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초탄성 복합재의 평균장 균질화 데이터 기반 멀티스케일 해석
김수한,이원주,신현성,Suhan Kim,Wonjoo Lee,Hyunseong Shin 한국복합재료학회 2023 Composites research Vol.36 No.5
기존의 멀티스케일 유한요소법(Multiscale finite element, FE<sup>2</sup> )은 거시 스케일의 모든 적분점에서 대표 체적요소(representative volume element, RVE)의 미시 경계치 문제를 반복적으로 계산하기 때문에 긴 해석 시간과 많은 데이터 저장 공간을 필요로 한다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서 평균장 균질화 데이터 기반 멀티스케일 해석 기법을 개발하였다. 데이터 기반 전산역학(data-driven computational mechanics, DDCM) 해석은 변형률-응력 데이터 셋을 직접적으로 사용하는 모델-프리(model-free)접근 방식이다. 멀티스케일 해석을 수행하기 위해, 평균장 균질화(mean-field homogenization)를 활용하여 복합재의 미세구조에 대한 변형률-응력 데이터베이스(database)를 효율적으로 구축하고, 이를 기반으로 데이터 기반 전산역학 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문에서는 개발한 멀티 스케일 해석 프레임워크(framework)를 예제에 적용하여, 초탄성(hyperelasticity) 복합재의 미세 구조를 고려한 데이터 기반 전산역학 시뮬레이션 결과를 확인하였다. 따라서, 데이터 기반 전산역학 접근 방식을 활용한 멀티스케일 해석기법은 다양한 재료 및 구조에 적용될 수 있으며, 멀티스케일 해석 연구 및 응용 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.
김수한(Suhan Kim),최영호(Youngho Choi),최병조(Byungcho Choi) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
고유가와 환경문제로 인해 신재생 에너지와 에너지 절감에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 가로등은 연간 전력량에 많은 비중을 차지하고 있는 실정이다. 또한 현재 가로등에 사용되는 나트륨 램프나 메탈할라이드 램프의 경우 수은이 포함되어 있어 환경적으로 문제가 되고있다. 본 논문에서는 외부 에너지에 의존하지 않으며, 환경적 문제가 되는 기존의 나트륨램프를 대체할 LED를 사용하고, 대용량의 리튬 이온 전지를 사용하여 가로등 시스템을 구현하였다. 각 변환기의 루프이득을 측정하고, 제어기가 올바르게 설계되었음을 검증하였다.