• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.290-295
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• 2021

지구 온난화 억제를 위한 전 세계적인 연비규제에 발맞춘 해결책으로 자동차에 경량구조복합재료를 적용하는 것이 메가트렌드로 인식되고 있다. 본 연구에서는 수리, 폐기 및 재활용 측면에서 유리한 열가소성 탄소섬유강화플라스틱의 적용을 극대화하기 위해 전도특성이 요구되는 부품 대체 이슈에 대응할 수 있는 기술적 접근을 제공하는 것을 목표로 수행되었다. 저점도 중합 가능한 기지재의 특성을 활용하여 전도성 필러를 파우더 믹싱 방법으로 균일하게 혼입하면서도 우수한 함침 특성을 나타내는 열가소성 탄소섬유강화플라스틱 제조방법에 기초하여 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀 나노플레이틀렛, 흑연, 피치계 탄소섬유 등 다양한 탄소기반 전도성 필러를 최대 함량까지 혼입하여 전기저항 및 열전도도를 비교하여 고찰하였다. 전도성 탄소 필러의 종류나 형태보다는 최대 혼입량이 시편의 전도 특성을 제어하기 위해 가장 중요한 인자임을 확인하였고, 전기전도 특성을 향상시키기 위해서는 1차원 형태의 전도성 탄소필러를 적용하는 것이 유리할 수 있는 반면 열전도 특성을 향상시키기 위해서는 2차원 형태의 전도성 탄소필러를 적용하는 것이 유리 할 수 있다는 실험 결과를 확인하였다. 본 연구의 결과들은 열가소성 탄소섬유강화플라스틱의 전도 특성을 제어하기 위한 최적 구조 설계에 잠재적인 통찰력을 제공할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제48권1호
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• pp.44-61
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• 2015

근 현대 동산문화재의 보존 기술 및 방안에 대한 연구가 20세기 말부터 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 국내외 근 현대 동산문화재 연구 동향을 체계적 연구문헌 조사를 통하여 분석하였다. 먼저 근 현대의 시대적 범위를 설정하고 체계적 문헌 연구 방법으로 다양한 데이터베이스를 통해 연구논문을 수집하였다. 이 연구의 표본 집단은 국내 연구논문 45편과 국외 연구논문 505편으로 재질에 따라 총 7가지, 즉 지류, 금속류, 섬유 직물류, 사진 시청각류, 목재류, 플라스틱류, 도자기 유리류로 분류하였다. 분류한 재질별로 연구 대상, 세부 재질, 연구 주제를 개별적으로 조사하고 통계적으로 수치화하여 연구 동향을 분석하였다. 국내에서는 지류와 금속 문화재에 대한 연구가 가장 많이 진행되고 있으나 향후 연구 대상 및 주제의 다양화와 본격적인 분석 및 처리기술에 대한 연구가 요구된다. 국외에서는 지류, 섬유 직물류, 사진 시청각류 등 유기물 문화재에 대한 연구가 많이 진행되었으며 보존처리 및 분석뿐 아니라 보존 윤리 분야까지 다양한 주제가 연구되고 있다. 이 연구는 국내의 본격적인 근 현대 동산문화재 보존연구의 방향 설정을 위한 기초자료로서 활용될 것으로 기대한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.35-42
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• 2016

막구조 건축물은 경량의 건축용 막재를 사용하므로 자유로운 곡면표현이 가능하고 시각적인 만족도가 높아 그 사용이 점차 확대되고 있다. 하지만 건축용 막재를 구성하는 직물이 화재에 취약하므로 용도에 적합하며 보다 높은 난연성능을 가지는 불연성 막재의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 단열성, 내열성, 불연성이 우수한 현무암섬유를 건축용 막재의 직포로 적용하고 PTFE 분산 수지를 함침 코팅하여 DSC/TGA 열분석, 강도특성, 방염 및 난연특성을 평가하였다. 또한, 일반적으로 사용되는 건축용 막재 중 성능이 가장 우수한 유리섬유 직포 막재와 난연특성을 비교하였으며 평가결과 현무암섬유 직포의 건축용 막재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.81-85
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• 2017

섬유강화 고분자 복합재료는 섬유 형태의 강화제와 고분자 형태의 기지재료가 결합된 형태로 이는 무게 대비 고강도 및 고강성의 구조물 제작에 용이하다. 본 연구에서는 형상기억합금 와이어가 삽입된 섬유 강화 지능형 연성 복합재 구동기를 제작, 이의 재료 구성에 따른 거동 특성을 평가 하고자 한다. 구동기는 형상기억합금이 포함된 구동층과 일반 구조층으로 구성되어 한 층씩 적층되는 방식으로 제작되며 재료 구성에 따른 거동 특성을 살펴보기 위하여 일반 구조층으로 사용된 유리섬유 직물의 적층 수, 기지재료의 종류를 달리한 뒤 구동 특성을 살펴보았다. 또한, 구동 시에 요구되는 인가 전류의 양을 달리하여 최대 구동각과 최대 구동각에 도달하는 구동 시간을 측정하였다.

• Composites Research
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• 제12권5호
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• pp.54-64
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• 1999

본 연구에서는 낙하추 방식의 충격시험기를 이용하여 스티칭된 샌드위치 복합재의 저에너지 충격거동을 조사하였다. 스티칭된 샌드위치 복합재는 유리섬유직물의 면재와 우레탄 폼의 코아로 구성되어 있으며 위쪽 면재와 아래쪽 면재는 폴리에스터 보강섬유로 코아의 두께방향을 따라 스티칭하여 일체형으로 결합되어 있다. 이때 코아의 두께가 충격거동에 미치는 영향을 조사하기 위해 코아의 두께를 달리한 네 종류의 스티칭된 샌드위치 복합재를 고려하였다. 스티칭된 샌드위치 복합재에 작용되는 충격조건은 낙하추의 질량과 낙하추의 낙하높이를 조절함으로써 변화시켰다. 연구결과에 따르면 코아의 두께, 낙하추의 낙하높이, 그리고 낙하추의 질량 등의 변화는 스티칭된 샌드위치 복합재에서의 충격하중, 충격체와의 접촉시간, 면재에 형성된 변형율 등에 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 스티칭된 샌드위치 복합재는 스티칭부의 보강효과로 인해 손상을 억제시킬 분 아니라 손상이 발생한 경우에도 구조물로서 역할을 담당할 수 있다. 그러나 스티칭된 샌드위치 복합재를 효율적으로 기존의 구조물에 적용하기 위해서는 스티칭부에서의 수지함침성을 개선할 수 있는 제작공법의 연구가 필요하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.17-23
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• 2016

막구조물은 코팅된 직물을 주재료로 하는 구조로 연성을 가진 막을 사용하여 외부하중에 대해 안정된 형태를 유지하는 구조물을 말한다. 막에 의한 구조시스템은 대공간 시공이 가능하고 가벼우며 빛을 투과할 수 있는 등 자원 및 관리비용 절감 면에서 많은 이점을 가지고 있어 다양한 용도의 구조물에 적용되며 그 사용용도가 점차 확대되고 있는 실정이다. 하지만 막구조 건축물 및 막재가 다양해짐에도 불구하고 화재안전을 고려한 막재의 성능에 대한 기준은 미비한 실정이며 다양한 용도에 적합한 난연성능이 우수한 막재의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 시판되는 건축용 막재인 PTFE, PVDF와 PVF, ETFE 필름 막재의 방염 및 난연성능 시험 등을 통해 건축용 막재의 난연특성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.504-504
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• 2011

최근 디지털 프린팅 기술의 핵심기술로 떠오르고 있는 잉크젯 프린팅 기술은 최근 기존의 문서인쇄 뿐 아니라, 직물 인쇄, 태양전지 등의 다양한 반도체 소자 제조에 널리 활용되고 있으며, 점차 그 응용 분야를 넓혀가고 있다. 특히 thermal 방식의 잉크젯 피린팅 기술은 etching, thin film process, lithography등의 반도체 공정 기술을 이용하여 제작할 수 있기 때문에, 현재 잉크젯 프린팅 기술은 대부분 thermal 방식을 체택하고 있다. 이러한 thermal 잉크젯 프린팅 방법에서는 잉크를 토출시키기 위하여, 전기적 에너지를 열에너지로 전환하는 전자저항막층이 필수적으로 필요하게 되는데, 이러한 전자저항막층은 수백도가 넘는 고온 및 잉크와 접촉으로 인한 부식 및 산화 문제가 발생할 수 있는 열악한 환경에서 사용되므로, Ta, SiN과 같은 보호층을 필수적으로 필요로 한다. 그러나 최근 잉크젯 프린터의 고해상도 고속화, 대면적 인쇄성 등과 같은 다양한 요구 증가에 따라, 잉크젯 프린터의 저전력 구동이 이슈로 떠올라 열효율에 방해가 되는 보호층을 제거할 필요성이 제기되고 있다. 지금까지는 Poly-Si, $HfB_2$, TiN, TaAl, TaN _0.8 등의 물질들이 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질로 연구되거나 실제로 사용되어져 왔으나, 이러한 물질들을 보호층을 제거하는 경우 쉽게 산화되거나, 부식되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 기존 전자저항막의 기능을 만족시키면서, 산화나 부식에 대한 강한 내성을 가져 보호층을 제거하더라도 안정적으로 구동이 가능한 하이브리드 기능성(히터 + 보호층)을 가지는 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 자기조립특성을 가져 정밀제어가 가능한 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)을 이용하여 원자/나노 단위의 미세 구조 컨트롤을 통해 내열 내산화 내부식성 저온도저항계수를 동시에 가지는 다기능성 전자저항막을 설계 및 개발하고자 하였다. 전자저항막 개발을 위하여 우수한 내부식 내산화성을 가지고 결정립 크기에 따른 온도저항계수 조절이 가능한 platinum group metal들과 전기 저항 및 내열성 향상을 위한 물질의 복합구조막을 원자증증착법으로 증착하였다. 또한, 전자저항막 증착시 미세구조와 공정 변수가 내부식성, 내산화성, 그리고 온도저항계수에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여, proto-type의 inkjet printhead를 구현하였다.

• 한국재료학회지
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• 제2권5호
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• pp.366-374
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• 1992

S-2유리섬유직물과 폴리에스터 수지로 구성된 적충복합재료를 케블라 49 Thread로 1/2인치, 1인치 2인치 간격으로 스티칭하여 스티칭 간격에 따른 물성과 충격 강도의 변화로부터 최적스티칭 조건을 구하였으며 또한 스티칭하지 않은 적층복합재료와의 물성차를 비교연구하였다. 인장실험과 3점굽힘실험을 통해 시편의 종류별 기본 물성을 알아보았고, 234.7J의 충격에너지를 가해 시편의 파단 현상과 에너지 흡수 능력을 조사하였다. 파단에너지의 약 50% 정도인 110.2J의 충격에너지로 3회 반복실험하여 시편의 손상정도와 충격강도를 비교 검토하였다. 인장실험과 굽힘 실험의 결과 1인치 간격으로 스티칭한 시편이 가장 높은 강도를 보였으며, 충격실험에서도 가장 뛰어난 에너지 흡수능력 및 손상에 대한 저항을 보였다. 반복충격 실험의 결과 스티칭하지 않은 시편은 현저한 충격강도의 감소를 보인 반면 스티칭한 시편은 반복충격에도 에너지 흡수능력이 우수하게 유지되었다. C-scanning으로 손상부위를 관찰한 결과 스티칭으로 인해 손상영역의 확산이 억제되어 현저히 감소함을 보여주었다. 스티칭 간격이 너무 조밀한 경우 강도의 향상보다는 스티칭으로 인한 손상이 더 커져서 1/2인치 간격으로 스티팅한 시편의 경우는 인장강력이나 충격에너지 흡수가 스티칭하지 않은 시편에 비해 오히려 감소하는 결과를 나타내었다. 그러나 이러한 감소에도 불구하고 외부충격에 의한 손상영역의 확산은 효과적으로 억제되어 국부적인 손상만이 발생함을 알 수 있었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.54-54
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• 2012

전통 날염방식(Silk Screen)과 디지털날염(Digital Textile Printing)을 비교해보면, 디지털날염은 디자인에서부터 날염까지의 전공정을 완전히 디지털화함으로서 다양하게 디자인할 수 있고 미묘한 색감의 흐름을 표현할 수 있어서 자연스러운 이미지의 표현이 가능하다. 그러나 현재 디지털날염을 피혁이나 직물에 적용하기에는 프린팅속도가 느려서 생산성이 낮고 이미지 내구성(세탁, 승화, 일광, 및 마찰견뢰도)이 낮은 등 많은 단점을 가지고 있다. 또한 신발산업은 현재 중국이나 동남아시아 등 개발도상국의 등장으로 수출의 국제적 경쟁시대에 접어들면서 대량생산이나 획일적인 디자인으로부터 벗어나 고부가가치 상품을 생산해야하는 과제를 안게 되었다. 한편 가죽에 응용가능한 잉크는 크게 수성, 유성, 용제형과 자외선 경화형의 잉크가 있으며 자외선 경화형 잉크는 자외선을 이용하여 기존의 잉크의 단점을 보완한 것이다. 자외선 경화형 잉크는 자외선 램프를 열원으로 하여 이온 또는 라디칼 중합, 광중합을 하며, 에너지 소비가 적어 경제적이며 시스템 가동시 비활성 기체가 필요하지 않다. 또한 자외선 경화형 기술은 상온에서 이용할 수 있으며 잉크의 경우 건조하는 데 걸리는 시간이 필요하지 않다. 또한 시스템을 가동 시키거나 중지 시키는 것이 쉬우며 고속으로 연속적인 일을 처리할 수 있다. 프린터의 크기가 작아 공간 효율이 유리하며 용제나 $CO_2$가 발생하지 않아 친환경적인 기술이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자외선 경화형 시스템을 잉크에 적용하여 피혁 표면에 프린팅한 다음 그 견뢰도를 측정함으로써 그 효과를 알아보았다. 세탁에 의한 Matlab 측정값으로부터 용제형 잉크의 경우는 세탁 전, 후 line width가 큰 차이를 보이나 자외선 경화형 잉크의 경우는 그 차이가 적음으로부터 자외선 경화형 잉크가 용제형에 비해 색상 탈리가 적었음을 말한다. 또한 raggedness값 역시 마찬가지 결과를 보여 안료 색소와 피혁의 접착성이 향상된 것을 알 수 있다. SEM을 이용한 피혁의 표면과 단면 사진을 보면 용제형보다 자외선 경화형 잉크를 사용한 피혁이 좀 더 매끈한 표면을 보이는데 이것은 접착기능을 하는 아크릴레이트에 의해 균일한 날염이 가능하기 때문이라 고 생각된다. 이상의 결과로부터 자외선 경화형 잉크가 세탁, 마찰, 일광 견뢰도가 우수함을 알 수 있었으며 기존의 용제형 잉크를 대체할 수 있는 좋은 재료라고 생각된다.

• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.195-205
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• 2001

염색가공공정은 에너지 다소비형이며, 염색조업을 수행하는 과정에서 약 4$0^{\circ}C$ 정도의 열원폐수를 다량으로 방출하고 있지만 이를 회수할 수 있는 기술개발이 이루어지지 않아서 아직 미활용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 열원폐수의 열을 회수하여 이용할 수 있는 방안을 마련하기 위하여 먼저 염색공정의 특성을 고찰하고. 직물별, 공정별 에너지원단위를 조사한 결과 상대적으로 에너지원같위가 높은 T/C, T/R 교직물 업체나 폴리에스테르 염색업체에서 폐수열을 회수하여 이용하기에 적합한 것을 알 수 있다. 그리고 염색업체별, 계절별 폐수의 배출량과 온도를 조사한 결과 각 업체당 평균 폐수배출량은 20,470톤/월이고, 평균폐수온도는 41.$0^{\circ}C$로 나타났다 또한, 배관 침적, 폐쇄 등으로 폐열회수시스템의 안정적 운전이나 열교환기의 성능에 악영향을 끼칠 수 있는 SS의 경우 폴리에스테르 염색폐수가 가장 낮아 폴리에스테르 염색폐수가 폐열회수에 가장 유리할 것으로 판단되었다. 염색공장에서 기존에 사용하고 있는 시스템과 폐수열이용 시스템의 에너지단가를 비교해보면 폐열회수시스템에서 압축식 열펌프를 적용하면 에너지단가는 22.50원이 되어 매우 경제적이며, 증기생산을 위한 보일러 연료로 LNG를 사용하는 업체에 압축식 폐열회수시스템을 적용할 경우가 투자비 회수기간이 2.09년으로 경제성이 매우 우수한 것으로 나타나 열펌프시스템의 적용기술을 보급할 수 있는 기반을 마련하였다.