• 제목/요약/키워드: Metal composite

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슬로싱 운동에 의한 회전익항공기 외부연료탱크 체결부 하중 및 구조건전성 평가 (Assessment of Structural Soundness and Joint Load of the Rotorcraft External Fuel Tank by Sloshing Movement)

  • 김현기;김성찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.605-611
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    • 2019
  • 항공기가 급격한 기동을 하는 경우에는 연료의 쏠림에 의해 상당한 하중이 관련 구성품들에 작용하는데 심각한 상황에서는 구성품이나 배관의 파손이 발생하여 연료탱크 외부로 연료가 누설될 수 있다. 특히, 외부 연료탱크가 장착된 경우에는 슬로싱 운동에 의해 외부 연료탱크 체결부에 상당한 하중이 작용하게 되는데, 해당 하중을 반영하지 않은 설계로 인하여 체결부의 파손이 발생하게 되면 항공기 안전 뿐만 아니라 승무원의 생존에도 악영향을 미칠수가 있다. 따라서, 따라서, 항공기 및 승무원의 생존성 향상을 위해서는 연료 슬로싱 운동에 의한 하중을 고려하여 연료탱크와 내부 부품뿐만 아니라 체결부에 대한 설계가 수행되어야 한다. 본 논문에서는 회전익항공기용 외부 연료탱크의 슬로싱 시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 기법으로 유체-구조 연성해석의 하나인 ALE 방법을 사용하였고 미군사 규격에서 요구하는 시험조건을 수치해석에 적용하였다. 수치해석 결과로 외부 연료탱크 체결부 하중을 계산하여 체결부 설계시 고려해야 하는 하중 수준을 검토하였다. 또한, 슬로싱 운동에 의해 금속피팅부와 복합재 컨테이너에 작용하는 응력수준과 안전여유 분석을 통해 구조건전성에 미치는 영향을 평가하였다.

전기적 미세역학적 시험법을 이용한 Ni nanowire강화 고분자 복합재료의 자체 감지능 및 계면 물성평가 (Self-Sensing and Interfacial Evaluation of Ni Nanowire/Polymer Composites Using Electro-Macromechanical Technique)

  • 김성주;윤동진;;;박종만
    • Composites Research
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    • 제19권5호
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    • pp.20-27
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    • 2006
  • 니켈 나노와이어 고분자 복합재료의 자체 감지 및 계면 물성평가를 전기적 미세역학적 시험법을 이용하여 조사해 보았다. 본 연구에 사용된 미세 역학적 시험법은 인장과 압축 하중이 연속적으로 작용/완화 되었을 때, 온도, 습도에 대한 가시적인 감지가 가능한 시험법이다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료에서 니켈 나노와이어의 형상비에 따른 기계적 물성은 동일한 반복하중과 가변하중이 작용 하였을 때 전기적 Pull-out시험법을 통하여 간접적으로 측정하였다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료의 인장시험을 통해서 얻은 강성도와 겉보기 강성도를 비교해 보면 그 경향은 상호 일치함을 알 수 있었다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료를 이용하여 온도와 습도에 의한 영향으로 발생되는 반응을 감지할 수 있었다. 인장과 압축하중이 작용/완화 되었을 때 자체감지능은 니켈 나노와이어 강화 실리콘 복합재료에서 전기적 접촉 저항도 측정을 통해 관찰하였으며, 서로 반대의 경향으로 나타나는 것을 확인 하였다. 이것은 실리콘 기지재에 분산되어 있는 니켈 나노와이어간의 접점 연결 메카니즘이 다르기 때문에 발생되는 것으로 판단된다.

Ce/Zr 비율에 따른 Ni/CeO2-ZrO2 촉매가 메탄의 수증기 개질 반응에서 미치는 영향 (Effect of Ce/Zr Ratios on Ni/CeO2-ZrO2 Catalysts in Steam Reforming of Methane Reaction)

  • 성인호;조경태;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제62권1호
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    • pp.125-131
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    • 2024
  • 본 연구에서는 제조된 Ni/CexZr1-xO2 촉매를 허니컴 구조의 금속 모노리스 구조체 표면에 코팅하여 수증기 메탄 개질 반응에 대한 활성을 연구하였다. Ce/Zr의 비율을 달리한 지지체를 합성하여 수증기 메탄 개질 반응에서의 거동을 확인하였으며, Ni 함량이 촉매 활성에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 Ni 함량의 촉매를 제조하였다. 촉매의 특성은 XRD, BET, TPR 및 SEM으로 분석하였으며 TPR 분석에서 활성 금속 Ni이 CeO2-ZrO2 혼합물 지지체와 강한 상호작용으로 Ni-Ce-Zr 산화물을 형성하였음을 나타내었다. 15 wt% Ni/Ce0.80Zr0.20O2 촉매는 수증기 메탄 개질 반응에서 가장 높은 활성 및 안정성을 보였다. 우수한 산소저장 및 공여 특성의 CeO2와 열적 특성의 ZrO2를 복합소재로 제조하여 활성과 안정성이 향상된 촉매를 합성하였다.

Effect of the initial imperfection on the response of the stainless steel shell structures

  • Ali Ihsan Celik;Ozer Zeybek;Yasin Onuralp Ozkilic
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권6호
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    • pp.705-720
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    • 2024
  • Analyzing the collapse behavior of thin-walled steel structures holds significant importance in ensuring their safety and longevity. Geometric imperfections present on the surface of metal materials can diminish both the durability and mechanical integrity of steel shells. These imperfections, encompassing local geometric irregularities and deformations such as holes, cavities, notches, and cracks localized in specific regions of the shell surface, play a pivotal role in the assessment. They can induce stress concentration within the structure, thereby influencing its susceptibility to buckling. The intricate relationship between the buckling behavior of these structures and such imperfections is multifaceted, contingent upon a variety of factors. The buckling analysis of thin-walled steel shell structures, similar to other steel structures, commonly involves the determination of crucial material properties, including elastic modulus, shear modulus, tensile strength, and fracture toughness. An established method involves the emulation of distributed geometric imperfections, utilizing real test specimen data as a basis. This approach allows for the accurate representation and assessment of the diversity and distribution of imperfections encountered in real-world scenarios. Utilizing defect data obtained from actual test samples enhances the model's realism and applicability. The sizes and configurations of these defects are employed as inputs in the modeling process, aiding in the prediction of structural behavior. It's worth noting that there is a dearth of experimental studies addressing the influence of geometric defects on the buckling behavior of cylindrical steel shells. In this particular study, samples featuring geometric imperfections were subjected to experimental buckling tests. These same samples were also modeled using Finite Element Analysis (FEM), with results corroborating the experimental findings. Furthermore, the initial geometrical imperfections were measured using digital image correlation (DIC) techniques. In this way, the response of the test specimens can be estimated accurately by applying the initial imperfections to FE models. After validation of the test results with FEA, a numerical parametric study was conducted to develop more generalized design recommendations for the stainless-steel shell structures with the initial geometric imperfection. While the load-carrying capacity of samples with perfect surfaces was up to 140 kN, the load-carrying capacity of samples with 4 mm defects was around 130 kN. Likewise, while the load carrying capacity of samples with 10 mm defects was around 125 kN, the load carrying capacity of samples with 14 mm defects was measured around 120 kN.

주조 포스트코아에서 시멘트 종류가 미세누출에 미치는 영향 (A Study of the Comparison of Microleakage according to the Types of Cement on the Cast Post and Core)

  • 남기영;이청희;조광헌
    • 구강회복응용과학지
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    • 제16권1호
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    • pp.51-60
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    • 2000
  • 주조 포스트코아와 치질 계면에서 시멘트 종류에 따른 미세누출의 변화를 알아보기 위해 상악 전치부 및 하악 견치, 총 40개의 단근치를 백악-법랑 경계 2mm 상방에서 절단하고 백악-법랑 경계 1mm 상방에 chamfer 변연 형성 후, 통상적 근관 형성, 및 충전을 시행하고 주조용 Parapost를 이용하여 40개의 주조 포스트코아를 제작하였다. 각 군당 10개씩 4군으로 분배하여, 실험 I군에서는 인산아연 시멘트인 Fleck's를, 실험 II군에서는 글래스아이오노머 시멘트인 Fuji I을, 실험 III군에서는 4-META계 레진 시멘트인 Superbond C & B를, 실험 IV군에서는 인산 에스테르계 레진 시멘트인 Panavia 21로 각각 접착한 다음, 500회 thermocycling 및 1% basic fuchsin 염색액 침액을 거친 후 시편을 협설면으로 절단하고 광학 현미경상에서 포스트와 치질 계면사이의 미세누출정도를 지수로 산정하여 시편 협설면의 지수 평균을 계산한 후 각 군간의 비교 분석을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 모든 시편의 계면에서 미세누출이 관찰되었다. 2. 실험 I군에서 실험 II군, 실험 III군, 및 실험 IV군에 비해 유의성있게 가장 높은 미세누출지수를 보였고, 실험 II군에서 실험 III군, 및 실험 IV군에 비해 유의성있게 높은 미세누출지수를 보였다(p<0.05). 3. 실험 IV군에서 가장 낮은 미세누출지수를 보였으나 실험 III군과의 통계학적 차이는 없었다(p>0.05).

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첨단산업의 환경동태성이 공급체인의 결속에 미치는 영향: 유연성과 의존성의 역할 (The Effects of Environmental Dynamism on Supply Chain Commitment in the High-tech Industry: The Roles of Flexibility and Dependence)

  • 김상덕;지성구
    • 마케팅과학연구
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    • 제17권2호
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    • pp.31-54
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    • 2007
  • 첨단산업의 기업들은 환경의 변화에 효과적으로 대응하는 것을 기업 성패에 중요한 요인으로 여기고 있다. 하지만 첨단산업의 환경 동태성이 공급체인 구성원 간 관계 결속에 미치는 영향에 관한 연구가 부족하여, 환경 변화에 효과적인 대응을 어렵게 하고 있다. 본 연구는 첨단산업에서 환경 동태성이 공급체인의 결속에 영향을 미치는 메커니즘에 대해 규명하고 있다. 좀 더 구체적으로 말하면, 첫째, 첨단산업의 고객, 경쟁, 기술 동태성이 공급체인의 결속에 어떠한 영향을 미치는지, 둘째, 공급체인의 유연성과 의존성이 이러한 영향에 어떠한 조절효과를 가지는 지 실증하고 있다. 구조방정식 모형에 의한 가설검정 결과 첨단산업의 고객 동태성은 공급체인의 결속을 약화시켰지만 경쟁 동태성은 강화시키는 역할을 하였다. 한편 유연성과 의존성은 고객과 경쟁 동태성에 유의적인 조절 효과를 가졌다.

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황색세라믹안료의 제조 및 특성연구 (The Study on Preparation and Characterization of Yellow Ceramic Pigment)

  • 권면주;하진욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.504-509
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    • 2018
  • 본 연구에서는 광범위로 사용되고 있는 황색안료 중에서 고기능성을 갖는 티탄옐로우 제조하고자 하였다. Anatase Type의 $TiO_2$를 골격제로 하고 발색제 산화물인 $Cr_2O_3$을 고용시키기 위하여 $Sb_2O_3$ 산화물을 발색보조제로 사용하였으며, 안료의 제조에 사용된 출발원료로는 $TiO_2$(98%), $Sb_2O_3$(99.5%), $Cr_2O_3$(99.5%)를 사용하였다. 출발원료를 건식으로 혼합하고, 고온($1,000{\sim}1,200^{\circ}C$)으로 소결하여 결정화하고 Jar Mill을 이용하여 $1{\mu}m$이하로 습식분쇄한 후에 건조온도 $100^{\circ}C$로 12시간 건조하고 믹서기로 미분쇄하여 안료를 제조하였다. 안료의 최적 소결온도를 선정하기 위하여 소결온도 $1000^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$의 4구간을 설정하고, X선 회절분석을 통하여 결정상을 확인한결과 $1150^{\circ}C$에서의 결정구조 Peak가 가장 좋은 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 제조된 Rutile구조를 갖는 황색세라믹안료를 컬러강판의 코팅재료로 적용하고자 하였다. 제조된 안료에 대하여 내후성, 내산성, 내알카리성, 내열성 시험을 하여 색상변화를 측정하였으며, 유해중금속($Cr^{+6}$)검출시험을하였다. 내후성(2000hr)시험결과의 색상변화(${\Delta}E$)는 0.74, 내산성, 내알카리성, 내열성시험의 색상변화(${\Delta}E$)는 각각 0.16, 0.07, 0.29로 거의 변색되지 않은 것을 알 수 있었으며, 유해중금속($Cr^{+6}$)검출시험결과는 34ppm이었다.

사지 골육종에서 체외 방사선 조사를 이용한 재건술 (The Reconstruction with Extracorporeal Irradiated Autograft for Osteosarcoma of Extremities)

  • 김재도;이근우;정소학
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 목적: 체외 방사선 조사를 이용한 재활용 자가골 이식술의 추시 결과를 생존, 기능적 결과, 합병증의 측면에서 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 1995년 1월부터 2006년 7월까지 골육종으로 진단받고, 체외 방사선 조사를 이용한 재활용 자가골 이식술을 시행한 31예를 대상으로 하였으며, 추시 기간은 평균 117개월(17-177개월)이었다. 남자 24예, 여자 7예 였으며 평균 나이는 24세(7-74세)였다. 절제 방법으로 골연골절제 18예, 분절절제 6예, 전관절절제 5예, 조각절제 2예였다. 재건 방법으로 체외방사선 조사를 시행한 자가골 이식군이 25예, 자가골-종양대치물 복합체군이 6예였다. 병리학적 분류 상 중심성 29예, 골막성 1예, 방골성 1예였다. 골육종의 부위는 원위 대퇴골 15예, 근위 비골, 상완골 및 근위 경골 각 3예, 원위 대퇴골, 원위 경골 및 골반골 각 2예, 종골 1예였다. 술 후 기능적 평가를 위해 MSTS Score를 이용하였으며, 생존율 및 국소 재발, 합병증에 대해 분석하였다. 결과: 생존율은 80.6%였고, 무병 생존율은 64.5%였다. 총 9예에서 원격 전이가 있었고, 이 중 5예에서 사망하였다. 국소 재발로 인해 1예에서 무릎위 절단술을 시행하였다. 총 31예 중 23예, 74.1%에서 합병증이 발생되었다. 불유합 7예, 심부 감염 5예, 관절 불안정성 4예, 금속물 문제 2예, 사지 부동(LLD) 2예, 금속물 주위 골절 1예, 골단판 붕괴 1예, 국소 재발 1예였다. MSTS score를 이용한 술 후 기능 평가에서는 평균 62.5%였다. 결론: 체외 방사선 조사를 이용한 자가골 이식은 종양학적, 술 후 기능적 측면에서 비교적 양호한 결과를 얻을 수 있으나, 많은 합병증이 발생하였다. 분절 절제 및 조각 절제 이후 체외 방사선 조사를 이용한 재건술은 종양학적, 술 후 기능적, 합병증 발생 면에서 효과적인 방법이라고 판단된다.

접착성가공의치에서 세멘트 종류가 전단결합강도에 미치는 영향 (EFFECT OF VARIOUS RESIN CEMENTS TO THE SHEAR BOND STRENGTH IN THE ADHESION BRIDGE)

  • 이청희
    • 대한치과보철학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.791-799
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    • 1996
  • 교정치료을 위해 발거된 소구치를 사용하며 레진에 고정한 후 직경 4mm이상의 법랑질 평면을 얻었다. 직경 4mm의 아크릴릭 봉을 길이 5mm로 해서 Ni-Cr 비귀금속 합금으로 주조한 후, 사용될 표면을 전기화학적 식각처리 하였다. 각 실험군당 시편 42개를 I군은 Panavia 21, II군은 Superbond, III군은 All-Bond로 세멘트 한 후 1일, 15일, 그리고 30일에 각 군당 14개의 시편을 임의로 취득하여 인스트론 만능시험기에 특별히 만든 Jig를 사용하여 거상하고 cross-head speed 1mm/min으로 전달결합강도를 측정하였다. 세멘팅한 후 1일에 측정한 전달결합강도는 Panavia-21의 I군에서 $32.7{\pm}9.9kg$중, Super-bond의 II군에서 $25.9{\pm}5.9kg$중, 그리고 All-Bond의 III군에서 $23.5{\pm}7.2kg$중의 순으로 나타났으며, I군이 II군과 III군에 대하여 통계학적인 유의성이 있었다(P<0.01). 세멘팅후 15일에 측정한 전단결합강도는 II군이 $34.6{\pm}10.4kg$중, I군에서 $23.1{\pm}8.7kg$중, 그리고 III군에서 $10.9{\pm}7.2kg$중으로 II군이 I과 III군에 대해, I군은 III군에 대해 통계학적 유의성이 있었다(P<0.01) 세민팅후 30일에 측정한 전달결합강도는 II군에서 $33.0{\pm}12.9kg$중, I군에서 $31.0{\pm}8.6kg$중, 그리고 III군에서 $13.6{\pm}6.6kg$중으로 II군과 I군이 III군에 대해 통계학적인 유의성이 있었다(p<0.01). 저장기간에 따른 전달결합강도 비교에서 III군에서 1일에서의 전단결합강도가 15일과 30일에서의 전단결합강도보다 통계학적으로 유의성 있게 높았다(P<0.01).

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고속도로 방음벽 유지관리를 위한 방음벽 노후도 평가 방안 (Deterioration Evaluation Method of Noise Barriers for Managements of Highway)

  • 김상태;신일형;김경수;김다애;김흥래;임자혜;이재준
    • 환경영향평가
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    • 제28권4호
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    • pp.387-399
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    • 2019
  • 본 연구에서는 고속도로 방음벽을 대상으로 방음벽의 손상유형 분류 및 손상등급 체계를 마련하고 이를 반영한 방음벽 노후도 평가기법 개발을 목표로 하였다. 방음벽이 방음판, 기초, 지주로 구성되어 있고 10종의 다양한 재질이 활용되고 있는 방음판은 단일 또는 혼합형으로 사용되고 있으며, 방음판의 손상은 단일 또는 복합적인 손상을 나타내는 특징을 나타내고 있어 이러한 방음벽의 특징을 반영할 수 있는 방음벽 노후도 평가모델을 개발하고자 하였다. 방음벽에 주로 사용되고 있는 재질을 금속재, 플라스틱재, 목재, 투명재, 콘크리트재의 재질유형으로 나누고 또한, 각 재질별 손상유형을 부식, 변색, 변형, 깨짐, 탈리로 분류하여 방음벽의 손상유형을 방음벽 구성부재와 재질에 따라 세분화하였다. 방음벽 주요부위별로 각 손상유형별 손상등급을 양호, 경미, 보통, 심함으로 구분하여 방음판, 지주, 기초의 손상등급을 평가, 이를 바탕으로 부위별 노후도를 평가하여 가중평균을 통한 방음벽 전체의 노후도를 평가하는 방식을 통해서 종합적인 방음벽 노후화 정도를 평가하였다. 단일형 또는 혼합형 방음판을 사용하는 방음벽의 노후도 평가는 물론, 손상유형이 단일형 뿐만 아니라 복합형으로 나타나는 방음벽에 대해서도 체계적인 평가가 가능한 노후도 평가 기법을 개발하였으며, 이러한 평가시스템을 통하여, 현재 설치되어 있는 방음시설의 노후화 현황을 체계적으로 파악함은 물론, 이를 토대로 방음벽의 보수 및 개량을 위한 효율적인 유지관리 계획 및 시행에 활용이 가능할 것으로 판단된다.