본 논문에서는 유지보수를 위한 구조물 인상 시 위험도 분석을 수행하여 안전사고를 방지할 수 있는 스마트 자동 인상 시스템을 개 발하였다. 쌍대비교행렬 분석 기법을 활용하여 위험도를 분석할 수 있는 정량적 위험도 분석 프로그램을 개발하였고, 이를 자동 인상 시스템과 연계하여 구조물 인상과 동시에 실시간으로 위험도 분석을 하였다. 자동 인상 시스템의 구성요소 중 거리측정센서로 구조 물 인상 시의 변위를 측정하고, 측정된 변위는 정량적 위험도 분석 프로그램에 입력되어 위험도를 분석한다. 개발한 스마트 자동 인상 시스템의 성능을 확인하기 위해 실제 교량을 대상으로 실험을 수행하였으며, 구조물 인상과 동시에 위험도 분석이 가능한지를 확인 하였다. 스마트 자동 인상 시스템의 성능을 평가하기 위해 인상실험 시 검증된 LVDT(linear variable differential transformer)를 함께 설치하였으며 거리측정센서와 LVDT로 측정되는 변위로 최대 인상량과 구역별 단차를 분석하였다. 인상장치의 동시 작동에 대한 성 능을 통계적 분석방법인 분산분석(analysis of variance) 방법을 이용하여 성능을 검증하였다.

A powder-in-sheath rolling method is applied to the fabrication of a carbon nano tube (CNT) reinforced copper composite. A copper tube with outer diameter of 30 mm and wall thickness of 2 mm is used as sheath material. A mixture of pure copper powder and CNTs with a volume content of 3 % is filled in a tube by tap filling and then processed to an 93.3 % reduction using multi-pass rolling after heating for 0.5 h at 400 oC. The specimen is then sintered for 1h at 500 oC. The relative density of the 3 vol%CNT/Cu composite fabricated using powder in sheath rolling is 98 %, while that of the Cu powder compact is 99 %. The microstructure is somewhat heterogeneous in width direction in the composite, but is relatively homogeneous in the Cu powder compact. The hardness distribution is also ununiform in the width direction for the composite. The average hardness of the composites is higher by 8Hv than that of Cu powder compact. The tensile strength of the composite is 280 MPa, which is 20 MPa higher than that of the Cu powder compact. It is concluded that the powder in sheath rolling method is an effective process for fabrication of sound CNT reinforced Cu matrix composites.

사향노루(Musk deer)는 우제목 사향노루과에 속하는 야생동물로서 현재 우리나라 강원도 비무장지대 인근지역에 서식하는 야생동물이며 멸종위기야생동식물 Ⅰ급으로 지정되어 있다. 그러나 멸종위기종 사향노루에 대한 연구는 매우 미비한 실정이며, 출현여부와 서식지에 대한 연구는 매우 부족한 상황이다. 이에 본 연구에서는 보존 가치가 높은 동물이며, 밀렵과 급격한 서식지 변화로 멸종 위기에 처해 있는 사향노루를 대상으로 식생특성과 출현현황을 파악 하여 사향노루 서식지 평가를 하고자 하였다. 사향노루 서식지 조사방법으로는 배설물과 흔적조사를 기준으로 예비조사를 실시하였다. 대상지를 40 × 40(m) 격자 그리드를 형성하여 Site A(1~10), Site B(1~10)로 구분하여, 교목, 아교목, 관목의 수종과 수고, 흉고직경, 울폐도 등을 조사하였으며, 먹이자원으로 추정되는 이끼, 커버자원으로는 바위분포를 추가적으로 조사하였다. 조사기간은 2018년 2월부터 2018년 9월로 시간대는 10시부터 16시까지 진행하였다. 사향노루의 출현현황을 파악하기 위해 최근흔적, 분장이 발견된 지점인 Site A1, Site A2, Site A3, Site B1, Site B2, Site B3, Site B4지점을 대상으로 디지털 방식의 적외선 무인센서카메라(Proof Cam03-ZEN2, USA)를 대상지 능선부를 따라 도보로 이동하면서 야생동물의 길목으로 추정되는 지점에 위치한 나무의 지상에서 30~70cm 높이에 설치하여 24시간 동안 야생동물 출현 시에 자동으로 촬영 되도록 하였다. 사향노루의 배설물과 흔적조사 결과 해발고의 경우 600m에서 950m까지 흔적이 조사되었으며, 그 중 주요 서식지로 판단되는 800m 이상에 무인센서카메라를 설치하였다. 지형은 Site A와 Site B 모두 능선부로 분석되었으며, 향의 경우 남, 남동, 남서로 주로 남향을 이루었다. 대상지의 현존식생유형 구분은 Site A의 경우 혼효림, 소나무림, 참나무림으로 교목층에서 소나무, 졸참나무, 신갈 나무가 조사되었으며, 수고 6~30m, 흉고직경 10~53cm, 울폐도 60~80%로 조사되었다. 아교목층의 경우 졸참나무, 소나 무, 당단풍, 개옻나무 등이 조사되었으며, 수고 2~15m, 흉고 직경 3~25cm, 울폐도 5~75%로 조사되었다. 관목은 쪽동백나무, 산앵도나무, 생강나무, 진달래, 철쭉 등이 조사되었으며, 수고 0.5~3.0m, 울폐도 5~80%로 조사되었다. 먹이자원인 이끼의 경우 대상지 대부분에서 발견되었으며, 사향노루 배설물이 발견된 지역에서는 이끼와 바위가 없었다. Site B의 경우 교목층에서 물푸레나무, 소나무, 신갈나무, 고로쇠나무가 조사되었으며, 수고 6~30m, 흉고직경 9~60cm, 울폐도 60~80%로 조사되었다. 아교목층의 경우 물푸레나무, 신갈나무, 개옻나무, 박달나무 등이 조사되었으며, 수고 2~12m, 흉고직경 3~20cm, 울폐도 30~80%로 조사되었다. 관목층에서는 생강나무, 싸리, 철쭉, 진달래, 산앵도나무 등이 조사되었으며, 수고 0.5~2.0m, 울폐도 5~70%로 조사되었다. 이끼의 경우 대상지 중 바위가 드러나는 지역에서 확인되었으며, 근처 사향노루의 배설물은 없었다. 무인센서카메라 촬영결과 Site A1의 경우 산양, 노루, 다 람쥐, 오소리, 삵, 멧돼지가 확인되었다. Site A2에서는 산양, 노루, 다람쥐, 오소리, 삵, 멧돼지가 확인되었다. Site A3에서는 산양, 다람쥐, 오소리, 삵, 멧돼지가 확인되었다. Site B1의 경우 산양, 다람쥐, 오소리, 족제비가 확인되었다. Site B2에서는 사향노루, 산양, 다람쥐, 오소리, 멧돼지, 족제비, 청설모가 확인되었다. Site B3의 경우 사향노루, 산양, 노루, 오소리, 삵, 멧돼지, 담비가 확인되었다. Site B4에서는 사향노루, 산양, 다람쥐, 멧돼지가 확인되었다.

Intermetallic compound matrix composites have been expected to be established as high temperature structural components. Ni3Al is a representative intermetallic alloy, which has excellent ductility even at room temperature by adding certain alloying elements. Ni3Al matrix composites with aluminum oxide particles, which are formed by the in-situ reaction between the alloy and aluminum borate whiskers, are fabricated by a powder metallurgical method. The addition of aluminum borate whiskers disperses the synthetic aluminum oxide particles during sintering and dramatically increases the strength of the composite. The uniform dispersion of reaction synthesized aluminum oxide particles and the uniform solution of boron in the matrix seem to play an important role in the improvement in strength. There is a dramatic increase in strength with the addition of the whisker, and the maximum value is obtained at a 10 vol% addition of whisker. The Ni3Al composite with 10 vol% aluminum oxide particles 0.3 μm in size and with 0.1 wt% boron powder fabricated by the conventional powder metallurgical process does not have such high strength because of inhomogeneous distribution of aluminum oxide particles and of boron. The tensile strength of the Ni3Al with a 10 vol% aluminum borate whisker reaches more than twice the value, 930 MPa, of the parent alloy. No third phase is observed between the aluminum oxide and the matrix.

극성 기체인 CO2를 분리하기 위해 UiO-66과 PVC-g_POEM을 사용하여 Membrane을 만들었다. UiO-66(MOFs)는 높은 수분 안정성뿐 아니라, 강산 및 강염기 수용액 하에서도 안정된 구조를 유지한다. 또한 다양한 용매에 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 PVC-g-POEM 고분자 매트릭스에 높은 비표면적을 갖는 UiO-66 입자를 분산하여 Mixed Matrix Membrane을 제조하였다. 분리막 두께에 변화시키며, 다양한 이성분계 혼합기체에 대한 투과 실험을 실시하였다. 합성된 MMM의 결정상은 XRD로, 두께 및 표면 등은 SEM을 통해 분석하였으며, 기체 투과 실험에서 투과된 기체의 조성은 GC를 이용하여 분석하였다.

목 적: 여러 개의 렌즈로 구성된 광학시스템에 대한 유용한 분석 도구로서 행렬전달식의 가능성을 확인 하고, 이를 이용하여 사람 눈을 포함한 복합 광학계를 분석하였다. 대상과 방법: 굴스트란드 모형안의 각막, 수정체, 전체 광학계 및 근시성 난시안에서 가우스 결상방정식 과 행렬전달식으로 각각의 굴절력을 계산하고 그 결과를 비교분석하였다. 결 과: 가우스 결상방정식과 행렬전달식의 결과로 굴스트란드 정식모형안에서 각막굴절력은 각각 43.05D, 43.10D였고, 수정체굴절력은 19.50D, 19.50D, 전체 광학계굴절력에서는 동일하게 59.05D으로 계 산되었다. 본 연구에서 적용한 근시성 난시안인 환자의 경우, 가우스 결상방정식의 수직정점초점거리와 수평 정점초점거리는 각각 24.85 mm, 25.15 mm이며 행렬전달식의 수직정점초점거리와 수평정점초점거리는 각 각 24.84 mm, 25.14 mm로 계산되었다. 결 론: 굴스트란드 모형안의 각막, 수정체, 전체 광학계, 실제 근시성 난시안에서 가우스 결상방정식과 행렬전달식에 의한 결과의 차이가 크지 않았으며, 행렬전달식은 난시안을 포함한 좀 더 복잡한 광학계를 분 석하기에 유용함을 확인하였다.

목적: 본 연구에서는 행렬(Matrix) 방법으로 굴스트란드 모형안과 실제 눈에 대하여 분석하고, 가우스결상식 결과와 비교 분석하여 그 유용성을 확인하고, 보다 복잡한 안광학계에 적용가능 성을 제시하고자 하였다. 행렬 방법으로 광학계를 분석하기 위해서 각각의 광학계에 해당하는 행렬을 구성하고, 여러 광학계로 구성된 시스템은 각각의 행렬 연산하는 방식이므로 복잡한 광 학계 분석에 매우 적합하다. 방법: 행렬 방법의 신뢰도를 검증하기 위하여 두꺼운 렌즈, 각막, 수정체에 대하여 상의 위치 를 계산하여 가우스결상방정식 결과와 비교하였다. 또한 보다 복잡한 광학계인 굴스트란드 모 형안에 대하여 상의 위치를 계산하고 역시 가우스결상식 결과와 비교하였다. 또한 실제 근시성 난시안에 대한 결상 결과를 분석하였다. 결과: 모형안의 각막 굴절력 계산에서 가우스 결상식은 43.05D, 행렬 방법은 43.80D로 잘 알 려진 모형안 각막굴절력 43D와 0.12%, 1.8%의 차이를 보였다. 단일 굴절률 1.4086의 수정체 에서 가우스 렌즈 결상식은 19.11D, 행렬 방법는 19.48D로 계산되며 모형안 수정체 굴절력 19.11D와 0%, 1.93%의 차이를 보였다. 이때 수정체 굴절면을 피질 및 핵 굴절률 1.336, 1.413으로 각각 계산하였을 때 가우스 결상식 및 행렬 방법에 의한 결과는 59.05D로 모형안 정점 굴절력 60D와 두 경우 모두 1.6%의 차이를 보였다. 모형안에서는 가우스 결상식과 행 렬 방법이 2% 내의 차이를 보여 두 계산 방법 모두 적합하다 볼 수 있다. 하지만 입사하는 광선의 높이에 관계없이 한 점에 결상하는 가우스 결상식과 다르게 행렬 방 법은 입사하는 광선의 높이에 따라 초점 거리가 달라져서 이에따른 분석이 가능하다. 실제 사 람 눈에서 계산 시 가우스 결상식에서 망막 앞 2.74mm에 수직상이, 망막 앞 2.93mm에 수평 상이 발생하였다. 가우스 결상식에서 수직, 수평 상의 거리는 0.19mm의 차이를 가지며 행렬 방법로는 망막 앞 2.73mm에 수직상이, 망막 앞 2.94mm 수평상이 발생하였으며 두 초점 거리 차는 0.21mm였다. 결론: 본 연구는 여러 광학계에 대하여 가우스 결상식과 행렬 방법에 의한 결상 결과를 비교 분석하였다. 비교적 간단한 광학계인 각막, 수정체에서 두 방법에 의한 결과 오차가 매우 적은 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, 굴스트란드 모형안에 대하여도 두 가지 방법에 의한 결과 차이 가 2% 이내로 근소한 차이에 불과하여, 행렬방법의 신뢰성 및 복잡한 광학계 분석에 대한 유 용성을 확인하였다. 이 결과를 토대로 근시성 난시안에 대하여 분석하였으며, 향 후 연구에서 는 행렬방법을 적용하여 보다 복잡한 광학계를 분석하고자 한다.

A powder-in-sheath rolling method was applied to a fabrication of a carbon nano tube (CNT) reinforcedaluminum composite. A STS304 tube with an outer diameter of 34 mm and a wall thickness of 2 mm was used as asheath material. A mixture of pure aluminum powders and CNTs with the volume contents of 1, 3, 5 vol was filled inthe tube by tap filling and then processed to 73.5% height reduction by a rolling mill. The relative density of the CNT/Al composite fabricated by the powder-in-sheath rolling decreased slightly with increasing of CNTs content, but exhib-ited high value more than 98. The grain size of the aluminum matrix was largely decreased with addition of CNTs; itdecreased from 24 µm to 0.9 µm by the addition of only 1 volCNT. The average hardness of the composites increasedby approximately 3 times with the addition of CNTs, comparing to that of unreinforced pure aluminum. It is concludedthat the powder-in-sheath rolling method is an effective process for fabrication of CNT reinforced Al matrix composites.

Delamination crack detection is very important for improving the structural reliability of laminated composite structures. This requires real-time delamination detection technologies. For composite laminates that are reinforced with carbon fiber, an electrical potential method uses carbon fiber for reinforcements and sensors at the same time. The use of carbon fiber for sensors does not need to consider the strength reduction of smart structures induced by imbedding sensors into the structures. With carbon fiber reinforced (CF/) epoxy matrix composites, it had been proved that the delamination crack was detected experimentally. In the present study, therefore, similar experiments were conducted to prove the applicability of the method for delamination crack detection of CF/polyetherethereketone matrix composite laminates. Mode I and mode II delamination tests with artificial cracks were conducted, and three point bending tests without artificial cracks were conducted. This study experimentally proves the applicability of the method for detection of delamination cracks. CF/polyetherethereketone material has strong electric resistance anisotropy. For CF/polyetherethereketone matrix composites, a carbon fiber network is constructed, and the network is broken by propagation of delamination cracks. This causes a change in the electric resistance of CF/polyetherethereketone matrix composites. Using three point bending specimens, delamination cracks generated without artificial initial cracks is proved to be detectable using the electric potential method: This method successfully detected delamination cracks.

The vacuum infiltration method is one of the composite producing methods. There are several parameters in composite production by vacuum infiltration. One of them is particle size of reinforcement in particulate reinforced composites. In this study, MgO powder and Al were used as reinforcement and matrix respectively. MgO powders with different size and amount to give same height were filled in quartz tubes and liquid metal was vacuum infiltrated into the MgO powder under same vacuum condition and for same time. Infiltration height was measured and microstructure and fracture behavior of composite were investigated. It has been found that infiltration height and fracture strength were increased with particulate reinforcement sizes. It has also been determined that molten metal temperature facilitates infiltration.

본 연구의 목적은 축대칭 하중을 받는 원통형 펄의 엄밀해를 구하는데 있어서, 간략하면서도 엄밀한 해를 구하는 방법을 제시하고자 하는데 있다. 이는 임의 형상의 구조해석을 위한 강력한 도구이긴 하지만 여전히 근사해석인 유한요소법에 대체될 수 있을 것이다. 이를 위해 본 논문은 반복법의 일종인 인도행렬법을 이용한 절점역계의 분배방식을 사용하였다. 원통형 쉘의 분배와 전달인자는 한성지반상의 보에 대한 미분방정식으로부터 구해진 것이다. 이러한 방법을 축대칭 집중하중과 정수압을 받는 원통형 쉘에 각각 적용해 보았고, 그 결과는 BEF 이론해와 비교할 때 만족할 만 하였다.

구조물설계에 있어서 영향선은 최대반력, 최대전단력, 최대휨모멘트 등을 계산하는데 아주 유용하게 사용된다. 모멘트분배법, 인도행렬법, 전달행렬법, 그리고 Muller-Breslau 원리에 의한 단순보와 연속보의 영향선은 잘 알려져 있고 또 교량공학에서 널리 사용되고 있다. 그러나 변위를 허용하는 특별한 구조물의 영향선을 계산할 경우에는 약간의 어려움이 있다. 이 연구에서는 절점변위를 허용하는 문형라멘의 영향선을 전달행렬법에 의하여 구하고 유한요소법에 의하여 얻은 영향선과 비교하였고 그 결과는 좋은 일치를 보이고 있다.

지반-구조물 상호작용 시스템 구조물의 진동제어 시스템 복합재료 구조물과 같은 비비례 감쇠 구조물의 경우 정확한 동적응답을 얻기 위해서는 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제를 계산하는 것이 필수적이다 그러나 대부분의 고유치 해법에서는 구하고자 하는 고유치 중 일부를 누락시킬 수 있기 때문에 어떤 고유치 해법이 실제문제에 응용 가능한 방법이 되기 위해서는 누락된 고유치의 존재 여부를 검사하는 기법을 포함하고 있어야만 한다. 비감쇠나 비례감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열 성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 아직까지 검사 기법이 개발되어 있지않다 본 논문에서는 편각의 원리를 이용하여 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제의 누락된 고유치의 존재여부를 검사하는 기법을 제안하였다 제안방법의 효용성을 검증하기 위하여 두가지 수치예제를 고려하였다,

종래의 전달매트릭스법과 Frontal 전달매트릭스법에 있어서의 계산의 안정성과 효율성을 검토하고 또 이 두 방법에 선형내삽법을 적용하여 각 방법에 의한 해의 수렴특성을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시행값이 작을 경우 두 방법에 의한 계산의 안정성이나 정확성의 면에서 전혀 차이가 없으나, 시행값이 커질수록 전달매트릭스법에 의한 계산의 오차가 증대해지고, 어느 시행값이 이상이 되면 계산이 불안정해 진다. 2. Frontal 전달 매트릭스법은 시행값의 선택에 큰 제약을 받으며, 적절한 시행값을 선택하지 못 했을 경우, 원하는 해를 구할 수 없다. 3. Frontal 전달 매트릭스법에 의한 시행값-진동수행렬식의 값이 plot에 있어서는 불연속점이 존재하고, 이 불연속점을 경계로 plot는 + 혹은 -의 최대값으로 발산하며 다시 새로운 연속구간이 시작된다. 양단의 경계조건이 같을 경우에는 +에서 -로 바뀌는 연속구간내에, 양단의 경계조건이 다를 경우에는 -에서 +로 바뀌는 연속구간내에 해가 존재한다. 4. 선형내삽법을 적용할 때 근사해로의 수렴에 필요한 반복회수는 Frontal 전달 매트릭스법이 훨씬 많으며 한 시행값에 대한 계산시간도 더 많이 필요하므로 근사해를 구하는 전체적인 계산시간은 연속매트릭스법에 비해 훨씬 더 많이 소요된다. 5. Frontal 연속매트릭스법에 의한 계산은 경계조건이나 중간조건에 따라 매트릭스 요소를 기지와 미지로 재배치해야 하고 또는 시행값의 선택이나 불연속구간의 판별 등 많은 제약이 따르므로 프로그램의 작성과 그 실행이 연속매트릭스법에 비해 훨씬 번거롭다.

The transfer matrix method has been extensively used to analyze the vibration problem. The final stage in this method is to find out solutions which make the frequency determinant zero. However, the frequency determinant includes the exponential terms and it causes instability to calculation and increases error. Recently the frontal transfer matrix method was suggested by Okada to heighten stability and effectivity in calculation. This paper applied the frontal transfer method to both the beam and torsional system, and confirmed stability and effectivity in comparsion with the transfer matrix method and the Holzer method.

본 연구에서는 개인 컴퓨터의 플래시 메모리가 충분하지 않을 경우 대용량의 플래시 메모리를 필요로 하는 구조해석을 컴퓨터 프로그램으로 수행하는 방법론을 연구하였다. 이러한 문제점의 해결방안으로 강성행렬의 블록화기법 -강성행렬이 몇 개의 블록으로 나뉘고 각각의 블록에 대하여 행렬분해가 수행되는 방법- 을 제안하였으며 제안된 방법론을 바탕으로 컴퓨터 프로그래밍이 가능한 알고리즘을 제시하였다. 끝으로, 본 연구를 바탕으로 구조해석 프로그램을 개발하였으며 몇 가지 기초적인 구조해석 예제를 통하여 개발 알고리즘의 정합성 및 효율성을 확인할 수 있었다.