본 논문에서는 평활화 유한요소법(Smoothed finite element method)을 도입한 응력 기반 구배 탄성론(Gradient elasticity)의 2차원 경 계치 문제에 대한 연구를 수행하였다. 구배 탄성론은 기존 탄성론에서는 표현할 수 없는 미소규모의 크기 의존적인 기계적 거동을 설 명하기 위해 제안되었다. 구배 탄성체론에서 고차 미분 방정식을 두 개의 2차 미분 방정식으로 분할하는 Ru-Aifantis 이론을 사용하기 때문에 평활화 유한요소법에 적용이 가능하게 된다. 본 연구에서 경계치 문제를 해결하기 위해 평활화 유한 요소 프레임워크에 스태 거드 방식(Staggered scheme)을 사용하여 국부 변위장과 비국부 응력장을 평활화 영역 및 요소에서 각각 계산하였다. 구배 탄성에서 중요한 변수인 내부 길이 척도의 영향을 측정하기 위해 일련의 수치 예제를 수행하였다. 수치 해석 결과는 제안한 기법이 내부 길이 척도에 따라 균열 선단과 전위 선에 나타나는 응력 집중을 완화할 수 있음을 보여준다.

Background: Kinesio taping is being applied to improve ankle dorsiflexion in stroke patients. Currently, the elasticity of kinesio taping is applied in various ways. Objectives: To investigated the effect of tibialis anterior kinesio taping elasticity level on gait speed in stroke patients. Design: A randomized cross-over pilot study. Methods: A total of 12 study subjects were allowed to experience three conditions within a single group. The three conditions are strong elastic taping condition, weak elastic taping condition, and non-elastic taping condition. Study subjects were randomly assigned to each condition sequentially. For the evaluation, gait variables (cadence, gait speed, stride length) were measured 24 hours after applying the taping appropriate for each condition. Results: The strong elastic taping condition significantly increased gait variables compared to the weak elastic taping and non-elastic taping conditions (P<.05). Weak elastic taping significantly increased gait variables compared to non-elastic taping (P<.05). Conclusion: As tibialis anterior kinesio taping elasticity increased, gait variables significantly improved in stroke patients.

약용식물 황련(Coptis Japonica)을 이용한 세럼이 피부 항노화에 효과적인지 검증하기 위해 피 험자의 피부 탄력과 윤기를 측정하여 개선율을 분석하고 설문을 통해 만족도를 평가하였다. 22명의 여성 피험자 한쪽 뺨 부위에 황련 추출물을 3% 배합한 세럼을 4주 동안 사용하게 한 후 시험 부위를 측정한 결 과 피부 탄력은 사용 전 0.8505 ± 0.0395 R2(mm)에서 4주 후 0.8993 ± 0.0234 R2(mm)로 5.73% 증가 하였다. 피부 윤기는 55.94 ± 5.49 (a.u.)에서 58.59 ± 4.66 (a.u.)로 4.74% 증가하였으며 유의확률이 모 두 p<0.001로 나타나 두 항목 모두 개선율이 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 설문에 의한 탄력 개선은 피험자 모두 100% 만족하는 것으로 나타났고 윤기 개선은 95.5% 만족하는 것으로 나타났으며 시험 기간 내 피부 이상은 확인되지 않았다. 이와 같은 결과는 향후 황련 추출물을 이용한 항노화 기능성 화장품의 연구와 제품 개발에 본 연구가 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

취성특성을 가진 탄소섬유복합체의 인장특성을 결정하기 위해 ASTM D 3 0 39에 따라 인장시험을 실시하였다. 극한시 점에 박리, 부분파단으로 인해 스트레인 게이지의 계측값의 변동성이 커져 신뢰성을 확보하기 어렵기 때문에 극한응력과 탄성 계수를 이용한 유효극한변형률을 제안하고, 극한계측변형률과 상호보완하였다. 특히 게이지가 비정상적으로 작용할 경우에도 적용이 가능하다는 장점이 있다. 또한 유효극한변형률을 결정하는 탄성계수는 단일시편에서 여러 변형률 구간에 대하여 평가하여 비교 검증할 수 있다.

When performing finite element analysis using materials with porosity the porosity shows different mechanical properties from the existing mechanical properties of the existing base materials. In this study the equivalent properties were calculated and verified by applying the representative volume element (RVE) method and assuming that the material with porosity is a 2D orthotropic material. In case of finite element analysis using porous material or composite material, it is inefficient to perform the analysis through material modeling. Based on the element volume and element stress values ​​derived using the finite element analysis program, the representative stress values ​​and elastic modulus matrix were calculated using Python. In addition, equivalent properties were derived using the calculated elastic modulus matrix. The pores were simulated by etching a thin plate specimen made of STS304 material in a certain pattern, and the elastic modulus and Poisson's ratio were measured through a UTM and compared with simulation results. It was confirmed that an error of 7.028% for elastic modulus and 10% for Poisson's ratio occurred, and through this, the validity of this simulation was verified.

The demand for materials with porosity is steadily increasing and the need for porous materials is increasing in fields such as chemical engineering and energy storage. In order to minimize trial and error, verifying design validity through finite element method at the design stage has the advantage to verify design validity with low cost. However there are limitations in finite element analysis using porous materials. In this study calculating the equivalent mechanical properties reflecting the porosity was carried out, and the first step was the isotropic elasticity in plane stress condition. The equivalent elastic modulus and the equivalent Poisson's ratio were derived through simulation. Assuming that the voids exist in a two-dimensional symmetrical shape and a constant distribution, the unit cell was defined and the equivalent mechanical properties were calculated. The specimen with same condition were measured through a universal test machine (UTM), the elastic modulus and Poisson's ratio were measured. The similarity between the value obtained through the simulation and the value measured through the experiment was under 5%, so the validity of this simulation was verified. With this result, FEM with porous materials will be used for design.

본 연구의 목적은 게임 과몰입 학생의 스트레스와 우울이 공격성에 미치는 영향과 자아탄력성의 매개효과를 연구하는 것이다. 이를 위하여 경기도 소재 중학교에 재학 중인 게임 과몰입 학생 50명을 대상으로 연구를 진행한 결과는 다음과 같다. 첫째, 공격 성에서는 언어적공격성이 가장 높았고, 분노, 신체적 공격, 적의성의 순으로 나타났고, 스트레스에서는 가정생활 스트레스가 가장 높았으며, 학교생활 스트레스, 자신문제 스트레스, 환경문제 스트레스, 대인관계 스트레스의 순으로 나타났다. 우울, 자아탄력성은 보통 수준인 것으로 나타났다. 둘째, 공격성, 스트레스, 우울 간에는 정의 상관관계 를 보이고 있었고, 공격성, 스트레스, 우울은 자아탄력성과 부의 상관관계를 보이는 것 으로 나타났다. 셋째, 스트레스와 우울은 공격성에 정의 영향을 미치고 있었고, 스트레스와 우울은 자아탄력성에 부의 영향을 미치고 있었다. 자아탄력성은 공격성에 부의 영향을 미치고 있었다. 넷째, 스트레스, 우울과 공격성의 관계에서 자아탄력성은 매개 효과를 보이고 있었다. 게임 과몰입 학생의 공격성을 감소시키기 위해서는 스트레스와 우울을 감소시킬 수 있는 방안이 마련되어야 하며, 자아탄력성을 향상시킬 수 있는 정책이 마련되어야 할 것이다.

PURPOSES : This study is aimed at developing an asphalt pavement material with high elasticity and watertight through mix design and laboratory tests. METHODS: High elastic (HE) asphalt modifier blended of thermoplastic elastomer, naphthene oil, mineral fiber and organic vulcanization accelerator was developed. Mix design was done to determine the aggregate gradation and optimum asphalt content for making high elastic and watertight asphalt mixture. Performance grade test of HE-modified asphalt binder as well as asphalt mixture tests, which include the tensile strength ratio test, Hamburg wheel tracking test, third-scale model mobile loading simulator(MMLS-3) test, four-point flexural fatigue test, and Texas reflection crack test were conducted to evaluate the characteristics of the HE-modified asphalt mixture. RESULTS: 7.7% optimum binder content was determined through the mix design, which met the quality criteria of Marshall asphalt mixture. The binder test indicated that the grade of the HE-modified asphalt was PG76-28. The results of the mixture tests indicated a tensile strength ratio of 0.92 and a rut depth of 6.2 mm at 20,000 cycles of Hamburg Wheel-Tracking Test. The asphalt mixture test also showed that the rut depth of HE-modified mixture was 39% less than that of Guss asphalt mixture. The crack resistance of the HE-modified mixture was 1.65 times higher than that of the Guss asphalt mixture from the Texas reflection crack test results. CONCLUSIONS: It can therefore be reasonable that HE-modified asphalt mixture is used as an intermediate layer in the asphalt overlay on concrete pavements. Additionally, the HE-modified asphalt mixture can be used for the asphalt pavement materials with high performance and watertight.

본 연구는 전문대생의 진로성숙이 직업선호에 미치는 영향에 관한 연구에서 회복탄력성의 매개효과를 연구하였다. 연구결과 다음과 같이 나타났다. 첫째, 진로성숙도는 직업선호도(r=.597), 회복탄력성(r=.581)과 정(+)적 상관관계(p<.01)가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 진로성숙도가 직업선호도에 미치는 영향을 파악한 결과, 진로성숙도 중 결정성이 직업선호도에 미치는 영향에서 회복탄력성이 통계적으로 영향을 미치는 것으로 알 수 있다. 셋째, 진로성숙도 중 타협성이 직업선호도에 미치는 영향에서 회복탄력성이 통계적으로 영향을 미치는 것으로 알 수 있다. 즉 진로성숙에 따라 직업을 결정할 때 회복탄력성 중 대인관계능력이 타협성에 정(+)적으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 대학에서 진로상담에서 회복탄력성을 고려하여 진로 및 상담을 하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있다. 진로상담에서 단순히 직업선호도 검사만으로 진로를 결정하지 말고 직업을 잘 결정하지 못하는 학생들은 회복탄력성 검사를 통하여 진로를 결정하는 것이 중요하다고 볼 수 있다.

In this study, we investigated the shear properties of pultruded fiber reinforced polymer plastic (PFRP) composites. Especially, we focused on the relationship between the shear properties of PFRP and other mechanical properties of PFRP composites by comparing the experimental results with the theoretical results. We compared the shear characteristics obtained by the tensile test and calculated from the theoretical equation proposed in previous work. It was found that the shear modulus of elasticity predicted by using the theoretical formula is close to the shear modulus of elasticity obtained by the 45° off-axis tensile test.

This study suggests the tangent modulus Et associated with partially yielded section of steel member under axially compressed. The provisions for column strength does not provide a information about failure mode of structural system. So, designers can not evaluate that a failure comes from member buckling or material yielding. The material of the axially compressed column under inelastic behavior reaches yielding point before the axial force renders the column bent. If axial members yields not by buckling effect but gradually yielding effect of material, the design code should accept related tangent modulus Et which is based on gradual yielding effect of material. This study provides the new effective tangent modulus Et derived in the case that residual stress is 30 percent and 50 percent of yielding stress respectively. The study considers idealized I section of steel which ignores web and general I section of steel with web respectively and makes conclude that tangent modulus Et with idealized I section of steel is rational.

본 연구는 50대 비만중년여성을 대상으로 순환운동이 건강체력, 혈압 및 혈관탄성도에 미치는 영향을 규명하는데 있었으며, 이를 위해 비만중년여성 24명을 대상으로 운동그룹 12명, 대조군 12명으로 분류하여 8주간 순환운동 프로그램을 실시하였다. 순환운동 프로그램은 유산소 운동과 저항운동으로 구성 되었으며, 회당 40분간, 주3회 실시하였고, 유산소 운동 수행강도는 50-70% HRmax, 저항운동은 1-RM 의 40-60%로 수행되었으며, 순환운동 전·후에 측정한 자료의 그룹 내 차이 비교를 위해 대응표본 T검정, 그룹 간 차이는 운동 전·후의 변화율을 산출하여 독립표본 T검정을 실시하였다. 그 결과 운동그룹은 건강 체력 중 BMI(p<.05)가 유의하게 감소하였고, 심폐지구력(p<.001), 근지구력(p<.001), 유연성(p<.01)이 증가하였으며, 그룹 간 대조군 보다 심폐지구력, 유연성이 유의하게 증가되었다(p<.01). 수축기 혈압과 이완기 혈압은 운동그룹이 유의하게 감소하였으며(p<.01), 이완기 혈압은 그룹 간 대조군 보다 운동그룹이 유 의하게 감소하였다(p<.05). PWV는 운동그룹이 유의하게 감소하였고(p<.05), 대조군이 유의하게 증가하였으며(p<.01), 그룹 간 대조군 보다 운동군이 유의하게 감소하였다(p<.05). 이상의 결과 비만중년여성의 건강증진 및 비만치료를 위한 순환운동은 건강체력, 혈압 및 혈관탄성도에 긍정적인 영향을 미친 것으로 사료된다.

The purpose of this study is to observe the effect of elasticity of taping on ankle muscles’activity and endurance after plyometric training that easily causes ankle injury, and provide baseline data for physical therapy intervention methods. The study subjects are 24 male students in their 20s who attend N University in Choongnam. They were divided into three groups; 8 subjects in the elastic taping group, 8 in the non-elastic taping group, and 8 in the non-taping group(control group). They had plyometric training for 6 weeks. After the training, this study measured their maximum voluntary isometric contraction(MVIC) and muscle endurance of the muscles around ankle joint. The experiment result is as follows. After the training, all three groups showed improvement in muscle strength and endurance. The elastic taping group showed insignificant improvement in muscle strength but significant increase in muscle endurance in plantarflexion. In dorsiflexion, both muscle strength and endurance increased significantly. The non-elastic taping group showed insignificant improvement in muscle strength but significant increase in muscle endurance in plantarflexion. Taping during plyometric training had a little or insignificant effect on muscle endurance and strength compared to the non-taping group.

동역학의 새로운 변분이론인 혼합 합성 변분이론은 수학물리학을 비롯한 공학에 있어 초기치-경계치 문제해석에 광범위하게 적용될 수 있는 기반을 제공하는 것으로, 본 논문은 이 이론을 토대로 시간에 대한 이차의 형상함수가 적용된 시간 유한요소해석법을 개발하고 그 해석법의 수치특성 확인을 통해 향후 다양한 동적시스템 해석의 적용에 대한 가능성을 살펴보았다. 이를 위해 가장 기본적인 선형탄성의 단자유도계가 고려되었다. 에너지 보존시스템의 경우(비감쇠 시스템에 외력이 작용치 않는 경우), 제안된 알고리즘 모두는 time-step에 관계없이 안정적이며 수치감쇠가 없이 에너지와 모멘텀이 보존되는 symplecticity property를 가지고 있음을 확인할 수 있었고, 감쇠시스템인 경우, time-step이 점점 작아질수록 정확한 해에 빠르게 수렴하는 것을 확인하였다.

페리다이나믹 이론은 재료파괴 및 균열진전 해석에 적합하다. 그러나 적분 방정식을 풀기위해 많은 비국부 상호작용을 해석해야만 하기 때문에 일반적으로 사용되는 국부 모델들에 비해 비효율적이다. 따라서 효율적이면서 정확한 해석 모델을 구성하기 위해 페리다이나믹 모델과 다른 국부 모델을 연성하는 연성 해석법의 개발이 필요하다. 연성 방법론 개발을 위해서는 불연속성 혹은 응력 집중이 발생될 것으로 예상되는 영역에는 페리다이나믹 모델을 구성하고 상대적으로 변형 거동이 복잡하지 않은 영역은 국부 모델을 구성하는 방법이 많이 사용된다. 본 연구에서는 최근에 개발된 힘-기반 연성 방법론을 소개한다. 이 방법론에서는 블랜딩 함수를 활용하여 연성 영역을 사이에 두고 페리다이나믹 모델과 탄성체 모델을 연성한다. 수치예제를 통해 연성 모델이 집중하중 해석 혹은 정적파괴 해석 문제를 효율적이고 엄밀하게 해석할 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 문제들은 일반적인 탄성체 모델을 사용해서는 엄밀한 해석이 어렵다. 반면에 페리다이나믹 모델은 엄밀한 해석이 가능하지만 계산 시간과 비용이 매우 많이 요구된다는 문제점이 있다.

동역학의 새로운 변분이론인 확장 해밀턴 이론은 수학물리학을 비롯한 공학에 있어 초기치-경계치 문제해석에 광범위하게 적용될수 있는 기반을 제공하는 것으로 본 논문에서는 이 이론을 기반으로 선형탄성 단자유도계에 적용한 새로운 수치해석법을 제안하였다. 곧, 변분이론의 특성을 감안해, 전체 time-step에 대한 수치해를 한번에 산정하는 해석법을 제안하였고, 주요 예제를 통해 이 해석법의 특성을 살펴보았다. 에너지 보존 시스템의 경우(비감쇠 시스템에 외력이 작용치 않는 경우), time-step에 관계없이 에너지와 모멘텀이 보존되는 symplecticity property를 가지고 있음을 확인할 수 있었고, 감쇠 시스템인 경우, time-step이 점점 작아질수록 정확한 해에 빠르게 수렴하는 것을 확인하였다.

이 연구에서는 목재의 효율적인 이용과 그 이용확대를 목적으로, 가문비나무를 이용한 직교형 적층재를 제작하였고, 동적탄성계수에 미치는 섬유직각방향라미나의 연륜경각의 영향을 조사하였다. 또한, 동적탄성계수로부터 정적 휨 강도성능을 예측하였다. 3층 모두가 섬유직각방향라미나로 구성된 평행형적층재(P⊥타입)의 동적탄성계수는 연륜경각의 영향이 현저히 나타났고, 연륜경각 90∘에서 가장 높은 값을 나타내었고, 45∘에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 중층에 섬유방향라미나를 배열하는 것에 의해 동적탄성계수는 현저히 향상되었다. 표층에 섬유직각방향라미나로 구성된 직교형 적층재 (C⊥타입)의 경우, 동적탄성계수는 연륜경각 90∘>0∘>45∘의 순이었으나, 연륜경각에 의한 차이는 평행형 적층재에 비해 현저히 감소하였다. 중층에 섬유직각방향라미나를 배열한 직교형 적층재 (C∥ 타입)의 경우, 동적탄성계수는 P⊥타입 및 C⊥타입과 역으로 연륜경각 45∘에서 가장 높은 값을 나타내었고, 그 값은 P∥ 타입보다 약간 적은 값을 나타내는 것이 확인되었다. 동적탄성계수와 정적 휨강도성능과의 상관회귀의 결과로부터 평행형 및 직교형 적층재의 정적 휨 강도성능이 동적탄성계수로부터 예측 가능한 것이 확인되었다. 단 C⊥타입의 경우, 충분한 시험편의 개수로 상관회귀를 실시할 필요가 있었다.

이 연구에서는 녹차-목재섬유 복합보드에 강도성능과 기능성을 보강한 건축내장재를 개발하기 위하여 목재섬유에 녹차와 3종류의 숯을 혼합한 녹차-숯-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 구성원료의 종류 및 그 배합비율이 복합보드의 동적탄성률에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 동적탄성률을 이용하여 비파괴적으로 정적 휨강도성능을 예측하였다. 녹차-숯-목재섬유 복합보드의 동적탄성률은 백탄함유 복합보드에서 전체적으로 약간 우수하였으나, 숯의 종류에 따른 차이는 크지 않았다. 녹차와 숯의 배합비율이 증가할수록 복합보드의 동적탄성률의 감소하였다. E1급 요소수지를 사용한 복합보드가 E0급 요소수지를 사용한 그것보다 높은 동적탄성률을 나타내었으나, 양수지간의 차이는 녹차-목재섬유 복합보드에 비해 현저히 적었고, 녹차-목재섬유 복합보드보다 현저한 동적탄성률의 향상을 나타내는 것이 확인되었다. 복합보드의 동적탄성률과 정적 휨 강도성능사이에 대부분 1%의 신뢰수준의 상관관계가 확인되어, 동적탄성률로부터 정적 휨 강도성능이 예측이 가능하였다.

이 연구에서는 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드에 부가하여, 목제품 생산 후 발생하는 부산물인 편백나무 톱밥의 효율적인 이용과 건축내장재로의 응용을 목표로 목재섬유와 편백톱밥 및 녹차를 혼합한 복합보드를 제조하여 동적탄성률에 미치는 톱밥 및 녹차 배합비율의 영향 및 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측가능성을 평가하였다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 동적탄성률은 1.41~1.65 GPa의 범위에 있었고, 목재섬유: 톱밥: 녹차의 배합비율 50 : 40 : 10에서 가장 높은 값을 나타내었다. 이 값은 정적 휨 탄성계수의 1.4~1.6배의 높은 값을 나타내었고, 녹차-목재섬유복합보드보다 2.0~2.9배 낮은 값을 나타내었다. 동적탄성률과 정적 휨 강도성능과의 상관회귀에서는 일부 예외를 제외하고 대부분 매우 높은 상관계수가 확인되어, 양단자유 휨 진동에 의한 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측이 비파괴적으로 가능할 것으로 사료된다.