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결합 미엔더 선로를 이용한 모바일 RFID/PCS/WiBro 삼중 대역 소형 칩 안테나
임형준,이홍민,Lim Hyoung-Jun,Lee Hong-Min 한국전자파학회 2006 한국전자파학회논문지 Vol.17 No.2
The proposed triple-band compact chip antenna using coupled meander line and stacked meander structure for mobile RFID/PCS/WiBro. The proposed antenna is designed to operate at 900, 1,800, and 2,350 MHz, and is realized by parasitic coupled and stacked a meander line. Meander lines are using extend length of effective current path more than monopole and contribute miniaturization. The coupled meander line controls the excitations of the mobile RFID and PCS, stacked meander line controls the excitation of the WiBro. The fabricated antenna size is $10.98{\times}22.3{\times}0.98\;mm$. The resonance frequencies are 905 MHz, 1.77 GHz and 2.32 GHz. The impedance bandwidths are 24 MHz, 140 MHz and 92 MHz. The maximum gains of antenna are 0.34 dBi, 2.58 dBi and 0.4 dBi at resonance frequencies. 본 논문에서는 결합 선로를 적용한 변형된 미엔더 라인과 기본적인 형태의 미엔더 라인을 커플링 결합을 통하여 적층함으로써 모바일 RFID, PCS 그리고 WiBro의 삼중 공진 대역 특성을 나타내는 소형 칩 안테나를 제안하였다. 결합 선로의 길이와 미엔더 선로의 간격을 제어하여 모바일 RFID, PCS 대역을 확보한 후 기본 형태의 미엔더 선로를 적층하여 WiBro 대역을 구하였다. 제안된 안테나는 LTCC 공정을 통하여 $10.98{\times}22.3{\times}0.98\;mm$의 크기로 제작되었다. 공진 주파수는 각각 905 MHz, 1.77 GHz 그리고 2.32 GHz에서 공진을 하고 있는 것을 확인하였다. 임피던스 대역폭($VSWR{\le}2$)이 24 MHz, 140 MHz 그리고 92 MHz를 나타내었다. 각 공진 주파수에서의 최대 이득은 0.34 dBi, 2.58 dBi 그리고 0.4 dBi를 나타내었다.
SMC 복합재료 멀티스케일 모델링을 위한 RVE 재구성 알고리즘 개발
임형준 ( Hyoung Jun Lim ),최호일 ( Ho-il Choi ),윤상재 ( Sang Jae Yoon ),임상원 ( Sang Won Lim ),최치훈 ( Chi Hoon Choi ),윤군진 ( Gun Jin Yun ) 한국복합재료학회 2021 Composites research Vol.34 No.1
본 논문은 단섬유 칩으로 구성된 Sheet Molding Compound(SMC) 복합재료를 실험적으로 관찰된 특징들을 바탕으로 메소스케일(meso-scale) 대표체적요소(RVE: Representative Volume Element)를 재구성하는 새로운 알고리즘을 제시한다. 전산해석을 이용하여 SMC 복합재료의 비등방성 거동의 정확한 예측은 어려운 문제이다. 이를 극복하기 위해, SMC 복합재료를 위한 일련의 이미지 프로세싱 기술과 재구성 알고리즘 및 유한요소(FE: Finite Element) 생성기로 구성된 SMC RVE 모델을 개발하였다. 첫째, micro-CT 이미지 프로세싱은 SMC 물성에 직접적인 상관관계를 가지는 섬유칩의 배향 및 분산의 확률적 분포를 평가한다. 둘째, 해당 통계적 분포를 바탕으로 섬유칩 간의 겹침효과를 고려한 섬유칩 팩킹 재구성 알고리즘을 개발한다. 마지막으로, SMC 복합재료 멀티스케일 해석을 이용하여 매크로스케일(macro-scale)에서의 거동을 파악하고 실험데이터를 통해 검증을 수행한다. This paper presents a novel algorithm to reconstruct meso-scale representative volume elements (RVE), referring to experimentally observed features of Sheet Molding Compound (SMC) composites. Predicting anisotropic mechanical properties of SMC composites is challenging in the multiscale virtual test using finite element (FE) models. To this end, an SMC RVE modeler consisting of a series of image processing techniques, the novel reconstruction algorithm, and a FE mesh generator for the SMC composites are developed. First, micro-CT image processing is conducted to estimate probabilistic distributions of two critical features, such as fiber chip orientation and distribution that are highly related to mechanical performance. Second, a reconstruction algorithm for 3D fiber chip packing is developed in consideration of the overlapping effect between fiber chips. Third, the macro-scale behavior of the SMC is predicted by the multiscale analysis.
차량/궤도 상호작용해석을 통한 고속철도 콘크리트궤도 레일의 피로수명 예측
임형준(Lim, Hyoung-Jun),성덕룡(Sung, Deok-Yong),박용걸(Park, Yong-Gul) 대한토목학회 2012 대한토목학회논문집 D Vol.32 No.6D
철도노선에 콘크리트궤도가 본격적으로 적용되고, 승차감 향상 및 고속화와 궤도유지보수비용 저감을 위해 장대레일의 수요가 급증하고 있다. 그러나 국내의 콘크리트궤도 현장 적용년수가 길지 않아 실제 현장에서 반복적인 열차하중을 받아 장대레일이 파단된 사례가 현재까지 없기 때문에 실제 현장 데이터를 이용하여 장대레일의 수명을 예측하고 교체주기를 산정 하는 것은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 차량/궤도 상호작용해석을 통해 레일에서 발생하는 응력을 검토하여 그 해석결과 값에 대해 중회귀분석을 수행하여 운행속도와 표면요철에 따른 레일 휨응력 예측식을 도출하였다. 최종적으로 산정된 예측식을 이용하여 콘크리트궤도 장대레일의 피로수명을 예측하였다. The demand of CWR is rapidly increasing because of the adaptation of concrete track, the need for rapid and comfortable ride, and the reduction of maintenance cost. Because of short applying period of the concrete track, there is not a case of CWR fracture in Korea caused by repeated load of the train, which makes it difficult to calculate replacement period of rail based on rail fatigue life using an actual field data. This study thus inspected the bending stress at rail bottom through analyzing the vehicle/track interaction, performed multiple regression analysis on the data, deducted the bending stress prediction equations by the speed and the surface irregularity. Finally, the fatigue life of CWR on the concrete track was predicted based on the prediction equations for bending stress at rail bottom.
임형준(Lim hyoung-Jun),태성식(Tae Sung-Sik),강윤석(Kang Yun-Seok),박용걸(Park Yong-Gul) 한국철도학회 2009 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.11월
It is estimated that the running of locally-developed next generation High Speed Trains with maximum speed of 400㎞/h will help to deteriorate track components. It was presented that the rail defect coding system in UIC 712R includes the definitions of damage types of rail, maintenance procedures, and etc to detect and maintain. It is necessary to make a track maintenance manual determining maintenance periods using the standardization of damage types of track components such as: sleeper, fastener, elastic pad. In this study, the damage types of high speed track components are investigated by referring domestic and foreign literatures. And then the damage types of rail given in UIC 712R is reclassified more particularly and classified damage types of track components using internal high speed railway. In conclusion, this study suggests that track maintenance will be efficiency through the standardization of the scientific detect and analysis technique according to the damage types of track components on internal high speed railway.
하이브리드 유한요소해석을 위한 인공지능 조인트 모델 개발
장경석(Kyung Suk Jang),임형준(Hyoung Jun Lim),황지혜(Ji Hye Hwang),신재윤(Jaeyoon Shin),윤군진(Gun Jin Yun) 한국항공우주학회 2020 韓國航空宇宙學會誌 Vol.48 No.10
심층신경망 기반 하이브리드 유한요소해석을 위한 조인트 모델 방법 구축을 소개한다. 트렉터의 앞차축에서 다양한 체결 조건에 의해 유발되는 복잡한 거동 상태를 가지는 볼트와 베어링의 재료모델을 심층신경망으로 대체했다. 볼트는 6자유도를 갖는 1차원 티모센코 빔 요소를 이용했고, 베어링은 3차원 솔리드 요소를 이용했다. 다양한 하중 조건을 바탕으로 유한요소해석을 한 뒤, 모든 요소에서 응력-변형률 데이터를 추출하고 텐서플로를 이용하여 학습시켰다. 신경망 기반 유한요소해석을 할 때 추출된 데이터를 바탕으로 학습된 심층신경망은 ABAQUS 서브루틴 안에 포함되어 현재 해석 증분의 응력을 예측하고 접선강도행렬을 계산할 수 있게 했다. 학습된 심층신경망 조인트 모델의 일반화 성능은 훈련에 사용되지 않은 새로운 하중 조건에서 해석하여 검증하였다. 최종적으로 이 방법을 이용하여 심층신경망 기반 앞차축 해석을 진행하고 응력장 분포를 검증했다. 또한, 실제 트렉터의 3점 굽힘 실험 결과와 비교하여 심층신경망 기반 해석의 타당성을 검토했다. The development of joint FE models for deep learning neural network (DLNN)-based hybrid FEA is presented. Material models of bolts and bearings in the front axle of tractor, showing complex behavior induced by various tightening conditions, were replaced with DLNN models. Bolts are modeled as one-dimensional Timoshenko beam elements with six degrees of freedom, and bearings as three-dimensional solid elements. Stress-strain data were extracted from all elements after finite element analysis subjected to various load conditions, and DLNN for bolts and bearing were trained with Tensorflow. The DLNN-based joint models were implemented in the ABAQUS user subroutines where stresses from the next increment are updated and the algorithmic tangent stiffness matrix is calculated. Generalization of the trained DLNN in the FE model was verified by subjecting it to a new loading condition. Finally, the DLNN-based FEA for the front axle of the tractor was conducted and the feasibility was verified by comparing with results of a static structural experiment of the actual tractor.
성덕룡(Deok-Yong Sung),임형준(Hyoung-Jun Lim),이동욱(Dong-Wook Lee),김박진(Bag-Jin Kim),박용걸(Yong-Gul Park) 한국철도학회 2010 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.7
장대레일 교체주기는 자갈궤도 레일두부 표면요철과 레일 휨피로의 상관관계 분석을 통해 산정되었다. 본 연구에서는 국내 도시철도(서울메트로) 콘크리트궤도에서 레일두부 표면요철량에 따른 레일 휨응력을 측정하였다. 또한, 콘크리트궤도 레일두부 표면요철, 속도와 레일 휨응력의 상관관계를 분석하였다. 결론적으로, 중회귀분석을 통해 운행속도(U), 표면요철(v, w)에 따른 레일 휨응력(Y) 예측식을 도출하였다. 본 연구결과는 콘크리트궤도 장대레일 교체주기를 수립하기 위한 기초데이터로 활용이 가능할 것이다. It is suggested that the service life of the continuous welded rail(CWR) is estimated by the relationship between the rail surface irregularity according to the accumulated passing tonnage and bending fatigue of welded part in CWR. In this study, it measured bending stress of rail according to the rail surface irregularity in the concrete track on the Seoul Metro. In addition, the relationship between rail surface irregularity and bending stress in concrete track is analyzed by results of the field test. Finally, this study clarified the relationship among bending stress(Y) of rail, train speed(U), rail surface irregularity(v, w) in concrete track. The result of this study is able to use the basis data to establishing the periodic replacements criterion of CWR.