• 제목/요약/키워드: 고분자 복합재

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특집: 유기광.전자 소재 및 소자 기술 - 전기 활성 고분자 복합재 기술 및 응용

  • 이상복;이진우;이원오;이제욱;엄문광
    • 기계와재료
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    • 제23권2호
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    • pp.54-65
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    • 2011
  • 전기 활성 고분자 복합재는 전기적 자극을 가하여 기계적 움직임을 얻을 수 있고, 기계적 자극을 통해 전기적 신호를 얻을 수 있어 차세대 액추에이터 및 센서와 생물학적 조직과의 유사성으로 인공 근육 및 로봇분야의 응용소재로 최근 주목받고 있다. 본고에서는 전기 활성 고분자 복합재의 기본적이 개념과 함께 국내외 기술 동향을 살펴보았다. 또한 전기 활성 고분자 복합재에 있어 핵심내용인 전기활성 소재의 종류 및 작동원리, 전극소재, 이를 이용한 센싱 및 액추에이팅 구동특성과 응용에 대해 소개하고 마지막으로 현 시점에서의 전기 활성 고분자 복합재 응용에 있어 문제점과 이를 해결하기 위한 연구방안에 대해 언급한다.

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표면처리된 실리카/LDPE 복합재료의 표면 자유에너지 변화 및 인열물성에 관한 연구 (Studies on Surface Free Energy and Tear Properties of Surface-Modified Silicas/LDPE Composites)

  • 정우영;박병기;박수진
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.330-333
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    • 2001
  • 일반적으로 하나 또는 그 이상의 입자상 충전재 흑은 섬유상 강화재와 연속상인 고분자 기재로 이루어진 고분자 복합재료는 물성이나 기능이 더욱 더 우수한 고성능/고기능성 고분자 재료에 대한 수요가 급격히 증대됨에 따라 이에 대한 많은 연구가 행해지고 있다[1,2]. 그러나 고분자 복합재료의 응력전달은 강화재와 고분자 기재의 계면을 통하여 일어나게 되므로 복합재료의 기계적 물성 등은 충전재의 양, 입자의 크기, 표면성질 뿐만 아니라 강화재와 고분자 기재 사이의 계면 접착력 또는 계면 성질에 크게 좌우된다. (중략)

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특집 : 극한환경재료기술 - 극저온에서의 고분자 복합재료 기술 현황

  • 엄문광;이진우;이원오
    • 기계와재료
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    • 제21권4호
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    • pp.48-55
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    • 2010
  • 극저온에서 고분자 복합재료는 열전도도가 낮아 단열 특성이 탁월하고 전기절연성이 뛰어나 에너지 산업, 전기 및 전자산업, 생물공학, 의료분야, 수송산업, 우주 항공 산업 등 응용 범위가 매우 광범위하고, 산업 규모 또한 지속적으로 성장하고 있다. 향후 신재생 에너지의 저장 및 수송용으로 열전도도가 낮은 고분자 복합재에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상된다. 따라서 본 고에서는 고분자 복합재료의 극저온 응용에 관한 국내외 기술동향과 수지 및 복합재 물성, 극저온에서의 특성 평가 기술 등에 대하여 소개하였다.

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옥수수 전분을 충전제로 첨가한 생분해성 고분자 복합재료의 열적성질 (Thermal Properties of Corn-Starch Filled Biodegradable Polymer Bio-Composites)

  • 김희수;양한승;김현중;이영규;박희준
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제32권5호
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    • pp.29-38
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    • 2004
  • 본 연구에서는 생분해성 고분자인 polybutylene succinate-adipate (PBS-AD)에 옥수수 전분을 충전제로 첨가한 생분해성 복합재의 열적성질에 대해 고찰하였다. 열분석은 온도에 대한 함수로서 복합재 물질의 화학적 성질과 중량 감소율을 측정할 수 있는 분석적인 방법으로 사용되고 었다. 옥수수 전분의 열안정성은 순수한 생분해성 고분자인 PBS-AD보다 낮았다. 옥수수 전분의 함량이 증가할수록 생분해성 복합재의 열안정성과 열분해 온도는 감소하였고 회분의 함량은 증가하였다. 이것은 생분해성 복합재의 계면에서의 결합려이 옥수수 전분의 혼합비율이 증가할수록 감소하였기 때문이다. 옥수수 전분의 함량이 증가할수록 생분해성 복합재의 유리전이온도(Tg) 와 용융온도(Tm) 에는 큰 변화가 없었다. 옥수수 전분이 혼합된 생분해성 고분자 복합재의 저장 탄성율(E')과 손실 탄성율(E") 값은 PBS-AD보다 높았다. 이 결과는 옥수수 전분의 첨가로 인하여 생분해성 복합재의 강성이 증가하였기 때문이다. 고온에서 생분해성 고분자 복합재의 감소된 저장 탄성율 값은 온도가 증가할수록 고분자 사슬의 운동성이 증가하기 때문이다. 위의 결과들로부터, 옥수수 전분이 생분해성 고분자 복합재를 제조하는데 충전제로서 사용이 가능하다고 예상할 수 있었으며 옥수수 선분과 생분해성 고분자의 계면에서의 결합력을 향상시키기 위하여 결합제의 사용이 요구된다.

전하증폭기를 사용하지 않은 고분자 압전센서 신호를 이용한 복합재 평판의 저속충격 탐지 (Low-Velocity Impact Detection of Composite Plate Using Piezopolymer Sensor Signals without Charge Amplifier)

  • 김인걸;정석모
    • Composites Research
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    • 제13권6호
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    • pp.47-54
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    • 2000
  • 복합재 구조물의 저속충격탐지 방법 중의 하나는 고분자 압전센서를 이용하는 것이다. 본 논문에서는 저속충격을 받는 복합재 평판에 대한 충격력과 부착된 스트레인 게이지, 고분자 압전센서 신호와의 관계를 유도하였다. 압전센서의 등가회로도를 통해서 고분자 압전센서의 개회로 신호와 폐회로 신호와의 관계를 유도하여 전하증폭기를 사용하지 않은 고분자 압전센서 신호를 이용하여 복합재 평판의 충격력 복원 가능성에 대한 연구로 확장하였다. 진동실험을 통하여 얻은 복합재 평판의 고유진동수와 감쇠비를 이용하여 해석적인 모델을 수정하여 정방향 문제와 역방향 문제에 있어서 오차를 줄일 수 있었다. 복원된 충격력과 해석적인 센서 신호는 실제 저속 충격 실험을 통하여 측정한 충격력, 스트레인 게이지 신호, 그리고 고분자 압전센서 신호와 잘 일치하였다.

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탄소나노튜브 복합재를 이용한 고분자 액추에이터의 냉각 개선 (Enhanced Cooling Performance of Polymer Actuators Using Carbon Nanotube Composites)

  • 박성욱;석지원
    • Composites Research
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    • 제30권2호
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    • pp.165-168
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    • 2017
  • 낚싯줄이나 재봉실을 꼬아서 만드는 코일형 고분자 액추에이터는 열을 가하거나 냉각하면 수축하거나 늘어나면서 작동을 하게 된다. 따라서, 코일형 고분자 액추에이터의 동작 속도는 가열 및 냉각 속도에 매우 민감하게 되는 문제가 있다. 코일형 고분자 액추에이터의 동작 속도를 개선하기 위해서, 폴리디메틸실록산 복합재를 액추에이터에코팅하였다. 폴리디메틸실록산에다중벽탄소나노튜브를혼합함으로써, 액추에이터의동작속도를약 13% 개선하였다.

고분자 압전 필름 센서를 이용한 복합재 적층판의 고속 충격 손상 탐지 (Detection of High-Velocity Impact Damage in Composite Laminates Using PVDF Sensor Signals)

  • 김진원;김인걸
    • Composites Research
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    • 제18권6호
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    • pp.26-33
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    • 2005
  • 손상이 발생할 경우 복합재료의 기계적 물성치는 급격한 저하를 유발한다 특히, 조류충돌, 우박, 지상 이착륙 상황에서의 타이어 조각이나 돌조각 등과 같은 작은 질량에 의한 고속충격은 구조물과 서브시스템에 심각한 손상을 유발한다. 이런 복합재 적층판에서의 손상은 기존의 전통적인 방법으로 감지하기가 어려우며, 단일 감지 기술만을 이용하여 믿을 만한 손상평가 결과를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 고분자 압전필름 센서를 이용하여 복합 적층판에서의 충격에 의한 손상의 개시 시점 및 확장을 탐지하였다. 획득한 센서신호는 시간-주파수 분석법인 웨이블릿 변환과 단시간 푸리에 변환을 적용하였으며, 초음파 C-scan과 전자현미경을 이용하여 시편에서의 손상 확장을 검사하였다 이 연구에서는 다양한 감지기술, 특히 고분자 압전 필름센서를 이용하여 복합재 적층판에서의 고속충격 손상 특성을 확인하였다.

PTFE계 복합재료의 마찰과 마모에 대한 다양한 충전재들의 영향

  • 심현해
    • Tribology and Lubricants
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    • 제10권4호
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    • pp.1-12
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    • 1994
  • PTFE(Polytetrafluoroethylene)은 매우 낮은 마찰계수를 나타내고, -260부터 +260$\circ$C의 온도에서 계속적으로 사용할 수 있는 유용한 기계적 성질들을 유지한다. 결정 용융점은 327$\circ$C로서, 대부분의 다른 준결정(semicrystalline) 복합 재료들 보다 훨씬 높다. 더욱이, PTFE는 응력 상태에서 냉간 유동성을 보이며, 준결정 고분자들 중에서 가장 높은 마모율을 보인다. 하지만, 이러한 단점들은 PTFE내에 충전재(filler)를 첨가함으로써 매우 향상될 수 있다. PTFE의 독특한 특성의 하나는 충전재가 함유될 때의 내마모성의 증가가 다른 준결정 고분자보다 대단히 큰 것이다. 위에서 언급된 특성으로 인하여, PTFE는 마찰에 응용되는 고분자계 복합 재료들 중에서 매우 중요한 메트릭스 고분자이다. PTFE의 독특한 트라이볼로지적 성질들은 고유의 분자적 그리고 형태적 구조에 기인한다.