Generally, it has been known that positive plate efficiency is the most influential effect on the initial current capacity of lead acid battery. Thus, in this study, we have investigated the curing effect of the positive plate, which is one of the important lead acid battery processes. The curing process of the positive plate is performed either with the separation of each plate with 1mm gap or with no gap of plate. As a result, when there is no interval between each plate, the higher temperature current happened than expected, resulting in the changes in the initial current efficiency of the lead acid battery. The chemical composition and crystal structure of a material coated on the positive plate were identified with XRD and SEM. It was resulted that were only there not a lot of 4BS (tetrabasic-lead sulfate, 4PbO·PbSO4) on the plate in case of curing of plates without interval, but a large quantity of Pb3O4 also formed on the surface. On the other hand, it was observed that 3BS (tribasic-lead sulface, 3PbO·PbSO4·H2O) was the main product on the plate in case of typical curing process with some interval. From the initial current capacity test, the positive plate having 3BS was approximately 40% higher in initial current capacity than that having 4BS. It was concluded that 4BS and Pb3O4 on the plate surface were harmful to the initial current capacity of lead acid battery.

선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것은 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀 더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작용할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀 더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 작은 수압이 작용하게 된다. 본 연구에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태 설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 2차좌굴 거동의 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)으로 분석하였다.

Numerical analysis was conducted to characterize the particle charging quantities in the charging cell of a 2-stage parallel-plate electrostatic precipitator with respect to particle size. The numerical method took into consideration of particle charging rate equations and particle equations of motion, allowing the locally varying non-uniform electric field and ion number concentration along the particle trajectory. The charging rate model developed by Lawless (1996) was used in the present study. According to the present study, the numerical results showed good agreement with the available experimental data.

이 논문은 경계조건에 따른 판구조물의 최적두께분포 변화에 대한 연구결과를 기술하였다. 본 연구에서는 최소화하고자하는 변형에너지를 목적함수로 하고 구조물의 초기 부피 값을 제약조건으로 사용하였다. 판구조물의 두께분포를 표현하기 위하여 쿤이 개발한 조각 면을 이용하였다. 판의 변형에너지를 정확히 계산하기 위하여 퇴화 쉘 요소를 도입하였으며 반복계산을 통하여 최적의 두께분포를 검색하기 위하여 최적화검색기 DOT를 도입하였다. 마지막으로 경계조건에 따른 판의 최적두께 분포에 대한 정량적인 수치해석결과를 제공하기 위하여 정사각형 판을 최적화에 채용하고 그 결과를 자세히 기술하였다.

Bipolar plates require some specific properties such as electrical conductivity, mechanical strength, chemical stability, and low permeability for the fuel cell application. This study investigated the effects of carbon nanotube (CNT) contents and process conditions of hot press molding on the electrical and physical properties using CNT 3~7 wt% added graphite nano-composites in the curing temperatures range of 140~200℃ and pressure of 200~300 kg/cm2. Bulk density, hardness and flexural strength increased with increasing CNT contents, curing pressure and temperature. With the 7 wt% CNT added noncomposite, the electrical resistance improved by 30% and the flexural strength increased by 25% as compared to that without CNT at the temperature of 160℃ and pressure of 300 kg/cm2. These properties were close to the DOE reference criteria as bulk resistance of 13 mΩcm and tensile strength of 515 kg/cm2.

본 논문에서는 평판구조물의 정적 및 동적해석에 사용할 목적으로 성능이 향상된 평판유한요소를 제시하였다. 이 요소는 비적합변위형과 선택적 감차적분방법 그리고 대체전단변형률장을 복합적으로 적용하여 각각의 장점들을 포함하는 향상된 거동을 보여주고 있다. 또한 비적합변위형의 적용으로 발생되는 조각시험의 실패 문제점을 해결하기 위하여 직접수정법을 평판유한요소의 개선에 사용하였다. 대표적인 검증문제에 대한 수치해석작업을 통하여 본 연구에서 개발한 요소는 가상적인 제로에너지모드 및 전단잠김현상의 발생과 같은 문제를 나타내지 않음을 알 수 있었다. 특히 찌그러진 형상으로 모형화 한 경우에 있어서도 전단잠김현상이 발생하지 않았다. 본 연구에서 수행한 동적반응해석 시험에 있어서도 이론해와 잘 일치하는 결과를 보여주었다.

본 논문에서는 강도를 향상시키기 위하여 탄소섬유쉬트를 압축하여 제작된 탄소섬유 판재을 이용하여 철근 콘크리트 보의 휨내력 향상과 이력거동에 미치는 영향을 규명하기 위하여 실험을 수행하였다. 실험의 주된 변수는 탄소섬유판재의 단면의 크기, 보강전에 철근콘크리트 보의 손상정도이다. 특히 보의 손상정도는 보가 과하중에 의해 손상을 받은 경우를 대상으로 하고 있으며 손상정도는 보의 최대 휨 내력의 30%, 60%, 100%로 하고 있으며 비교를 위하여 손상받지 않은 보도 실험하였다. 얻어진 결론은 탄소섬유판으로 보강한 경우는 보강하지 않은 보에 비해 강도는 상승하나 최대하중점에서의 변형은 감소하고 있으며, 연성에 있어서는 대등한 값을 나타내고 있다.

탄성지반위에 놓여진 평판은 일반적으로 유한요소법을 이용하여 해석할 수 있다. 그러나 Boussinesq의 이론에 근거한 지반의 유연도 행렬을 계산하는 것에 약간의 어려움이 있다. 본 연구에서는 원형 면적에 등분포하는 하중으로 인해 발생하는 수직 처짐에 대한 해석 결과를 이용하는 효과적인 수치해석과정을 제시한다 예제를 통하여 수치적분기법에 의한 결과 또는 소영역분할기법에 의한 방법보다 개선된 결과가 얻어짐을 제시한다.

최근 강구조물과 해양구조물에 있어서 박판 부재인 고장력강이 널리 사용되면서 좌굴이 발생할 가능성이 커지고 있다. 특히 선박구조는 상자형 박판 구조물로서 용접이나 절단등의 열 가공에 의하여 필연적으로 판부재에 초기처짐이 발생하게 된다. 이러한 초기처짐은 박판부재가 좌굴을 동반한 복잡한 비선형 거동을 나타낼 때 악영향을 미치는 요소이다. 결과적으로 선체구조물이나 해양구조물에 안정성과 정확성을 부여하기 위해서는 발생 가능한 초기처짐을 이상화하여 2차좌굴 거동을 고려한 붕괴 매커니즘을 초기구조설계에 반영하여야 한다. 본 연구에서는 종방향 압축하중이 작용하고 네변 단순지지조건인 판에 실제 계측된 여러 가지 초기처짐형상을 적용한 유한요소 해석을 하였다. 해석방법으로서는 범용 유한요소프로그램인 ANSYS의 탄소성대변형 유한요소법을 적용하였고 해석제어는 Newton-Raphson method와 Arc-length method를 병용하였다.

잔류물질 간이 시험법으로 EEC-4 plate test와 Charm II test가 항생물질과 합성항균제 잔류검사에 널리 이용되고 있는 바, 이들 상호간의 결과 수치를 비교, 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. EEC-4 plate 혹은 Charm II에서 양성으로 나타난 돈육 71건에 대하여 HPLC로 정량 분석한 결과, only tetracyclines 46건, only sulfonamides와 solfonamides+tetracyclines가 각각 4건씩, amphenicols+tetracyclines와 amphenicols+sulfonamides+tetracyclines가 각각 1건씩 검출되었고, 15건에서는 검출되지 않았다. Sulfonamides 계열에서 검출된 9건의 경우, Charm-II test 결과 수치가 낮은 경우에 정량 검출량이 높게 나타났고, EEC-4 plate test결과 pH6.0, pH7.2, pH8.0모두에서 양성으로 나타나는 등 두 시험방법 간에 연관성이 있었고, chloramphenicols 계열에서 검출된 2건과 검출되지 않은 7건의 경우, Charm-II test결과 수치가 낮은 경우에는 오히려 정량 검출되지 않았으나, control point근방의 양성 수치에서는 검출량이 높게 나타날 뿐 아니라 EEC-4 plate test에서도 pH 6.0, pH 7.2, pH 8.0 모두에서 양성으로 나타나는 등 두 시험방법 간에 연관성이 있었다. 한편, tetracycline 계열의 경우, EEC-4 plate와 Charm-II간에 연관성은 없었다. 또한, EEC-4 plate와 Charm II에서 각각 양성을 나타내었으나 HPLC에서는 검출되지 않는 경우는 tetracyclines계열에서는 10.5%(6/57), sulfonamides계열의 경우는 없었고, chloramphenicols계열의 경우는 81.8%(9/11)로 각각 나타나 EEC-4 plate와 Charm II가 세 가지 잔류물질 시험에 대한 screening method로서 적합함을 알 수 있었다.

선체구조 부재에는 이중저의 거더 및 늑판등에서 유공을 가진 판이 많이 사용되고 있는데, 이는 중량 경감, 사람 및 화물의 이동, 배관 등의 목적이다. 보통은 강도상 큰 문제가 없는 부위에 위치하지만, 매로는 불가피하게 높은 응력이 작용하는 부위에 설치해야 할 경우가 있다. 이러한 판에 유공의 존재는 면내 하중에 의한 탄성좌굴강도 및 최종강도에 큰 영향을 주게 된다. 따라서, 유공판의 탄성좌굴강도 및 최종강도 평가는 선박의 초기 구조설계단계에서 구조부재 치수를 결정할 매, 검토해야 할 중요한 설계기준 중의 한가지가 된다. 그러므로, 유공판에 대한 합리적이고 신뢰적인 탄성좌굴강도 및 최종강도 설계식이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 다양한 종횡비와 유공의 치수비 그리고 세장비의 영향을 고려하여 탄소성대변형 유한요소법을 근간으로 한 해석코드인 ANSYS(7.1)를 사용하여 시리즈해석을 수행하였다.

선체구조는 기본적으로 판부재의 조합으로 이루어져 있으며, 이러한 판부재는 하중분담 능력에 따라서 전체적인 구조의 강도에 큰 영향을 미치게 된다. 또한 각 구조적인 판부재는 개별적으로 거동하는 것이 아니라 종합적인 구조로서 작용하게 된다. 선박구조물은 강구조물과 해양구조물에서와는 달리 고정도의 부정정 구조물로 구성되어 있으며, 이러한 구조물의 거동을 정확하게 규명하기 위해서는 복잡하게 구성되어 있는 선체판넬 구조를 단순화시켜서 해석에 적용하여야 한다. 본 연구에서는 선체판넬구조의 모델링영역에 따른 최종강도 거동의 차이를 분석하여, 합리적인 모델링영역을 규명하고자 한다. 사용된 해석모델은 실제 상선의 이중저구조에서 사용되는 판넬에서 채택하였으며, 유한요소해석 모델링 시 3가지 서로 다른 해석영역을 지정하여 적용하였다. 본 연구의 목적은 일축압축하중이 작용하는 보강판넬구조에서 서로 다른 모델링영역을 갖는 보강판에서의 최종강도 거동을 분석하여 최적의 해석모델링 영역을 찾는 것이다.

Recently, as steel structures become higher and more long-spanned, application of high-strength steels is increasing gradually. However, criteria and example for design of high-strength steel are not built up. exiting criteria for structural steels is not proper for economical design of high-strength steel. Moreover, exiting criteria will be decrease the fatigue performance of steel bridge using high-strength steel. Therefore, criterion for application of high-strength steel must be established. In this paper, the behavior of plate girder using high-strength vertical stiffeners was clarified by carrying out layer elastic-plastic finite element analysis using finite deformation theory. In order to optimize the design and construction of plate girder using high-strength vertical stiffener, criterion for application of high-strength vertical stiffener is proposed.

지금까지의 강구조설계에서는 일반적인 탄성좌굴개념을 적용하고 있다. 왜냐하면 현재까지의 실적선의 데이터와 경험적인 방법에 의해 도출된 여러 가지 룰에 의한 데이터가 상당히 신뢰할만한 정도를 갖고 있기 때문이라고 판단하기 때문이다. 그러나, 최근들어 판두께가 박판인 고장력강재가 선체에 폭넓게 사용되어지면서 탄성좌굴발생 시점이 빨라졌으며 이에따른 탄소성거동을 정확히 예측할 필요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 선체의 이중저 판넬구조에서 압축하중을 받을때의 실제판부재의 주변지지조건을 네가지로 이성화하여 해석하였으며, 이때 실제 필연적으로 존재하게 되는 열가공에 의한 비대칭형 초기처짐을 적용하였고, 비선형해석기법으로서는 Arc-length method를 적용하였고 해석코드는 범용유한요소법 소프트웨어로 잘 알려진 ANSYS를 사용하였다.

본 연구에서는 유한요소법을 이용한 채널단면을 갖는 복합재료 적층 구조물의 자유진동을 다룬다. 복합적층 절판구조물에 고차항 판이론을 적용하기 위하여 개발된 유한요소 프로그램은 Lagrangian 및 Hermite 보간함수를 병용하여 면내회전각 자유도를 포함한 절점 당 8개의 자유도를 갖는다. 전단보정계수의 가정을 필요로 하지 않고 전단변형의 3차항 비선형 특성이 고려된 본 논문의 절판 요소는 국부좌표계와 전체좌표계에 대한 좌표변환행렬에 의하여 요소 당 32의 국부요소행렬로 구성된다. 본 해석 프로그램의 결과는 기존의 고전적 이론 및 일차항 이론에 의한 문헌 결과와 비교ㆍ분석하였으며, 화이버 보강각도, 길이-두께비, 기하학적 형상 변화 등의 다양한 매개변수 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 특히 경계조건 및 길이-두께비 변화에 따라 예측하기 힘든 복잡한 거동을 보이는 복합적층 채널단면 구조물의 자유진동에 대하여 정밀한 고차항 이론 적용에 의한 엄밀 해석의 필요성을 제기하였다.