본 논문에서는 최근 건축구조물의 보수보강에 사용되고 있는 복합재료보의 정확한 보강성능을 규명하기 위하여 다양한 실물 실험을 수행하였으며 실험 결과를 검토하여 실제 보강효과를 검증하였다. 콘크리트의 재료비선형을 고려할 수 있는 수치해석 기법으로 실험결과를 재현하여 보강효과를 수치해석적으로 검증하였으며 복합재료보를 이용하였을 경우 확보할 수 있는 보강효과에 대하여 연구하였다. 일반적인 철근콘크리트 구조물에 복합재료보를 이용하여 보강하였을 경우, 약 80% 내외의 하중 증가효과를 확보할 수 있었다. 또한 수치해석을 통하여 보강효과를 검토한 결과, 실물실험과 유사한 결과를 얻을 수 있었으며 복합재료보의 시공시 사용되는 전단연결재의 효과를 고려한다면 거의 동일한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 현재까지의 연구결과, 복합재료보를 이용하여 구조물을 보강한 경우, 취성이 증가하는 것으로 알려져있으나 추가적인 연구를 통하여 연성을 확보할 수 있는 복합재료보의 연구개발이 가능할 것으로 예상된다.
복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.
본 논문에서는 웨이블 분포 함수를 이용한 확률 파손 해석을 통해 복합재 압력 용기의 섬유 강도를 예측하였다. 그리고 섬유 강도의 크기 효과를 확인하고 해석의 타당성을 입증하기 위하여 섬유 인장 시편, 한 방향 복합재 시편과 복합재 압력 용기를 이용만 강도 시험이 수행되었다. 해석적 방법으로 웨이블 최약 링크 파손 모델과 다단계 연속 파손 모델을 이용하였고, 해석 결과를 상호 비교하였다. 크기 효과에 의해, 시편의 부피가 증가함에 따라 섬유 인장 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 해석을 통해 예측한 한 방향 복합재 시편과 복합재 압력 용기의 후프 층 섬유 강도 분포는 시험 값과 좋은 일치를 보였다. 섬유 강도의 크기 효과는 소재와 제작 공정 변수의 함수로서, 다른 소재 및 제작 공정에 대해서는 다른 크기 효과를 보이게 된다.
다진 마늘의 상품화를 위한 방법을 모색하기 위하여 생마늘을 다진 마늘로 제조한 후, 구연산과 식염, 그리고 천연보존제를 각각 첨가하거나 복합 첨가하여 그 효과를 검증한 결과는 다음과 같다. 1. 본 실험에서 구연산의 첨가효과를 알아보기 위하여 구연간 농도 0.5%와 1%의 두 구간으로 설정하여 결과를 검증하였는바, citric acid 0.5%구간에서는 a값의 저하에 상당한 차이를 보였다. 또한 citric acid 1%구간에서도 L값의 상승, a값의 저하, b값의 저하 등 결과적으로 갈변억제 효과에 상당히 우수한 영향을 미쳤다. 2. 식염 1%구간에서는 오히려 역효과(가스량 증가)를 보여 주었으며, 식염 농도가 2%이상에서는 미생물 증식에 있어 억제효과를 보여 주어 식염의 방부제 역할을 충분히 인식할 수 있었다. 이러한 결과로 보면 Gas의 형성량은 미생물의 증식량과도 밀접한 관계를 보여 준다고 할 수 있다. Hunter 계수값을 살펴보면 식염의 농도가 a값의 변화에는 많은 영향을 주지 않았지만, salt 3%구간에서 b값의 현저한 제어능력을 보여 주어 결과적으로 L값의 저하효과를 가져와 갈변 억제효과를 보여 주었다. 3. CA 0.5%와 Salt 3%의 복합첨가가 갈변억제에 상당히 큰 효과를 보여주었음을 알 수 있다. 즉, b값의 수치에는 영향력이 거의 없으나 a값(적색도)의 저하에는 효과가 좋아 결과적으로 L값(명도)의 유지에 상당히 좋은 반응을 보여 주었다. 그리고 CA 1%와 Salt 3%의 복합첨가 구간에서는 미생물수 증식억제, L값 유지(갈변 억제) 등에 좋은 결과를 보여 주었지만, pH의 수치는 상당히 낮아지는 결과를 보여 주었다. 4. GF(500ppm)와 CA(0.3%)의 복합첨가효과에 있어서는 미생물제어능력은 좋았으며, 갈변억제효과는 보통이었다. GF(500ppm)와 CA(0.3%), 그리고 여기에 Ascorbic acid(0.1%)를 첨가한 복합효과측정에 있어서는 갈변억제의 효과에 그 다지 영향을 끼치지 않았고, 미생물 억제효과는 약간 있었다. 첨가농도를 다르게 한 구연산과 겨자의 혼합액(CA+Mustard 0.5%)의 효과는 Sample D의 경우와 크게 다르지 않았으나, 농도의 비중에 비하여 미생물 억제기능은 오히려 약간 상승하였다. 5. 다진마늘을 제조하여 2주 경과한 후의 색상과 맛에 대한 기호성(평균 점수로 표시)점수는 전반적으로 낮아졌으나, 대체적으로 다진 마늘의 색상과 맛에 있어 식염 3% 구간에서 가장 좋은 결과를 보여 주었다. 구연산 5%와 1% 구간의 관능검사 결과는 2주 경과후 색상과 맛에 있어 식염첨가효과보다 더욱 좋은 평균 점수로 나타났다. 식염과 구연산의 복합첨가 구간에 있어서는 CA 0.5%와 NaCl 3%의 복합첨가구간에서 관능검사의 색상과 맛이라는 두 가지 측면에서 가장 좋은 점수를 보여 주었다. 또한 GF액과 Citric Acid 그리고 Ascorbic acid 등의 3가지 복합첨가효과에 있어서도 비교적 좋은 점수의 관능검사 결과가 나타났다. 6. 쵸핑 사이즈(chopping size)에 따른 점도의 변화 및 포장적성을 위한 관능검사의 결과는 다진 마늘의 입자 직경이 3mm size일 때, 즉 점도(Viscosity)가 4500cp에서 가장 좋은 점수(7점)의 관능 평가를 받았다.
치수효과는 콘크리트나 암석과 같은 quasi-brittle 재료들의 물리적 특성에 영향을 미친다. 모든 재료의 경우에 체적이 크면 흠이 클 수 있다. 구조물의 섬유 묶음 크기가 증가하면, 섬 유 강도가 감소하는 현상을 흔히 경험해 왔다. 복합재료내의 강도 분배와 치수사이의 관계를 특성 짓는 효과적인 방법은 아직 완전하지 않다. 본 논문에서는 경험에서 얻어진 Filament Wound 튜브에 사용되는 유리 섬유와 에폭시의 인장강도 감소비율 실험데이터로 얻은 그래프로부터 Crasto와 Kim의 일방향 보강된 AS4/3501-6복합재료의 90$^{\circ}$방향 인장강도에 대한 실험결과로부터 복합재료 봉구조재의 강도 치수효과를 증명하였다.
본 연구는 대형 유통상업시절에 멀티플렉스 영화관등 잡객시절을 복합개발에 따른 효과를 분석하는데 중점을 두었다. 국내외 문헌연구자료와 실제 사례시절 고객조사를 통한 실증분석을 하여 잡객시절의 효과를 규명함으로서 복합유통상업시절의 개발전략에 적용할 수 있는 전략요인들을 파악하였다. 향후 복합유통상업시절을 개발하는 경우 상권특성을 물론 개발시절의 목표객층과 상품특성 등을 면밀하게 분석하여 잡객시절의 복합여부 및 적절한 시설선택이 이루어져야 할 것이다.
이 연구는 의미점화과제와 반복점화과제를 사용하여 사용빈도와 의미투명성이 복합명사의 분리처리 양상에 어떤 영향을 미치는지를 알아보았다. 실험 1에서는 사용빈도에 따라 복합명사의 분리처리 양상이 달라지는지를 검토하였다. 의미점화효과가 복합명사 연상어 조건에서 자극제시시차나 사용빈도와 무관하게 관찰되었으며, 반복점화효과는 부분조건과 전체조건에서 모두 관찰되었지만 부분조건에서 더 큰 반복점화효과를 보였다. 이 결과는 복합명사가 하위 형태소로 분리되어 처리되는 경로와 복합명사 전체로 처리되는 경로가 함께 존재할 가능성을 보여준다. 실험 2에서는 의미투명도에 따라 복합명사의 분리처리 양상이 달라지는지를 검토하였다. 의미점화효과가 복합명사 연상어 조건에서 자극제시시차나 의미투명도에 무관하게 관찰되었으며, 반복점화과제에서도 실험 1b와 유사한 결과를 보였다. 실험 1과 2의 결과는 어휘수준에서 분리처리경로와 전체처리경로를 통해 활성화된 의미가 개념 수준에서 이루어지는 상호작용과정을 통해 복합명사의 의미를 결정함을 시사한다.
본 연구에서 저알레르기 처리 공정은 Autoclaving, 가열처리, micro wave, dry heating, 초음파, 효소, 인산염, 천연효소, 가용화, 복합처리 등의 처리 공정으로 하였다. 저 allergy처리에서 allergy가 완전히 억제되는 것은 가열처리를 한 것으로 쇄양 B(추출액+가열 3분), autoclave 처리, micro파 처리, dry heating처리, 복합처리를 했을 때이다. 또한 천연효소(키위)를 침지한 후 tolergen과 같이 3분간 가열했을 때 allergy가 억제되는 것으로 나타났다. 즉 가열처리로 인한 단백질 구조 변성으로 이러한 결과를 보인 것으로 보인다. 인산염의 경우도 어느 정도 억제가 되는 것으로 보이고 있다. 나머지 처리들은 거의 효과를 보이고 있지 않다. 천연효소와 tolergen(쇄양)을 그냥 처리했을 때에는 allergy 억제효과는 없는 것으로 나타났다. 우유의 저 allergy 처리는 효소, autoclave, micro 파, NaOH 처리, 복합처리에서 감소되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 western blotting으로도 확인되었으며 그 억제율 %은 식육에서는 상당한 가열처리를 통하여 알레르기를 감소시킬 수 있는 것을 볼 수 있으며 또한 인산염, 가용화(NaOH처리)도 저 알레르기 효과가 있음을 알 수 있다. 키위, 쇄양 단독 처리 시 저 알레르기 효과가 없지만 약간의 가열을 통하여 알레르기가 감소됨을 알 수 있다. 우유는 효소나 autoclave 처리만이 저 allergy 효과가 각각 28%, 45%로 적게 나타났다. 모든 복합처리의 경우에서는 그 억제율이 41-96%로 높은 효과가 있음을 알 수 있다. 천연효소처리와 인산염 처리된 식육의 전자현미경적 관찰은 control과 비교시 조직의 변화가 없고 둘다 근육 단백질 구조를 분산시키는 것으로 나타났다. 또한 고기를 단계별 복합처리로 저 allergy 처리는 단계별로 점차적으로 allergy가 감소되었다. 즉 단계별로 억제가 안되는 것부터 억제되는 처리를 복합적으로 처리한 것으로 그 단계는 천연효소처리에 인산염 처리, 여기에 초음파 처리, 마지막 단계로 3분 끓이면 억제율이 68%까지 억제되었다. 이는 단일처리시 전혀 억제를 못하는 처리를 단계별로 한 단계씩 더해가면 allergy 억제효과가 나타난다고 할 수 있겠다. 초음파 처리도 역시 저 allergy 처리 공정에 이용될 수 있는데 이것은 그 처리로 인해 새로운 알러젠이 생성될 수도 있다. 또한 복합처리로 allergy를 감소시키면 연속적이고 동시적으로 하기 때문에 원가를 절감할 수 있다.
본 논문에서 전자기장과 열 하중을 받는 복합재료 평판에 대하여 압전재료를 이용한 압전제어를 수행하였다. 구조물에 가해지는 전자기장과 열 하중, 그리고 구성방정식에서 고려되는 압전효과가 모두 포함된 지배방정식을 FSDT 판 이론에 기초하여 Hamilton 원리에 의하여 유도하였다. 평판의 경계면에서 발생하는 제어력과 제어 모멘트는 비례제어 및 속도제어 로직에 의하여 적용되었다. 전자기장과 열 하중, 그리고 압전효과가 복합재료 평판의 동특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하고, 압전효과 및 복합재료의 섬유각 변화를 통하여 복합재 구조물의 동특성을 효과적으로 제어 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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