• Applied Microscopy
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• 제25권2호
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• pp.73-79
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• 1995

The oxidation of silicon wafers is an essential step in the fabrication of semiconductor devices. It is known to induce degradation of electrical properties and lattice strain of Si substrate from thermal oxidation process due to charged interface and thermal expansion mismatch from thermally grown SiO, film. In this study, convergent beam electron diffraction technique is employed to directly measure the lattice strains in Si(100) and $4^{\circ}$ - off Si(100) substrates with thermally grown oxide layer at $1200^{\circ}C$ for three hours. The ratios of {773}-{973}/{773}-{953} Higher Order Laue Zone lines were used at [012] zone axis orientation. Lattice parameters of the Si substrate as a function of distance from the interface were determined from the computer simulation of diffraction patterns. Correction value for the accelerating voltage was 0.2kV for the kinematic simulation of the [012]. HOLZ patterns. The change in the lattice strain profile before and after removal of oxide films revealed the magnitudes of intrinsic strain and thermal strain components. It was shown that $4^{\circ}$ -off Si(100) had much lower intrinsic strain as surface steps provide effective sinks for the free Si atoms produced during thermal oxidation. Thermal strain in the Si substrate was in compression very close to the interface and high concentration of Si interstitials appeared to modify the thermal expansion coefficient of Si.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권6호
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• pp.1493-1515
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• 2015

A new refined hyperbolic shear deformation theory (RHSDT), which involves only four unknown functions as against five in case of other shear deformation theories, is presented for the thermoelastic bending analysis of functionally graded sandwich plates. Unlike any other theory, the number of unknown functions involved is only four, as against five in case of other shear deformation theories. The theory presented is variationally consistent, does not require shear correction factor, and gives rise to transverse shear stress variation such that the transverse shear stresses vary parabolically across the thickness satisfying shear stress free surface conditions. The sandwich plate faces are assumed to have isotropic, two-constituent material distribution through the thickness, and the modulus of elasticity, Poisson's ratio of the faces, and thermal expansion coefficients are assumed to vary according to a power law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. The core layer is still homogeneous and made of an isotropic ceramic material. Several kinds of sandwich plates are used taking into account the symmetry of the plate and the thickness of each layer. The influences played by the transverse shear deformation, thermal load, plate aspect ratio and volume fraction distribution are studied. Numerical results for deflections and stresses of functionally graded metal-ceramic plates are investigated. It can be concluded that the proposed theory is accurate and simple in solving the thermoelastic bending behavior of functionally graded plates.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권5호
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• pp.465-471
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• 2003

내항 탱커가 비교적 정온한 해역에서 타선을 피하기 위해 대각도 조타론 행한 결과, 선회 중에 전복하는 사고가 발생하였다. 저자들은 전 논문에서 비중량이 큰 액체화물의 자유표면영향에 의한 중심상승과 전진 항해 중에 발생하는 선체 침하와 이로 인하여 생기는 선체 트림의 변화 때문에 발생하는 복원력 감소를 고려하여 사고선박의 복원력 곡선을 계산하였다. 본 논문에서는 먼저 전복사고를 당한 선박의 모형선을 제작하여 자항 선회실험을 실시하고 전복선박의 정상 선회시의 선회반경, 편류각 및 선속을 계측한다. 그리고 자항 선회실험을 통하여 얻은 선회반경, 선속 및 횡 편류각을 기초로 하여 각 경사각에 따른 측 압력과 경사 모멘트에 관한 실험을 실시하고, 갑판상 해수 침입이 측 압력과 경사 모멘트에 미치는 영향에 대해서 파악한다. 마지막으로 선회시 해수 침입으로 인해 발생하는 외측 경사 모멘트와 측압 중심의 변화론 조사함으로써 전복사고가 발생한 저건현 내항 탱커의 복원성에 대하여 검토를 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권6호
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• pp.485-491
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• 2012

저 레이놀즈 수 조건에서 폐쇄형 풍동 시험부에 설치된 에어포일 주위의 벽면효과에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 이를 위해 풍동시험이 수행되었으며, 시험은 자유흐름속도 10 ~ 31 m/s와 시위기준 레이놀즈 수 $1.5{\times}10^5{\sim}4.6{\times}10^5$ 조건에서 수행되었다. 시위대 시험부 폭 비인 기준폐쇄율은 27.8%, 38.5%, 41.7%, 45.5% 그리고 55.6%이다. 시험 결과 벽면효과에 의해 에어포일 표면에서의 천이점이 후방으로 미미하게 이동함을 확인하였다. 또한, 벽면압력을 이용한 벽면효과 보정을 위해서는 에어포일을 중심으로 시위의 세배 이상의 벽면압력이 필요함을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권4호
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• pp.471-483
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• 2023

This paper presents an analytical hyperbolic theory based on the refined shear deformation theory for mechanical stability analysis of the simply supported advanced composites plates (exponentially, sigmoidal and power-law graded) under triangular, trapezoidal and uniform uniaxial and biaxial loading. The developed model ensures the boundary condition of the zero transverse stresses at the top and bottom surfaces without using the correction factor as first order shear deformation theory. The mathematical formulation of displacement contains only four unknowns in which the transverse deflection is divided to shear and bending components. The current study includes the effect of the geometric imperfection of the material. The modeling of the micro-void presence in the structure is based on the both true and apparent density formulas in which the porosity will be dense in the mid-plane and zero in the upper and lower surfaces (free surface) according to a logarithmic function. The analytical solutions of the uniaxial and biaxial critical buckling load are determined by solving the differential equilibrium equations of the system with the help of the Navier's method. The correctness and the effectiveness of the proposed HyRPT is confirmed by comparing the results with those found in the open literature which shows the high performance of this model to predict the stability characteristics of the FG structures employed in various fields. Several parametric analyses are performed to extract the most influenced parameters on the mechanical stability of this type of advanced composites plates.

• 대기
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• 제33권4호
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• pp.423-440
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• 2023

The updated version of Global Ocean Data Assimilation and Prediction System (GODAPS) in the NIMS/KMA (National Institute of Meteorological Sciences/Korea Meteorological Administration), which has been in operation since December 2021, is being introduced. This technical note on GODAPS2 describes main progress and updates to the previous version of GODAPS, a software tool for the operating system, and its improvements. GODAPS2 is based on Forecasting Ocean Assimilation Model (FOAM) vn14.1, instead of previous version, FOAM vn13. The southern limit of the model domain has been extended from 77°S to 85°S, allowing the modelling of the circulation under ice shelves in Antarctica. The adoption of non-linear free surface and variable volume layers, the update of vertical mixing parameterization, and the adjustment of isopycnal diffusion coefficient for the ocean model decrease the model biases. For the sea-ice model, four vertical ice layers and an additional snow layer on top of the ice layers are being used instead of previous single ice and snow layers. The changes for data assimilation include the updated treatment for background error covariance, a newly added bias scheme combined with observation bias, the application of a new bias correction for sea level anomaly, an extension of the assimilation window from 1 day to 2 days, and separate assimilations for ocean and sea-ice. For comparison, we present the difference between GODAPS and GODAPS2. The verification results show that GODAPS2 yields an overall improved simulation compared to GODAPS.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3A호
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• pp.447-455
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• 2006

순수변위 비선형 4절점 쉘요소의 정식화를 제안하여 철근 콘크리트, 강재및 복합재료등 범용 목적의 구조물의 해석에 적합하도록 하였다. 기하강성의 정식은 2차 운동역학적 관계를 이용하여 쉘이 중립면에서 정의되었고 이러한 기하강성은 면내응력, 휨 모멘트와 수직 전단력의 형태로 구성되어 두꺼운 판 및 쉘의 해석에 효과적이다. 가정된 자연 변형률 방법을 사용하여 전단잠김 문제를 제거한 복합 쉘 요소는 얇은 판및 쉘의 경우에도 정확한 해를 구할 수 있다. 콘크리트 경우 소성이론 및 탄소성 파괴역학에 근거한 비탄성 해석이 가능하며 강재경우 폰미스의 항복이론과 이바노브의 항복이론을 이용한 소성해석이 가능하다. 복합 재료의 수직전단 강성 행렬은 평형방정식으로부터 유도하여 구성하였다. 본 연구에서 제안한 쉘 요소는 해석 예제들이 참고문헌과 잘 일치하여 정확성이 입증되었으며 범용목적의 박판구조 해석에 적합한 것으로 사료 되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제20권1호
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• pp.37-44
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• 2017

하나의 시스템 내에 2개 이상의 상이 다른 유체가 존재할 시에는 다상유동에 의한 복장성이 존재하며, 이는 해석의 어려움이 따른다. 두 개 이상의 상이 다른 다상유동은 유동 및 경계면에 영향을 끼치지 때문에, 불안정성과 같은 비선형 유동이 나타나게 된다. 여러 종류의 불안정성 중 레일리히-테일러 불안정성은 대표적인 예로 알려져 있다. 본 연구에서는 밀도차가 레일리히-테일러 불안정성에 미치는 영향을 조사하기 위해 다양한 Atwood 수를 선정하였으며, 초기 경계면 형상 역시 다양한 형태를 설정하고 시뮬레이션 하였다. 본 연구에서 사용된 입자법인 MPS(Moving particle simulation)은 이러한 다상유동에서 널리 쓰이지는 않았으나, 다상유동을 위한 입자간 상호 연성 모델인 자가-부력 항, 표면 장력 항과 경계면 경계 조건 항을 추가로 사용하여 수치해석이 가능하게 하였다. 본 연구에서 새로이 개발된 다상유동형 입자법을 이용하여 고려된 경우들에 대해 수치해석을 수행하였으며, 각각의 결과들을 비교 분석하였다. 또한 레일리히-테일러 불안정성에 기인한 유동의 속도를 측정하여 포텐셜 기반의 이론값과의 비교를 통해 경향성이 일치함을 알 수 있었다. 이론값과의 크기의 차는 포텐셜 기반의 이론값에서는 고려가 힘든 비선형성에 기인한다고 사료된다.