Aluminum alloys are widely utilized in diverse industries, such as automobiles, aerospace, and architecture, owing to their high specific strength and resistance to oxidation. However, to meet the increasing demands of the industry, it is necessary to design new aluminum alloys with excellent properties. Thus, a new method is required to efficiently test additively manufactured aluminum alloys with various compositions within a short period during the alloy design process. In this study, a combinatory approach using a direct energy deposition system for metal 3D printing process with a dual feeder was employed. Two types of aluminum alloy powders, namely Al6061 and Al-12Cu, were utilized for the combinatory test conducted through 3D printing. Twelve types of Al-Si-Cu-Mg alloys were manufactured during this combinatory test, and the relationship between their microstructures and properties was investigated.
The influence of MgO addition on the densification and microstructure of alumina (Al2O3) was studied. Compacted alumina specimens were manufactured using ball-milling and one-directional pressing followed by sintering at temperatures below 1700oC. Relative density, shrinkage, hardness, and microstructure were investigated using analytical tools such as FE-SEM, EDS, and XRD. When the MgO was added up to 5.0 wt% and sintered at 1500oC and 1600oC, the relative density exhibited an average value of 97% or more at both temperatures. The maximum density of 99.2% was with the addition of 0.5 wt% MgO at 1500oC. Meanwhile, the specimens showed significantly lower density values when sintered at 1400oC than at 1500oC and 1600oC owing to the relatively low sintering temperature. The hardness and shrinkage data also showed a similar trend in the change in density, implying that the addition of approximately 0.5 wt% MgO can promote the densification of Al2O3. Studying the microstructure confirmed the uniformity of the sintered alumina. These results can be used as basic compositional data for the development of MgOcontaining alumina as high-dielectric insulators.
퓨 리서치센터(Pew Research Center)의 조사결과가 보여주고 있는 양극화된 미국정치의 정당간 혐오감정 사례는 민주주의의 위기상황으로 서 미국만의 현상이 아니라 글로벌 세계속에 있는 한국의 현상이기도 하 다. 그러한 이유로 인해 미국 정치양극화 논의는 한국정치에 주는 시사 점이 크다. 본 글의 목적은 퓨 리서치센터의 조사결과(2017년)를 토대로 미국 정치의 양극화 현상으로 정당간 혐오사례를 종합적으로 기술해보 고, 이것에 대한 원인 진단과 처방과 관련한 이론적 논의를 통해서 한국 적 시사점을 찾는 데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 첫째, 미국 정 치양극화에서 정당간 혐오감정 사례를 현상적으로 기술한다(제Ⅱ장). 둘 째, 미국 정당간 혐오감정 사례의 원인진단과 해법에 대한 이론적 논의 를 탐색한다(제Ⅲ장). 셋째, 이어서 미국 정치양극화 논의가 한국의 정치 양극화 개선에 주는 시사점을 찾는다(제Ⅳ장). 넷째, 결론에서 전체를 요 약하고 글의 의의와 한계를 밝힌다(제Ⅴ장).
The Ag/WC electrical contacts were prepared via powder metallurgy using 60 wt% Ag, 40 wt% WC, and small amounts of Co3O4 with varying WC particle sizes. After the fabrication of the contact materials, microstructure observations confirmed that WC-1 had an average grain size (AGS) of 0.27 μm, and WC-2 had an AGS of 0.35 μm. The Ag matrix in WC-1 formed fine grains, whereas a significantly larger and continuous growth of the Ag matrix was observed in WC-2. This indicates the different flow behaviors of liquid Ag during the sintering process owing to the different WC sizes. The electrical conductivities of WC-1 and WC-2 were 47.8% and 60.4%, respectively, and had a significant influence on the Ag matrix. In particular, WC-2 exhibited extremely high electrical conductivity owing to its large and continuous Ag-grain matrix. The yield strengths of WC-1 and WC-2 after compression tests were 349.9 MPa and 280.7 MPa, respectively. The high yield strength of WC-1 can be attributed to the Hall–Petch effect, whereas the low yield strength of WC-2 can be explained by the high fraction of high-angle boundaries (HAB) between the WC grains. Furthermore, the relationships between the microstructure, electrical/mechanical properties, and deformation mechanisms were evaluated.
In this study, we evaluated the effects of acid leaching on the properties of Cr powder synthesized using self-propagating high-temperature synthesis (SHS). Cr powder was synthesized from a mixture of Cr2O3 and magnesium (Mg) powders using the SHS Process, and the byproducts after the reaction were removed using acid leaching. The properties of the recovered Cr powder were analyzed via X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), particle size analysis (PSA), and oxygen content analysis. The results show that perfect selective leaching of Cr is challenging because of various factors such as incomplete reaction, reaction kinetics, the presence of impurities, and incompatibility between the acid and metal mixture. Therefore, this study provides essential information on the properties under acidic conditions during the production of high-quality Cr powder using a self-propagating high-temperature synthesis method.
Metal additive manufacturing (AM) has transformed conventional manufacturing processes by offering unprecedented opportunities for design innovation, reduced lead times, and cost-effective production. Aluminum alloy, a material used in metal 3D printing, is a representative lightweight structural material known for its high specific strength and corrosion resistance. Consequently, there is an increasing demand for 3D printed aluminum alloy components across industries, including aerospace, transportation, and consumer goods. To meet this demand, research on alloys and process conditions that satisfy the specific requirement of each industry is necessary. However, 3D printing processes exhibit different behaviors of alloy elements owing to rapid thermal dynamics, making it challenging to predict the microstructure and properties. In this study, we gathered published data on the relationship between alloy composition, processing conditions, and properties. Furthermore, we conducted a sensitivity analysis on the effects of the process variables on the density and hardness of aluminum alloys used in additive manufacturing.
2022년 한국 20대 대선에서 20대 이하 청년들의 후보 지지 성향은 성 별에 따라 매우 큰 차이를 보였다. 남성 다수가 보수 후보를 지지한 반 면 여성 다수는 진보 후보를 지지하였다. 이 현상은 성별 대결 의식 또 는 젠더 의식에 따른 이념 차이에 기인한 것으로 해석되었다. 20대 대선 의 설문조사 데이터를 분석한 결과 성별과 이념은 모두 후보 지지에 영 향을 미친 것으로 나타났다. 다만 양 변수는 상호 독립적으로 작용한 것 이 아니라, 젠더 차이가 이념의 부분 매개 변수로 작용하여 이념이 젠더 변수를 매개로 선택에 영향을 미친 것으로 분석되었다. 이는 여성이 남 성에 비해 상대적으로 진보적인 이념을 가지고 선거에서는 진보 정당에 투표하는 경향인 현대적 젠더 격차가 한국의 20대 이하 유권자에게 나타 난 결과로 해석된다. 현대 산업 사회의 발전과 젠더 평등 의식의 강화에 따라 현대적 젠더 격차가 청년층에게서 보다 뚜렷하게 나타나는 경향을 볼 때, 이후 사회경제적 변수인 젠더에 따라 정치적 선택 차이가 더 커 지는 경향이 나타날 것이다.
Machine learning-based data analysis approaches have been employed to overcome the limitations in accurately analyzing data and to predict the results of the design of Nb-based superalloys. In this study, a database containing the composition of the alloying elements and their room-temperature tensile strengths was prepared based on a previous study. After computing the correlation between the tensile strength at room temperature and the composition, a material science analysis was conducted on the elements with high correlation coefficients. These alloying elements were found to have a significant effect on the variation in the tensile strength of Nb-based alloys at room temperature. Through this process, a model was derived to predict the properties using four machine learning algorithms. The Bayesian ridge regression algorithm proved to be the optimal model when Y, Sc, W, Cr, Mo, Sn, and Ti were used as input features. This study demonstrates the successful application of machine learning techniques to effectively analyze data and predict outcomes, thereby providing valuable insights into the design of Nb-based superalloys.
In this study, machine learning models are proposed to predict the Vickers hardness of AlSi10Mg alloys fabricated by laser powder bed fusion (LPBF). A total of 113 utilizable datasets were collected from the literature. The hyperparameters of the machine-learning models were adjusted to select an accurate predictive model. The random forest regression (RFR) model showed the best performance compared to support vector regression, artificial neural networks, and k-nearest neighbors. The variable importance and prediction mechanisms of the RFR were discussed by Shapley additive explanation (SHAP). Aging time had the greatest influence on the Vickers hardness, followed by solution time, solution temperature, layer thickness, scan speed, power, aging temperature, average particle size, and hatching distance. Detailed prediction mechanisms for RFR are analyzed using SHAP dependence plots.
Aluminum alloy-based additive manufacturing (AM) has emerged as a popular manufacturing process for the fabrication of complex parts in the automotive and aerospace industries. The addition of an inoculant to aluminum alloy powder has been demonstrated to effectively reduce cracking by promoting the formation of equiaxed grains. However, the optimization of the AM process parameters remains challenging owing to their variability. In this study, the response surface methodology (RSM) was used to predict the crack density of AM-processed Al alloy samples. RSM was performed by setting the process parameters and equiaxed grain ratio, which influence crack propagation, as independent variables and designating crack density as a response variable. The RSM-based quadratic polynomial models for crack-density prediction were found to be highly accurate. The relationship among the process parameters, crack density, and equiaxed grain fraction was also investigated using RSM. The findings of this study highlight the efficacy of RSM as a reliable approach for optimizing the properties of AM-processed parts with limited experimental data. These results can contribute to the development of robust AM processing strategies for the fabrication of highquality Al alloy components for various applications.
층상 반무한체에서의 확률론적 완전파형역산을 위한 Markov chain Monte Carlo (MCMC) 모사 기법을 정식화한다. Thin-layer method를 사용하여 조화 수직 하중이 작용하는 층상 반무한체의 지표면에서 추정된 동적 응답과 관측 데이터와의 차이 및 모델 변수 의 사전 정보와의 차이를 최소화하도록 목적함수와 모델 변수의 사후 확률밀도함수를 정의한다. 목적함수의 기울기에 기반하여 MCMC 표본을 제안하기 위한 분포함수와 이를 수락 또는 거절할지 결정하는 수락함수를 결정한다. 기본 진동모드 뿐만이 아니라 고 차 진동모드가 우세한 경우를 포함하여 다양한 층상 반무한체의 전단파 속도 추정에 제안된 MCMC 모사 기법을 적용하고 그 정확성 을 검증한다. 제안된 확률론적 완전파형역산을 위한 MCMC 모사 기법은 층상 반무한체의 전단파 속도와 같은 재료 특성의 확률적 특 성을 추정하는 데 적합함을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 인장 좌굴 현상을 소개하고 이를 이용한 음의 포아송 효과를 가지는 구조물에 대한 분석을 다룬다. 일반적으로 널리 알려진 좌굴은 압축하중 하에서의 안정성 문제임에 반하여, 인장 좌굴은 인장에 의해 국소적으로 압축력이 생겨 발생하는 좌굴이다. 고전적인 좌굴에 비하여 비교적 최근의 연구이기 때문에 상대적으로 잘 알려지지 않았다. 이에 인장 좌굴 현상을 에너지 관점에서 고 찰하고, 해석을 위하여 비틀림 스프링을 가지는 비선형 트러스 유한요소의 정식화를 수행하였다. 비선형해석을 통해 후좌굴 거동을 분석하고 비틀림 스프링이 주요 인자임을 확인하였다. 이러한 후좌굴 거동은 음의 포아송 비를 가지는 구조물에 적용할 수 있으며, 기 계적 스위치 등의 장치에 적용할 가능성을 보였다. 얻어진 결과들의 정확성 확인을 위하여 해석해와 상용 유한요소해석 결과들과 비 교하여, 개발된 유한요소 모델이 기초 설계에 유용함을 보였다.
이 연구는 한국의 정치 팬클럽에 관한 시민 설문조사 결과를 바탕으로 디지털 시민 정치참여 강화와 과잉의 딜레마 상황을 분석하고자 한다. 디지털 기술을 이용한 시민참여가 민주주의를 강화하기도 하지만, 역설 적으로 민주주의의 발전을 저해할 가능성에 대해 분석하고자 한다. 이를 통해 디지털 시민 정치참여 강화를 위한 다층적 통치성의 정립 필요성을 제시하고자 한다. 세부적 분석 대상은 정치 팬클럽 또는 정치 팬덤 시민 의식 설문조사를 중심으로 분석했다. 분석 결과, 첫째, 정치 팬클럽에 대 한 부정적인 시민의식이 높은 것으로 나타났다. 둘째, 정치 팬클럽 활동 을 긍정적으로 평가할수록 관습적 정치참여, 비관습적 정치참여, 온라인 정치참여 지향이 강한 것으로 나타났다. 셋째, 다중회귀분석 결과, 정치 팬클럽이 자발적 시민참여의 한 방식이란 평가는 여성일수록, 젊은 세대 일수록, 그리고 이념적으로 진보적일수록 강한 것으로 나타났다. 넷째, 정치 팬클럽이 열성 지지자들의 목소리만 반영한다는 평가는 고연령일수 록, 그리고 이념적으로 보수적일수록 강한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 KBC2022의 풍직각방향 변동풍하중 스펙트럼을 이용하여 풍직각방향 풍하중을 생성하고 생성된 풍직각방향 풍하 중이 작용하는 구조물의 비탄성 동적거동을 해석하는 프로그램을 개발하고자 한다. 풍응답은 일차 모드가 탁월하고 소성화에 의한 진동의 변화는 작고, 풍방향 진동과 풍직각방향 진동은 독립적이며, 비틀림 진동의 영향은 작다고 가정한다. 적용 구조물을 수평방향 의 단자유도 모델로 가정하고, 구조물의 질량을 집중질량으로 치환하여 상부에 작용시킨다. 비탄성 해석을 위한 이력모델은 이선형 모델을 적용한다. 강성비()와 항복점비()를 변수로 비탄성 동적응답을 분석한 결과 강성비가 일정한 경우에 항복점비가 증가할수 록 최대변위비는 감소하다가 최소값을 나타내고 증가하는 것으로 나타났다. 강성비가 0.5이상인 경우 최대변위비가 1이하가 되는 항 복점비가 존재하며, 이는 비탄성 내풍설계시 비탄성 거동을 허용하더라도 탄성설계된 건물보다 최대 변형이 감소함을 나타낸다.
강진에 대한 다양한 비선형 거동을 하는 부재요소들로 이루어진 교량시스템의 현재까지의 일반적인 지진취약도 평가방법은 부재- 수준에서 평가하는 것이다. 본 연구의 목적 부재-수준의 지진취약도 평가결과로부터 구조시스템을 대표하는 시스템-수준의 지진취 약도 평가방법을 개발하는 것이다. 교량의 지진 거동을 일반적으로 교축방향과 교축직각방향으로 구분하기 때문에 본 연구에서도 시 스템-수준 지진취약도를 두 방향에 대하여 구분해 평가하였다. 길이 방향에 대한 부재-수준의 지진취약도평가는 교각, 교량받침, 충 돌, 교대, 낙교에 대하여 수행하였다. 교축직각 방향에 대해서는 충돌, 교대, 낙교의 손상이 영향을 주지 않으므로 부재-수준의 지진취 약도평가는 교각과 교량받침에 대하여만 수행하였다. 다양한 구조부재의 비선형모델을 이용한 지진해석은 OpenSEES 프로그램을 사용하여 수행하였다. 시스템-수준의 지진취약도는 부재-수준 사이의 손상이 직렬연결이라고 가정하고 평가하였다. 교각의 손상이 다른 부재-수준의 손상보다 시스템-수준의 지진취약도에 지배적인 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 다시 말하면 가장 취약한 부재-수 준의 지진취약도가 시스템-수준의 지진취약도에 가장 지배적인 영향을 주는 것을 의미한다.
건설기계와 특장차의 상부와 하부 구조를 연결하는 로터리 조인트는 축과 하우징이 회전하면서 유압을 전달하는데 오일의 유로에 누유를 방지하기 위해 여러 개의 시일이 조립된다. 시일재료는 강성이 커서 조립에 어려움이 있기 때문에 자른 후 조립하는 방법을 모 색하였다. 절단면의 모양은 L형과 /형으로 하였고 유압이 작용할 때 누유 기준은 절단면에 발생하는 접촉압력으로 하였다. 시일의 구 조와 재료는 이중 탄성중합체로 구성되며 강성이 큰 PE 재질만 절단한 경우에 대하여 비선형 접촉 구조해석을 수행하였다. 연구결과 절단 길이가 짧을수록 누유 방지에 유리하며 PE와 하우징이 접촉하는 윗면보다 NBR과 PE가 접촉하는 아랫면으로 누유될 가능성이 큰 것으로 나타났다.
이 연구는 결혼이주남성의 사회적 네트워크가 이주를 통해 어떻게 변 화하며 재구축되는가, 이러한 변화에 영향을 미친 요인은 무엇인가를 탐 색해봄으로써 이들이 한국 사회에서 살아가는 모습을 거시ㆍ중시ㆍ미시적 차원에서 연구했다. 이를 위해 사회연결망분석(Social Network Analysis) 을 기반으로 결혼이주남성의 사회적 네트워크를 분석했다. 연구 대상은 농촌지역 거주 결혼이주남성으로 생애사적 관점의 심층인터뷰를 통해 자 료를 수집했다. 연구 결과 이주 전에는 광범위한 네트워크를 구축하고, 가정 내 중심적 위치를 차지했던 연구참여자가 이주 후에는 거시적 사회 구조와 환경이 긍정적으로 변했음에도 미시적, 중시적 차원의 제약이 네 트워크를 위축시켰다. 또한 네트워크 구조와 효과에 의해 연구참여자의 가정 내 위치는 중심에서 주변으로 이동되었으며, 정착지에서의 소통 단 절과 고립으로 인한 위축된 삶이 나타났다.
원전 구조물의 실시간 모니터링 기술이 요구되고 있지만, 현재 운영 중인 지진 감시계통으로는 동특성 추출 등 시스템 식별이 제한 된다. 전역적인 거동 데이터 및 동특성 추출을 위해서는 다수의 센서를 최적 배치하여야 한다. 최적 센서배치 연구는 많이 진행되어 왔 지만 주로 토목, 기계 구조물이 대상이었으며 원전 구조물 대상으로 수행된 연구는 없었다. 원전 구조물은 미미한 신호대잡음비에도 강건한 신호를 획득하여야 하며, 모드 기여도가 저차 모드에 집중되어 있어 모드별 잡음 영향을 고려해야 하는 등 구조물 특성을 고려 해야 한다. 이에 본 연구에서는 잡음에 대한 강건도와 모드별 영향을 평가할 수 있는 최적 센서배치 방법론을 제시하였다. 활용한 지표 로서 auto MAC(Modal Assurance Criterion), cross MAC, 노드별 모드형상 분포를 분석하였으며, 잡음에 대한 강건도 평가의 적합성을 수치해석으로 검증하였다.
풍수는 인간과 환경의 조화에 기반을 둔 동양 전통의 도시 입지이론이다. 최근 들어 지속 가능한 도시와 관련하여 풍수를 활용하는 방안이 지속해서 연구되고 있고, 이러한 연구 움직임은 동양뿐만 아니라 서양에서도 관찰된 다. 이들 연구 중에 풍수의 주관성을 최대한 배제하고 객관성을 확보하려는 시도가 두드러진다. 본 논문에서는 기존 연구에서 발표된 풍수 지표를 활용 하여 세계 최초의 전원도시인 영국의 레치워스와 영국의 마지막 신도시인 밀턴 케인즈를 평가함으로써 풍수의 범용성을 검증하고자 하였다. 본 연구는 풍수가 기술이 아니라 인간과 자연의 공생관계를 다루는 철학이라는 점에서 출발함으로써 풍수의 기본 원칙이 동양에만 국한되는 것이 아니라 동서양 모두 적용될 수 있음을 보여주었다.
하천시설물은 정보의 관리주체가 국가하천과 지방하천 등에 따라 달라서 통합되어 관리되지 못하고 있는 점, 설계 및 시공 단계의 정보화 축적이 미흡하여 시설물 정보의 망실이 우려되는 점 등 하천분야로 BIM 도입을 하기 위해서는 해결해야 할 과제들이 산재해 있다. 또한, 이로 인해 유지운영단계에서의 시설물 정보 활용 수준 역시 상당히 미흡한 편이다. 따라서, 하천시설물의 효과적인 유지 운영을 위해서는 표준분류체계에 따라 시설물 정보를 정리함으로 데이터의 일관성을 확보하고 효율성을 증대시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 하천분야의 시설물 특성을 고려하여 하천분야의 BIM 정보모델 도입과 3차원 기반의 하천시설의 효율적인 유지 운영 전환을 위한 BIM 표준분류체계를 적용하는 방안을 제시한다.