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최소 자승법에 의한 현무암 섬유의 성분 - 인장성 해석
이현욱,임정호,허유,Lee, Hyun U.,Lim, Jung H.,Huh, You 한국섬유공학회 2016 한국섬유공학회지 Vol.53 No.4
Properties of material consisting of several components are dramatically influenced by the portion distribution and structural array of the components. In particular, mineral fibers contain several natural components and have significant variations in mechanical properties, as the portions of the components vary in each spinning process. This research aims at providing information on the influence of the components on the mechanical properties of basalt fibers, which is adopted as the experimental material, through experiments. For this purpose, the mechanical properties of the multi-component material are expressed in terms of linear combinations of the weight portions of the ingredients. By melting basalt rocks and spinning them into fibers, we prepared specimens to measure the amounts of the components and the tensile strength, tensile strain at breakage, and the tensile modulus. As the basalt ingredients cannot be controlled arbitrarily, the effects of individual components on the tensile properties of basalt fibers could not be easily separated. In this research, the contribution of each component to the tensile properties was expressed in terms of a linear model with multi-variables. Then, the model coefficients were obtained by applying the least square method to a loss function that was defined in terms of the errors between the estimated values of the tensile properties from the model and the measured values from the experiments. Results show that Ca had the most significant positive influence on the tensile properties with relative model coefficients of 16 (strength), 10 (strain at break), and 6 (modulus); while K and Si had the most significant negative influence on the tensile properties. Si showed the greatest negative effect on the tensile strength with a relative model coefficient of 10, and on the strain at break with a relative model coefficient of 6, while K had the most negative effect on the tensile properties in an absolute sense.
이현욱,임정호,허유,Lee, Hyun-U.,Lim, Jung-H.,Huh, You 한국섬유공학회 2011 한국섬유공학회지 Vol.48 No.4
The tensile properties of basalt fibers were tested with respect to basalt composition. Basalt composition was controlled via the differences in its components' susceptibilities to microwaves, which led to different throughputs according to the employed take-up speed. Elongation at breaking and tensile modulus were strongly dependent on the contents of metals such as Fe, Mg, and Ti. The tensile breaking load or specific strength was dependent on the contents of nonmetals such as Si, Al, Ca, and K. Tensile properties were especially sensitive to Ti and K.
이현욱(H. W. Lee),정영우(Y. W. Jeoung),안길영(K. Y. Ahn) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12
The Arc Eliminator is a kind of ultra-high speed earth switch and it is structural part of an Arc Protection System. If an arc accident occurs in a power apparatus such as switchgears, the Arc Eliminator operate and fault current is bypassed to ground. Accordingly, an arc is extinguished and apparatus and people are protected. For this movement, it requires ultra-high speed mechanism, so in this study, we choose the electromagnetic repulsive mechanism, Thomson Coil. The speed of developed mechanism is up to 10 m/s and operation time is below 3.5 ms.
지하철 공기질 향상을 위한 휠-레일 접촉 발생 나노입자 저감 연구
이현욱(H. W. Lee) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
지하철 시스템은 친환경적으로 인식되지만, 실제로는 다양한 접촉면에서 미세마모 입자를 발생시키고 있다. 특히, 휠-레일 접촉은 지하철 미세먼지의 가장 주된 원인임에도 불구하고 관련 연구는 아주 드물다. 나노입자는 인체에 쉽게 호흡을 통해 침투하고 혈관을 통해 인체 장기에 쌓여 다양한 질병을 일으킨다. 이러한 나노 입자들은 열차 주행 시 피스톤 효과에 의해 터널에서 터널로, 터널에서 역사로 쉽게 이동하여 이용자들의 건강에 유해한 영향을 미친다. 따라서, 이러한 마모를 통해 발생하는 나노입자 저감 연구는 시급하다. 따라서, 본 연구에서는 Twin-disk 시험기를 활용하여 휠-레일 접촉 미세마모 입자 발생 모사시험을 통해 나노입자 발생 저감 방법에 대한 연구를 수행하였다. 저감 방법으로는 살수 방법을 적용하였고 건조 조건 시험을 통해 비교 데이터를 확보하였다. Fast Mobility Particle Sizer 를 활용하여 6-560 nm 의 입자들의 수농도를 측정하였다. 측정된 수농도와 슬립율과의 관계 및 전체합, 그리고 입자 크기 분포 등의 분석을 수행하여 살수 방법의 효과를 확인하였다. 시험 결과 건조 조건과 살수 조건에서는 다른 발생 경향을 나타내었다. 살수 조건은 전체 입자 발생 수를 저감시켰지만, 일부 아주 작은 입자의 수농도는 오히려 증가시켰다. 이는 아마도 살수에 쓰인 수돗물에 포함된 미네랄의 영향을 판단된다. 결론적으로 살수 방법은 나노입자 발생 저감에 효과가 있는 것으로 판단된다.