본 연구에서는 상용 폴리염화비닐을 개질하여 두 종류의 PVC 기반 이온교환용 고분자를 성공적으로 제조하였다. 이후 개질된 두 이온교환 고분자를 활용한 전기방사 공정과 열 압착 공정을 거쳐 2차원 계면(2D-PVC-BPM)과 3차원 접합부 (3D-PVC-BPM)를 갖는 바이폴라막(BPM)을 제조하였다. 제조된 3D-PVC-BPM은 2D-PVC-BPM에 비해 우수한 물 분해 효율 및 안정성을 보였다. 구체적으로, 300 mA cm-2의 고전류 밀도에서 3D-PVC-BPM은 2D-PVC-BPM가 나타낸 전위보다 4.4 V 낮은 8.05 V의 막 전위를 나타냈다. 더욱이, PVC 주쇄가 가진 내화학성 덕분에 3D-PVC-BPM은 가혹한 조건에서도 높은 화 학적 안정성을 보였고, 이는 4 M H2SO4 및 4 M NaOH 용액에 28일간 침지한 후 관측된 질량 손실이 각각 2.8%와 2.1%에 그친 것을 통해 입증되었다. 끝으로, 3차원 접합부가 3D-PVC-BPM에 맞물림(interlocking) 효과와 넓은 계면면적을 제공해준 덕분에 3D-PVC-BPM의 인장 강도는 36 MPa를 초과했고 신장률 또한 약 50%에 이르는 등 우수한 기계적 물성을 나타냈다.

This study investigates the structural stability of a telescopic arm designed for a painting robot through finite element analysis (FEA). As factory automation progresses, robots are increasingly used to replace hazardous tasks like painting. However, the heavy weight of telescopic arms poses significant control challenges. This research specifically examines the structural stability of a 7.4-meter telescopic arm, designed for use in a 14m x 14m large-scale block painting environment. The telescopic arm consists of six steel links, each ranging from 700 mm to 1500 mm, and supports a 50 kg painting robot mounted at the end of Link 6. Using Dassault System’s Abaqus2022 software, simulations were performed in both stretched and rotated modes to analyze self-weight effects and structural stability. The results revealed maximum deflection of 92.3 mm in stretched mode and 127.3 mm in rotated mode, with the highest stress concentration of 416.8 MPa occurring at the Link 3 and Link 4 connection. To improve stability, additional reinforcement materials and an increase in connector thickness from 40 mm to 80 mm were applied, successfully reducing maximum stress to 94.3 MPa. These findings suggest an effective enhancement in the stability of the telescopic arm under various operational modes.

In this study, we developed a new electric low-height beds mechanism with a stable driven rack and pinion by analyzing the current state of existing beds development and supplementing shortcomings of the beds. Structural safety is evaluated through Finite-Element-Analysis using a simulation method applying existing elevate system types and a new type. Furthermore, we designed and manufactured a trial bed with increased variable height considering medical instrument standards to use both for home and hospital. The elevation mechanism suggested in this study could be valuable to electric beds development.

In a self-level riser, the piston rod generates hydraulic pressure while reciprocating along the pump rod, so components such as rods and valves require precise processing technology. Among them, the design of the pump rod was changed to a spiral groove method because there was a risk of poor operation during eccentricity. In this paper, the design and 3D modeling of the pump rod were conducted, and the structural stability of the core part according to the load change applied to the pump rod was confirmed.

COVID-19 대유행으로 인해 병원, 진료소, 검역소 및 의료 연구 기관을 포함한 의료 시설에서 매일 수많은 의료 폐기물이 발생함에 따라 의료폐기물 처리가 심각한 문제가 되고 있다. 이전에는 전통적인 소각방법이 사용되었지만 매립지 부족 및 관련 환경 문제로 인 해 공중 보건이 위험에 처해 있다. 이런 문제를 극복하기 위해 멸균분쇄용 파쇄기를 개발하였다. 본 연구에서는 유해 및 감염성 의료폐 기물에 대한 작동 성능을 결정하기 위해 분쇄용 파쇄 시스템의 설계 및 수치해석을 수행하였다. 파쇄기의 부품은 CAD 소프트웨어를 이용하여 모델링하였으며, ABAQUS를 사용하여 유한요소해석을 수행하였다. 정적, 동적 및 피로하중 조건 하에서 파쇄기 절단 날의 해석을 수행하였으며, 의료 폐기물을 분쇄하는데 필요한 절단력을 기반으로 절단 날의 형상이 효과적임을 입증하였다. 모달 해석을 통해 구조물의 동적 안정성을 검증하였다. 또한, 절단 날의 수명을 예측하기 위해 고주기 피로해석을 통해 S-N 선도를 생성하였다. 이 를 통해 적절한 분쇄용 파쇄 시스템이 멸균 장치와 통합되도록 설계하여 의료 폐기물의 양과 처리 시간을 줄임으로써 환경 문제와 잠 재적인 건강 위험을 극복하는 방안을 제시하였다.

As the demand for high-speed and high-precision machining increases, the need for cooling and filtering of cutting oil is high. A new concept of coolant heat exchange filter is developed by installing cooling coil through which refrigerant(R410-a) passes through the coolant filtering device. For structural safety evaluation of the heat exchanger filter for cutting oil suppling device of machine tool, thermal stress and vibration analysis were performed using ANSYS program. The results of structural and thermal stress analyses have led to the conclusion that the cooling system has structural stability. From modal analysis, first natural frequency is 12.37 hz and deformation is 22.041 mm. Sixth natural frequency is 26.887 hz and deformation is 25.563 mm.

The aim of this paper is to clarify the structural stability of 30m fly(maximum working radius of 30m) and telescopic boom with composition. In order to reduce the weight and insulate, the boom of special vehicle has a 3-stage telescopic boom of DOMEX960, pocket part of acetal, 2-stage refracting boom of ATOS80, insulation boom of glass fiber composition and effector. In this process, CATIA is applied to create 3D modeling, then ANSYS are performed the structural analysis. The structural analysis is performed for a case where the thickness of the insulating boom of the ATOS 80 is 7[㎜] and the thickness of the insulating boom of the FRP material is 15[㎜] and 16[㎜].

As fires have frequently occurred with large scale at cultural assets and warehouses, the development of Korean type demolition fire apparatus for efficient fire fighting becomes important. In this study, structural stability is investigated for assembly model of boom and outrigger by using computational structural analysis. Analysis results of boom and outrigger unit are also compared with assembly model. As this study result, equivalent stress result of boom unit is about 6% higher than assembly model and equivalent stress result of outrigger unit is about 15% higher than assembly model.

사용후핵연료 심지층처분에 있어서 처분용기의 건전성 확보는 내부에 적재되어 있는 사용후 핵연료로부터 방사성물질이 누출되는 것을 방지하고 격리하여 처분장의 안전성을 보증하기 위한 필수적인 인자이다. 이러한 처분용기는 심지층 처분의 목적인 방사성 독성이 인간 및 자연환경에 영향을 미치지 않도록 장기간 동안 격리하고 누출을 지연시키기 위한 공학적 방벽의 중요한 요소 중의 하나이다. 심지층 처분장 설계시 주요한 요건은 처분시스템의 안전성을 유지를 위하여 처분용기에 적재되어 있는 폐기물로부터 발생된 붕괴열로 인하여 완충재의 온도가 100를 넘지 않도록 하는 것이다. 또한, 처분용기는 지하 심부 500 m 깊이에서의 수압과 완충재의 팽윤압 등 하중에 구조적 건전성을 유지하여야 한다. 본 연구에서는 직접 처분대상으로 고려하고 있는 중수로(CANDU) 사용후핵연료에 대한 처분용기의 개선된 개념을 설정하고, 심지층 처분환경에서의 열적 및 구조적 안정성을 분석하였다. 열적 안정성 해석결과 처분터널 및 처분공 간격이 40 m, 3 m 인 경우 처분 후 37년이 경과한 후에 처분용기 표면온도가 최고 온도에 도달하며, 이때 온도는 88.9 로서 처분장 온도제한 요건(100 )에 만족하였다. 또한, 정상적인 경우와 극한 상황에 따른 하중에 대한 처분용기 구조해석 결과 안전율은 각각 2.9와 1.33 으로 나타나 심지층 처분환경에서 처분용기는 구조적 건정성을 유지하는 것으로 판단되었다.