• 청정기술
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• 제23권4호
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• pp.378-387
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• 2017

영구적 난연성기를 함유한 에폭시 수지를 얻기 위하여, 본 연구에서는 디하이드록시를 함유한 인 화합물[10-(2,5-dihydroxyphenyl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phospha phenanthrene-10-oxide, DOPO-HQ]과 디하이드록시를 함유한 실리콘 화합물(polydimethylsiloxane, hydroxyl terminated, PDMS)를 경화하지 않은 에폭시 프리폴리머(diglycidyl ether of bisphenol A, DGEBA)와 반응시킨 다음, 경화제(4,4-diaminodiphenylmethane, DDM)를 사용하여 경화반응 시킨 에폭시 수지를 제조하였다. 제조된 에폭시 수지의 각종 특성을 적외선 분광분석기(FTIR), 시차주사열량기(DSC), 열중량 분석기(TGA), 한계산소지수(LOI)/수직 연소 시험(UL 94-V test), 인장 및 충격 시험을 이용하여 분석하였다. 그리고 사용한 인 및 실리콘 화합물의 함량이 에폭시 경화물의 열적/기계적 성질 및 난연성에 미치는 영향을 조사하였다. 인 및 실리콘 성분이 함유된 에폭시 수지의 열적 및 기계적 물성이 단순 에폭시 수지의 물성에 비교하여 크게 향상되었다는 것을 알 수 있었다. 그리고 인 및 실리콘을 함유한 모든 에폭시 수지는 29.9 ~ 31.8%의 LOI 및 V-0 수준의 UL 94-V로 난연성 기준(LOI: 30% 이상, UL 94-V: V-0)을 통과한 반면, 단순 에폭시 수지는 LOI: 21.4% 및 UL 94-V: no rating으로 난연성 기준에 크게 못 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.80-87
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• 2020

본 연구는 고성능 폴리머 시멘트계 프리캐스트 제품의 개발 및 미세균열 발생 시 자기치유기능을 확보할 목적으로 경화제 무첨가 EMM의 물리적 성질을 검토하고, 그 물성에 영향을 끼치는 시멘트 매트릭스 내의 에폭시수지 경화도와 현미경을 통한 조직구조의 관찰과 함께 자기치유효과를 검토하였다. 그 결과, 경화제 무첨가 EMM의 폴리머 혼입에 의한 강도 개선 효과는 인장강도, 휨강도, 압축강도의 순으로 나타났다. 접착성은 콘크리트 피착체의 모세관 공극에 폴리머 필름의 형성에 기인한 투묘효과에 기인하여 크게 향상되었다. 투수저항성은 폴리머 결합재비 20% 및 고로슬래그 미분말 치환율 30%를 병용한 EMM에서 보통시멘트 모르타르 대비 97%의 감소율을 나타내 매우 우수하였다. 고로슬래그미분말, 팽창재 및 황산나트륨을 병용한 EMM의 균열 폭은 고로슬래그 치환율이 증가함에 따라 미미하게 감소하였으나, 고로슬래그미분말 치환율 20%에서 수중침지기간의 증가와 함께 서서히 균열부 자기폐색 효과를 관찰할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제39권3호
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• pp.506-513
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• 2015

Ethylidene norbornene(ENB)과 endo-dicyclopentadiene(endo-DCPD) 블렌드를 $1^{st}$ generation과 $2^{nd}$ generation Grubbs 촉매 하에서 ring-opening metathesis polymerization(ROMP)으로 제조하였다. ROMP 과정을 이해하기 위하여 시차주사열분석기(DSC)로 동적 발열거동을 분석하였으며, 반응 후 만능시험기(UTM)로 인장특성을 조사하였다. 반응속도는 endo-DCPD의 양이 적을수록 그리고 $2^{nd}$ generation 촉매 하에서 더 빨라졌다. 또한 endo-DCPD를 첨가할수록 그리고 $1^{st}$ generation 촉매 시스템에서 인장탄성률과 강도는 더 높은 값을 보였으나 강인성은 감소하였다. 이와 같은 인장특성의 변화를 젤 분율 측정과 파단면 관찰을 통하여 자세히 설명하였다.

• 접착 및 계면
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• 제19권1호
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• pp.13-18
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• 2018

루테늄촉매는 대기중에 노출되었을 때, 촉매활성정도가 떨어지게 된다. 루테늄 촉매의 촉매활성변화를 대기노출 일수에 따라 표면장력방법을 이용하여 정량적으로 확인하였다. 각 대기노출일수에 따른 루테늄 촉매를 이용하여 DCPD 중합 후 기계 및 계면물성변화를 확인하였다. 희석제와 10:1로 섞인 루테늄 촉매를 대기 중에 노출 시킨 후 각 일수에 따라 색깔 관찰하였다. 윌헴리 및 PTFE를 이용하여 표면장력을 구하고 이를 촉매활성 정도와 연관시켰다. 각 촉매를 이용하여 DCPD를 중합시키는 데 발열량을 실시간으로 측정하였다. 경화 후 p-DCPD에 대하여 인장강도를 측정하여 물성감소정도를 확인하였다. 또한, 유리섬유 간 마이크로드롭렛 풀 아웃 실험을 통하여 계면물성 또한 파악하였다. 표면장력방법을 통하여 촉매활성 정도를 확인하였을 때, 4일까지는 33 dyne/cm로 안정적이었지만, 6일 이후로 표면장력이 34 dyne/cm 이상 증가하는 것을 확인하였고, 이는 촉매의 산화와 연관시킬 수 있었다. 기계적 물성 확인하였을 때, 인장강도 및 계면강도 또한 6일 (인장강도: 38 MPa. 계면전단 강도: 26 MPa) 까지는 안정적이었지만 10일 (인장강도: 15 MP. 계면전단강도: 3 MPa) 이후로 물성이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.57-65
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• 2022

본 연구에서는 smart ultra-high performance fiber reinforced concretes (S-UHPFRCs)의 자기감지 능력을 검증하기 위해 인장과 압축 영역에서 휨 하중에 따른 S-UHPFRCs의 전기역학적 거동을 조사하였다. 휨 하중 하에서 S-UHPFRCs의 전기저항률은 초기균열 이후 다수의 미세균열을 보이는 변형-경화 거동으로 인해 계속해서 변화된다. 압축 영역에서 S-UHPFRCs의 전기저항률은 등가 휨 응력이 증가함에 따라 976.57에서 514.05 kΩ-cm로 (47.00%) 감소하였으며, 인장 영역에서는 979.61에서 682.28 kΩ-cm로 (30.40%) 감소하였다. S-UHPFRCs의 응력 민감도 계수는 압축 영역과 인장 영역이 각각 1.709와 1.098 %/MPa이다. S-UHPFRCs의 처짐 감지 능력은 압축 영역 (30.06 %/mm)이 인장 영역 (19.72 %/mm)보다 높았다. 초기 처짐 감지 능력은 측정 영역과 관계없이 처짐 감지 능력의 약 50%로 초기 처짐에 대한 우수한 감지 능력을 가지는 것으로 확인되었다. 휨 하중 하에서 S-UHPFRCs의 자기감지 능력은 압축 영역에서 더 높았으나 S-UHPFRCs는 건설 현장에 적용할 자기 감지 재료로 충분하다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권11호
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• pp.447-455
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• 2017

현대 산업에서 복합재료를 폭넓게 사용하고 있다. 특히 섬유를 기반으로 하여 레진으로 경화시킨 섬유 강화 플라스틱의 재료는 우수하면서도 비강도, 비강성이 뛰어난 경량화 소재로 주목받고 있다. 이 중에서도 탄소섬유를 이용한 탄소섬유강화 플라스틱은 다른 섬유와 달리 뛰어난 기계적 특성을 지녀 차량과 항공기 등 고강도와 경량성을 동시에 필요로 하는 곳에 쓰이고 있다. 본 논문에서는 탄소섬유강화 플라스틱으로 구성된 CT시험편으로 섬유 설계에 따른 인장특성을 해석적 연구를 통해 규명한다. 구멍을 가진 CFRP복합재료의 응력해석에 있어서, 인장환경에서의 파괴경향을 파악한다. 또한 적층각도에 따른 결과를 통하여 해석결과 값에 있어 적층각도 60°로 구성된 해석모델에서 가장 낮은 응력값이 발생함과 사전크랙의 변형에너지 가장 낮음을 알 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 실제 실험으로 적용된 구조물에서의 파괴형상을 예측하기 위한 기반데이터를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국주조공학회지
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• 제44권1호
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• pp.9-15
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• 2024

본 연구에서는 망간강을 소재로 하는 부품의 수명향상을 위해 망간강에 Ti의 첨가량을 변화하여 망간강을 주조하였으며, 주조한 소재의 특성을 확인하기 위하여 인장 및 표면 특성 그리고 베어링률 등 가공특성에 대해 조사하였다. 고망간강에 Ti 첨가 시 0.5%를 초과 시 결정립 미세화로 인한 합금의 강도가 향상되었으며 내부에 미세 탄화물이 형성시킴으로써 Mn만 첨가된 합금에 비해 표면의 마모에 대한 저항성을 높이는 결과를 나타냄을 확인하였다. 망간강에서 Ti의 함유량이 증가함으로 인해 인장강도가 증가함에는 큰 차이가 없었으나 마모성의 부분에서는 Ti이 Mn에 비해 마모성에는 미량이지만 더 큰 영향을 끼치며 Ti의 함량에 따라 탄화물의 크기 및 분포가 조대하고 균일하게 분포하였다. 망간강을 소재로 하는 부품의 수명향상을 위해 망간강에 Ti 첨가함으로써 강도 및 표면특성을 향상시킬수 있음을 확인하였다. Ti이 수지상정 결정립의 미세화로 인한 내마모성이 우수한 재질을 개발하는데 효과있음을 알 수 있었다. Ti가 첨가된 샘플에서 탄화물은 표면 거칠기에 대한 내성을 증가시키는 것으로 나타났으며 Mn강의 특성상 표면경화가 일어나기 시작하여 수명이 연장되는 것으로 보인다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.47-56
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• 2006

본 연구에서는 두 종류의 전단지간 대 유효깊이의 비(a/d)를 가진 전단에 취약한 보 네 개에 대한 반복하중 실험을 수행하였다. 실험군에는 $6d_b$의 정착 길이의 $90^{\circ}$ 절곡된 갈고리를 가진 두 개의 스터럽을 묶은 하나의 다발 스터럽(bundled stirrups)을 배근하였으며 대조군에는 직경 50mm의 원형 헤드를 가진 헤디드 바를 배근하였다. 하나의 헤디드 바의 철근 직경은 하나의 다발 스터럽의 철근 직경과 같기 때문에 효과적인 실험 비교가 가능하였다. 실험 결과는 헤디드 바를 배근한 보가 일반 스터럽을 가진 보보다 연성, 에너지 흡수량, 최대하중 이후의 거동에 있어서 뛰어난 구조 성능을 보여 주었다. 반복하중에 의한 콘크리트 피복과 부분 압축파괴에 의해 스터럽의 갈고리는 바깥 방향으로의 변형과 함께 정착 성능을 상실하였다. 반면에, 헤디드 바는 헤드의 정착손실 방생 없이 변형률경화 시점을 지나서도 변형이 발생하였으며 압축 철근의 좌굴 발생을 지연하는 데에도 기여하는 것으로 나타났다. 반복하중에 의한 감소된 인장경화를 고려한 하중-변위 예측은 뛰어난 정확도를 보여 주었다.

• 접착 및 계면
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• 제10권4호
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• pp.155-161
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• 2009

최근 자동차용 도료의 가장 큰 관심 중에 한 가지는 도장공정을 줄여 생산성 및 환경친화성을 높이는 "compact coating process"이다. 그 중에서 pre-primed 도료는 기존의 전착도료와 primer 도료를 대체하는 도료로서 각광받고 있는 기술이다. 용접이 가능한 weldable pre-primed 도료에서 가장 중요한 물성은 유연성, 내식성, 용접성 등이다. 본 연구에서는 부착성과 유연성이 우수한 polyester resin, 이를 개량하여 유연성을 극대화한 elastomeric polyester resin을 합성하였고, 내구성과 물리적 성질이 우수한 polyvinyliedene fluoride resin을 합성한 후 경화거동 및 인장물성 등을 평가하였다. elastomeric polyester resin을 사용한 도료시스템이 유연성 및 부착성 측면을 고려했을 때, pre-primed 도료시스템에 적용하기에 가장 적합하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권1호
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• pp.71-76
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• 2004

폴리우레탄 탄성체의 가교제로 널리 사용되고 있는 4,4'-methylenebis(2-chloroaniline)(MOCA)는 현재 독성이 높은 물질로 분류되어 있기 때문에 머지않아 사용이 제한될 전망이다. 본 연구에서는 MOCA와 유사한 구조를 가지는 1,3-propanediolbis(4-aminobenzoate)(PDBA)를 대체 가교제로 사용하여 폴리우레탄 코팅을 제조하고 물성을 조사하였다. MOCA와 PDBA를 polyoxypropylene($M_n$=2000)에 녹이고 각종 첨가제를 혼합하여 주제부를 제조하였다. 경화제로는 NCO-terminated toluene diisocyanate prepolymer를 사용하였으며, 주제와 경화제를 실온에서 혼합하여 폴리우레탄 코팅 필름을 제조하였다. PDBA을 이용하여 제조한 폴리우레탄 코팅에서는 MOCA를 이용한 경우에 비해 초기점도가 높았고 낮은 반응성으로 인하여 가사시간도 더 길게 나타났다. 또한 인장강도와 인열강도는 MOCA를 사용할 때에 비하여 매우 낮게 측정되었다. 그러나 촉매(Pb-octoate)량을 증가시키면 PDBA의 반응성 향상으로 인하여, 건조시간, 인장강도, 신율 및 인열강도 등의 특성이 MOCA를 사용하여 제조할 때와 유사하게 나타났다. 따라서 촉매 첨가량을 증가시키거나 다른 적당한 촉매를 사용함으로써, PDBA의 반응성을 향상시킨다면, PDBA는 폴리우레탄 코팅의 제조에 있어서 MOCA를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.