nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 블레이드에서 발생하는 동력을 발전기로 전달하는 체결부에 대한 연구를 수행하였다. 블레이드 체결부의 유한요소 모델을 수립하기 위하여 실험적 모드해석을 이용하여 각 부품의 고유진동수 및 고유모드를 추출하였으며, 사용프로그램인 ANSYS를 이용한 모드해석을 통하여 추출된 유한요소 모델의 고유진동수와 고유모드 비교를 통하여 모델을 검증하였다. 검증된 유한요소 모델을 이용하여 정격풍속 상태와 한계풍속 상태에서 응력해석을 수행하였으며, 해석 시 작동상태의 경계조건과 중력 및 바람에 의한 하중이 고려되었다.

In this paper, an analysis of the joint that transmits power from the blades to the generator is performed using the FEM (finite element method). The mode shapes and natural frequencies were extracted using experimental modal analysis in order to establish the FEM model. Then, the model was verified by comparing the mode shapes and natural frequencies to those obtained from the ANSYS modal analysis. Dynamic stress analysis was performed at the rated and limited wind speeds considering the wind load and gravity.

(게재일: 2012.01.01)
재료시험기법 중 하나인 압입시험은 크리프 특성 분석에 이용될 수 있다. 그러나 많은 기존 연구들이 정상상태의 크리프 특성만을 이용하고 있기 때문에, 단축시험과 압입시험 사이에는 상당한 차이가 발생한다. 따라서 정확한 크리프 평가를 위해서는 천이 크리프 특성을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 Ogbonna 등(14)의 구형 압입자를 이용한 천이 크리프 해석을 확장, 자기 유사성을 갖는 원뿔형 압입자에 적용했다. 천이 크리프 특성을 유한요소해석을 통해 분석하여 정리하였으며, 구형 및 원뿔형 압입시험의 천이 특성을 비교했다. 또한 재료의 탄성변형률, 압입자 형상, 압입접촉면적, 대표 변형률 등 기존 평가법들에서 정량적으로 잘 고려되지 못하고 있는 부분들을 살펴보고 그 해결방안을 제시했다.

The indentation test, which is one of the testing methods for evaluating the mechanical properties of materials, can be applied to the evaluation of creep properties. Many studies related to the indentation creep test, however, have just focused on the characteristics of the steady-state creep, so there are wide discrepancies between the uniaxial test and the indentation test. To obtain accurate creep properties, it is therefore important to consider the effects of transient creep. In the present work, the Ogbonna et al.'s work on the spherical indentation test including the transient creep was expanded and applied to the conical indentation creep test. The characteristics of the transient creep were analyzed via finite element simulations and compared with those obtained through spherical indentation. Other effects, such as elastic strain, indenter shape, contact area, and representative strain, which have not been considered properly in prior studies on the creep test, are also discussed.

(게재일: 2012.01.01)
이 논문에서는 최소의 배터리를 소비하여 물고기 로봇을 구동하고, 물고기와 같은 유연한 운동을 할 수 있는 생체 모방(biomimetic) 물고기 로봇의 설계, 제작, 제어에 관하여 제안 하였다. 두 개 모터를 적용하여 물고기와 같이 유연하게 움직일 수 있는 방법을 제시 하였다. 중성 부력을 유지하는 방법과 빠르게 잠영하고, 방향을 전환 하기 위한 방법을 제시 하였다. 로봇 물고기의 꼬리는 유연한 움직임을 만들기 위하여 폴리머 재질을 사용하여 만들었다. 꼬리 내부는 관절과 강선으로 구성된다. 로봇 물고기에 척추에 해당하는 우레탄 골격과 관절을 이루는 핀에 연결된 강선을 당겨 꼬리에 정현파 명령을 주어 물고기와 비슷한 유영을 할 수 있도록 하였으며, 부력 조절 장치를 설치하였으며, 이 부력 조절 장치를 이용하여 물고기 로봇이 상승, 하강을 할 수 있도록 하였다.

This paper introduces the mechanical design, fabrication, and control of a biomimetic fish robot whose driving motions resemble a real fish's flexibility and movement. This robot uses two motors create flexible movement like that of a fish. Several schemes, such as neutral buoyancy, fast underwater swimming, and direction changes, are introduced. The tail of the fish robot is made of a polymer material for flexible movement. The interior of the tail contains a joint and a wire. A sine wave command was applied to the tail to produce motion resembling a real fish swimming, and a buoy control device was installed. The up and down motion of the robot fish was controlled using this device.

(게재일: 2012.01.01)
인삼의 뿌리썩음병 방제를 위하여 다양한 식물 근권 토양으로부터 유용방선균을 분리하였으며 이들의 생물활성을 조사하였다. 93종의 분리 방선균 중 콜로니가 상이하고 항균활성이 우수한 방선균 8종을 선발하였다. 이들 방선균(A75, A501, A515, A523, A704, A03-1444, A3265, A3283)은 siderophore를 생산하며 cellulase와 protease와 같은 곰팡이 세포벽 분해효소를 생산하였다. 또한 인삼뿌리썩음의 주요 원인균인 C. destructans, B. cinerea, R. solani 등에 대하여 강한 길항 활성을 나타내었다.

Ginseng (Panax ginseng) is one of the most widely cultivated medicinal herb in Korea. However, yield losses reached up to 30~60 % due to various diseases during 3 or 5 years of ginseng cultivation. Therefore, successful production of ginseng roots depends primarily on the control of diseases. The objective of this study is to select potential multifunctional biocontrol agents from actinomycetes for the control of multiple ginseng diseases as an alternative to fungicides. Ninety three Streptomyces strains were selected and their ability to produce antibiotics, siderophore and lytic enzymes such as protease and cellulose were investigated. Eight of the isolates, strains A75, A501, 515, 523, A704, A1444, A3265 and A3283 produced cellulase and protease. These strains also produced siderophore and showed potent antifungal activity against Botrytis cinerea, Cylindrocarpon destructans, Collectotricum gloeosporioides, Phytophthora capsici and Rhizoctonia solani causing ginseng root rot.

(게재일: 2012.04.01)
본 연구는 버섯재배에 이용되는 배지재료를 이용하여 상업용 PDA 고체배지를 대체할 수 있는 원균 증식용 천연고체배지 제조 가능성에 대해 조사하였다. 천연고체배지는 큰느타리버섯 재배에 이용되는 재료를 열수 추출하여 제조하였다. 포플러톱밥, 밀기울, 미강이 버섯의 균사생육에 좋은 특성을 보였다. 천연 고체배지 제조를 위한 포플러톱밥, 밀기울, 미강의 적정 혼합 비율은 50 : 20 : 30(v/v/v, PWR523)와 50 : 30 : 20(v/v/v, PWR532) 수준이었다. 열수수출물 함유 천연 고체배지인 PWR523 및 PWR532에 대한 버섯 균사생육은 PDA 배지에 접종된 것보다 빠른 특성을 나타내었다. 또한 열수추출물 함유 천연 고체배지에 의해 만들어진 접종원을 이용한 경우 버섯의 배양 및 수확에 있어서 상업용 배지를 이용한 것과 큰 차이를 보이지 않았다.

Hot-water extracted natural media were made from raw materials for mycelial culture of Pleurotus eryngii. Poplar sawdust, wheat bran and rice bran were used as substrates for hot water extraction. The mixed substrates of poplar sawdust, wheat bran, and rice bran with 50 : 20 : 30 (v/v/v, PWR523) and 50 : 30 : 20 (v/v/v, PWR532) were optimal for mycelial growth of P. eryngii, respectively. The hot-water extracted natural media from PWR523 and PWR532 showed a rapid mycelial growth and spawn running compared to PDA. There was no significant difference in mushroom yield when the mycelium grown on the hot-water extracted natural media was used as the inoculum source for producing fruit body.

(게재일: 2012.04.01)
본 논문에서는 오십견의 재활을 보다 체계적이고 효율적으로 보조할 수 있는 로봇의 개발을 소개하고자 한다. 개발된 로봇의 가장 큰 특징은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫째, 구조적 특징으로써 로봇은 환자의 양쪽 어깨를 재활 치료할 수 있도록 설계되었고 롤, 피치, 요 축이 한 점에서 교차하도록 하여 사람과 같은 볼 조인트 움직임을 기구적으로 나타낼 수 있도록 하였다. 둘째, 기능적 특징으로써, 로봇은 두 가지 운동 모드를 가지고 있다. 첫 번째 모드는 관절재활모드로써 모션 캡처로부터 미리 얻어진 패턴대로 환자의 어깨를 운동시켜주어 어깨 관절의 운동 범위를 되찾을 수 있도록 한다. 두 번째 모드는 근육재활모드로써 환자의 움직임에 따라 로봇이 적절히 저항을 하여 근육을 강화시킨다. 이 두 가지 모드를 통하여 환자의 상태에 맞추어서 오십견 재활 보조를 체계적으로 수행할 수 있으며, 자세한 로봇개발 과정에 대한 내용을 본 논문에 서술하였다.

In this study, an exoskeleton-type robot is developed to assist frozen shoulder rehabilitation in a systematic and efficient manner for humans. The developed robot has two main features. The first is a structural feature: this robot was designed to rehabilitate both shoulders of a patient, and the three axes of the shoulder meet at one point to generate human-like ball joint motions. The second is a functional feature that is divided into two rehabilitation modes: the first mode is a joint rehabilitation mode that helps to recover the shoulder's original range of motion by moving the patient's shoulder according to patterns obtained by motion capture, and the second mode is a muscle rehabilitation mode that strengthens the shoulder muscles by suitably resisting the patient's motion. Through these two modes, frozen shoulder rehabilitation can be performed systematically according to the patient's condition. The development procedure is described in detail.

(게재일: 2012.09.01)
인공관절은 관절부의 뼈가 파괴되거나 관절 손상을 입어 관절로서의 기능을 할 수 없게 된 경우에 사용된다. 고관절용 인공관절 시스템의 일차안정성을 평가하기 위해서는 인공관절이 삽입된 직후 인공관절에 반복하중을 가하여 대퇴골과 인공관절 사이의 상대변위를 측정하게 된다. 이때, 정확한 안정성을 평가하기 위해서는 인공관절이 대퇴골을 파고드는 변위와 대퇴골에서 인공관절이 회전한 각의 변화량을 정확히 측정하여야 한다. 본 연구에서는 고관절용 인공관절 시스템의 일차안정성을 평가하기 위해 새로운 상대 변위측정 방식을 제안하고 이를 이용하여 수술 방법의 차이 및 대퇴골 자체 강성의 차이에 따른 일차 안정성을 사체에서 얻은 대퇴골 실험을 통해 비교 평가하였다.

Artificial joints are used when joints lose their function because of either the destruction or damage of the composing bones of the joints. To evaluate the primary stability of a femur-implant system, the relative displacement caused by a repeated load is measured immediately after the insertion of the artificial joint. For more accurate stability evaluation, the accurate measurement of the penetration displacement of the artificial joint to the bone and the rotation angle of the artificial joint is essential. In this study, to evaluate the primary stability of the femur-implant system, we propose a new relative displacement measurement method. By using this new method, we comparatively evaluate the primary stability for various surgical methods and the varying stiffness of the cadaver femur-implant itself.

(게재일: 2012.09.01)
본 연구에서는 SP-100 알루미늄 분말 에폭시의 경도 및 압축강도를 평가하기 위해, 후경화 조건을 달리한 5 종류의 시편에 대해 온도별 경도 측정 시험과 압축강도시험을 수행하였다. 온도별 표면경도 시험 결과, 후경화 온도가 높을수록 경도가 높게 나타나는 것을 확인하였다. 특히, Case 3과 Case 4의 경우가 다른 Case의 시편에 비해 상대적으로 높은 경도를 보임을 알 수 있었다. 압축시험을 통한 시편의 압축강도는 후경화를 실시한 시편들이 비교적 유사한 강성 및 강도를 나타내었으며 미실시한 시편은 열가소성 수지와 같은 압축응력곡선을 나타내었다.

In this study, we performed experimental tests on five SP-100 aluminum powder epoxy specimens with several after-curing conditions in order to estimate their hardness with temperature and compressive strength. In the surface hardness test, it was found that the higher the after-curing temperature, the higher was the hardness. In particular, it was found that the hardness of the specimens in cases 3 and 4 was much higher than in the other cases. In addition, in the compression tests carried out to evaluate the compressive strength, it was found that the specimens showed relatively similar stiffness and strength with after-curing, and specimens with no after-curing showed compression stress-strain curves similar to those of thermoplastic resins.

(게재일: 2012.09.01)
가압경수로형 원전의 Alloy 600 원자로압력용기헤드 관통노즐 및 Alloy 82/182 이종금속 맞대기 용접부에서 일차수응력부식균열(PWSCC)이 보고된 이후 전 세계적으로 PWSCC에 의한 용접부 파단을 예방하기 위해 강화검사를 적용하고 있다. 본 이종금속용접부에 대한 가동중검사에서 균열이 발견된 경우 건전성평가 결과가 도출되기까지 발전소가 정지 상태에 있게 됨에 따라 원전 이용율 저하가 발생할 수 있는데, 이를 예방하기 위해서는 균열건전성평가 관련 기술의 정립뿐만 아니라 신속하게 평가 결과를 도출할 수 있는 시스템의 구축이 필요하다. 본 연구에서는 이종금속 맞대기 용접부를 대상으로 진행하고 있는 PWSCC 균열건전성평가 기준 정립 및 전산 시스템 개발 결과를 제시하였다. 본 연구를 통해 이종금속 맞대기 용접부 PWSCC 균열건전성평가 기술이 정립되고 전산 시스템으로 구현되어 원자로압력용기 주변 이종금속 맞대기 용접부에서의 PWSCC 균열에 대한 기술적 건전성평가 수단을 확보하였다.

Primary water stress corrosion cracking (PWSCC) instances have been reported in the Alloy 600 reactor pressure vessel head penetration nozzle and the Alloy 82/182 dissimilar metal butt weld nozzle in several PWRs. Therefore, in-service inspection programs have been adopted worldwide to prevent failure at the weld region. If a PWSCC is observed at the dissimilar metal weld region during inspection, its structural integrity should be evaluated; however, this requires considerable time and effort, and this might lead to a decrease in the plant utilization coefficient. To prevent this, KHNP-CRI have established integrity assessment criteria and developed a computer program for the fast evaluation and judgment of PWSCC. In this paper, the results and current status of the same are presented. Through this study, criteria for the structural integrity evaluation of PWSCC have been established, and a computer program has been developed to realize technical means for the evaluation of PWSCC structural integrity.

(게재일: 2012.09.01)
본 연구에서는 냉간 굽힘 후 잔류응력 제거 열처리된 곡관에서 기계적물성치를 파악하기 위해서, 냉간 굽힘과 잔류응력 제거 열처리를 모사한 모사시편을 이용하여 인장시험을 수행하였다. 시험 결과로부터 냉간 가공 후 잔류응력 제거 열처리를 수행할지라도 재료의 강도는 냉간 가공 전에 비해 증가하고 연성은 감소되는 것을 확인하였다. 또한, 강도 증가와 연성 감소는 냉간 가공시 적용된 변형률이 클수록 심화되었다. 따라서, 냉간 굽힘시 변형이 크게 발생하는 곡관의 외호부와 내호부는 직관에 비해 강도는 높고 연성은 낮을 것으로 예측되며, 곡관의 측면은 굽힘 가공 전의 직관과 유사한 기계적물성치를 보일 것으로 예측되었다.

In this study, tensile tests were performed on specimens that simulated the cold-bending and heat-treatment of pipe bends to understand the mechanical properties of pipe bends manufactured by cold-bending followed by heat-treatment for relieving residual stress. The strength and ductility of cold-worked materials were respectively found to be higher and lower than those of the parent material although heat-treatment was carried out to relieve residual stress. In addition, the increase in strength and decrease in ductility were proportional to the applied strain levels for cold-working. It was thus inferred that the intrados and extrados regions of pipe bends that were cold-bended and heat-treated show higher strength and lower ductility compared to the parent straight pipe and that the mechanical properties at the crown region are nearly the same as those of the parent straight pipe.

(게재일: 2012.09.01)
풍력발전기용 증속기의 유성기어열에서 한단 지지 캐리어에 유연 핀을 적용하여 유성 축과 유연 핀의 변형에 의한 자기 정렬 효과가 증속기 유성기어열의 수명에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 유성기어열의 하중 분배 효과를 분석하기 위하여 오일러 이론과 상용 프로그램을 이용하였다. 풍력발전기용 증속기에 한단 지지 캐리어와 유연 핀이 사용됨에 따라 유성기어의 미스얼라인먼트, 치면 하중분포 계수 및 요구수명이 만족할 만한 성능 향상을 가져왔으며, 특히 요구수명에 있어서 증속기가 요구하는 20년 보증 수명을 만족하는 것으로 확인되었다.

An overhung mounted carrier with flexible pins is applied to the planetary gear train of a wind turbine gearbox to investigate the influence of the self-aligning effect by means of the deflection of the planet spindle and the flexible pin on the lifetime of the planet gear for a wind turbine gearbox. To analyze the load distribution of planet gears, both Euler theory and commercial software are employed. By applying an overhung mounted carrier with flexible pins in the wind turbine gearbox, we can improve the misalignment performance, face load factor, and service life of the planet gears. In particular, it was confirmed that a service life of more than 20 years could be realized for wind turbine gearboxes by applying a flexible pin to the overhung mounted carrier.

(게재일: 2012.09.01)
점진성형은 공구 운동으로 소재의 국부 소성변형 영역을 전체 소재에 확장시켜 목표 형상으로 변형시키는 냉간 성형공정이다. 본 논문에서는 점진성형의 유한요소해석 시 묘사기법에 관한 연구를 수행하였다. 고찰할 묘사기법으로 라그랑지언 묘사법과 ALE 묘사법을 선택하였다. 미끄럼 경계기법도 공구와 접촉표면에서 요소의 찌그러짐을 극복하기 위한 방법중의 한가지 경우로 고찰하였다. 묘사기법과 경계기법의 다양한 조합 중에 ALE 묘사법과 연계한 미끄럼 경계기법의 경우가 요소의 찌그러짐을 가장 완화 시켰다. 이 방법이 최종 단계 변형까지 점진성형 해석을 지속할 수 있도록 해주는 유일한 조합인 것으로 나타났다. 이에 반해, 라그랑지언 묘사법 및 순수 ALE 묘사법은 점진성형 해석 중에 요소의 찌그러짐이 극심하여 최종 변형 형상에 도달하기 오래 전에 해석이 중단되는 상태를 보였다.

Incremental forming is a cold working process in which a small part of the material is being deformed and the area of local deformation is moving over the entire material. In this paper, we study description schemes to perform finite element analysis for the incremental forming. The selected description schemes to examine are the Lagrangian description and the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) description. The sliding boundary scheme coupled with ALE is also examined to overcome the distortion problems of elements on the contact surface. Results show that the ALE description with the sliding boundary scheme is most favorable in overcoming the distortion of elements. This description leads to make the simulation continued to the final stage of the incremental forming. On the other hand, the Lagrangian description as well as the original ALE description makes the elements much distorted and the analysis is stopped long before arriving at the final shape of deformation.

(게재일: 2012.09.01)
두께가 다른 이종강도 배관 용접부에서 인장, 내압 및 굽힘응력에 대한 하중지지능력을 평가하였다. 1.22, 1.54 및 1.89의 두께비를 갖는 API X65-API X80, API X42-API X65 및 API X42-API X80 배관 용접부를 유한요소해석을 통하여 하중지지능력을 평가하였다. 이종강도 배관의 두께비가 1.5 이하에서 인장강도와 최대모멘트는 면삭각도 변화에 큰 영향을 받지 않으나 두께비가 1.5 이상에서는 큰 영향을 받는다. 저강도 배관의 길이방향 면삭각도와 두께비 변화에 따라서는 내압에 의한 파열압력은 영향을 받지 않는다.

The behavior of the load bearing capacity of a pipeline with unequal wall thickness was evaluated using finite element analyses. Pipelines with a wall thickness ratio of 1.22-1.89 were adopted to investigate plastic collapse under tensile, internal pressure, or bending stress. A parametric study showed that the tensile strength and moment of a pipeline with a wall thickness ratio less than 1.5 were not influenced by the wall thickness ratio and taper angle; however, those of a pipeline with a wall thickness ratio more than 1.5 decreased considerably at a low taper angle. The failure pressure of a pipeline with unequal wall thickness was not influenced by the wall thickness ratio and taper angle.

(게재일: 2012.09.01)
본 논문에서는 품질 검사 방법론이 적용된 계장화 압입시험을 수행하여 점용접부의 경도를 평가하였다. 먼저 정상 및 불량 용접조건하에서 제작된 점용접 샘플에 대해 로크웰 경도 및 계장화 압입시험을 실시하였다. 계장화 압입시험을 통해 구한 압입하중-변위선도를 이용하여 계산된 경도를, 동일한 조건의 동일위치에 대한 압입경도시험을 통하여 측정된 로크웰 경도와 확률론적 방법론을 이용하여 비교평가 하였다. 또한 계장화 압입시험을 통하여 추정한 경도 및 이에 대한 확률론적 해석을 수행하여 점용접부의 신뢰성 기반 품질 관리 기준 설정 가능성을 평가하였다.

This study deals with hardness evaluation for spot welding by using an instrumented indentation technique to improve the quality of the inspection methodology. First, an instrumented indentation test and a Rockwell hardness test were performed for normal and abnormal spot welding. The hardness to indentation force-displacement curve obtained using each of the tests was compared. Furthermore, an analysis was conducted using the hardness obtained by the instrumented indentation technique. A quality control standard based on reliability was this evaluated for spot welding.

(게재일: 2012.09.01)
본 논문에서는 구조 시험과 유한요소해석을 통하여 소형 풍력발전용 복합재 블레이드의 구조적 안전성을 평가하였다. 먼저, 선행연구에서 공력해석을 수행하여 정격 및 극한 풍속일 때의 블레이드가 받는 굽힘 모멘트를 산출하였다. 이를 이용하여 소형풍력발전기 관련 국제 규격인 IEC 61400-2에 따른 실규모 구조 시험을 수행하여 구조적 안전성을 평가하였다. 그리고 유한요소법을 이용한 구조 해석을 수행하여 구조 시험 결과와 비교하여 이의 정확성을 판단하였다. 또한, 구조 시험을 통해 블레이드에 대한 과잉 설계가 확인되었으며 이의 해결을 위하여 블레이드의 적층 순서 및 두께를 재선정하여 구조적 안전성을 평가하였다.

This study deals with structural analysis and testing under loading conditions calculated by computational fluid dynamics for a small composite blade that is utilized in a dual rotor wind turbine system. First, the aerodynamic forces were analyzed at the rated and cutout wind speed to identify the bending moment distribution along the blade length in previous research. Then, full-scale structural tests were conducted according to IEC 61400-2 to evaluate the structural integrity of the composite blade. These results were compared with finite element analysis to identify the accuracy of the structural analysis. Based on these results, it was revealed that the existing blade has a very high safety margin. Then, the layup of the composite blade was redesigned and analyzed using finite element analysis to achieve structural integrity and economic efficiency.

(게재일: 2012.09.01)
수소를 대량으로 생산하기 위한 원자력수소생산시스템에서 공정열교환기(PHE)는 초고온가스로로 부터 생성된 초고온 열을 화학반응공정으로 전달하는 핵심기기이다. 한국원자력연구원에 구축되어 있는 소형 질소가스루프에서 Hastelloy-X로 제작된 소형 및 중형 PHE 시제품들에 대한 성능시험이 수행되고 있다. 그동안 PHE 시제품에 대한 거시적 고온구조해석은 용접 물성치의 부재로 인해 모재의 물성치만을 사용한 해석이 주로 수행되었으나 본 연구에서는 계장형 압입시험법으로부터 얻은 용접부 기계적 물성치를 이용하여 거시적 고온구조해석을 수행하고 그 결과를 비교, 분석하였다.

A process heat exchanger (PHE) in a nuclear hydrogen system is a key component that transfers the large amount of heat generated in a very high temperature reactor (VHTR) to a chemical reaction that yields a large quantity of hydrogen. A performance test on a small-scale and a medium-scale PHE prototype made of Hastelloy -X is being conducted on in a small-scale nitrogen gas loop at the Korea Atomic Energy Research Institute. Previous research on the macroscopic high-temperature structural analysis of PHE prototypes had been performed using base material properties owing to a lack of weld material properties. In this study, macroscopic high-temperature structural analyses considering the weld material properties were performed and the results were compared with those of a previous study.

(게재일: 2012.09.01)
면외 기계적하중과 면내 전기적하중을 받는 압전재료에서 비정상적으로 전파하는 전기투과형 균열에 대하여 연구하였다. 비정상적으로 전파하는 균열에 대한 평형방정식을 개발하였고 근접해법으로 투과형균열에 대한 응력장 및 변위장을 얻었다. 압전상수, 유전율 그리고 균열선단속도 및 응력확대계수의 시간 변화율이 비정상적으로 전파하는 균열선단부근의 응력 및 변위장에 미치는 영향을 명확히 나타내었다. 이러한 응력장과 변위장을 사용하여 비정상적으로 전파하는 균열선단의 응력장 및 변위장의 특성에 대하여 토론하였다.

An unsteadily propagating permeable crack in piezoelectric materials (PMs) under anti-plane shear mechanical loading and in-plane electric loading is studied. The equilibrium equations for a transiently propagating crack in a PM are developed, and the solutions on the stress and displacement fields for a permeable crack though an asymptotic analysis are obtained. The influences of piezoelectric constant, dielectric permittivity, time rate of change of the crack tip speed and time rate of change of stress intensity factor on the stress and displacement fields at the transiently propagating crack tip are explicitly clarified. By using the stress and displacements, the characteristics of the stress and displacement at a transiently propagating crack tip in a PM are discussed.

(게재일: 2012.09.01)
주증기관은 보일러와 터빈을 연결하는 주요계통이다. 운전조건으로 인한 배관시스템에 손상을 제한 할 수 있기 때문에 수격현상 해석은 중요하다. 배관시스템의 불안정한 유동에 의해 생성되는 수격현상은 압력의 과도한 변화, 진동 및 소음을 일으킬 수 있다. 주증기관 구조는 운전환경아래 압력맥동 및 여러 진동 등을 안전하게 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 정지 및 정상 운전기간 동안 배관에 유입되는 수격현상을 과도조건에 적용하여 ASME 피로수명 방법론과 유한요소해석에 따라 주증기관의 구조건전성을 평가하였다. 계산된 교번응력 및 피로응력 평가 결과, ASME 피로수명의 허용요건을 만족하였다.

A main steam pipe system is a branch pipe that connects a boiler with a turbine. Water hammering analysis is very important for limiting the damage caused to pipe systems by operation conditions. Water hammering created by an unsteady flow in pipeline systems can cause excessive change in pressure, vibration, and noise. The main steam pipe structure should be designed to safely maintain the pressure pulsation and several vibrations under operation environments. This study evaluated the structural integrity of a main steam pipe during suspended and normal operation by using the ASME fatigue life methodology and finite element analysis. In the analysis, water hammering was used for transient analysis. The calculated alternating stress and fatigue stress were compared with the applicable limits of ASME fatigue life. All the evaluation results satisfied the requirements of the ASME fatigue life.

(게재일: 2012.09.01)
유방이나 전립선과 같은 연조직에서 발생하는 암이나 종양은 주위 조직보다 단단한 경향을 가진다. 하지만 초음파 B-mode 영상을 보면 암은 주위 조직과 거의 비슷하여 구별하기 어렵다. 따라서 조직의 단단한 정도를 영상화하면 더 정량적인 정보를 제공해 진단에 도움을 줄 수 있다. 초음파탄성영상은 측정하고자 하는 연조직에 기계적인 힘을 가하고 변형된 정도를 측정하여 영상화 한다. 탄성영상은 기존의 초음파 영상 진단기법과 더불어 종양을 진단하는 유용한 방법으로 자리매김하고 있다. 본 논문에서는 지금까지 발표된 다양한 탄성영상 방법을 분류하고 각 방법의 원리, 특성 등을 살펴본다.

Breast and prostate tumors or cancers tend to be stiffer than the surrounding normal tissue. However, the difference in echogenicity between cancerous and normal tissues is not clearly distinguishable in ultrasound B-mode imaging. Thus, imaging the stiffness contrast between the two different tissue types helps to diagnose lesions quantitatively, and such a method of imaging the elasticity of human tissue is termed ultrasound elasticity imaging. Recently, elasticity imaging has become an effective complementary diagnostic modality along with ultrasound B-mode imaging. This paper presents various elasticity imaging methods that have been reported up to now and describes their characteristics and principles of operation.

(게재일: 2012.10.30)
PVDF와 P(VDF-TrFE)로 대별되는 압전고분자는 종래의 대표적인 압전재료인 PZT에 비해 전기음향변환효율이 떨어지며 내부손실이 큰 단점은 있으나, 음향임피던스가 물 또는 생체와 비슷하고 수신효율이 우수하며 광대역 특성을 나타내는 등의 장점을 가진 재료이다. 또한 다른 압전재료에 비해 얇은 막으로의 제작이 쉽고, 그 막은 유연하므로 복잡한 곡면을 갖는 고주파 초음파 트랜스듀서 재료로 유용하다. 그러한 특성은 생의학적 응용에 적합한바, 다양한 형태의 초음파 트랜스듀서가 연구 개발되어져 왔다. 본 논문에서는 먼저, 압전고분자막을 이용하여 초음파 트랜스듀서를 설계 제작하는데 있어서 고려해야할 몇 가지 주요사항을 기술하고, KLM 모델을 사용한 해석을 통하여 그 고려사항들이 트랜스듀서의 동작에 미치는 영향을 파악하였다. 다음으로, 의학적 또는 생물학적 응용을 목적으로 초음파 영상을 얻고 있는 몇몇 주요 응용분야에서 사용되는 압전고분자 트랜스듀서의 구조와 그것을 이용하여 얻은 영상의 특징에 대하여 간략히 해설하였다.

PVDF(poly vinylidene fluoride) and P(VDF-TrFE)(poly vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene) are the typical piezoelectric polymers with unique properties. Even they are inferior to conventional piezoelectric ceramics PZT in electromechanical conversion efficiency and interior loss, though they are superior in receiving sensitivity and frequency bandwidth. Their acoustic impedances are relatively close to water or biological tissue and it is easier to make thin film than other piezoelectric materials. Futhermore, the film is so flexible that it is easy to attach on a complex surface. Those properties are suitable for the ultrasound transducers which are useful for medical and biological application, so that various types of polymer transducers have been developed. In this paper, several important considerations for design and fabrication of piezoelectric polymer transducers were described and their effect on the transducer performance were demonstrated through the KLM model analysis. Then, it was briefly reviewed about the structures of the polymer transducers developed for obtaining images as well as the characteristics of the images in several important medical and biological application fields.

(게재일: 2012.10.30)