• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.105-117
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• 1994

평면(平面)뼈대 구조물(構造物)에 대해 기하학적(幾何學的)인 비선형성(非線形性)과 소성(塑性)힌지의 개념(槪念)을 이용한 재료(材料)의 비선형성(非線形性)이 동시에 고려될 수 있도록 한 유한요소이론(有限要素理論) 및 해석방법(解析方法)을 제시한다. 단면(斷面)은 길이방향으로 일정하고, 구형(矩形) 및 I형(形) 단면(斷面)을 갖는 것으로 가정한다. 휨모멘트와 축방향력(軸方向力)의 결합된 효과를 고려한 한계함수(限界凾數) 사용하여 평면(平面)뼈대부재(部材)의 탄소성(彈塑性) 강도(剛度)매트릭스를 유도(誘導)한다. 변위증분법(變位增分法)을 적용하여 탄소성해석(彈塑性解析)에 의한 뼈대 구조물(構造物)의 극한거동(極限擧動)을 추적한다. 예제(例題)들을 통하여 다른 문헌(文獻)의 결과(結果)와 본(本) 연구(硏究)에 의한 결과(結果)를 비교(比較) 분석(分析)함으로써 제시된 이론(理論)의 정당성(正當性) 입증(立證)한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권12호
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• pp.1914-1922
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• 2004

This paper provides a comprehensive study of optimum design of a helicopter tailrotor driveshaft made of the flexible matrix composites (FMCs). Since the driveshaft transmits power while subjected to large bending deformation due to aerodynamic loadings, the FMCs can be ideal for enhancing the drivetrain performance by absorbing the lateral deformation without shaft segmentation. However, the increased lateral flexibility and high internal damping of the FMCs may induce whirling instability at supercritical operating conditions. Thus, the purpose of optimization in this paper is to find a set of tailored FMC parameters that compromise between the lateral flexibility and the whirling stability while satisfying several criteria such as torsional buckling safety and the maximum shaft temperature at steadystate conditions. At first, the drivetrain was modeled based on the finite element method and the classical laminate theory with complex modulus approach. Then, an objective function was defined as a combination of an allowable bending deformation and external damping and a genetic algorithm was applied to search for an optimum set with respect to ply angles and stack sequences. Results show that an optimum laminate consists of two groups of layers: (i) one has ply angles well below 45$^{\circ}$ and the other far above 45$^{\circ}$ and (ii) the number of layers with low ply angles is much bigger than that with high ply angles. It is also found that a thick FMC shaft is desirable for both lateral flexibility and whirling stability. The genetic algorithm was effective in converging to several local optimums, whose laminates exhibit similar patterns as mentioned above.

• 대한인간공학회지
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• 제31권2호
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• pp.379-388
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• 2012

Objective: This study developed a new shower carrier prototype to reduce caregivers' muscle burden and to increase use convenience by reflecting the needs of domestic long-term care institutions. Background: In the long-term care institutions, one of the ADL(Activities of Daily Life) factors is bathing/showering. Recently, bath/shower-assisting equipment is actively being introduced in care institutions to reduce the caregivers' care cost, but most of the domestic equipment was designed to imitate foreign products and rarely reflected the needs of care institutions. Method: Based on Korean elderly people's body information, the bed size(length: 1,900mm, width: 650mm) was set-up, and a variable headrest with a newly designed headform was developed to provide the comfort for the elderly and convenience for caregivers. To reduce caregivers' muscle burden on transferring and showering activities, a 3-step column lifting module equipped with dual actuators(lowest/highest levels from the ground: 600/1,100mm, Stroke: 500mm) was developed, and the wheelbase parameter(length: 1,250mm, width: 580mm) was defined securing the turn-over safety of the shower carrier. The drivability tests were performed for the prototype and foreign product, and the male and female subject's muscle activities were measured through the tests. Results: The structural stability of the shower carrier prototype was secured by finite element analysis, and the muscle activities of the subjects through the drivability tests largely decreased in the prototype, compared to the foreign product. Conclusion: In this study, a new shower carrier prototype was developed to possibly reduce caregivers' muscle burden and to increase use convenience based on the needs of long-term care institutions. It was expected that the drivability performance of the prototype could be relatively superior to that of the foreign product. Application: The results obtained from the study can be applied for the optimal development of a shower carrier including other equipment to effectively care for the elderly.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.576-584
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• 2020

폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)젤을 온도가시화용 생체모의매질로 사용하기 위한 기초적인 정보를 얻기 위하여, PVA의 농도를 바꾸어가며 집속초음파에 의한 온도변화 특성을 조사하였다. 기본적인 음향 특성을 조사하기 위하여 PVA농도에 따른 음속, 감쇠계수, 밀도 등이 측정되었고 열역학적 특성인 열전도도, 열용량이 측정되었다. 30 ℃ 이상에서 변색되는 시온필름을 사용하여 집속초음파에 의해 상승되는 초점부근의 온도 변화의 범위를 관찰하였으며 기록된 이미지의 화상처리를 통하여 변색범위의 면적을 도출하였다. PVA의 농도가 2 wt%~16 wt%의 범위에서 증가할수록 젤 내부에서 30 ℃ 이상으로 상승하는 영역은 선형적으로 증가함을 보였고 집속초음파 트랜스 듀서에 인가하는 파워가 증가할수록 변색영역이 증가함을 확인하였다. 이들 결과는 유한요소법을 사용한 시뮬레이션 결과와도 좋은 일치를 보였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권2호
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• pp.49-54
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• 2002

Poly-Si/$SiO_2$/Si 하부기판구조 위에 Co 금속을 E-beam evaporation 방식으로 증착하고 급속 열처리 방식을 통해 프린터 heater용 코발트실리사이드 박막을 형성하였다. 급속열처리 온도 (600~$900^{\circ}C$)와 시간 (20~40초)을 변수로 하여 코발트실리사이드의 결정상 및 성분분포를 조사하였다. 또한 제작된 박막의 면저항과 결정특성 분석을 통해 고온에서의 열적 안정성을 확인하였다. $800^{\circ}C$ 온도에서 20초간 급속열처리한 경우 면저항이 약 $0.8 \Omega /\Box$ 인 안정한 $CoSi_2$ 결정상의 코발트실리사이드 박막이 얻어졌다. 그러나 $700^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 결정상의 변화에 따라 코발트실리사이드 박막의 면저항이 급격히 증가하였다. 코발트실리사이드 박막의 온도저항계수는 약 $0.0014/^{\circ}C$ 값을 나타내었으며, 프린터 발열체로 응용가능함을 확인 할 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.1-8
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• 2018

항공기에서 사용되는 연료펌프를 민군겸용구성품개발사업을 통하여 국내 최초로, 국내 독자기술로 개발하였다. 연료승압펌프의 모터 조립체에 있어서 모터는 효율성, 내구성, 내폭발성 등의 관점에서 DC 브러시 모터보다 특성이 우수한 BLDC 형식을 채택하였다. Maxwell 방정식과 환경조건을 활용하고 자속밀도를 통하여 전자기해석을 수행하였다. 설계를 검증하기 위하여 유한요소법을 이용하여 부하에 따른 모터성능을 해석하였고 모터 드라이브와 EMI 필터를 설계하여 모터 조립체가 개발되었다. 연료승압펌프 모터 조립체의 성능시험 결과는 해석결과와 매우 일치하는 것으로 확인되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.95-109
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• 2018

최근 보강토 공법은 구조적으로 안정성이 우수하고 경제성이 뛰어나 콘크리트 옹벽을 대체하는 공법으로 많이 사용되고 있으며, 옹벽뿐만 아니라 기초, 사면, 도로 등에 그 적용 범위가 다양하다. 그러나, 우수와 같은 침투수로 인해 전면 벽에서 충분한 안정성을 확보하지 못하여 붕괴, 배부름 현상 등의 피해가 발생할 수 있고, 특히 곡선부에서는 응력집중 현상에 의해 전면 벽의 균열 등의 문제가 추가적으로 일어날 수 있다. 이는 보강토 옹벽 곡선부에 대한 정확한 설계 기준이 미흡하고 부실시공을 하는데 원인이 있다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보강토 옹벽의 피해사례를 통해 문제점을 파악하고 유한요소 수치해석을 통해 보강토 옹벽 설계를 위한 기초 연구로서, 옹벽의 형상(볼록형, 오목형)에 따른 직선부와 곡선부의 거동을 비교 분석하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권6호
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• pp.615-626
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• 2003

The applied model for this study area is WINFLOW using mite element method, It is thought that the simulation result by WINFLOW model under the steady flow state reflects well the ground water distribution within the reliability level which shows the error range of 1.1% to 8.0% from the comparison between the computed values and the observed, and analyzed that the constant head distribution is shown along the east-west direction and gentle and stable head gradient along the north-south direction. Ground water of the study area shows stable movement from the south to the stream area, and the particle trace for each location shows relatively linear shape from the upstream to the pumping location while the radius of influence according to the pumping amount shows a significant difference at the down stream area from the pumping location. The simultaneous pumping from P and P1 shows more complicated appearance, not the increase of the radius of influence than pumping from a single well P or P1, and it is analyzed that the particle path takes nearly linear form. It is known that the flow direction of the ground water and the velocity of the flow affect on the magnitude of the radius of influence of the wells from the fact that the more decreasing pattern of the ground water head is observed at the side of the well and the down stream area than the upstream area when the ground water moves from south to north regarding the radius of influence according to the pumping amount. Satisfactory results in analyses of ground water movement are obtained through the significant reduction of the physical uncertainties in the flow system as well as the relatively convenient model application using WINFLOW model which is proposed in this study.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.2125-2133
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• 2013

최근 콘크리트궤도 공법이 증가함에 따라 인접한 슬래브를 연결하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 슬래브의 연결부는 효과적인 하중전달, 변형 연속화, 응력 분산을 위해서 다웰 시스템이 다수 적용된다. 본 연구에서는 콘크리트 슬래브 다웰연결부를 효율적으로 이상화할 수 있는 연결부의 집중 전단스프링 (Lumped shear spring) 모델을 제안한다. 전단 스프링 모델의 강성은 다웰바의 강성과 유격을 고려하였으며, 강도는 연결부의 전단파괴에 근거한 Concrete Capacity Design(CCD) 방법에 의해 산정되었다. 해석모델의 타당성을 검증하기 위하여 다웰로 연결된 슬래브 실험체를 제작하고 재하실험을 수행하였다. 제안된 해석모델은 다웰과 콘크리트 간의 유격으로 인한 초기 비선형성 및 콘크리트 재료 비선형성을 합리적으로 반영하고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 슬래브 다웰 조인트로 연결된 콘크리트궤도의 파괴 시까지의 비선형 거동을 합리적으로 예측함으로써 철도 궤도의 설계 시 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권1호
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• pp.42-49
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• 2016

This study was analyed V-bending in order to analyze the spring-back phenomenon in the roll forming process. The material of forming sheet used in the roll forming process is high tension steel and the product name of sheet material is POSTEN 60. The most important variable is the number of roll passes (3-Pass, 4-Pass, 5-Pass, 6-Pass and 10-Pass) and other roll forming process variables were fixed. To determine the characteristics of the tension and compression, the forming sheet was analyzed by dividing the layer (Upper and Bottom) in the thickness direction from the center line. The results of FEM simulation analysis was derived to von-mises stress equivalent strain, and the spring-back value was calculated according to the final forming shape. The more number of the roll pass, von-mises stress and equivalent strain value of forming sheet were lowed. Also, spring-back values tended to decrease. The results of this study can be utilized for prediction and trend of spring-back value in the roll forming process applied to high tension steel sheet. So, development time and cost of the roll forming process is expected to be reduced.