• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.266-271
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• 2011

단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube, SWCNT)의 우수한 열적 특성을 이용하여 에폭시 수지의 열전도도 특성을 향상시키기 위해 SWCNT와 에폭시 수지 복합체를 제작하여 열전도도를 측정하였다. SWCNT에 카보닐기와 아민기를 도입하여 분산도 향상을 유도하였으며 diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)와 bisphenol F (DGEBF) 두 종류의 에폭시 레진에 각각의 SWCNT를 첨가하여 제작한 복합체들은 파단면 분석을 통하여 분산 특성을 관찰하였다. 각 복합체의 분산도는 표면 처리를 거치면서 생성된 극성분자와 에폭시 간의 상호작용으로 인하여 SWCNT를 첨가한 것이 순수한 SWCNT 복합체와 비교하여 높은 분산성을 나타내었다. SWCNT/에폭시 복합체의 열전도도는 DGEBA와 DGEBF 두 종류의 에폭시에서 산처리한 SWCNT 복합체가 가장 높은 값을 가지는 것으로 측정되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권3호
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• pp.66-72
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• 2011

This is the fourth of a series of companion papers dealing with the mechanical property reductions of various marine structural steels. Even though a reduction of the elastic modulus according to temperature increases has not been obtained from experiments, high temperature experiments from room temperature to $900^{\circ}C$ revealed that initial the yield strength and tensile strength are both seriously degraded. The mechanical properties obtained from high temperature experiments are compared with those from EC3 (Eurocode 3). It is found that the high temperature test results generally comply with the prediction values by EC3. Based on the prediction of EC3, time domain nonlinear finite element analyses were carried out for a blast wall installed on a real FPSO. After applying the reduced mechanical properties, corresponding to $600^{\circ}C$ to the FE model of the blast wall, more than three times the deflections were observed and it was observed that most structural parts experience plastic deformations exceeding the reduced yield strength at the high temperature. It is noted that a protection facility such as PFP (passive fire protection) should be required for structures likely to be directly exposed to fire and explosion accident.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.345-356
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• 2008

선행 연구에서는 할선강성에 대한 선형해석을 수행함으로써 편리하게 비탄성 설계를 할 수 있는 직접 비탄성 스트럿-타이 모델이 개발되었다. 본 연구에서는 기존 직접 비탄성 스트럿-타이 모델을 개선하여, 반복계산 없이 할선강성에 대한 한번의 선형해석으로 철근콘크리트 부재의 비탄성 설계를 수행할 수 있는 간략화된 직접 비탄성 스트럿-타이 모델 (simplified direct inelastic strut-and-tie model, 이하 S-DISTM)을 개발하였다. S-DISTM은 철근콘크리트 부재를 콘크리트 압축 스트럿과 철근 인장 타이로 모델링한다. 스트럿과 타이 요소는 설계자의 설계 전략에 따라 탄성강성 또는 할선강성의 선형 재료 모델을 사용한다. 스트럿과 타이 요소의 파괴 기준을 정의하기 위하여 콘크리트 압축파괴 및 철근 인장파단 등을 고려하였다. S-DISTM을 사용하여 깊은보, 연결보, 전단벽 등 다양한 전단지배 철근콘크리트 부재의 비탄성 설계를 수행하였고, 비탄성 설계로 결정된 철근양, 변형 능력 등을 기존 실험 결과와 비교하였다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.250-256
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• 2014

본 연구에서는 이축 스크류식 압출기를 이용하여 폴리프로필렌(PP)에 도전성 필러인 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)와 스테인레스강 단섬유(SSF)를 첨가하여 복합체를 제조하였으며, 이에 대한 표면저항 및 기계적 특성을 조사하였다. 표면저항을 측정한 결과 PP/MWNT에 소량의 SSF를 첨가하였을 때 더 낮은 MWNT 함량에서 percolation threshold가 나타났다. 그리고 제조된 복합체에 대한 인장시험 결과 순수 PP와 비교해서 파괴점 신장률은 감소하였으나 탄성률과 강도는 증가하였다. 또한 동역학분석을 통하여 MWNT와 SSF 복합체의 저장탄성률과 tan ${\delta}$에 미치는 영향을 조사하였으며, SEM을 이용하여 필러들의 모폴로지 및 복합체의 파단면을 관찰하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.101-107
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• 2013

최근 들어 토목 구조물에도 친환경성과 경제성이 강조되고 있으며 콘크리트 블록대신 soilbag을 전면벽으로 이용하는 절토사면 보강공법이 활용되고 있다. 그러나 친환경적이고 경제적인 재료라 하더라도 안정성이 보장되지 않으면 구조물로써의 가치를 지닐 수 없다. Soilbag 옹벽의 안전성 검토를 위해 기존의 옹벽 설계프로그램인 MSEW를 사용하여 연결부에서의 인발저항, 파단, 인장응력과 내적, 외적 안전율을 산정하고 블록식 보강토 옹벽의 안전율 산정결과와 비교하였다. 연결부의 안전성을 평가할 수 있는 연결강도 감소계수를 차등 적용시켜 연결강도가 감소함에 따라 옹벽의 안전율을 검토하였고 soilbag 보강토 옹벽에서는 soilbag과 지오그리드 보강재의 연결재가 이동이 가능하기 때문에 전면구배의 변경이 자유로우므로 soilbag의 구배에 따른 안전율 변화도 확인하였다. 해석결과로부터 soilbag을 이용한 보강토 옹벽의 연결부 강도에 대한 안전율 및 내적, 외적안정에 대한 안전율을 비교 검토한 결과 전 영역에서 기준 안전율 이상임을 나타내었다.

• Composites Research
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• 제22권6호
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• pp.23-31
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• 2009

압축하중 및 굽힘하중을 받는 유리섬유플라스틱(GFRP) 표피/ 알루미늄 하니컴 코어(GF-AH) 하이브리드 복합재료의 음향방출(AE) 특성을 다양한 파괴과정과 연결시켜 연구하였다. 표피층 파괴, 표피/코어간의 계면박리, 하니컴 알루미늄 벽의 국부적인 소성항복 좌굴 및 셀벽간의 접착수지 박리와 같은 다양한 파괴모드가 하니컴 코어/GFRP표피 복합재를 이용한 AE주파수 분포 해석과 진폭분포 해석결과를 통해 분류되었다. 높은 진폭을 가진 AE 사상율의 분포는 셀벽 접착수지의 파괴, 표피층과 심층 사이의 박리및 미세파괴, 섬유파단에 대응하였으며 다른 피크 주파수의 분포는 알루미늄 셀벽의 소성변형, 셀벽간의 마찰로부터 발생한 것이다. 결론적으로 GF-AH 하이브리드 복합재료의 파괴거동 특성은 AE기법을 활용한 비파괴 평가를 통해 분석 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.54-63
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• 2018

본 연구에서는 고속도로 도로부의 표준단면을 대상으로 패널식 보강토 옹벽의 높이별 안전율과 경제성에 대해 비교 검토하였다. 설계기준에 따라 하중조건은 고속도로의 단면 및 형상조건을 고려하여 콘크리트 포장의 사하중과 차량하중을 재하하고 최상단 보강재의 경우 방호벽의 충돌하중을 고려하였다. 보강재의 길이는 보강토 옹벽의 높이에 따라 0.9H로 배치하였기 때문에, 보강토체의 형상에 따라 지배되는 외적 안정성에 대해 높이의 증가에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 지지력에 대한 안전율은 보강토 옹벽의 높이에 따라 자중이 증가되기 때문에 급격히 감소되었다. 복합중력식 설계법에 따른 내적 안정성을 검토한 결과, 인발 안전율은 증가되고 파단 안전율은 감소되었다. 보강토 옹벽의 높이가 증가될수록 활동력으로 작용되는 수평토압과 저항력으로 작용되는 수직토압이 함께 증가되기 때문에 인발의 안전율은 증가되었다. 돌기형 강재 보강재의 장기 허용인장력은 상수이기 때문에, 높이에 따라 활동력에 대한 안전율은 수평토압이 증가되어 감소되었다. 블록식 보강토 옹벽보다는 패널식 보강토 옹벽의 경제성이 우수한 것으로 나타났고, 기존 옹벽과 비교하면 5.0 m이상의 높이에서 패널식 보강토 옹벽의 경제성이 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제34권8호
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• pp.540-547
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• 2024

고분자 물질의 지속적 사용으로 인해 폐기물 증가와 환경 문제가 심각해지고 있다. 이에 따라 친환경 고분자에 대한 관심이 급증하고 있으며, 특히 생분해성 고분자는 식품 포장재 등 다양한 분야에서 항균성 고분자로 활발히 연구되고 있다. 최근 COVID-19 팬데믹으로 인해 항균성 물질에 대한 중요성이 더욱 부각되고 있다. 본 연구에서는 poly-butylene adipate terephthalate (PBAT)와 zinc pyrithione (ZnPt)을 항균성 고분자로 제작하여 그 항균 특성을 탁도 분석법, 진탕 배양법, 필름 밀착법으로 분석하였다. ZnPt%(w/w) 함량별(0, 0.1, 0.3, 그리고 0.5) 복합체를 Escherichia coli (E. coli)와 Staphylococcus aureus (S. aureus)에 대하여 항균 활성을 확인한 결과, 0.1%(w/w)의 적은 함량에서도 그람 양성균(S. aureus)과 그람 음성균(E. coli) 에서 높은 항균 활성을 나타내었다. 0.3%(w/w) 이상의 시료에서는 99.999% 이상의 높은 항균 특성을 나타내었다. 각 복합체의 파단면을 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) 분석을 통해 ZnPt가 1-4 ㎛의 크기로 표면에 고르게 분포된 것을 확인하였다. 그리고 복합체 표면과 접촉한 후의 균 액을 고정하여 FE-SEM으로 분석한 결과, E. coli 와 S. aureus 균의 세포벽 파괴 효과가 명확하게 관찰되었다. 항균성 생분해 고분자로서 PBAT와 ZnPt 복합체는 식품 포장재 등 다양한 분야에서 유망하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.