• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제29권6호
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• pp.489-497
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• 2004

Objective: The purpose of this study was to investigate the viscoelastic properties related to handling characteristics of composite resins, Methods: A custom designed vertical oscillation rheometer (VOR) was used for rheological measurements of composites. The VOR consists of three parts: (1) a measuring unit, (2) a deformation induction unit and (3) a force detecting unit, Two medium viscous composites, Z100 and Z250 and two packable composites, P60 and SureFil were tested. The viscoelastic material function, including complex modulus $E^{*}$ and phase angle ${\delta}$, were measured. A dynamic oscillatory test was used to evaluate the storage modulus (E'), loss modulus (E") and loss tangent ($tan{\delta}$) of the composites as a function of frequency ($\omega$) from 0.1 to 20 Hz at $23^{\circ}C$. Results: The E' and E" increased with increasing frequency and showed differences in magnitude between brands. The $E^{*}s$ of composites at ${\omega}{\;}={\;}2{\;}Hz$, normalized to that of Z100, were 2.16 (Z250), 4,80 (P60) and 25.21 (SureFil). The magnitudes and patterns of the change of $tan{\delta}$ of composites with increasing frequency were significantly different between brands. The relationships between the complex modulus $E^{*}$, the phase angle ${\delta}$ and the frequency \omega were represented by frequency domain phasor form, $E^{*}{\;}(\omega){\;}={\;}E^{*}e^{i{\delta}}{\;}={\;}E^{*}{\angle}{\delta}$. Conclusions: The viscoelasticity of composites that influences handling characteristics is significant different between brands, The VOR is a relatively simple device for dynamic, mechanical analysis of high viscous dental composites. The locus of frequency domain phasor plots in a complex plane is a valuable method of representing the viscoelastic properties of composites.

• 실천공학교육논문지
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• 제13권2호
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• pp.327-332
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• 2021

교육용으로 사용되는 피삭재(소재)는 SM20C, Al6061, 아크릴 등의 소재를 사용한다. SM20C 소재는 탄소강으로서 자격증 시험 및 기능경기대회에서 많이 사용되지만 산업현장에서도 많이 사용된다. Al6061 소재는 탄소강에 비하여 경도가 낮아지고 전성(연성)이 강한 소재이기에 공구의 구성인선이 많이 발생하는 소재 라고 한다. 아크릴 소재를 이용하여 학생들에게 실습지도 하면 어느 부분에서 과다 절삭으로 인하여 진동이 발생하고 공구의 파손이 발생하는 소재이다. 이러한 과정에서 5축장비인 2NC헤드에게 가해지는 충격이 정밀도 제어에는 어느정도 영향을 줄 수 있는지 알아본다. 5축장비의 가장 취약한 부분은 AC축을 제어하는 헤드가 가장 약한 부분이라 할 수 있다. 이 부분의 정밀도 및 누적 공차가 발생할 경우 모든 제품의 정밀도가 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 2NC헤드의 핵심적인 부분, 스핀들 하우징은 Al7075 T6(미국 알코아사) 소재를 사용하고 전체 바디는 FCD450 (구상흑연주철) 사용하여 진행하였다. 이 두가지 소재에서 작용되는 진동 및 절삭 과정에서 힘을 극한조건에서 유한요소 해석으로 적용되는 값을 밝혀 내고자 해석을 진행하였다. 이러한 해석 데이터를 활용하여 학생들이 5축절삭 보다 5축 가공기의 구조를 보고 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.609-619
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• 2018

주선풍기가 설치된 통기수갱이 굴착된 국내 석회석 광산에서 수행한 통기수갱의 통기효과 분석결과 자연통기 및 기계통기 효과가 뚜렷하게 나타났다. 수갱을 통하여 입기되는 자연통기량은 최대 $11.7m^3/s$이었으며 갱내 공기온도의 측정에 의하여 비교적 정확한 정량적 예측이 가능하였다. 선풍기 가동에 의한 배기 통기량은 $20.3{\sim}24.8m^3/s$로 통기량의 변동은 갱도내 장비의 이동에 의한 통기특성곡선의 상향이동에 따른 선풍기 운전점의 변화에 의한 결과이므로 통기저항의 저감 노력이 요구된다. 갱구로부터 수갱까지 총 1912 m 갱도내 난류확산계수는 $15m^2/s$, $18m^2/s$로 나타나 오염물질은 기류보다 상대적으로 빨리 확산되므로 공기질 제어를 위하여 신속한 배기가 요구된다. 따라서 통기용 수갱은 급격히 심부화 및 대형화되고 있는 국내석회석광산의 지속적 개발을 위한 필수적 갱내 환경제어 시설로 권장되어야할 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.75-81
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• 2018

Cu-Cu 웨이퍼 본딩 강도를 향상시키기 위한 Cu 박막의 표면처리 기술로 $Ar-N_2$ 플라즈마 처리 공정에 대해 연구하였다. $Ar-N_2$ 플라즈마 처리가 Cu 표면의 구조적 특성에 미치는 영향을 X선 회절분석법, X선 광전자 분광법, 원자간력현미경을 이용하여 분석하였다. Ar 가스는 플라즈마 점화 및 이온 충격에 의한 Cu 표면의 활성화에 사용되고, $N_2$ 가스는 패시베이션(passivation) 층을 형성하여 -O 또는 -OH와 같은 오염으로부터 Cu 표면을 보호하기 위한 목적으로 사용되었다. Ar 분압이 높은 플라즈마로 처리한 시험편은 표면이 활성화되어 공정 이후 더 많은 산화가 진행되었고, $N_2$ 분압이 높은 플라즈마 시험편에서는 Cu-N 및 Cu-O-N과 같은 패시베이션 층과 함께 상대적으로 낮은 수치의 산화도가 관찰되었다. 본 연구에서는 $Ar-N_2$ 플라즈마 처리가 Cu 표면에서 Cu-O 형성 억제 반응에 기여하는 것을 확인할 수 있었으나 추가 연구를 통하여 질소 패시베이션 층이 Cu 웨이퍼 전면에 형성되기 위한 플라즈마 가스 분압 최적화를 진행하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.123-128
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• 2021

산업응용에서 정확한 속도 및 전류 제어를 위해 SRM (Switched Reluctance Motor)은 특성상 드라이브에서 고정자의 상 여자와 회전자의 위치를 동기화시키는 것이 매우 중요하다. 따라서 적절한 스위칭 동작을 위해 정확한 회전자 위치정보는 필수적이기에 위치 센서가 필요하다. 회전자 위치에 따라 적정 고정자 권선을 여자 시켜 회전력을 발생시키기고 속도와 위치정보를 이용하여 전동기를 제어하기 위해서 일반적으로 엔코더 (Encoder), 레졸버 (Resolver) 같은 위치센서를 사용한다. 그러나 이러한 센서들은 1) 가격적 측면에서 센서들의 가격이 상당히 크기 때문에 전체 시스템 비용에서 전동기 시스템이 차지하는 비율이 높다. 또한 2) 기계적 측면에서 엔코더나 레졸버와 같은 위치센서들을 고정자측에 부착하여 크기 및 무게를 증가시키고 있다. 결론적으로 SRM을 구동하기 위해서는 회전자 위치정보에 따른 제어가 기본적으로 이루어져야 하며 적용 분야를 고려해서 환경에 따른 SRM 구동 시스템을 설계하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 기존의 엔코더 (Encoder), 레졸버 (Resolver)를 사용하는 일반적인 제어시스템에서 벗어나서 저가형 아날로그 구동장치를 설계하여 스위칭 Duty 가변 제어를 통한 SRM의 구동 및 제어 특성을 연구하고자 한다.

• 박물관보존과학
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• 제27권
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• pp.67-90
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• 2022

근현대 대형유물 C-46 수송기의 전시를 위해 도료분석 및 보존처리를 하였다. C-46 수송기는 우리 공군 최초의 해외 참전 항공기로서 베트남 전쟁에서 임무를 수행했다. 재질은 알루미늄이 대부분으로 표면에서는 움푹 파임(Pitting), 긁힘(Etching) 형태가 보이고 회색 또는 흰색 가루 모양의 부착물로 나타난다. 분석결과, 적색은 규조토(SiO₂·nH₂O), 백색의 이산화티탄(TiO₂), 흑색의 철흑(Fe₃0₄), 청색에서는 철단(鐵丹_ Fe₃0₄)이 혼합된 퍼티를 사용했다. 적외선 분광분석 결과는 알키드 수지(Alkyd Resin), 태극무늬 부분은 니트로셀룰로오스계 도료가 사용되었다. 처리는 샌딩 및 세척 등 기계적, 화학적 용제로 부식물을 제거하고 도료 도포 등을 진행하였다. 도료분석과 보존처리를 통하여 안정한 상태로 전시에 활용할 수 있도록 하였다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권4호
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• pp.283-293
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• 2021

퇴행성 추간판 질환은 전통적으로 수핵과 섬유륜의 변화에 따른 요통으로 생각되어 왔으나, 최근 연구들에서 추간판을 이루고 있는 상·하 종판의 변화가 추간판의 퇴행을 유발하고, 그 결과로 기계적 압박과 염증 반응에 의해 요통이 유발된다고 한다. 또한 최근에는 추체 골수-종판-수핵과 섬유륜을 하나의 단위로 생각하고, 그 연관성을 설명하고 있다. 종판이 손상되면 결국 추체, 수핵과 섬유륜의 퇴행성 변화를 가중시킨다. 이 과정에서 섬유륜에 가해지는 압박력이 증가하고, 염증성 매개 물질들에 의한 염증 반응이 일어나서, 동척추 신경(sinuvertebral nerve)과 기저추 신경(basivertebral nerve)이 자극을 받으면서 요통을 발생시킨다. 이런 변화가 만성화되면, 추체 내 골수에도 Modic 변화 같은 퇴행성 변화가 발생하게 된다. 결국, 퇴행성 추간판 질환은 추체 골수-종판-수핵과 섬유륜을 하나의 단위로 연관지어서 생각해야 할 필요가 있다. 그러므로 만성 요통 환자 진료 시에는 수핵과 섬유륜의 변화 소견뿐 아니라, 종판의 병변에 관심을 가질 필요가 있다고 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.73-80
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• 2022

이 연구는 3D 프린팅 복합재료에 대하여 굳지 않은 상태에서는 시간에 따른 경시변화와 레올로지 특성을 평가하였으며, 굳은 상태에서는 적층된 시험체와 몰드 시험체에 대하여 압축강도와 쪼갬 인장강도 특성을 평가하였다. 3D 프린팅용 복합재료는 압출 30분 후부터 급격한 물성변화가 시작되고 90분까지 재료의 점도가 유지되는 경향을 나타나지만, 이송성능과 적층성능의 품질을 확보하기 위해서는 배합 후 60분 이내의 시공이 효과적임을 확인하였다. 적층 시험체의 압축강도는 몰드 시험체 대비 전 재령에서 동등이상의 성능을 나타내었다. 적층 시험체의 응력-변형률 곡선에서 초기 기울기는 몰드 시험체와 유사하게 나타났지만, 최대 응력 이후의 하강 기울기는 몰드 시험체 대비 평균적으로 1.9배 높게 나타나 상대적으로 취성적인 거동을 하였다. 적층 패턴으로 수직으로 측정한 쪼갬인장강도는 몰드 시험체 대비 약 6% 낮게 나타났으며, 적층 패턴을 수평으로 측정할때는 몰드 시험체와 거의 동일한 쪼갬 인장강도를 나타내었다. 이는 적층 시험체의 패턴 방향에 따라 수직하중에 대한 계면간의 부착력이 영향을 받기 때문으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.215-226
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• 2022

우수한 역학적 성능을 가진 생물체의 구조를 모방하여 고성능의 복합재료를 개발하려는 노력이 최근 활발히 이뤄지고 있다. 진주층 구조는 구성재료 대비 월등히 높은 파괴인성을 지닌다는 점에서 촉망받는 자연 모사 구조 중 하나이다. 하지만, 진주층 모사 구조의 형상이 변형될 때 구조의 충격성능이 어떻게 달라지는지에 관한 연구는 아직 충분히 진행되지 않았다. 본 연구에서는 무작위로 변형된 진주층 모사 복합재의 수치모델을 개발하고 충격성능을 분석하였다. 먼저, 균일한 진주층 모사 패턴에서 플레이트 판의 평면 크기를 무작위로 변형하는 알고리즘을 개발하고 이를 활용하여 불균일한 진주층 패턴 모사 구조를 모델링하였다. 그 후, 낙하충격 시뮬레이션을 수행하고 해당 모델의 충격거동을 에너지 흡수율과 본 미세스 응력 분포, 충격력-시간 그래프를 활용하여 평가하였다. 수치해석결과를 바탕으로, 충돌 범위 주변 플레이트 판의 기하학적 형상이 불균일할수록 진주층 모사 구조의 내충격성이 저하됨을 입증하였다. 이러한 진주층 모사 형상에 대한 심층적인 이해는 진주층 모사 구조의 최적설계를 수립하는 데 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권2호
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• pp.163-177
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• 2023

Complex and intricate preparation techniques, the imperative for utmost precision and sensitivity in instrumentation, premature sample failure, and fragile specimens collectively contribute to the arduous task of measuring the fracture toughness of concrete in the laboratory. The objective of this research is to introduce and refine an equation based on the gene expression programming (GEP) method to calculate the fracture toughness of reinforced concrete, thereby minimizing the need for costly and time-consuming laboratory experiments. To accomplish this, various types of reinforced concrete, each incorporating distinct ratios of fibers and additives, were subjected to diverse loading angles relative to the initial crack (α) in order to ascertain the effective fracture toughness (Keff) of 660 samples utilizing the central straight notched Brazilian disc (CSNBD) test. Within the datasets, six pivotal input factors influencing the Keff of concrete, namely sample type (ST), diameter (D), thickness (t), length (L), force (F), and α, were taken into account. The ST and α parameters represent crucial inputs in the model presented in this study, marking the first instance that their influence has been examined via the CSNBD test. Of the 660 datasets, 460 were utilized for training purposes, while 100 each were allotted for testing and validation of the model. The GEP model was fine-tuned based on the training datasets, and its efficacy was evaluated using the separate test and validation datasets. In subsequent stages, the GEP model was optimized, yielding the most robust models. Ultimately, an equation was derived by averaging the most exemplary models, providing a means to predict the Keff parameter. This averaged equation exhibited exceptional proficiency in predicting the Keff of concrete. The significance of this work lies in the possibility of obtaining the Keff parameter without investing copious amounts of time and resources into the CSNBD test, simply by inputting the relevant parameters into the equation derived for diverse samples of reinforced concrete subject to varied loading angles.