• Composites Research
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• 제29권2호
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• pp.66-72
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• 2016

고온에서 열화학적 분해 현상을 겪는 고분자 기지 복합재료는 기지 내부의 기공도가 급격히 증가한다. 기공의 생성은 재료의 탄성 계수와 파손 강도를 감소시키며, 기공 내부의 가스 압력은 재료의 열기계적 거동에 영향을 준다. 본 논문에서는 기지 내부에 많은 기공이 포함된 일방향 섬유 강화 복합재료의 이차원 대표 체적 요소를 설정하고 유한요소 해석을 수행하였다. 이를 통해 기공 상태에 따른 복합재료의 유효 탄성 계수, 기공 탄성 계수, 파손 강도 등을 산출하였다. 특히, 기지 재료의 특성에 많은 영향을 받는 섬유 수직 방향의 파손 강도가 원래 기지 강도보다 현격히 낮게 산출되며, 기공도가 증가함에 따라 지속적으로 떨어지는 경향을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.51-57
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• 2021

이 연구에서는 에폭시 수지에 포함된 나노 실리카 입자의 농도가 재료의 열/기계적 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 나노 입자를 에폭시 수지에 다섯가지 무게비로 섞은 나노복합소재를 제작하였다. DMA와 TMA 방법을 이용하여 유리전이온도, 응력이완, 열팽창 거동을 측정하였다. 이를 통해 나노입자가 재료의 점탄성 거동에 어떠한 영향을 미치는지 보였다. 실리카 입자의 함량이 증가할수록 순수 에폭시 재료 대비 탄성 물성은 증가하였고, 유리전이온도는 감소하였다. FTIR 결과는 분자구조의 관점에서 충진제 함량에 따른 물성변화의 원인을 찾고 나노입자가 에폭시 분자 구조에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하는데 중요한 역할을 하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권11호
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• pp.707-715
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• 2009

This paper deals with cyclic stress and strain responses during isothermal low cycle fatigue (LCF) and thermo-mechanical fatigue (TMF) loadings on Nb and Mo containing 15Cr stainless steel, which is used for exhaust manifolds in automobiles. The test temperatures ($T_{i}$) of the isothermal LCF were 600 and $800^{\circ}C$. The minimum temperature of the TMF test was $100^{\circ}C$ and the maximum temperaures ($T_{p}$) were varied between 500 and $800^{\circ}C$. In both loading conditions, weak cyclic softening is observed at $T_{i}=T_{p}=800^{\circ}C$, but the transition to strong cyclic hardening is completed with the temperature decrease below $T_i=600{\sim}700^{\circ}C$ for LCF and $T_{p}=500{\sim}600^{\circ}C$ for TMF. The stress-strain hysteresis loops in the TMF loading show a significant stress relaxation during compressive (heating) half cycle at $T_{p}>500^{\circ}C$, which develops tensile mean stress during cycling. Due to the stress relaxation, the TMF test sample reveals much lower dislocation density than the isothermally fatigued sample at the same temperature with $T_{p}$. A detailed correlation between fatigue microstructure and cycling deformation behavior is discussed.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.752-759
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• 2014

본 연구에서는 미세 전자 소자용 절연박막 및 차세대 플렉시블 디스플레이 기판으로서 사용이 기대되는 폴리이미드(PI)에 개환 복분해 중합(ring-opening metathesis polymerization)이 가능한 환형 말단 캡핑제(end-capping agent)인 cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride(CDBA)로 사슬 말단에 가교 반응이 된 가교형 폴리이미드를 합성하였다. 말단 캡핑제의 조성비에 따른 가교형 폴리이미드 박막의 잔류응력 거동은 thin film stress analyzer(TFSA)를 이용한 wafer bending mothod로 온도에 따라 연속적인 거동을 in-situ로 측정하였다. 열특성은 시차 주사 열량계(DSC), 열기계 분석기(TMA) 및 열 중량 분석기(TGA)를 이용하여 측정하였고, 광학 특성은 자외선/가시광선 분광광도계(UV-vis)와 색차계(spectrophotometer)를 이용하였으며, 네트워크 구조의 모폴로지(morphology) 변화를 통해 해석하였다. 말단 캡핑제의 조성비가 증가함에 따라 잔류응력은 27.9에서 -1.3 MPa로 초저응력 및 향상된 열 특성을 나타내었으나, 광학 특성은 감소됨을 보였다. 가교형 폴리이미드 박막의 우수한 특성 발현은 고집적도 다층 구조의 안정성 및 신뢰도가 요구되는 분야의 응용성이 확대될 것으로 기대된다.

• 펄프종이기술
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• 제31권2호
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• pp.42-49
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• 1999

Although many researches have been made on the adsorption of cationic starches onto chemical pulp fibers, only limited studies have been reported for deinked pulp(DIP) and thermomechanical pulpI(TMP). In this experiment, the adsorption behavior of the cationic starches onto DIP and TMP fibers investigated. Almost complete adsorption of cationic starches onto the pulp fibers were observed when the addition rate of starch was low. Adsorption ratio decreased abruptly when 3.5% and 4.0% of cationic starches were adsorbed onto deinked pulp and thermomechanical pulp, respectively. Adsorption of cationic starches increased as the degree of substitution decreased and as the pH of the pulp slurry increased. TMP fibers adsorbed more cationic starches than DIP because of its greater charge density, and this led to greater improvement in strength properties for the TMP sheets.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권2호
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• pp.92-98
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• 2017

열분해 현상을 겪는 고분자 복합재료의 내부에서는 기공이 형성되며, 이는 열기계적 거동에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 기공이 형성된 복합재료의 분층형 삼차원 유한요소 모델을 개발하고 이를 이용하여 기공 탄성 및 파손 해석을 수행하였다. 유한요소 모델의 삼차원 확장 효과와 기공이 복합재료 내부에 미치는 영향을 확인하기 위하여 분층수와 기공도에 따른 분층형 유한요소 모델을 사용하였다. 해석 결과로서 유효 탄성 계수 및 기공 탄성 계수는 기공도가 0.5까지 증가함에 따라 최대 74.0%, 442.1%, 분층 수가 5까지 증가함에 따라 최대 98.7%, 37.2% 차이를 보였다. 또한, 초기 및 최종 파손 강도는 기공도에 따라 최대 88.2%, 90.0%, 분층에 따라 최대 87.5%, 171.8%까지 감소함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.301-305
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• 2012

본 연구에서는 GaN 나노와이어의 인장, 압축, 하중 제거 전산모사를 분자동역학 방법을 통하여 수행하였고, 평형 분자동역학 방법인 Green-Kubo 방법을 이용하여 각각의 변형된 구조의 나노와이어의 열전도율을 구하였다. 단면의 형상이 육각형이고, 길이 방향이 [0001] 격자 방향으로 형성된 나노와이어에 인장 하중이 작용하게 되면 나노와이어의 원자 구조는 초기의 wurtzite 구조에서 정방정계 구조로 변형된다. 초기 상태에 압축 하중이 작용하는 경우에는 상변이 현상은 나타나지 않는다. 압축에서 인장으로 변형률이 증가함에 따라 나노와이어의 열전도율은 감소하는 경향을 나타낸다. 이 같은 열전도율의 변화는 변형률에 따른 포논의 감쇠시간 감소에 의한 것이다. 인장에 의해 변형된 정방정계 구조의 나노와이어에서 인장 하중을 제거하는 경우에는 초기의 wurtzite 구조로의 역상변이 현상이 나타나고, 이와 같은 역상변이 과정에 wurtzite 구조와 정방정계 구조가 동시에 나타나는 중간 단계가 존재한다. 중간 단계의 열전도율은 같은 변형률에서 wurtzite 구조일 때보다 낮은 특성을 갖는다. 내부 원자 구조에 따른 열전도율의 차이는 구조적 변형에 의한 포논의 군속도 변화에 따른 것이다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권2호
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• pp.112-120
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• 2011

The out-of-phase thermo-mechanical fatigue (OP TMF) in a <001> oriented single crystal nickel-based superalloy CMSX-4 has been studied. OP TMF life was less than a half of low cycle fatigue(LCF) life in spite of a small hysteresis loop area of OP TMF compared to that of LCF. The failure was caused by the initiation of a crack at the oxide-layered surface followed by its planar growth along the <100> ${\gamma}$ channel in both LCF and OP TMF. However, deformation twins appeared near the major crack of OP TMF. The multiple groups of parallel twin plates on {111} planes provided a preferential path for crack propagation, which caused a significant decrease in OP TMF life. Additionally, the analysis on the surface crack morphology revealed that the tensile strain at the minimum temperature of OP TMF was found to accelerate the crack propagation.

• 접착 및 계면
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• 제11권4호
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• pp.162-167
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• 2010

본 연구에서는 셀룰로스계 섬유인 황마(jute)의 화학적 특성 및 열적 특성에 미치는 전자빔조사의 영향을 원소분석, ESR분석, ATR-FTIR 분광분석, 열중량분석 그리고 열기계분석을 통하여 탐구하였다. 전자빔 조사는 전자빔터널 내에서 콘베이어 카트를 이용한 연속식 방법에 의해 2~100 kGy까지 다양한 세기의 전자빔이 황마섬유다발에 일정하게 행하였다. 전자빔 처리는 황마섬유의 화학조성을 다소 변화시켰으며, 전자빔세기가 커질수록 황마섬유에 형성된 라디칼이 증가하는 것으로 확인되었다. 그러나 전자빔 조사는 황마섬유표면의 화학관능기를 크게 변화시키지 않는 것으로 판단되었다. 또한 전자빔 조사는 황마섬유의 열안정성과 열수축/팽창 거동에 영향을 주었으며, 그 거동은 전자빔세기에 의존하였다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.471-476
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• 2008

본 연구에서는, 에폭시(DGEBA)/폴리아미드/DDS/2E4MZ-CNS 반응성 블렌드의 폴리아미드 함량에 따른 블렌드계의 열적, 형태학적 특징 및 기계적 물성에 대해 고찰하였다. 본 블렌드계의 경화거동은 DSC, 기계적 강도는 UTM, 형태학적 특징 변화는 SEM, 동적열기계특성은 DMTA를 사용하여 관찰하였다. 폴리아미드의 함량은 각각 10, 20, 30 phr, 경화촉진제인 2E4MZ-CNS의 함량은 2 phr이었으며 반응온도는 $180^{\circ}C$에서 30 min간 유지하였다. 에폭시/폴리아미드/DDS/2E4MZ-CNS 블렌드계는 경화촉진제의 첨가에 의해서 반응 시작 온도가 현저히 낮아지면서 폴리아미드 분산상의 경계면 구분이 어려워지고 co-continuous한 분산상이 관찰된다. 그러나, 경화촉진제가 없을 경우에는 분산상의 경계면이 선명하게 나타난다. 에폭시/폴리아미드/DDS/2E4MZ-CNS 블렌드계는 경화촉진제의 도입에 의해서 반응 온도와 형태학적 특징의 조절이 가능하여 경화촉진제를 사용하지 않는 경우보다 약 20% 높은 기계적 강도를 얻을 수 있었다. 결과적으로, 경화촉진제 도입에 의해서 에폭시와 폴리아미드 분산상 계면에서의 강한 결합력을 기대할 수 있었다.