Report제출일전공과목학번담당교수이름낙하 충격 시험실험목적낙하충격시험은 재료의 기계적 특성 중 충격흡수 성능을 파악하기 위하여 행하는 시험이다. 재료의 충격흡수 성능은 재료가 사용되는 구조물에 충격이 예상 될 때 중요한 설계 인자로 작용한다. 하지만 이러한 재료의 충격흡수 성능은 충격의 형태에 따라 정의가 달라지며 이에 따라 정확한 측정이 어렵다. 본 낙하충격시험은 일반적인 재료의 충격흡수성능을 정의하는 방법을 학습하며 이를 통해 재료의 충격흡수성능 및 그 밖의 성질을 파악하는 것을 목적으로 한다.실험방법 및 시편본 시험을 위해 제작된 낙하충격시험기는 낙하 추, 낙하 충격기, 로드셀, 비접촉식 변위센터, 제어콘솔, PC로 구성되어있다. 낙하 충격기는 낙하 추를 일정 높이에 전자석으로 고정 시키고, 제어콘솔에서 시험을 시작함과 동시에 낙하 추를 놓아줌으로써 자유낙하를 진행시킨다. 로드셀은 하중 판에 전달되는 하중을 측정한다. 비접촉식 변위 센서는 시편의 처짐량을 측정한다. 제어콘솔은 PC로부터 명령을 받아 시험을 시작하며, 시험 중 시험기간, 하중 및 변위를 수집하여 PC로 송출한다.실험결과 및 고찰주어진 데이터를 이용해 재료별, 무게별, 높이별로 나누어 시간당 충격력, 시간당 변위, 하중-변위 그래프를 아래와 같이 그려보았다.> 하중-변위 선도를 통한 흡수에너지 분석하중과 변위 선도들을 보면, 모든 경우에 대해 최대 하중과 변위가 증가하다가 최대 하중 전에 변위가 감소하기 시작한다. 이는 고무가 최대 압축된 후 탄성복원하면서 낙하체를 밀어 올리는 것을 의미하고 이 때 저장되어있던 변환 에너지가 일 에너지로 변환한다. 따라서 고무에 저장되는 최대 변형에너지를 구하기 위해서는 고무가 최대로 압축되어 있는 상태까지를 하중-변위 선도에서 적분을 통해 구한다. 이는 충격하중이 최대 압축 시까지 하는 일과 같다. 그리고 하중과 변위 모두 상수가 아니므로 매개변수를 통해 적분을 통해 구한다.(1) EPDM 50(2) Silicone 50U_strain`=`W`=int_C`vecF BULLET d vecr를 통해 일(에너지)을 구할 수 있다. 따라서, 하중-변위 선도를 통해 흡수 에너지를 아래의 표로 정리해보았다.(1) EPDM 50낙하체(kg)높이(m)충격 E(J)최대하중(N)최대변위(mm)흡수 E(J)0.540.42.121151.10.9010.0610.540.84.232219.70.9080.0721.050.44.118296.41.3590.1671.050.88.238427.61.2180.069(2) silicone 50낙하체(kg)높이(m)충격 E(J)최대하중(N)최대변위(mm)흡수 E(J)0.540.42.118159.23.9280.3110.540.84.235232.83.4110.1801.050.44.118308.23.1680.1811.050.88.237449.24.1950.046시편의 크기는 가로 (0.25m), 세로 (0.25m), 높이 (0.02m)이므로, 부피는 (0.00125m^3) 이다. 따라서,낙하체(kg)높이(m)흡수 E(J)시편의 부피(m^3)정규화(흡수E/부피)EPDM 500.540.40.0610.0012548.80.540.80.0720.0012557.61.050.40.1670.00125
취미/특기존경인물존경인물의 이유노래부르기/수학권오현‘초격차’라는 책을 감명깊게 읽었고, 탁월한 리더십을 닮고 싶었기 때문에인재상몰입, 창조, 소통이 가치 창조인- 열정과 몰입으로 미래에 도전하는 인재 : 일에 대한 열정과 조직에 대한 일체감 및 자부심을 갖고 미래에 도전하는 인재, 업무열정 및 공동체 의식, 올바른 가치관을 지니며, 책임감과 프로의식을 갖고 끊임없이 도전하고 성장하는 사람입니다.- 학습과 창조로 세상을 변화시키는 인재 : 자기 주도적으로 학습하고 창의적 감성과 상상력을 발휘하여 변화를 창조하는 인재를 말함. 폭넓은 경험과 학습을 통해 전문성을 키우고, 다양하고 독창적인 발상 및 영감 상상력을 발휘하여 더 나은 세상을 창조하는 사람- 열린마음으로 소통하고 협업하는 인재 : 세대, 계층, 지역간 벽을 넘어 공간적 소통과 개방적 협업으로 새로운 가치출하는 인재를 말함. 열린 생각과 마음으로 다양성을 수용하여 세계와 소통하고 동료, 이웃, 사회와 협력하여 신뢰를 쌓음으로써 인류에 공헌하는 새로운 가치를 만들어 내는 사람.1. 삼성전자를 지원한 이유와 입사 후 회사에서 이루고 싶은 꿈을 기술하십시오. (700자 이내)제가 삼성전자를 지원한 이유는 Foundry사업부 포토공정에서 EUV 장비를 활용하여 차세대 비메모리 반도체 시장을 이끌어나가고 싶었기 때문입니다.최근 삼성전자의 반도체는 ArF 레이저의 쿼터러블 패터닝 기법으로 부족할 정도의 미세화에 관심을 두고 있습니다. 7nm이하의 반도체로 세계를 이끌어 가기위해서 EUV 장비를 도입하여 경쟁력 있는 기술력을 키워나가고 있습니다. 아직은 도입단계지만 차세대 5nm이하의 반도체로 확장하면서 TSMC 등 경쟁사와의 초격차를 시도하고 그 것을 굳힐 것으로 믿고 있습니다.저는 Foundry사업부의 포토공정에 관심이 있습니다. 다품종 소량생산의 특징을 가진 LSI제품군을 생산하기 위해서는 장비의 메커니즘을 쉽게 파악 할 수 있어야 한다고 생각합니다. 제가 가진 기계공학적 지식은 설비엔지니어로써 I-LINE, KrF, ArF와 앞으로 도입 할 EUV 장비들의 메커니즘을 쉽게 파악할 수 있습니다. 또한, 포토공정에서 수율을 극대화 시킬 수 있다는 목표를 세우고, 포토공정 간에 빛의 에너지 차에 따라 생길 수 있는 결함률을 최소화시킴으로써 반도체 양산성 및 수율을 높이는데 이바지 하고 싶습니다.2. 본인의 성장과정을 간략히 기술하되 현재의 자신에게 가장 큰 영향을 끼친 사건, 인물 등을 포함하여 기술하시기 바랍니다. (※작품 속 가상인물도 가능) (1500자 이내)[영화로 시작된 나만의 외국생활 도전기]꿈꿔왔던 뉴질랜드의 생활은 제 인생에 가장 큰 도전이었습니다. 성인이 되기까지 해외여행을 가본 적이 없었던 저는 ‘반지의 제왕’이라는 영화를 보면서, 꼭 가보고 싶은 나라가 생겼습니다. 하지만, 모든 생활비를 직접 벌어 쓰는 저로써는 항상 쳐다만 볼 수밖에 없었습니다. 영화로만 보던 뉴질랜드의 풍경을 언젠가는 꼭 내 눈으로 보겠다는 생각을 하며 주말마다 학원을 다니며 영어공부를 틈틈이 했습니다. 어느 날 일을 하며 생활 할 수 있는 워킹홀리데이 비자에 대해 알게 되었고, 외국생활의 경험은 없지만 많은 타지경험과 어려움을 항상 극복해낸 나를 믿고 떠날 결심을 하게 되었습니다.2016년, 뉴질랜드로 떠나다.뉴질랜드에 발을 디뎠지만 아르바이트로 조금씩 모았던 돈은 고작 뉴질랜드 행 비행기 표와 한 달 생활비였고, 생활을 위해서는 얼른 일을 시작해야 했습니다. 하지만 외국생활의 시작은 많은 절차와 돈이 필요했고, 하루 한 끼씩 가장 저렴한 피자를 먹으며 보냈습니다. 핸드폰 개통, 계좌를 여는 것부터 잡 CV만들기, 잡 컨택 등 모든 일을 직접 해야 했고, 외국인에 대한 낮은 처우도 감안해야 했습니다. 다행히 낯을 가리지 않는 성격과 외국 생활을 위해 항상 공부해 온 영어를 통해 외국인 친구를 사귀고 물어가며 하나씩 풀어 나갈 수 있었고, 카페에 취직까지 했습니다. 정말 뿌듯했고, 외롭고 힘들었던 생활이 조금씩 풀린다는 생각에 더 힘을 내기 시작 했습니다.카페에서 수습기간 3주 동안 커피 종류를 외우고, 만드는 법을 열심히 익혀 일에 대한 자신감이 생겨가는 와중에 또 다른 문제점이 발생했습니다. 수습기간 이후에는 외국인을 상대로 혼자 주문 받고 만들어야 했습니다. 외국인 앞에서 긴장하면 말문이 막히기도 하고 말도 떠듬떠듬 거렸기에 이를 극복해야겠다는 생각을 했고, 일상생활에서 외국인들과 대화를 시도하며 해법을 찾았습니다. 일부러 길을 물어보기도 하고, 물건을 살 때 직원과의 사소한 이야기, 펍에서 친구 만들기 등을 통해 외국인에 대한 두려움을 떨쳐 냈습니다. 그렇게 불안하게 시작되었던 외국생활은 안정기에 접어들었고, 즐기는 자를 이길 수 없듯 일을 즐긴 탓에 사장님께 인정받아 세 달이 채 안돼서 매니저로 승급 했습니다.이 후 뉴질랜드 생활은 평탄했고, 저의 최종 목적은 여행이었기에 많은 부분을 저축했습니다. 그렇게 마지막으로 한 달 동안 뉴질랜드에서 북섬과 남섬 여행을 하게 되었고, 여행 중 다른 관광지도 좋았지만 가장 원했던 관광지인 반지의 제왕 촬영지인 호비튼 마을을 끝으로 뉴질랜드 워킹홀리데이를 마무리 지었습니다.처음 ‘반지의 제왕’ 영화로 무작정 시작된 저의 여행은 도전의 연속인 8개월을 만들어 냈고, 이 경험을 통해 높은 수준의 목표 일지라도 최고 수준으로 도전하고 노력한다면 못해낼 것은 없다는 자신감을 얻게 되었습니다. 이는 스스로에 대한 자존감을 높여주었고, 힘들었던 과정 덕에 사소한 일에도 행복을 찾는 방법을 알게 되었다는 점에서 저에게 가장 큰 영향을 끼친 경험입니다.3. 최근 사회이슈 중 중요하다고 생각되는 한 가지를 선택하고 이에 관한 자신의 견해를 기술해 주시기 바랍니다. (1000자 이내)제가 생각하는 가장 중요한 최근 사회 이슈는 연예인 승리씨가 운영하는 버닝썬에서의 폭행사건과 관련된 이슈입니다.과거, 정운호 도박사건에서 국정농단에 이어 전 대통령 탄핵으로 작은 사건에서부터 큰 사건까지 커진 것처럼, 이번 사건도 맥락이 비슷합니다. 일반 사람이 연예인 승리씨의 클럽에서 일어난 단순 폭행사건이 신고한 경찰에게서도 폭행당하고 도리어 클럽에 있던 중국여성에게 성추행으로 신고를 당하면서 억울함에 인터넷으로 퍼뜨리면서 세상에 알려졌습니다. 하지만 단순한 클럽과 경찰의 유착관계 정도로 여겨졌지만 조사하는 과정에서 마약투약 및 마약운반까지 밝혀지면서 큰 파장을 불러 일으켰습니다.최근 연예인과 관련된 뉴스가 많이 나오고 있고, 정준영씨의 성관계 영상 불법촬영 및 유통사건과 타 연예인들의 도박사건이 최근 연일 화제입니다. 하지만 직전에 화두가 된 버닝썬 사건이 이 사건에 의해 관심이 떨어지고 있지 않은지 생각이 듭니다.제가 버닝썬 사건을 가장 중요하게 생각하는 이유는 신뢰를 저버렸다는 것과 아직까지 많은 유착관계를 대변하는 것 같아 아쉬운 마음이 들기 때문입니다. 어릴 적 ‘정의’의 상징인 경찰과 과거의 사건 중 최고라 생각하던 대통령까지도 사회적으로 옳지 않은 행동으로 우리의 믿음을 저버리는 행동에 한 번 더 관심이 가는 뉴스였습니다.어머니께서 늘 말씀하시던 서로를 믿고, 배려하며 정정당당히 싸우는 사람이 되기 위해 항상 마음에 새기고 살아갑니다. 하지만 우리를 보호하고 대표하는 얼굴에 몇몇 사람들에 의해 아름답지 못하게 변해가는 것 같아 안타까운 마음이 듭니다. 다른 연예인들에게 이번 사건이 잊혀 지지 않고 좋은 방향으로 바뀌어가는 우리나라를 보고 싶습니다.4. 지원 직무에 대해 본인이 이해한 내용을 서술하고, 본인이 해당 직무에 적합한 사유를 전공능력 측면에서 구체적으로 서술하시오. (1000자 이내)제가 생각하는 삼성전자 Foundry사업부의 설비기술 직무는 결함을 보완해 반도체 수율을 높이는 업무를 담당하는 곳입니다. 저는 설비기술 직무 중 포토공정에 관심이 있고, 가장 중요하다고 생각합니다. 그 이유는 반도체 마스크 스텝에서 결함을 발견했을 때 엔지니어가 판단하여 원복할 수 있는 Rework기술을 보유하고 있기 때문입니다. 또한, 반도체 하나 당 약 600~700개의 공정이 요구되는데, 그 중 마스크 스텝이 약 150개 내외의 공정으로 상당부분 차지하기 때문입니다.저는 기계공학 응용분야에 있어서 프로그래밍을 통한 최적화 작업은 중요한 요소 중 하나라고 생각한 저는 ANSYS와 CATIA라는 프로그래밍에 대한 전문성을 키우고 싶었습니다. 수업이외에 전문화된 방법으로 배우기 위해 작년 겨울, CATIA와 ANSYS를 기반으로 연료전지를 연구하시는 교수님 밑에서 6주간 연구실 인턴을 한 경험이 있습니다. 보조자 역할로 완성품을 다시 직접설계해보고, 충격이나 극저온상태 등 다양한 상황에서의 배터리팩을 ANSYS를 통해 구현하며 장비의 최적화 시켜가는 과정의 연구를 간접적으로 해본 경험을 갖게 되었습니다.
인재상경영철학에 대한 확신을 바탕으로 일과 싸워서 이기는 패기를 실천하는 인재자발적이고 의욕적으로 두뇌활용인간의 능력으로 도달할 수 있는 최고의 수준인 Super Excellent 수준스스로 동기부여 하여 높은 목표를 도전하고 기존의 틀을 깨는 과감한 실행을 한다. 그 과정에서 필요한 역량을 개발하기 위해 노력하며, 팀웍을 발휘한다1. 자발적으로 최고 수준의 목표를 세우고 끈질기게 성취한 경험에 대해 서술해 주십시오. (본인이 설정한 목표 / 목표의 수립 과정 / 처음에 생각했던 목표 달성 가능성 / 수행과정에서 부딪힌 장애물 및 그때의 감정(생각) / 목표 달성을 위한 구체적 노력/ 실제결과 / 경험의 진실성을 증명할 수 있는 근거가 잘 드러나도록 기술) (700~1000자 10단락이내)학생회장으로써 노력한다면 못할 것이 없다는 것을 후배들에게 솔선수범하기 위하여 두 가지의 목표를 세웠습니다. 선후배라는 호칭아래서 부조리함을 막기 위해 학과의 규칙과 규율을 다지는 것과, 학생회장이지만 학업에도 충실히 임할 수 있다는 것을 보여주기 위해 최고수준의 성적을 받는 것으로 목표를 세웠습니다.목표를 세울 당시, 군기, 학생회비 횡령에 관해 예민하던 시기였고, 3학년 필수전공이 6개인 상황에서 1등을 한다는 것은 힘들 수도 있다고 생각을 했지만 후배들에게 본보기가 되어야한다는 생각과 하고자 하는 것은 반드시 끝내는 인내심을 가진 저는 주말과 휴일에도 늦은 새벽까지 공부에 전념했습니다. 과로로 병원에 간적도 있었지만 생계를 위한 아르바이트와 학생회장으로써 맡은 바를 소홀히 행할 수 없었기에 불철주야로 뛰어다녔습니다. 그러던 언젠가 선배가 롤 모델이라는 후배의 말 한마디에 더 힘을 쏟고 최선을 다했던 기억이 있습니다.학생회장 역임 중 후배들의 안목을 넓혀 주기위해 학과 선배님들과의 동문회 개최를 하고, 학과 단위의 중,고등학교 학습 멘토링 지원, 타 대학과의 전공 그룹스터디 창설이나 수업시연대회, 체육대회와 그 밖의 학과만의 축제, 체육대회, 엠티 등 다양한 행사를 주관하거나 참석했습니다. 직, 간접적으로 후배들의 학업을 도와주며, 선배다운 선배가 되기 위해 매사에 열심히 행했습니다.결국 1등이라는 성적을 받았고, 이 경험을 통해 달성하기 어려운 목표 일지라도 최고 수준으로 도전하고 노력한다면 못해낼 것은 없다는 자신감을 얻게 되었습니다. 이러한 자신감과 책임감으로 SK하이닉스의 포토공정에서 최고 수준으로 수율을 극대화 시킬 수 있다는 목표를 세우고, 포토공정 간에 빛의 에너지 조절로 생길 수 있는 불량률을 최소화시킴으로써 반도체 양산성 및 수율을 높이는데 이바지 하고 싶습니다.2. 새로운 것을 접목하거나 남다른 아이디어를 통해 문제를 개선했던 경험에 대해 서술해 주십시오. (기존방식과 본인이 시도한 방식의 차이 / 새로운 시도를 하게 된 계기 / 새로운 시도를 했을 때의 주변 반응 / 새로운 시도를 위해 감수해야 했던 것들 / 구체적인 실행 과정 및 결과 / 경험의 진실성을 증명할 수 있는 근거가 잘 드러나도록 기술) (700~1000자 10단락이내)[열정의 작은 외침이 메아리가 되어 학교전체에 퍼졌습니다.]학과 학생회장 임기 중 과 학생회비 명목으로 등록금외의 많은 돈을 다시 걷어 과 행사나 엠티 등을 운영하는 것에 의문을 갖게 되었고, 총학생회와 협력해 등록금의 사용처를 조사해보게 되었습니다.많은 항목 중 눈에 띈 항목은 ‘학과 실습비’였습니다. 학과 마다 3천만원 상당으로 지급되고 있었지만 과사무실 운영비나 불필요한 기기교체 등으로 쓰이고 있음을 알게 되었습니다. 이를 ‘학과 운영비’와 ‘학과 실습비’로 분리시켜 학업보조 장학금지원, 명강사 초청강의, 인터넷 강의 지원 등으로 학생들에게 직접적으로 쓰일 수 있도록 한다면 학생들뿐만 아니라 등록금이 효율적으로 쓰임으로써 학교의 발전에도 도움 될 것이라 판단했고, 이에 총학생회와 협력하여 학칙개정을 요구하기로 결정 했습니다. 주위에서는 굳이 들춰내서 고생이냐 했지만 많은 이가 나를 믿고 있고, 그들을 위해 내가 희생 한다면 모두에게 좋은 방향으로 바뀔 것이라는 생각에 전념했습니다.사적인 비용과 시간을 들여가며 노력한 끝에 그 해 말, 학교 전체의 실습비를 학과운영비와 분리시키며, 직접적으로 학생들에게 쓰일 수 있도록 성공적으로 바꿔냈었던 경험이 있습니다. 이는 거시적인 상황만을 해결해 문제점을 해결 하는 것이 아닌 근본적으로 문제해결을 했다는 것에 큰 의미를 두고, 나의 호기심과 창의력을 통한 작은 날개 짓이 앞으로의 학교 발전의 태풍을 만들어 냈다고 생각합니다.저의 창의적인 발상과 문제해결력은 제가 관심이 있는 포토공정에서도 발휘할 수 있다고 생각합니다. 렌즈의 히팅을 통해 빛의 에너지를 조절하여 각 레이어에 맞는 패턴사이의 간격인 CD가 적절한지에 따라 수율에 직접적으로 영향을 주는 포토공정에서, 에너지와 포커스의 조절을 통해 CD와 오버레이를 계측하고, 창의적인 발상과 문제해결력을 통해 마스크 스텝에 대한 수율을 높이는 업무를 하고 싶습니다.3. 지원 분야와 관련하여 특정 영역의 전문성을 키우기 위해 꾸준히 노력한 경험에 대해 서술해 주십시오. (전문성의 구체적 영역 / 전문성을 높이기 위한 학습과정 / 전문성 획득을 위해 투입한 시간 및 방법 / 습득한 지식 및 기술을 실전적으로 적용해 본 사례 / 전문성을 객관적으로 확인한 경험 / 전문성 향상을 위해 교류하고 있는 네트워크 / 경험의 진실성을 증명할 수 있는 근거가 잘 드러나도록 기술) (700~1000자 10단락이내)기계공학 응용분야의 발전에 있어서 프로그래밍은 필연적 요소 중 하나라고 생각한 저는 ANSYS와 CATIA라는 프로그래밍에 대한 전문성을 키우고 싶었습니다. 처음 우연히 학교 특강에서 처음 배우게 되었고, 3D 디자인과 제품의 오류나 기계공학적 성능을 가상의 시연을 통해 파악이 가능하다는 측면에서 관심을 갖게 되었습니다.특강으로는 부족한 면이 많았고, 이를 전문화된 방법으로 사용하는 곳에서 직접 배우기 위해 작년 겨울, CATIA와 ANSYS를 기반으로 연료전지를 연구하시는 교수님 밑에서 6주간 연구실 인턴을 한 경험이 있습니다. 배터리 팩을 만드는 박사과정의 보조자 역할로 실제로 디자인 된 배터리를 CATIA로 다시 직접설계해보고, 충격이나 극저온상태 등 다양한 상황에서의 배터리팩을 ANSYS를 통해 구현해보며, 프로그래밍뿐만 아니라 장비의 최적화 시켜가는 과정의 연구를 간접적으로 해본 경험을 갖게 되었습니다.또한, 이를 응용하여 기계공학종합설계라는 과목에서 CATIA와 ANSYS를 이용하여 최적화된 완강기 지지대를 디자인하고, 상사성을 이용해 실제 모델을 나무로 축소 제작까지 해보았습니다. 완강기 지지대의 피로도, 수명이나 최대응력, 휨, 온도 등 기계공학적으로 최적화된 완강기 지지대를 구현했으며, 축소 제작된 제품으로 기존의 제품보다 성능이 좋음도 교수님들께 실제로 입증한 경험이 있습니다.아직 많이 부족함을 알고 이를 향상시키기 위해 꾸준히 교수님의 연구실에 찾아뵈어 조언을 구하며, 3D 설계 프로그램인 CATIA는 꾸준히 인터넷 강의를 보며 연습하고 다양한 주제로 제작을 해보고 있습니다.프로그래밍을 통해 기계공학적 지식을 실제로 최적화 해 본 경험을 살려 비효율적인 부분을 조기에 찾아내어 팀원들과 함께 최적화 시켜 나감으로써 앞으로 생길 수 있는 리스크를 최소화 시키고, 앞으로 있을 4차 산업혁명을 SK 하이닉스와 함께 맞이하고 싶습니다.4. 혼자 하기 어려운 일에서 다양한 자원 활용, 타인의 협력을 최대한으로 이끌어 내며, 팀워크를 발휘하여 공동의 목표 달성에 기여한 경험에 대해 서술해 주십시오. (관련된 사람들의 관계 및 역할 / 혼자하기 어렵다고 판단한 이유 / 목표 설정과정 / 자원 활용 계획 및 행동 / 구성원들의 참여도 및 의견차이 / 그에 대한 대응 및 협조를 이끌어내기 위한 구체적 행동 / 목표 달성 정도 및 본인의 기여도 / 경험의 진실성을 증명할 수 있는 근거가 잘 드러나도록 기술) (700~1000자 이내)[노력은 배신하지 않는다.]공학입문설계 과목에서 팀 프로젝트로 드론의 자율비행이라는 주제를 받게 되었습니다.5명의 팀원이 있었고, 그 중 외국인이 2명 이었습니다. 같은 과 학생으로 유학생이었지만 소통을 하기 힘들 정도의 한국어 실력과 소극적인 자세로 프로젝트에 임했고, 이로 인해 팀 분위기가 침체되었습니다.외국에서 지내본 경험이 있는 저는 외국인 친구들에게 영어를 통해 대화를 시도했고, 프로젝트를 진행하기 위해서는 조금 더 깊은 소통이 필요하다고 생각했습니다. 유학생의 설움을 공감하는 저는, 한국생활에 적응을 도와주기위해 서울의 유명 관광지 투어와 생필품 구매, 학교생활 등 사석에서 외국인 친구들과 함께하며 서로의 마음을 공감하며 소통하기 시작했습니다.이러한 노력 끝에 외국인 친구들이 마음을 열고 소통을 하기 시작했고, 팀장인 저는 팀원들의 강점을 분석하기 시작했습니다. 크게 디자인팀과 코딩팀으로 나누게 되었고, 외형 디자인, 스케치 프로그램, 3D 모형의 드론 설계, 3D 프린트를 통한 제작 및 아듀이노를 이용한 코딩 등 역할분담해서 진행해 나가기 시작했습니다.
변환이란 무엇인가?(What is Transformation?)담당교수: 교수님이 보고서를 2018년 12월 3일에 제출합니다.abstract:변환에 관한 전반적인 내용을 다루었으며 서론에는 변환에 들어가기에 앞서 중요한 응력이 재료에 가해지면 발생하는 현상에 대하여 설명하고 본론에 들어가기 앞서 몇 가지 전제를 설명을 하였다. 그리고 본론은 응력의 구체적인 설명들과 응력을 표현하는 응력 벡터, 응력 텐서를 다루었고, 변환의 의미와 최대수직응력과 Mohr’s circle을 통한 응력의 변환을 설명하였다. 그리고 다음은 응력 분석에 관해 소개하였다. 응력을 분석하는 방법 중 하나인 유한요소해석에 관해서 설명하였고 마지막에는 Crack에 관한 응력 분석을 다루었다. 그리고 마지막으로는 파손 분석에 대해 소개하였는데, 등방성 재료에서 연성과 취성으로 나누어 파손과 여러 파손이론을 설명하였다.1. 서론42. 본론2.1 응력 변환2.1.1 Stress52.1.2 Transformation62.1.3 Maximum Normal Stress162.1.4 Mohr’s Circle162.2 응력 분석2.2.1 Stress Analysis92.2.2 Finite Element Analysis102.2.3 Stress Analysis of Cracks122.3 파손 분석2.3.1 Fracture Strength142.3.2 Ductile and Brittle Fracture162.3.3 Fracture Theories163. 결론및 후기224. 참고문헌241. 서론재료역학적 관점에서 보면 재료에 힘(하중)이 가해지면 변형이 발생한다.재료를 설계 할 때는 하중(힘)에 대하여 완전히 이해하고 재료의 특성 등 많은 요소들을 고려해야한다. 하지만 우리가 배우는 재료역학에는 기본적으로 3가지를 가정하고 학습을 하였다. 첫 번째로는 균질성(Homogenous)이고 두 번째로는 등방성(Isotropic)이고 세 번째로는 연속성(Continuity)이다. 앞으로의 내용도 이를 가정하고서 내용을모든 부분에서 공통의 값을 갖는다.) 라고 하며 이와 같은 응력을 Cauchy Stress라 한다.텐서의 어원은 탄성변형의 변형력의 일종인 장력 ‘Tension’이다. 밀도가 균일한 구상탄성체에 한 방향의 장력을 작용시키면 변형하여 타원체 ∑a _{ij}x _{i}x _{j}=c (x _{i} 등은 3차원 공간 좌표, c는 상수) 가 되고 9개의 계수a _{ij}가 하나의 텐서의 성분이 되는데, 이는 변형력 그 자체가 텐서량 이기 때문이다. 텐서(Tensor)의 개념은 수학, 특히 물리학에서 중요한 의미를 가진다. 수학 특히 기하학에서는 그 연구의 편의상 좌표(기본 벡터)라는 개념을 사용한다. 그러나 연구 목적은 어디까지나 편의적인 것에 지나지 않는다. 따라서 도입한 좌표계에는 무관계한 공간 또는 도형의 성질을 끝까지 추구해야만 한다.먼저 언급한 바와 같이 벡터는 텐서에 포함된다. 즉, 벡터는 2차의 변환관계를 가지므로 2차 텐서이다. 응력벡터와 응력텐서와의 관계는 다음과 같다. 3차원의 경우 미소요소에 작용하는 응력은 3개의 방향으로 작용하는 응력벡터의 성분으로 표현할 수 있다. x, y, z축의 3차원 직교 좌표를 가정하면 응력벡터는 x, y, z에서 좌표축 방향으로 작용한다. 따라서 Cauchy Stress을 표현하기 위해서는 모두 9개의 성분을 가진 물리량으로 다음과 같이 표현 할 수 있다.{t}_{x}={sigma}_{xx}{n}_{x}+{sigma}_{xy}{n}_{y}+{sigma}_{xz}{n}_{z}{t}_{y}={sigma}_{yx}{n}_{x}+{sigma}_{yy}{n}_{y}+{sigma}_{yz}{n}_{z}{t}_{z}={sigma}_{zx}{n}_{x}+{sigma}_{zy}{n}_{y}+{sigma}_{zz}{n}_{z}{n}_{i}는 면적에 대한 법선벡터이다. 따라서{sigma}_{ij}는 다음의 행렬과 같이 9개의 성분을 가지는 Tensor로서 응력 Tensor이라 한다.[{sigma}_{ij}]`` = ``BMATRIX {{LLET {pmatrix{l#m#n}} 에서 나온 것이다. 이러한 Stress Vector를 합치면 응력 Tensor가 되는데, x, y, z의 관점이 아닌 x’, y’, z’의 관점으로 바꾸면, 좌표축을 회전시켰을 때의 Tensor와 같다. Stress를 좌표축에 따라 변형하는 방법으로 Principal Value의 방향 Vector나, Principal Stress를 구할 수 있다. 이러한 값들을 구하는 방법은 변환방정식, Mohr’ Circle을 이용한 방법, 그리고 특성방정식을 이용한 방법이 있다. 우선 특성방정식을 사용하겠다.T ^{(n)} = lambda n= sigma _{n} n위의 식은 Stress Vector의 방향과 면의 방향 Vector이 같을 때의 식이다. 이 Vector의 성분을 면의 방향 Vector와, 방향 Vector의 수직인 방향으로 나누게 된다면, 방향 Vector의 방향의 Stress component는 0이 되므로, Shear Stress는 존재하지 않고, 수직한 Stress 값만 존재하게 된다. 이를 선형대수에 의해 풀어보면 다음과 같은 식이 나온다. 다만, 이 때 중요한 것은 위의 식들은, Homogenous 일 때 사용가능하다는 것이다.{dmatrix{a _{ij} - lambda delta _{ji}}} = {dmatrix{sigma _{11} - lambda &sigma _{12}&sigma _{13}#sigma _{21}&sigma _{22} - lambda &sigma _{23}#sigma _{31}&sigma _{32}&sigma _{33} - lambda }} =0이 행렬식을 풀면 3개의 해가 나오게 된다. 이 해들은 Eigenvalue로써, 공진 값 혹은 극점을 구하는데 사용되는 근이다. Eigenvalue는, Shear Stress가 존재하지 않을 때의 Stress이며 이때의 Stress를 Principal normal Stress라고 한다.2.1.4 Mohr's Circle은 Mohr’s Circle을해석을 통해 어떤 물체에 하중이 가해 졌을 때, 주변의 응력을 살펴보고 또, 응력의 최대치를 찾아보았다. 이처럼 유한요소해석을 위한 첫 번째 단계는 물체를 한정된 개수의 분리된 요소로 나누는 것이다. 각각의 요소는 그것의 Topology와 구조의 상태량과 재료의 개수에 의해 정의된다. Boundary value problem은 유한요소의 경계조건(Boundary condition)을 명확히 풀 수 있다. 이때 구성방정식(Constitutive Equation)이 필연적으로 들어가는데, 이를 테면 Hooke's Law나 응력-변형률 선도 같은 것이다. 하중에 관련된 평형방정식과 변형에 관련된 기하학적 적합방정식을 이어주는 것이 구성방정식이다. 어떠한 하중이 가해졌을 때, 재료가 등방성이고, 균질하고, 연속적이면 이상적인 상태이므로 구성방정식이 들어가지 않아도 응력을 구할 수 있는 경우가 많다(변형률은 구성방정식이 필요하다.). 그러나 이러한 가정을 만족하지 않는 실제 상황에서는 구성방정식이 꼭 필요하다. 재료가 탄성변형이 일어나는 경우 탄성이론이 들어가게 되고, 소성변형이 일어나는 경우에는 소성이론이 들어가게 된다. 정리하면, 유한요소해석을 위해 가장 중요한 세 가지는 Boundary Condition, Constitutive Law, Geometry이다. 이를 가지고, 비선형 수치해석법이나 선형대수를 이용하여 방정식을 해결하여 근사값을 얻게 된다.또한, 와 같이 광탄성법이라는 실험적인 방법으로 응력의 분포를 알아 낼 수 있다. 광탄성법의 장점은 갑작스런 불연속인 점 근처에도 정확한 응력 분포 그림을 보여준다는 것이다. 광탄성은 외부의 응력으로 변형된 유리나 플라스틱과 같은 투명한 물질에서, 하나의 빛줄기가 들어와 2개의 줄기로 갈라지는 복굴절 현상을 일으키는 성질을 의미하는데, 이 성질을 이용해 응력분포를 구한다. 는 광탄성법의 한 예이고, 아래의 식은 광 탄성법에 이용되는 Stress Optic Law이다.R`=`C```t( sigma _{11} - sigm임계전단응력과 실제의 경우 임계전단응력은 수 천배정도 차이가 난다. 이것으로 실제 결정체의 슬립은 이와 같은 과정을 총해서 일어나지 않는다는 것을 알 수 있다. 실제로 Slip은 전위의 이동에 의해서 일어난다. 전위라는 것은 슬립이 일어난 면과 일어나지 않은 면에서의 선상의 결함인데, 재료의 소성변형과 밀접한 관련이 있다.2.3.2 Ductile and Brittle Fracture앞에서 전위(dislocation)에 대한 개념을 언급한 적이 있다. 소성변형은 slip에 의해 일어나므로, 소성재료의 파괴도 Slip에 의해 일어난다고 할 수 있다. 여기서 중요한 물리량은 Slip을 일으키는 전단응력이다. 전단응력에 의해 전위가 이동하여 슬립이 일어나게 된다. 와 은 Brittle한 재료와 Ductile한 재료의 파괴가 대략적으로 어떤 모양인지 알려주는 그림이다.에서 Ductile 재료를 위에서 본다면 Cup and Cone형태의 파괴가 일어나며, Brittle한 재료는 말끔하게 인장하중을 가한 방향과 수직한 평면을 경계로 파괴가 일어난다. 연성재료는 하중을 강하게 하면 일단 Necking이 일어나며 다음엔 원자공공이 생기며, 그것이 합쳐져서 마침내 파괴가 일어나게 된다.Necking이 저러한 형태로 일어나는 이유는 소성변형이 전위의 운동에 의해서 일어나기 때문이다. 또한, Mohr's circle로 단축하중에서 전단응력이 가장 강하게 걸리는 각도를 알아보면, 하중이 걸린 축에서 45도 만큼 빗겨간 방향의 normal vector를 가진 평면 에서 전단응력이 가장 강하다는 것을 알 수 있다. 여기서 서론에서 이야기했던 대칭성을 적용시킬 수 있다. 대칭성 중 회전대칭에 관한 내용을 다시 보자.회전대칭은 방향에 대한 대칭으로, 힘을 어떤 방향으로 주면 가속도가 그 방향으로 생기는데 힘을 다른 방향으로 주어도 똑같은 관계를 만족한다는 내용입니다. 어느 방향이 특별하지 않고, 모든 방향이 다 똑같다는 뜻이다.하중이 걸린 축에서 45도 만큼 빗겨간 방향의 normal ve다.
Report제출일전공기계공학부과목기계공학실험1학번담당교수이름샤르피 충격 시험실험목적기계 구조물에는 충격하중을 받는 경우가 적지 않으며, 이러한 충격하중에 대한 강도는 정적 인장시험으로부터 구할 수 없다. 왜냐하면 정적 인장시험에 있어 연신율 또는 단면수축률이 큰 재료라고 해서 반드시 충격에도 강하다고 할 수 없기 때문이다. 파괴역학의 개념이 발달하기 이전부터, 충격파괴인성시험은 빠르고 저렴하며 간단하기 때문에 구조재의 파괴거동을 결정하는데 있어서 가장 폭넓게 사용되어 왔다. 특히 온도에 따른 재료의 취성천이과정을 손쉽게 알아 볼 수 있다는 점은 충격시험의 가장 커다란 장점이라 할 수 있다. 일반적으로 충격시험은 재료의 연성 또는 인성의 판정을 위한 것으로 저온취성, 노치취성 등의 성질을 파악할 수 있다. 시험편은 표준 ASTM E23 시편을 사용한다. 충격시험에서 나타나는 특징은 상온에서 연성 파괴되는 재료라 할지라도 특정 온도 이하에서는 취성파괴가 일어 날 수 있다. 시편의 노치에 대한 영향을 많이 받는다. 가해지는 충격하중의 속도에 의한 영향이 크다.시험 방법(1) 시험 장치 구성충격시험기에는 샤르피형과 아이조드형이 있다. 두 충격시험기는 모두 일정한 질량을 갖고 있는 펜듈럼 해머를 일정한 각도로부터 내리쳐서 수직의 위치에 있는 시험편을 1회의 충격으로 파괴시켜 이때의 소모된 에너지를 그 재료의 충격값으로 나타낸다. 본 수업에서는 샤르피 시험기를 사용한다.(2) 흡수 에너지 및 충격 에너지흡수에너지 ? 시험편을 파단 하는데 필요한 에너지K=W`l(cos `b-cos`a)-L충격에너지 ? 1회 충격으로 시편을 파괴시켜 파괴될 때의 소비된 에너지E`=E _{1} -E _{2} =Wh _{1} -Wh _{2} =WR(1-cos alpha )-WR(1-cos beta )U= E over A_0={ WR(cos beta-cos alpha ) }overA_0시험 장치 및 시편 크기(1) 시험장치(2) 시편크기13mm(얇은 시편) 3.2mm2mm6.4mm시험 결과 및 고찰(1) 파손 전과 후의 이미지실험 직전얇은 시편두꺼운 시편파단 후 시편얇은 시편의 단면두꺼운 시편의 단면(2) 파손 전과 후의 각도와 에너지시편파손 후 각도(DEG)흡수 에너지(J)충격 에너지(J)얇은 시편1070.11350.3921두꺼운 시편950.11290.7796해머가 노치부분이 있는 곳으로 정확히 내려친 시편에서는 아주 곧게 파손이 일어났다. 이는 노치부분에서 응력집중현상이 발생하여 깨지기 시작하여 노치부분 주위에서 파손이 일어나므로 그렇다고 할 수 있다. 반드시 그렇지 않다 하더라도 파손의 시작은 노치였으며, 주위로 파손이 일어났다. 그리고 얇은 시편보다 두꺼운 시편에서 충격 에너지가 많은 것을 알 수 있는데 이는 시편이 두꺼울수록 시편을 파괴 될 때까지의 필요에너지가 많음을 알 수 있다. 하지만 흡수 에너지는 크게 차이가 나지 않음을 알 수 있는데(오차를 생각한다면 거의 같다) 이는 시편을 파단 하는데 필요한 에너지는 같음을 알 수 있다. 따라서 재료는 연신율이나 단면 수축률이 높다고 해서 충격에도 반드시 강할 수 없다는 것을 알 수 있었다.