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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.
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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.
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장태성,이주훈,서현석,현범석,오치욱,서정기,차원호,이상현,최준민,심은섭 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11
본 연구는, 기존 알루미늄 합금 소재를 경량 복합재료로 대체함으로써 위성 경량화를 크게 개선하고자, 경량 복합재료로 구성된 전자장비 하우징의 설계 및 제작에 대하여 다루었다. 이를 위해, 격자 구조로 강화된 사각 프레임의 전자장비 하우징을 설계하고, 동시경화 공정을 이용한 제작방법을 설계하였다. 복합재료의 낮은 열전달특성을 보완하기 위하여 피치계열 CFRP를 적용하였으며, 전자파 차폐효과를 갖추기 위해 차폐재를 복합재료와 함께 동시경화 하였다. 뿐만 아니라, 복합재료의 낮은 가공성을 극복하기 위하여, 후처리를 최소화할 수 있도록 효과적인 동시경화 공정을 제시하였다. This paper dealt with the design and fabrication of electronics housing made of lightweight composite materials, aiming at the enhancement of satellite mass savings by replacing conventional aluminum alloy with lightweight composite material. For this purpose, electronics housing with grid-stiffened rectangular frame was designed and fabrication process using co-curing was designed. Pitch-based carbon fibers were applied to compensate low thermal conductivity of CFRP; EMI fabric was co-cured with CFRP housing to provide EM shielding effectiveness. In addition, an effective co-curing process for the composite housing is proposed to overcome low machinability of CFRP and to minimize the post-treatment.
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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.
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지능형 복합재 구조물에 삽입된 광섬유센서의 피로거동에 관한 연구
장태성,김호,이정주,Jang, Tae-Seong,Kim, Ho,Lee, Jung-Ju 대한기계학회 1998 大韓機械學會論文集A Vol.22 No.3
In this study, fatigue behavior of the optical fiber sensor embedded in composite laminate was investigated. Static tensile and fatigue tests were performed for three types of laminated composite specimens with embedded optical fiber sensor in the neutral plane ; [0/sub 6//OF/0/sub 6/]/sub T/, [0/sub 2//90/sub 4//OF/90/sub 4//0/sub 2/]/sub T/ and [0/sub 3//90/sub 3//OF/90/sub 3//0/sub 3/]/sub T/. The fracture of the embedded optical fiber sensor was detected by the intensity drop off of laser signal transmitted through the optical fiber sensors embedded within laminated composite specimen. The maximum fatigue stress applied to laminated specimen was compared with the average tensile stress at which the fracture of the embedded optical fiber within the laminate occurred under static tensile loading. From the experiments, firstly it is observed that the decrease in the life of optical fiber sensors embedded within unidirectional-ply laminate by the fatigue loading is relatively small compared to that of cross-ply laminate. Secondly, the optical fiber embedded in unidirectional-ply laminate is fractured by the fatigue damage due to the growth of internal defects of optical fiber, however the optical fiber embedded in cross-ply laminate is fractured by the growth of transverse matrix crack.
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