• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.475-481
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• 2013

복합재료 사이에 주파수 선택적 투과막(Frequency Selective Surface)을 삽입하여 동시경화 공정을 이용하여 주파수 선택적 투과 기능을 가지는 하이브리드 복합재료를 성형하면 재료들 간의 열팽창 계수와 강성의 차이로 인해 구조 내에 잔류 열응력이 발생하게 되고, 이로 인하여 스프링 백 현상이 발생한다. 따라서 복합재의 적층에 따른 영향을 알아보기 위해 복합재료의 적층각을 선택적 투과막(Frequency Selective Surface)을 중심으로 대칭과 비대칭 적층으로 적용하여 하이브리드 구조의 잔류 열응력을 예측하고, 이에 대한 스프링 백에 대해서 연구하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권7호
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• pp.687-692
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• 2015

자동차 암레스트의 사출성형과 코팅을 동시에 구현하기 위하여 인몰드 코팅 금형을 설계하였다. 개발된 금형은 하나의 코어와 두개의 캐비티를 포함하고 있으며, 캐비티는 기재 캐비티와 코팅 캐비티로 이루어진다. 코어는 가동측 형판에 부착되었으며, 두개의 캐비티는 고정측 형판에서 슬라이딩하는 평판위에 설치되었다. 2 단계 공정으로 이루어지며 가장 먼저 사출성형된 제품은 슬라이딩 평판에 의하여 2 번째 캐비티로 전달되었다. 기재에 적용된 소재는 PC/ABS 이며, 코팅제로는 2 액형 폴리우레탄이 사용되었다. 코팅제의 토출유량을 변경하면서 실험을 수행하였으며, 주제와 경화제의 믹싱특성을 고찰하였다. 토출유량이 증가함에 따라 믹싱이 더욱 향상되었으며, 주입된 코팅제의 중량이 증가할수록 기재 표면에 발생하는 기포가 감소하였다.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.580-585
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• 2006

Boehmite 나노졸을 이용하여 자외선 및 열 경화가 동시에 가능한 내구성 코팅재료를 제조하였다. Boehmite (AlOOH) 나노입자에 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane 등의 유기 실란 커플링제를 혼합하는 sol-gel법으로 내구성 코팅 재료를 만들었다. 최초 boehmite 입자가 물에서만 분산 가능하였던 반면, 유기 실란이 도입된 입자는 알코올, tetrahydrofuran, acetonitrile 등의 유기 용매에서도 분산 가능케 되어 코팅 공정상 넓은 응용이 가능하게 되었다. 코팅 박막은 spin 코팅 방식을 이용하여 다양한 기질에 제조되었으며 제조된 박막은 FT-IR, Si/Al CP MAS NMR, UV-Vis spectrophotometer, 연필 경도계 및 FE-SEM, Taber abraser 등의 다양한 방법을 통하여 분석을 실시하였다. 유기실란의 배합 비율을 조절하여 최적화된 경도와 투명성을 갖는 박막을 얻었다. 또한 플라즈마로 전처리된 PMMA기질을 이용한 실험을 통하여 전처리의 효과성을 논의하였다.

• Composites Research
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• 제33권5호
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• pp.296-301
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• 2020

적층복합재는 면내 방향의 물성은 우수하지만 두께 방향의 물성이 취약하여 굽힘, 비틀림하중이 가해질 때 층간 분리(Delamination) 현상이 쉽게 나타난다. 층간 분리 현상을 지연하는 복합재의 두께 방향 물성 보강법으로는 Z-pinning, Stitching, Tufting 등이 있으며, 대표적으로 Z-pinning과 Stitching 공법을 많이 사용한다. Z-pinning 공법은 prepreg의 두께 방향으로 금속 핀이나 카본 핀을 적용하여 보강하는 공법이고, Stitching 공법은 프리폼에 상부 및 하부 섬유를 교차시켜 두께방향으로 기계적 강도를 향상시키는 방법이다. 본 논문에서는 Z-pinning과 Stitching 공법의 단점을 보완 및 개선한 I-fiber stitching 공법을 제안하였으며, 본 공법이 적용된 복합재 Single-lap joint의 정적 강도를 평가하였다. Single-lap joint 시편은 오토클레이브 진공백 공정을 사용하여 동시경화법으로 제작하였다. 복합재 시편 두께는 고정하였으며, Stitching 패턴(5×5, 7×7)과 삽입 각도(0°, 45°)를 변화시켜가며 총 5 종류의 시편을 제작하였다. 시험 결과, I-fiber stitching 공법을 적용한 시편의 파손하중은 보강하지 않은 시편의 파손하중 대비 최대 143% 증가하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권3호
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• pp.115-121
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• 2012

사파이어 단결정은 GaN계 화합물 증착이 용이하여 고휘도의 청색을 구현하기 위한 LED(Light Emitting Diode)용 기판으로 크게 각광받고 있다. 공업용 사파이어의 제조 방법으로는 Kyropoulos법, Czochralski법 HEM(Heat Exchager Method)등 다양한 방법이 시도되고 있으며, 그 중 Kyropoulos법은 고품질의 대구경 사파이어 단결정 성장이 가능한 대표적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 Kyropoulos 공정의 특성상 결정성장로 내에서 용융 사파이어의 유동장이 단결정의 최종 품질을 결정하는데, 유동장의 변화와 이에 따르는 결정성장 거동을 관찰하기가 어렵다는 단점이 있다. 대구경화와 동시에 고품질의 사파이어 단결정을 생산하기 위해서는 성장로내의 유동장 해석을 통해 결정 성장조건을 최적화 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 기반으로 한 전산유동해석을 통해 Kyropoulos 성장로 내의 도가니 형상의 종횡비(h/d)에 따른 용융 사파이어의 대류거동을 관찰하여 도가니의 형상이 단결정 성장에 미치는 영향을 분석하였으며, 성장로의 설계시 도가니의 종횡비를 작게 고려하면 용융 사파이어의 대류속도를 늦추고 계면의 convexity를 줄여 사파이어 단결정의 품질향상에 도움이 된다는 결과를 얻었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권4호
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• pp.802-812
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• 2016

실리콘 폼은 고성능 가스켓, 열 차폐, 진동 마운트 및 Enter 키 패드로 많은 산업 분야에서 난연성 소재로서 매우 유용하다. 실리콘 발포체는 실온에서 백금 촉매 및 무기필러 존재하에서 비닐기를 함유한 폴리실록산 (V-silicone) 및 수산기를 함유한 폴리실록산 (OH-silicone)과 하이드라이드를 함유한 폴리실록산 (H-silicone)의 수소와의 수소축합반응의해 가교와 발포를 동시에 일으켜 제조하였다. 이러한 방법은 종래의 발포와 경화를 각각 실시한 공정보다 매우 편리한 방법이다. 이 실험에 사용 된 기능성 실리콘수지들은 1.0 meq/g의 vinyl기를 가진 점도 20 Pa-s의 V-silicone과 0.4 meq/g의 수산기를 가진 점도 50 Pa-s의 OH-silicone 및 7.5 meq/g의 하이드라이드기를 함유한 점도 0.06 Pa.s.의 H-silicone으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 실리콘의 종류 및 함량, 촉매, 충전제 등의 변화에 따른 실리콘수지 발포체의 구조 및 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 백금 촉매는 실리콘 수지에 대하여 0.5 wt%이면 충분하였다. 낮은 점도의 OH-silicone의 첨가는 초기 발포 속도를 높이며 발포체 밀도는 감소시키지만, 낮은 점도의 V-silicone의 첨가는, 인장 강도뿐만 아니라 신율도 감소시킨다. SF-3 조건에서 얻은 실리콘수지 발포체의 밀도, 인장강도 및 신율을 각각 $0.58g/cm^3$, $3.51kg_f/cm^2$ 및 176 %를 얻을 수 있었다. 본 발포 시스템에서의 알루미나 충전재 역시 실리콘수지 발포체의 기계적 특성을 향상시키는 중요한 역할을 하였다.