• 교육녹색환경연구
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2023

범죄는 예방이 더 중요하다는 인식이 확산되면서 국내에도 범죄예방 환경설계 방법인 CPTED가 도입되어 다양한 공간에 적용되고 있다. 이에 본 연구에서는 안전한 학교의 설계를 위해 CPTED의 근간이 되어준 '조망과 은신'의 이론의 개념과 적용방법을 고찰하고 이를 기반으로 초등학교의 공간을 분석하여 특성과 방법을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 사례연구의 대상은 최근 10년 이내에 완공된 해외의 중소규모 초등학교 가운데 창의적 발상이 돋보이는 6곳을 선정하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 조망의 공간특성은 구성의 입체성과 동선의 주목성으로 나눌 수 있었다. 구성의 입체성은 구조와 요소를 활용한 공간 입체성 그리고 파노라마와 전망의 시선 입체성의 설계방법으로 구현되고 있었다. 동선의 주목성은 형태, 재료, 색채를 활용하고 있었. 은신의 공간특성은 크게 매스의 분절과 공간 위요성으로 도출되었다. 매스의 분절성은 매스들의 관입, 적층, 병치, 중첩을 통해 선형, 중심형, 방사형, 그리드형, 클러스터형으로 재조합될 수 있으며 공간의 위요성은 크게 상부형과 측면형의 설계방법으로 구분되었다. 사례의 대상들이 국내의 사회적 여건이나 교육방식과 다른 점도 있지만, 초등학교 복합화와 개방화의 흐름 속에서 안전한 초등학교 건축을 위한 이론적 틀이자 설계방법에 대한 기초자료가 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.697-704
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• 2021

3D 프린팅 FDM방식의 재료인 필라멘트 중 차폐성능을 지닌 필라멘트는 국내에 판매되지 않고 있으며 관련 연구도 미비하다. 이에 본 연구는 금속 입자가 함유된 필라멘트의 물성과 방사선의 차폐능력을 평가하여 3D 프린트를 이용한 방사선 차폐체 개발의 기초자료를 제공하고자 한다. 금속입자 강화재가 함유된 금속 필라멘트 5가지를 선정 후 ASTM의 평가방법을 이용하여 인장강도, 밀도, XRD, 무게측정 등 물성을 평가하고 방사선 차폐능력을 알아보기 위하여 한국산업표준의 방호용구류 시험방법에 따라서 방사선 차폐율을 구하였다. 인장강도는 PLA + SS가 가장 높았고 ABS + W가 가장 낮았으며 밀도는 ABS + W 가 3.13 g/cm3으로 가장 높게 나타났다. XRD결과 시편의 표면의 입자의 XRD peak 패턴이 각 입자 강화재 분말 금속의 패턴과 일치함을 확인 할 수 있어 프린트된 시편이 분말금속이 함유 되었음을 확인하였다. 3D 프린트 복합 필라멘트별 차폐효과는 ABS + W, ABS + Bi, PLA + SS, PLA + Cu, PLA + Al의 순서로 실효원자번호와 밀도에 비례하여 차폐율이 높게 나타났다. 본 연구에서는 강화재로 금속 분말이 함유된 금속입자 복합 필라멘트는 방사선의 차폐능력을 가지는 것이 확인되었으며 향후 방사선 차폐용 필라멘트의 사용가능성을 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권3호
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• pp.198-203
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• 2023

목적. 이 연구의 목적은 건강한 치열에서 치실 방법을 사용하여 인접면 접촉을 비교하고, 이를 셀룰로이드 스트립 방법, 금속 스트립 방법과 비교하여, 공간측정에 가장 효과적인 방법을 알아보는 것이다. 재료 및 방법. 건강한 자연치열을 가진 성인 20명(남자 10명, 여자 10명)을 피실험자로 선정하였다. 임상경험 5년 이상의 치과의사 1인이 치실 방법, 셀룰로이드 스트립 방법, 금속 스트립 방법을 이용하여 인접면 접촉을 평가하였다. 치실 방법으로 수집된 자료는 Mann-Whitney U test를 사용하여 95% 신뢰수준 하에서 R 프로그램을 이용하여 분석하였다. 그리고 치실을 이용한 인접면 접촉 평가에 셀룰로이드 스트립과 금속 스트립을 사용한 인접면 접촉의 평가를 비교하였다. 결과. 건강한 치열에서 약 80%에서만 적절한 접촉강도를 유지하고 있었으며, 전치부보다 구치부가 더 적절하게 유지하고 있었다(P < .05). 성별에 따른 접촉강도는 전치부에서는 남성이, 구치부에서는 여성이 적절한 접촉을 하는 것으로 나타났다(P < .05). 일치성 척도인 카파 지수(Kappa index)를 이용하여 치실에서 얻은 결과에 대한 셀룰로이드 스트립과 금속 스트립 실험 결과 간의 일치성을 분석한 결과, 셀룰로이드 스트립을 사용하는 것이 금속 스트립을 사용하는 것보다 더 유리한 것으로 나타났다. 결론. 건강한 치열에서 약 80%에서만 적절한 접촉강도를 유지하고 있었으며, 인접면 접촉의 평가에서 다양한 두께의 셀룰로이드 스트립을 사용한다면 보다 정확한 공간 측정의 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.425-432
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• 2023

본 연구에서는 바이오차를 혼입한 탄소 저감형 콘크리트 기술을 개발하고자 한다. 주요 인프라 분야인 건축과 터널에 단열성능과 탄소 포집이 가능한 바이오차를 혼입시킨 콘크리트의 성능 평가 실험을 수행하였다. 콘크리트 배합은 바이오차 혼입률 0, 5, 10, 15 및 20 %와 물-바인더 비를 0.25, 0.30, 0.35 및 0.40으로 선정하여 배합조건을 구성하였다. 각 배합별 물리적 특성을 평가하기 위해 단위중량, 총 공극률 및 투수계수를 측정하였고, 역학적 특성을 파악하기 위해 콘크리트 압축강도, 휨강도를 측정하였다. 바이오차를 혼입한 탄소 저감형 콘크리트의 단열 효과를 향상 시키기 위한 주요 인자는 회귀분석을 통해 바이오차 혼입률, 단위중량, 콘크리트 강도 및 열전도율은 서로 밀접한 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 향후 혹한기후 특성을 갖는 북방지역에 단열성능을 높이기 위한 단열재료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제42권6호
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• pp.594-602
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• 2023

현재까지 바닥충격음은 중량 바닥충격음 연구가 주를 이루었다. 경량 바닥충격음의 경우 뜬 바닥구조만으로 충분히 차단성능을 확보할 수 있었기 때문이었다. 뜬 바닥구조에서 중량 바닥충격음의 경우 바닥완충재의 동탄성 측정을 통해 저감성능을 어느 정도 예측할 수 있다. 하지만 최근 사후 확인 제도의 도입으로 인해 다양한 바닥구조가 개발되고 있다. 특히, 완충재가 사용되지 않는 바닥구조에서는 경량 바닥충격음에 지대한 영향을 미치는 것이 바닥마감재이다. 하지만 바닥마감재에 대한 탄성이나 물성을 측정하여 경량바닥충격음을 효과적으로 저감 하기 위한 연구는 부족한 실정이다. 이 연구에서는 사후 확인 제도 도입 이후 중요해 질 수 있는 바닥마감재의 경량바닥충격음 저감성능 예측하고자 하였다. 공동주택 바닥마감재로 사용되는 다양한 재료를 선정하여 실제 실험실에서 경량바닥충격음 차음성능을 측정하고 간이 실험으로 진동 전달특성 파악을 통해 경량바닥충격음 예측 가능성을 확인하고자 하였다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.441-447
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• 2023

최근 경량 소재에 대한 수요 증가로 기존 금속과 복합재간 접합 관심이 지대하다. 리벳팅과 같은 볼트 체결인 기계적 결합의 경우 응력 집중, 균열 및 박리가 발생함에 따라 접착제를 사용한 화학적 결합이 주목받고 있다. 본 논문에서는 접착제의 접합강도 향상을 위해 레이저 및 플라즈마 표면처리를 진행하였으며, 이에 대한 접착특성을 평가하고자 한다. 접합강도 실험을 위해 흔히 자동차용 소재로 사용되는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP), CR340(Steel)과 Al6061(Aluminum)을 실험 소재로 선정해 레이저 및 플라즈마 표면처리를 진행 후 단축전단강도를 측정하였다. 플라즈마 표면처리 후 CFRP-CR340 및 CFRP-Al6061 이종소재 시편에서 각각 접합강도가 7.3% 및 39.2% 향상되었다. CR340-Al6061 시편은 레이저 표면처리에서 기준 시편대비 56.2% 증가하였다. 플라즈마 표면처리 후 표면자유에너지(SFE)가 향상되었는데 이는 화학반응 메커니즘을 통해 손상을 최소화해 접합강도 향상을 나타낸 것으로 사료된다. 레이저 표면처리는 물리적 표면처리로 거친 접합 표면 생성으로 인해 mechanical interlocking 효과로 인해 접착 강도가 향상된 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 실제 구조물 파손의 대표적인 원인인 피로파손을 예방하기 위해 장기 피로시험을 진행 할 예정이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권2호
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• pp.129-139
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• 2008

해양생태독성평가를 위한 표준시험방법 개발을 위하여 해양생태계의 1차 소비자인 윤충류 및 저서 요각류를 이용한 시험방법을 정립하였다. 표준시험생물로 윤충류 Brachionus plicatilis와 저서 요각류 Tigriopus japonicus를 선정하였으며, endpoint는 윤충류 신생개체의 사망률(24 hr $LC_{50}$) 및 개체군성장률(48 hr $EC_{50}$)과 저서 요각류 유생($100{\sim}200\;{\mu}m$)의 사망률(48 hr $LC_{50}$)로 설정하였다. 표준시험방법은 미국재료시험협회 (ASTM)의 독성시험법을 참고하였으며, 표준시험생물은 국내 해양생태계의 특성 및 종의 유용성 등을 고려하여 재설정하였다. 윤충류 B. plicatilis와 저서 요각류 T. japonicus는 광염성으로 $5{\sim}35\;psu$ 구간에서 실험이 가능하고, 또한 배양이 용이한 점이 고려되었다. 상기 두 종을 이용한 독성시험은 시험생물 확보 및 배양이 쉽고 시험기간이 짧고 간단한 장점이 있는 반면 독성시험의 민감도가 무척추동물의 유생을 이용한 시험법보다 떨어지는 단점이 있다. 두 종 모두 해양유입 유해물질을 이용한 독성실험결과, 농도-반응의 선형관계가 뚜렷하였다. 카드뮴을 이용한 윤충류 개체군성장에 대한 실험실간 교차분석결과 $EC_{50}$이 각각 39.3 mg/L와 33.7 mg/L로 유사한 값을 보였다. 따라서 윤충류 및 저서 요각류는 독성시험생물로서 유용한 것으로 판단되며, 위의 두 종중 최소 1종은 해양생태 독성실험의 "battery test"에 포함할 것을 권장한다.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2024

이중 롤러는 Gap block 설계에 따라 동일한 크기와 하중 조건에서도 다양한 변형 양상을 가질 수 있다. 이러한 특성을 활용하여, 본 연구에서는 제품 이송 과정에서 발생되는 주름과 같은 결함을 최소화하기 위한 Carbonfiber reinforced plastic (CFRP) 이중 롤러의 Gap block 설계 방법을 제안한다. 가장 먼저, Gap block에 대한 주요 설계 변수와 공정 정밀도를 고려한 분석 case들을 선정하고, 유한 요소 해석을 활용하여 CFRP 이중 롤러의 변형 양상을 추출한다. 여기서, 본 연구의 목적을 만족하는 최적의 Gap block 설계를 수행하기 위해, 제품과 롤러가 접촉하는 지점들 간의 변형 편차에 기반하여 CFRP 이중 롤러의 변형 양상들을 비교 분석한다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 Gap block 설계 방법을 통해, 롤러의 직경 또는 길이와 같은 전체적인 크기 변화없이 제품 이송 시 결함을 크게 감소시킬 수 있는 최적화된 CFRP 이중 롤러를 구축할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.191-208
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• 2024

본 연구에서는 방사성폐기물 처분구조물의 안전성 및 건전성 평가를 위해 손상연동 수리-역학 복합 거동 해석 모델을 개발하였다. 콘크리트나 암반과 같은 취성재료의 파괴 모사에 널리 사용되는 Mazars 손상 모델을 선정하여 수리-역학 해석에 연동하였고, 예제 및 정해를 기반으로 개발된 해석 모델을 검증하였다. 개발된 해석 모델의 손상 입력 인자를 도출하기 위해 처분구조물 콘크리트 배합비로 제작한 시료를 대상으로 건조/포화 양생 조건에서 일축압축강도 및 간접인장강도 시험을 수행하였다. 실내 시험을 통해 도출한 입력 인자는 경주 월성 원자력 환경관리센터의 동굴처분 콘크리트 사일로를 모사한 2차원 유한요소해석에 적용하여 손상 고려 유무, 해석 기법 및 폐기물 하중 재하 조건에 따른 영향을 분석하였다. 연구를 통해 개발된 수리-역학-손상 모델은 향후 고준위 방사성폐기물 처분을 위한 심층처분장의 장기 거동 및 안정성 해석에 적용할 계획이다.

• Composites Research
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• 제37권2호
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• pp.86-93
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• 2024

내부 폼 코어는 자동차에 사용되는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 리어 스포일러의 성능에 중요한 역할을 한다. 하지만, 고속 주행 상황 (200 [km/h])에 대한 내부 폼 코어에 따른 CFRP 리어 스포일러에 관한 연구는 여전히 부족한 실정이다. 이러한 동기를 바탕으로, 본 연구에서는 고속주행 조건에서 다양한 폼 코어 종류에 대한 CFRP 자동차 리어 스포일러의 성능 분석을 수행하였다. 이번 연구에서 사용한 폼 코어의 종류는 Polymethacrylimide (PMI), Polyvinyl chloride (PVC), 그리고 Styrene acrylonitrile (SAN) resin이며, 선정된 폼 코어를 활용하여 진동 특성 및 고속주행상황에서의 거동 양상을 분석하였다. 추가적으로, 고속주행 상황에서 리어 스포일러의 내부 폼 코어의 중요성을 파악하기 위해 내부 폼 코어가 존재하지 않는 중공인 경우 또한 분석하였다. 그 결과, 변형 양상에서는 PMI 폼코어가 가장 좋은 성능을 보였고, 진동 특성에서는 PVC 폼 코어가 가장 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 중공의 경우에는 변형양상 및 진동 특성 모두에서 가장 낮은 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구를 통해 고속 주행상황에서 내부 폼 코어 구조가 CFRP 리어 스포일러의 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었으며, 또한 내부 폼 코어의 선택에 따라 강점을 보이는 특성이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다.