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지능형 복합재 구조물에 대한 광섬유센서의 적용에 관한 연구
장태성,김호,이정주 ( Tae Seong Jang,Ho Kim,Jung Ju Lee ) 한국센서학회 1996 센서학회지 Vol.5 No.6
In this study, as a part of the basic study for the application of optical fiber sensors to smart composite structures, the integrity of optical fiber sensors embedded within the composite structures was examined and then the laser signal transmitted through optical fiber sensors during the deformation of host structures was investigated. Firstly, it was found that bending test could be substituted for tensile test by comparing cumulative failure distribution based on weakest link theory and introducing the correction factor. Weibull parameters were obtained through the experiments and the correction factor was found to be applied to cumulative failure distribution derived from bending test. The integrity of embedded optical fiber sensors due to the thermal effect was evaluated by the comparison of the mean tensile strengths of cured and uncured optical fibers. Secondly, relationships between stress-strain curve obtained in tensile test of composite laminate and the intensity of laser signal transmitted through embedded optical fibers were examined and the possibility of the effective damage detection using optical fiber sensors was studied.
장태성,이주훈,서현석,김원석,현범석,심은섭,서정기,차원호,이상현 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11
The key for multi-functional structures technology is the dramatic mass and volume savings by integrating electrical/ electronic function into spacecraft structures. This study proposed the design approach that enables spacecraft mass and volume reduction to a great extent by applying multi-functional structures concept to spacecraft design. STSAT-2 configuration by conventional approach was re-designed by the proposed approach; the effect of lightweight design using multi-functional structures concept was quantitatively produced. By eliminating individual electronic housing and integrating electronics into grid-stiffened composite structures, the occupied mass and volume of electronic unit was decreased and the space utility was substantially enhanced. This paper presented that spacecraft volume savings can lead scale-down of structural frame and the subsequent contribution to lightweight spacecraft design. 전기/전자기능을 위성 구조체에 통합시켜 질량절감 및 부피절감을 극대화하는 것이 다기능 구조체 기술의 핵심이다. 본 연구는 다기능 구조체 개념을 위성 설계에 적용함으로써 위성 부피와 질량을 크게 줄일 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 설계기법을 적용하여 기존 방식으로 설계된 과학기술위성 2 호를 재설계함으로써, 다기능 구조체 개념에 의한 경량화 효과를 정량적으로 산출하였다. 위성체 내에 독립적으로 장착되는 전자장비 하우징을 제거하고 전자기능을 격자강화 복합재 구조체에 통합함으로써, 전자장비의 질량과 점유공간을 줄이고 위성 공간 활용도를 크게 증대시켰다. 위성체 부피절감은 구조 프레임의 축소화를 이끌고 결과적으로 위성 경량화 설계에 큰 기여를 할 수 있음을 제시하였다.
우주 방사차폐를 위한 경량 폴리에틸렌 복합재료의 양성자 차폐 특성 연구
장태성,이주훈,서정기,차원호 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.11
본 논문은 경량 방사차폐재의 대안으로서, 폴리에틸렌 복합재료의 양성자 차폐특성에 대하여 다루었다. 상용 폴리에틸렌 복합재료를 이용하여 방사차폐 시편을 제작하고, 양성자 빔 조사 실험을 통해, 폴리에틸렌 소재의 양성자 차폐 효과를 정량적으로 측정하였다. 150mil 두께의 알루미늄과 등가한 양성자 차폐 특성을 내는 데 있어, 폴리에틸렌 소재를 활용할 때 상당한 경량화를 확인하였으며, 우주 방사차폐를 위한 경량 소재로의 적용 가능성을 제시하였다. This paper dealt with the proton shielding effectiveness of polyethylene composite material as an alternative to lightweight radiation shielding material. Radiation shielding specimens were fabricated using commercial polyethylene composite and its proton shielding effectiveness was measured by proton irradiation test. Considerable mass savings were confirmed by using polyethylene for equivalent proton shielding effectiveness to aluminum with 150mil thick. The results presented the feasibility of lightweight polyethylene for space radiation shielding.
하지 절단환자의 보행 능력 향상을 위한 에너지 저장형 의족의 유연 용골 설계를 위한 기초연구
장태성,이정주,윤용산,임정옥 대한의용생체공학회 1998 의공학회지 Vol.19 No.5
본 논문에서는 하지 전단 환자의 보행 성능을 개선하고, 활동성을 증대시긴 목적으로 에너지 저장형 의족의 유연 용골 선계를 위한 기초 연구를 수행하였다. 문헌에서 얻을 수 있는 2차원 시상면에서의 정성걸음새와 인체측정 데이터를 분석하여, 의족의 유연 용골 기초 구조 모델을 제시하였다. 기초 구조 모델은 단순한 빔과 선혈 회전 스프링 ·댐퍼로 구성되었다. 고강도 경량 소재를 의족의 유연 용골 기초 구조에 적용하기 위해 탄소섬유 강화 복합재료를 용골의 기초 구조 소재로 선정하였다. 빔의 형상 변화에 따른 복원변형에너지를 유한요소해석에 의해 계산해내고, 빔형상 변화가 설계변수가 될 수 있음을 제시하였다. 복원변형에너지를 많이 저장할 수 있는 유연 용골 구조의 설계를 위해, 직교배열표를 이용한 조지전 시뮬레이션 계획을 세우고, 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 계획에 따른 유한요소해석을 수행하고, 분산활석을 통해 효과적인 에너지 저장형 의족의 유연 용골 구조를 얻어냈다. 유연 용골 구조를 이용한 의족걸음새의 동적 시뮬레이션 모델을 완성하고, 한 보행 사이클 동안의 동적 해석을 수행하였다. 그리하여 의족 시스템 개발을 위한 효과적 설계 과정이 제시되었다. In this paper, the basic study on the design of the flexible keel of the energy-storage prosthetic foot was performed in order to Improve the walking performance and Increase the activities of the below knee amputees. Based on the analysis of the anthropometric data and the normal gait on two dimensional sagittal plane available In the literature, we presented a model of the basic structure of the flexible keel of the prosthetic foot. The model of the basic structure was composed of the simple beams, and linear rotational spring and damper. Laminated carbon fiber-reinforced composites were selected as the material of the basic structure model of the flexible keel In order to apply the high strength and light weight materials to the basic structure of the flexible keel of the prosthetic foot. The recoverable strain energy In response to the change of beam shape was calculated bur the finite element analysis and it was suggested that the change of beam shape could be the design variable in flexible keel design. The simulation process was systematically designed by using orthogonal array table in order to design the flexible keel structure which could store the more recoverable strain energy. finite element analysis was carried but according to the design of simulations by using the finite element program ABAQUS and the flexible keel structure of the energy-storage prosthetic foot was obtained from the analysis of variance(ANOVA). The dynamic simulation model of the prosthetic walking using the flexible keel structure was made and the dynamic analysis was carried but during one walk cycle. Based on the above results, an effective design process was presented for the development of the prosthetic fool system.
Edutainment in English Teaching
장태성 대구광역시교육위원회 2009 大邱敎育 Vol.- No.49
Take the first step toward an entertaining English class, and you will see, before long, it is not too difficult to keep the ball of "happy learning" rolling.