• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.559-570
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• 2014

본 논문에서는 적층탄성받침과 납 고무받침을 대상으로 재료 및 기하비선형을 고려한 3차원 유한요소로 모델링하고 다양한 파라미터에 대한 압축 및 전단특성을 비교 분석하여 적층고무받침의 해석적 데이터베이스를 구축하였다. 유한요소해석에서 적층고무받침을 모델링하기 위해서 고무시편시험을 통해 고무의 응력-변형률 관계를 얻어내고 커브피팅을 이용하여 고무재료상수를 구하였다. 고무재료상수를 검증하기 위하여 실제 적층탄성받침 제품 시험과 유한요소해석을 비교함으로서 고무재료상수의 유효성을 확인하였다. 적층탄성받침과 납고무받침의 압축거동은 1차 형상계수에 따라서 가장 큰 영향을 받았으며, 전단거동은 2차 형상계수에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 또한 납의 직경이 증가할수록 납 고무받침의 수평강성과 에너지 소산능력이 증가하였다.

• 소음진동
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• 제9권3호
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• pp.472-476
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• 1999

The effect of static preload on the dynamic properties of rubber materials is rather important, especially when good isolation characteristics are required at high frequencies. However, there are still few papers for dynamic characteristics of compressed rubber components. It was demonstrated in reference (4) that for bonded rubber material of a cylindrical shape, a simplified theory equation between linear dynamic and nonlinear static behavior of rubber material was useful to predict their combined effects. This paper presents the second part of the study. It is confirmed that for the compressed rubber material, the stress can be factored into a function of frequency and a function of strain(stretch). The finite element methodis applied to analyze non-linear large deformation of rubber material and its results are compared with those of a simplified theory equation. The predicted dynamic material properties based on non-linear static finite element analyses have a good agreement of experimental results and those based on simplified theory equation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.153-160
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• 2013

고무 혼합물의 가류특성 및 전자석 장치를 이용하여 범용고무를 기지로 하는 이방성 자기유동 고무 복합재료(MRRC)의 제조가 가능하였다. 철 입자(IP) 함유량의 증가에 따라 MRRC의 자기 투과율은 증가하였으며, 불규칙 배향에 비해 2 tesla로 배향시킨 경우가 1.8~2배 높게 나타났다. 2 tesla로 배향한 CNT만 강화한 MRRC의 자기 투과율은 3.7%로 자기장의 영향이 뚜렷이 확인되었다. IP 90 + CNT 5 & 2 tesla 배향의 MRRC는 압축시험 시 0.49 tesla의 자기장 하에서 압축응력이 기지에 비해 2.1배 증가하였다. IP 함유량 증가에 따라 자기유동(MR) 효과는 증가하였으며, IP 90 & 2 tesla 배향의 경우 20.4%의 MR 효과를 보였다. 시험편 제조 시 및 압축시험 시 부여한 자기력 세기가 MRRC의 압축특성에 미치는 영향이 크다고 판단된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.116-119
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• 2000

본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 부피가 팽창하는 열팽창 고무 치공구의 팽창 특성을 이용하여 열경화성 복합재료를 경화하고 압축하는 과정을 실험과 모델링을 통하여 해석하였으며, 열가소성 복합재료의 함침공정을 연구하였다. 열팽창 고무치공구가 사용되는 닫힌계와 열린계에서 예상되는 압력을 이론적으로 유도하였고, 경화가 수반되는 과정에 있어서는 실험을 통하여 열팽창치공구와 프리프레그가 나타내는 압력을 측정하였다. 온도가 상승하고 경화가 수반되는 경우에 등속도 압축실험에 의하여 얻어지는 응력-변형율 곡선은 비선형점탄성 특성을 보여주었는데, 본 연구에서는 Maxwell모델을 KWW(Kohlrausch-Williame-Watts)식으로 변형시킨 모델식을 이용하여 이를 매우 정확하게 표현할 수 있었다. 또한 고무치공구를 이용하여 열가소성 수지의 복합재료 성형공정을 실험하였고, 중성자 레디오그래피 촬영을 통하여 기공의 분포를 관찰하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.186-194
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• 2011

셀룰로오스계 천연섬유인 kenaf를 천연고무와 함께 균일하게 배합한 후 압축성형 방법을 사용하여 천연섬유/천연고무 복합재료를 제조하였으며, 이들의 가황거동, 경도, 인장특성, 인열강도 및 정적, 동적 특성에 미치는 kenaf 섬유함량의 영향을 조사하였다. 복합재료를 구성하는 천연섬유의 함량은 천연고무 및 배합제 대비 0, 5, 10, 15, 20 phr이었다. 실험결과 천연고무의 여러 가지 특성이 kenaf 섬유의 함량에 의존한다는 것을 나타내었다. Kenaf 섬유함량이 증가함에 따라 천연고무의 가황에 요구되는 토크는 높아진 반면 가황시간은 감소되었다. Kenaf/천연고무 복합재료의 경도, 인장탄성률과 인열강도는 섬유함량이 증가할수록 점차적으로 증가한 반면, 인장강도와 파단신장률 은 감소하는 경향을 보여주었다. 또한 kenaf 섬유함량이 증가함에 따라 천연고무의 정적 특성보다는 동적 특성의 변화가 더욱 크게 나타났다. 고무에 가해지는 에너지의 감쇄 또는 흡수와 밀접한 관계가 있는 손실인자도 섬유함량에 비례하여 증가하였다.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.690-700
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• 2000

본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 부피가 팽창하는 열팽창 고무 치공구의 팽창 특성을 이용하여 열경화성 복합재료를 경화하고 압축하는 과정을 실험과 모델링을 통하여 해석하였다. 열팽창 고무치공구가 사용되는 닫힌계 (fixed-volume process)와 열린계 (variable-volume process)에서 예상되는 압력을 이론적으로 유도하였고, 경화가 수반되는 과정에 있어서는 실험을 통하여 열팽창 치공구와 프리프레그가 나타내는 압력을 측정하였다. 온도가 상승하고 경화가 수반되는 경우에 등속도 압축실험에 의하여 얻어진 응력-변형율 곡선은 비선형 점탄성 특성을 보여주었는데, 본 연구에서는 Maxwell모델을 KWW (Kohlrausch-Williame-Watts)식으로 변형시킨 모델식을 이용하여 이를 매우 정확하게 표현할 수 있었다. 이 모델을 이용하여 몰드의 부피를 고정시킨 상태에서 경화시키는 닫힌계 공정에서 예상되는 압력을 예측하였으며 따라서 열팽창 치공구를 열경화성 복합재료의 경화압축 공정에 성공적으로 적용하였고 이를 해석하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권4호
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• pp.201-208
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• 2007

본 연구에서는 충전된 고무재료의 온도 변화에 대한 치수 안정성을 고찰하기 위해 카본블랙 또는 실리카가 충전된 NR과 SBR의 열변화시 발생하는 수축력과 팽창력을 측정하였다. 일정 길이로 인장된 시편의 온도를 올렸을 때 고무사슬의 엔트로피적 변화에 의해 수축력이 발생하였다. 카본블랙이나 실리카가 첨가된 NR의 경우 충전제 함량이 증가함에 따라 최대 열수축력 값이 감소하였으나, SBR의 경우는 30 phr 함량에서 미충전 고무보다 높은 열수축력 값을 보였다. 압축된 시편의 열팽창력 측정의 경우, 카본블랙을 첨가한 NR의 열팽창력은 거의 변화가 없었으나, SBR은 카본블랙 양의 증가와 함께 최대 팽창력 값이 증가하였다. 실리카를 첨가했을 경우 NR, SBR시편 모두 첨가량이 증가할수록 최대 열팽창력 값이 증가하였다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.122-132
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• 2001

본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 팽창하는 열팽창 기능을 가지고 있으면서 부피의 감소에 의하여 발생하는 압력의 손실을 상쇄시킬 수 있는 고무 치공구를 열가소성 고분자의 필름 함침공정에 적용하였다. 일반적인 압축성형공정에서는 온도의 상승에 의하여 수지가 용융되고 이에 수지가 함침됨에 따라 압력이 감소하지만, 고무 치공구를 사용한 경우에는 수지의 함침을 보상한 고무 치공구가 팽창하여 감소된 압력을 보상하기 때문에 급격한 압력의 강하를 억제할 수 있었다. 이렇게 수지의 함침에 따른 고무 치공구의 부피 팽창 그리고 이에 따른 수지 함침속도의 변화를 고려하여 고무 치공구를 이용한 필름 함침공정 모델을 제안하였다. 또한 고무 치공구를 사용하지 않는 일반적인 압축공정에 있어서 수지의 함침에 따른 섬유층 탄성력의 변화를 실험적으로 측정하여 단계적인 압축공정에 있어서 수지의 함침속도를 예측할 수 있는 모델을 제안하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권6호
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• pp.185-193
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• 1997

본 연구는 각종 제진재료를 이용하여 진동을 억제할 수 있는 콘크리트를 개발하여 각종 건설공사에서 흔히 발생할 수 있는 진동공해문제를 억제하고자 하며 아울러 폐기물의 재활용차원에서 폐자재를 이용하여 유용한 제진콘크리트를 개발하고자 하는데 그 목적이 있다. 우선, 제진재료를 이용한 압축강도 (200kg/$\textrm{cm}^2$)이상의 콘크리트 배합비를 찾기 위하여 24배치의 예비실험을 수행하였으며, 선정된 적정배합비에 따른 제진재료를 이용한9개의 진동시험체보를 제작하여 보의 구조적 및 재료적 동적특성 즉 1차 공명진동수와 동적 휨강성 및 감쇠비를 측정하여 제진효과를 조사하였다. 그리고 압축강도에 의한 각 시험체의 균열모멘트를 추정하여 재하하중과 균열모멘트비(M/Mcr)에 따른 하중단계별 동적특성값을 살펴보았다. 제진재료로서는 라텍스(Latex), 고무분말(Rubber Powder)그리고 플라스틱 레진( Plastic Resin)등을 사용하였고, 재료적, 구조적 진동감쇠효과를 파악하고자 KS F2437규정과 진동파의 속도법을 사용하였으며, 감쇠비 측정은 Frequency Spectrum 곡선에 대한 Polynomial Curvefitting 방법과 기하학적 해석방법을 이용하여 각각의 결과를 비교.분석하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제37권3호
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• pp.183-191
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• 2002

우수한 신장성과 탄성복원 능력으로 여러 산업분야에 방진, 제진, 충격흡수 및 완충재료로 널리 사용되고 있는 고무재료에 대하여 주파수, 변형률 진폭 및 온도변화가 동특성에 미치는 영향을 실험을 통하여 검토하였다. 동특성 시험은 5종류의 경도에 대하여 인장.압축시험과 전단시험용의 천연고무 시험 편으로 비 공진법으로 수행하였다. 시험결과, 경도가 높을수록 동적 특성 값들이 크게 나타났으며 저장탄성계수와 손실계수는 주파수가 증가할수록 서서히 증가하였으며 변형률 진폭이 커질수록 감소하였다. 또한, 온도 특성을 $-50^{\circ}C$ 영역에서 저장탄성계수가 급격히 상승하며 손실계수가 최대로 나타나는 전이역임을 알 수 있었다.