• 한국표면공학회지
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• 제52권3호
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• pp.163-170
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• 2019

Durability of instrument is one of the most important factor to ensure accurate treatment and decrease failure for the orthopedic surgical operation. Normally, a set-screw driver tip has been processed with hard coating for their higher durability and wear resistance. And several surface modification methods were obtained such as titanium nitride (TiN) coating, diamond like carbon coating, other nitriding, and etc. In this study, we have surface modified on set-screw driver tip with TiN and DLC, investigated whether the TiN and DLC coatings affect the mechanical properties and durability of the set-screw driver tip in the pedicle screw system. The surface morphologies were observed with scanning-electron microscopy (SEM), and the static/dynamic torsional properties were investigated with universal testing machine based on ASTM F543. Coating thickness of each coatings were commonly around $1^{\circ}C$. Static torsional stiffness, and ultimate torque values for DLC and TiN coated samples were significantly higher than those of non-coated sample by the pared T-test. Surface morphology of after the dynamic torsional test was more clean with less scratch or friction traces from DLC coating than that of TiN coating and non-coated sample.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.47-56
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• 2005

최근 경제성, 시공성 및 수려한 외관 등의 장점을 가진 토목섬유 보강토옹벽이 점차 기존의 콘크리트옹벽을 대체해가고 있다. 또한 국토의 효율적 활용을 위해 10m이상 높이의 보강토옹벽 시공이 점차 증가하고 있다. 그러나 보강토옹벽에 대한 설계 및 시공 상의 부주의에 기인한 전면벽체의 변위 및 파손, 보강토옹벽의 붕괴 등과 같은 실폐사례들이 종종 발생하고 있다. 이러한 붕괴사례 중, 전면활동파괴가 발생된 현장사례에 대하여, 일련의 현장지반조사와 계측결과 분석을 통해 붕괴원인을 규명하고, 적절한 대책안을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. 연구결과 본 현장 보강토옹벽의 전면 활동파괴는 강우의 침투로 인해 보강토옹벽 하부 기초지반의 지지력이 감소되어 발생한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.79-91
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• 2017

반복단순전단시험기를 이용하여 해양실트질 모래의 상대밀도 변화에 따른 비배수전단파괴 거동에 대해 평균전단응력과 반복전단응력이 미치는 영향을 평가하였다. 시험결과 반복전단 변형모드는 상대밀도가 달라지더라도 유사한 양상을 보였으며, 평균전단응력과 반복전단응력으로부터 큰 영향을 받았다. 파괴에 필요한 반복하중 횟수는 반복전단응력비, 상대밀도, 그리고 평균전단응력비의 순서로 좌우되는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 조밀한 지반과 느슨한 지반에서 상대밀도 변화에 따른 응력기반 파괴경로의 변화를 2차원과 3차원으로 제시하였으며, 3차원 파괴선도는 조밀한 지반 조건에 대해서만 한정된 한계점을 보완하여 지반의 상대밀도에 따라 반복전단응력비, 평균전단응력비, 반복하중 횟수 등의 설계 조건을 결정 할 수 있는 아주 유용한 설계도구로 활용 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1379-1385
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• 2014

제품의 수명시험 전에 소요될 시험시간을 대강이라도 예측할 수 있으면 비용을 측정하여 시험을 어떻게 진행할지 판단하는데 도움이 된다. 기계부품의 경우의 신뢰도예측은 시스템의 고장 혹은 열화 메커니즘이 복잡하고 보편적인 데이터베이스가 존재하지 않기 때문에 수행이 난해하다. 본 연구는 유압 액추에이터와 공압 액추에이터에 각각 설치되는 탄성 U 형 씰을 대상으로 수명예측을 NSWC에서 제안하는 고장물리를 고려한 고장률 모형과 현장 데이터베이스를 활용하여 수행하였다. 그 결과들을 검증하기 위해 예측된 수명과 시험된 수명데이터들을 비교하였다. 본 연구는 고장률 모형에 포함된 각종 계수 값들을 결정하는 과정과 씰의 수명에 영향을 주는 인자들의 개별 민감도를 분석하고 그 미비점을 고찰하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권2호
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• pp.35-41
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• 2015

A water-pump located in the cooling area of a car circulates cooling water. A particular bearing element, known as a water-pump bearing, installed in the rotating part carries the entire load. The failure of this water-pump bearing has a direct impact on the failure of the automobile engine, and so securing its reliability is crucial. Several researchers have examined the design principles of the water-pump bearing, but there are no reports on the life characteristic of the bearing yet. Herein, we report the construction of test equipment to reproduce the spalling of the roller contact, which is the main failure mode of the chosen water-pump bearing. We chose the radial load as an accelerated stress factor and validated the failure mode by monitoring the surface defects. We conducted the accelerated life test after determining the accelerated stress level through a combination of finite element analysis and a preliminary test. In the life tests, we used an accelerometer to perform failure diagnosis. In the last stage of this study, we present a statistical reliability analysis. Thus, we fully estimated the shape parameter of the water-pump bearing, accelerating level on the load , and the lifetime (MTTF and B₁₀ life) under real use conditions, and finally proposed an interval estimation value considering the uncertainty of the estimated value.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제91권5호
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• pp.469-486
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• 2024

Electric transformers are major components of electrical systems, and damage to them caused by earthquakes can result in significant financial loss. The current study modeled a three-dimensional (3D) isolated electrical transformer under horizontal and vertical records from different earthquakes. Instead of using fixed coefficients, an improved wavelet method has been used to create the greatest compatibility between the response spectra and the target spectrum. This method has primarily been used for dynamic analysis of isolated structures with spring-damper devices because it has shown greater accuracy in predicting the response of such structures. The effect of the nonlinear soil-structure interaction on the probability of transformer failure also has been investigated. Soil and structure interaction modeling was carried out using a beam on a nonlinear Winkler foundation. The effect of the nonlinear soil-structure interaction during dynamic analysis of transformers revealed that the greatest increase in the probability of transformer failure was in the fixed-base condition when the structure was located on soft soil. This intensified the response of the structure and increased the probability of transformer failure by up to 27% for far-field and up to 95% for near-field ground motions. A comparison of the results indicates that the use of 3D isolation systems in transformers in areas with soft clay that are subject to near-field ground motions can strongly reduce the probability of failure and improve the seismic performance of the transformer.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권10호
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• pp.147-160
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• 2008

본 논문에서는 국내 몇몇 시험현장에서 수행한 총 54회 단일앵커시험과 4회 실규모 앵커기초에 대한 결과를 제시하였다. 시험결과, 암반앵커의 인발에 대한 파괴메커니즘은 암종 및 암질, 근입깊이, 불연속면의 특성, 텐던의 강도 등에 영향을 받는 것으로 나타났다. 불량한 암반내 얕은 앵커의 경우(정착심도 1.0m 이하) 대부분 그라우트-암반 부착파괴로 나타났으나 이러한 경우에도 깊이를 증가시키면 암반파괴를 유도할 수 있다. 반면에, 얕은 앵커기초라 하더라도 암반상태가 좋으면 부착파괴가 아닌 암반파괴의 형태를 보인다. 한편 실내부착강도 시험결과는 표면부터 진행성파괴가 나타나며 점차 아래로 전파된다. 이때 측정된 텐던-그라우트 부착강도는 그라우트 일축압축강도의 약 $18{\sim}25%$로 나타났으며, 방식 쉬이스로 인한 부착강도의 감소는 보이지 않았다. 연구결과로부터 암반앵커시스템의 인발지지력을 지배하는 주요 파라메터를 결정하고 적용 암반의 분류기준을 제시하였으며, 최종적으로 인발에 대한 암반앵커기초의 지지력을 평가할 수 있는 간편화된 절차를 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1947-1955
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• 2013

본 논문의 목적은 얕은 기초 하중을 받는 입상체 내의 응력의 분포와 변위를 측정하는 광탄성 기법의 적용 방안을 제시하는 데 있다. 광탄성 측정기법은 입자 집합체의 힘 전달을 시각화하기 위해 사용 되었다. 실내 모형시험은 스틸 프레임으로 경계면을 만들고 폴리카보네이트 탄성중합체로 만들어진 이차원 원형 입자들을 적층하여 구성하였다. 광탄성 시트를 원형 입자에 코팅함으로써 힘 전달의 패턴을 밝은 빛의 줄무늬 형태로 확인할 수 있었고, 광탄성 측정 기법을 통해 접촉되어 있는 입자들에서의 주 응력차의 크기, 방향 또한 측정 할 수 있었다. 변위장은 디지털 이미지 해석 기법을 사용하여 측정 하였다. 하중 재하 초기 상태와 파괴 근처의 상태에서 서로 다른 접촉력의 분포를 정량적으로 분석하였다. 파괴 이전 단계에서 관측된 광탄성 패턴과 변위장은 접촉력 사슬의 좌굴 발생 이후 즉시 사라짐을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.907-917
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• 2014

연약지반을 매립후 굴착을 시행할 경우 흙막이벽체를 설치하더라도 배면지반에 지반파괴가 발생한다. 이를 최소화하기 위해 억지말뚝을 적용 후 실내모형 실험을 시행하여 억지효과를 규명하였다. 모형토조내 점토를 충진하고 계측시스템을 이용하여, 무보강일 경우와 억지말뚝으로 보강한 경우를 설정하여 굴착에 따른 배면지반의 침하, 간극수압, 토압을 측정하였다. 모형실험 결과 억지말뚝으로 보강할 경우 무보강시와 비교할 때 굴착 단계의 증가와 배면지반의 침하가 감소된 것으로 평가되었다. 간극수압은 보강여부와는 크게 상관없었고, 침하율은 적게 나타났다. 또한, 굴착깊이가 배면지반에 매우 큰 영향을 미치고, 굴착지점과 가까울수록 최대 침하가 발생되는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.5-17
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• 2012

철도선로에 설치되는 전철주기초의 모멘트에 대한 거동을 파악하기 위한 실물 재하시험을 수행하였다. 현행 시공방법에 따라 현장타설방식으로 설치된 직경 75cm, 깊이 2.5m의 원형 전철주기초 2본에 대하여 실제 조건과 동일한 모멘트 위주의 하중을 가하여 기초의 파괴모멘트를 확인하였다. 성토사면이 기초의 저항모멘트에 미치는 영향을 평가하기 위하여 사면방향과 사면반대방향으로 각각 모멘트를 가하였다. 국내 설계기준에 따라 성토지형에 설치된 전철주 기초는 파괴 이전까지는 변위가 거의 발생하지 않다가 급격한 전도로 파괴되는 취성거동을 보이는 것을 규명하였다. 성토사면의 영향으로 기초의 파괴모멘트가 30% 정도 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 토대로 전철주기초 설계에서 사면의 영향을 고려하기 위한 지형계수(K)로 0.7을 제안하였다. 또한 실물 재하시험 결과로 나타난 파괴모멘트를 국내외 설계방법의 저항모멘트 산정 결과와 비교함으로써 그 적합성을 평가하였다.