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윤광준,김태욱,전의진,Yun, Gwang-Jun,Kim, Tae-Uk,Jeon, Ui-Jin 한국기계연구원 1990 기계연구원소보 Vol.20 No.-
Filament-Wound composite pressure vessels offer significant weight saving over the conventional metal pressure vessels. S-2 glass/epoxy pressure vessel was designed, fabricated and tested. It was considered, in the analysis that the matrix and the metal liner of FRP pressure vessel shared the internal pressure. The thicknesses of hoop and helical layers were determinded by the computer program developed for the design of FRP/Metal structural pressure vessel. The computer program increased the structural efficiency about 14% comparing with the netting analysis. The experimental measurement on the deformation by internal pressure agrees with the theoretical analysis within the accuracy of 5%.
윤광준,Yun, Gwang-Jun 한국광학기기산업협회 2015 光學世界 Vol.158 No.-
최근 무인항공기를 지칭하는 드론 관련 산업이 미래를 이끌 신산업으로 부상하고 있다. 드론은 20세기 초에 군사용으로 개발되어 정찰 감시 및 폭격과 같은 군사임무를 수행하여 왔으나 최근 들어 독일 DHL, 아마존, 구글 등과 같은 다국적 기업들이 상업적 용도로 활용을 선언하며 연구 개발에 뛰어 들면서 그 시장이 예상보다 빨리 커지고 있다. 미국 틸 그룹의 보고서에 의하면 2013년 세계 드론 시장의 규모는 66억 달러였고 그 중 군사용이 90% 이상을 차지하고 있으나 향후 민수용 시장 비율이 상당히 커질 것으로 예상된다. 2022년에는 114억 달러 규모로 커질 것으로 예상하고 있다. 현재 민수용으로 사진 촬영용 소형 드론으로부터 정밀농업, 인프라 관리, 택배 및 화물 수송 등으로 운용 범위를 확대하고 있다. 국내 드론 산업은 군수 위주로 시작되어 세계 7위권의 기술력을 확보한 것으로 평가되고 있다. 무인기 분야의 연구개발은 국방과학연구소와 한국항공우주연구원 등 정부출연연구소가 주도하는 가운데, 한국항공우주산업, 대한 항공이 주로 체계종합(System Integrator) 및 비행체 개발을 담당하고 LIG넥스원, 삼성탈레스, 삼성테크윈 등의 대기업을 포함한 중소업체들이 부체계 기술을 개발하고 있다. 최근 소형 드론을 중심으로 시장형성이 가시화되는 민수 시장에서는 가격, 기술 경쟁력의 열위에 있어, 국내 산업 경쟁력 확보와 미래 시장을 선도할 핵심 제품 개발이 시급한 실정이다. 또한 무인기의 비행체 국산화는 상당한 수준으로 진행되었으나, 광학(EO) 적외선(IR) 카메라 등 핵심 부가가치를 구성하는 탑재 임무장비의 경우 원천기술의 부족으로 해외에 의존하고 있다.
곡면형 비대칭 압전복합재료 작동기 LIPCA의 설계해석/제작/성능평가
구남서,신석준,박훈철,윤광준,Gu, Nam-Seo,Sin, Seok-Jun,Park, Hun-Cheol,Yun, Gwang-Jun 대한기계학회 2001 大韓機械學會論文集A Vol.25 No.10
This paper is concerned with design, manufacturing and performance test of LIPCA ( Lightweight Piezo- composite Curved Actuator) using a top carbon fiber composite layer with near -zero CTE(coefficient of thermal expansion), a middle PZT ceramic wafer and a bottom glass/epoxy layer with high CTE. The main point of this design is to replace the heavy metal layers of THUNDER by thigh tweight fiber reinforced plastic layers without losing capabilities to generate high force and large displacement. It is possible to save weight up to about 30% if we replace the metallic backing material by the light fiber composite layer. We can also have design flexibility by selecting the fiber direction and the size of prepreg layers. In addition to the lightweight advantage and design flexibility, the proposed device can be manufactured without adhesive layers when we use epoxy resin prepreg system. Glass/epoxy prepregs, a ceramic wafer with electrode surfaces, and a graphite/epoxy prepreg were simply stacked and cured at an elevated temperature (177 $^{circ}C$ after following an autoclave bagging process. It was found that the manufactured composite laminate device had a sufficient curvature after detached from a flat mold. The analysis method of the cure curvature of LIPCA using the classical lamination theory is presented. The predicted curvatures are fairly in agreement with the experimental ones. In order to investigate the merits of LIPCA, a performance test of both LIPCA and THUNDE$^{TM}$ were conducted under the same boundary conditions. From the experimental actuation tests, it was observed that the developed actuator could generate larger actuation displacement than THUNDERT$^{TM}$.
등가 물성을 이용한 두꺼운 복합재 로터 허브 시스템의 구조 해석
임상민 ( Im Sang Min ),이상기 ( Lee Sang Gi ),박훈철 ( Park Hun Cheol ),윤광준 ( Yun Gwang Jun ),이명규 ( Lee Myeong Gyu ),김덕관 ( Kim Deog Gwan ),홍단비 ( Hong Dan Bi ),( Yanti Rachmadini ) 한국복합재료학회 2003 Composites research Vol.16 No.5
두꺼운 복합재료 구조물의 유한 요소 모델링은 상당히 복잡하다. 일반적인 2차원 유한요소로 모델링 하면 3차원 응력의 영향을 받는 두꺼운 복합재료 구조물의 정확한 해석이 곤란하다. 그러므로 3차원 모델링을 할 수밖에 없으나 이 또한 구조물의 모든 층이 다른 재료 물성치와 다른 적층방향으로 적층되는 경우에는 모델링이 어렵다. 이 논문에서는 등가 물성 모델링 기법을 제안하고, 두꺼운 복합재료 구조물 해석에 수치적 실험을 하였다. 재료와 적층 방향이 같은 층을 그룹화하여 두께 방향의 요소 수를 현저히 감소시켰지만 결과는 상세한 유한요소 모델로 계산한 결과와 충분히 근접했다. 해석과 모델링에는 MSC/NASTRAN과 PATRAN을 사용하였다. 제안된 모델링 기법은 한국항공우주연구원(KARI)에서 설계된 복합재료 로터 허브 시스템 해석에 적용되었다. 제안된 등가 모델링 기술을 이용하여, 쉬운 모델링과 계산시간을 감소시키면서 허브 시스템의 응력 해석과 각 부분의 안전 계수 점검을 수행하였다. Modeling of thick composite structures for finite element analysis is relatively complicated. 2-D plane elements may cause inaccurate result since the plane stress condition cannot be applicable in these structures. Therefore a 3-D modeling should he used. However, the difficulty to model all the layers with different material properties and ply orientation arise in this case. In this paper. an equivalent moduling is proposed and numerically tested for analysis of thick composite structures. By grouping layers with same material and ply orientation. number of elements through the thickness is remarkably reduced and still the result is close enough 10 the one from a detail finite element model. MSCINASTRAN and PATRAN are used for the analysis. The proposed modeling technique has been applied for analysis of composite rotor huh system designed by Korea Aerospace Research Institute(KAR1). Using the proposed equivalent modeling technique. we could conduct stress analysis for the hub system and check the safety factor of each part.