• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.1
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• pp.41-49
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• 2021

3D printing techniques have been recently adopted in the construction industry. It mainly utilizes additive manufacturing which is the fabrication process depositing successive layers of materials without any formworks. Conventional cementitious materials may not be directly applicable to 3D printing because 3D printable cementitious materials is required to satisfy such characteristics as pumpability, extrudability, and buildability in a fresh state. This study aimed to investigate rheological properties and required performances of 3D printable cementitious materials, by reviewing existing studies. Test methods and equipments, evaluation results and characteristics of mixture additives were compared. Based on reviews of existing studies, this study indicates that the viscosity is mainly relevant to the pumpability of 3D printable materials whereas the yield stress and thixotropy are important in securing buildability of the materials.

• Composites Research
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• v.30 no.6
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• pp.379-383
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• 2017

A study on the low Earth orbit (LEO) space environment have been conducted as a use of composites have increased. Among the LEO environmental factors, atomic oxygen is one of the most critical factors because atomic oxygen can react and erode a surface of polymer-based composite materials. POSS (Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane) materials have been widely studied as an atomic oxygen-resistant nanomaterial. In this study, nanocomposites, which are composed of OG (Octaglycidyldimethylsilyl) POSS nanomaterials and DGEBA/DDM epoxy, were fabricated to find out its thermal and mechanical properties. FT-IR results showed that the nanocomposites were fully cured and contained OG POSS enough. Thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry were performed to measure the thermal properties of the nanocomposites. The initial mass loss temperature and char yield were increased through the filling of OG POSS. As the content of OG POSS increased, glass transition temperature tended to increase to 5 wt.% of OG POSS, but the temperature decreased significantly at 10 wt.% of OG POSS. The tensile test results showed that the content of OG POSS did not affect tensile strength and tensile stiffness.

• Composites Research
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• v.36 no.4
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• pp.281-287
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• 2023

Environmental pollution from waste and the climate crisis, due to rising global average temperatures, are reaching critical levels threatening human survival. Research is ongoing across various fields to solve this problem, with a key focus on developing eco-friendly, carbon-neutral materials. Our study aimed to integrate natural fibers, known for their environmentally friendly properties and lower carbon emissions, with carbon fibers. In general, combining high-strength and low-strength materials results in intermediate properties. However, we found that certain properties in our study exceeded those of typical carbon fiber composite materials. To validate this, we produced both carbon fiber composite materials and carbon fiber/natural fiber hybrid composite materials. We then compared their mechanical properties using a range of specific tests. Our results revealed that the hybrid composite material exhibited superior bending strength and fracture toughness compared to the carbon fiber composite material. We also identified the underlying mechanisms contributing to this strength enhancement. This breakthrough suggests that the use of hybrid composite materials may allow the production of stronger structures. Moreover, this can play a significant role in mitigating environmental pollution and the climate crisis by reducing carbon emissions, a major contributing factor to these global challenges.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.194-194
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• 2003

지르콘은 내침식성, 내마모성, 열 충격 저항성 및 기계적 물성이 우수하여 내화재료, 연마재료 등으로 다양하게 활용된다. 이러한 지르콘의 물성은 출발원료의 입도와 순도, 첨가제, 열처리 온도 등에 크게 의존한다. 본 연구에서는 출발 물질의 평균 입도를 각각 5$\mu\textrm{m}$와 3$\mu\textrm{m}$, l$\mu\textrm{m}$ 이하로 제어하였고, 시료의 열처리 온도를 135$0^{\circ}C$, 140$0^{\circ}C$, 145$0^{\circ}C$, 150$0^{\circ}C$, 155$0^{\circ}C$로 소결하였다. 각각의 지르콘 소결체는 미세 경도 측정, 결정상 분석, 밀도 측정, 미세구조 관찰을 통하여 특성 평가하였다. 미세경도 값은 140$0^{\circ}C$에서 소결된 지르콘의 가장 높았으며, 밀도는 150$0^{\circ}C$에서 소결된 지르콘이 가장 높으며, 155$0^{\circ}C$에서 소결된 지르콘은 과소결되어 전체적으로 물성이 저하되는 것을 관찰하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.25 no.3
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• pp.406-413
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• 2001

Blending has become an interesting way for preparing new materials with tailored properties. Unfortunately, many materials are incompatible due to the difference in their viscoelastic properties, surface energy and interaction. Therefore, the properties of polymer blends are not obtained as expected levels. Silicone rubber has an excellent heat-resistance and electrical characteristics, and ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber also has good mechanical properties. The purpose of this study is to develop a new engineering material which has excellent electrical and mechanical properties through blending of silicone with EPDM rubber.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.06a
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• pp.49-80
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• 1998

다른 프로세스와의 경쟁력확보를 위해서는 막소재의 혁신적인 성능향상이 수반되어야 한다. 그러므로 막소재의 물성에 대한 고찰이 필요한데, 이는 고분자재료의 고유한 성질에 \ulcorner랴 분리막의 성능이 좌우되기 때문이다. 막재료로서의 고분자의 성질은 매우 여러 가지가 있지만 본 고에서는 막분리성능에 크게 관련되는 고분자의 물성 및 종류에 대해 논하겠다.

• Composites Research
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• v.27 no.6
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• pp.219-224
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• 2014

Nancomposites manufacture has been developed rapidly, because of reinforcing effects of CNT in terms of mechanical, electrical and thermal properties. In this study, 10 wt% CNT paste was fabricated with good dispersion state and easy processability. Damage sensing and reinforcing effect of CNT paste were investigated in nanocomposites. 10 wt% CNT paste exhibited better tensile and flexural properties than those of general 1 wt% CNT nanocomposites. To observe the healing effect of CNT paste, a crack was made artificially with 30wt% CF30wt%/PP composites, and the CNT paste was filled inside the crack. The damage sensing of CNT paste in CF30wt%/PP composites was investigated by electrical resistance measurement and mechanical tests. CNT paste exhibited good reinforcing effect in mechanical properties of CF30wt%/PP composites, and this reinforcing effect was getting better with larger cracks. The reason was because CNT paste had good interfacial adhesion with CF30wt%/PP composites to resist crack propagation. In electrical resistance measurement, there was a jump in electrical resistance signal at the adhesion interface. The jumping signal could be used to predict fracture of CF/PP composites. CNT nanocomposites for damage sensing had crack reducing effect and damage detection using electrical resistance method.

• Ceramist
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• v.8 no.1
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• pp.50-56
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• 2005

압전재료의 다양한 에너지 변환특성 중 기계-전기 에너지간 변환 특성만을 이용하고자 하는 경우로 한정하고, 압전재료의 물성 및 진동모드, 재료물성 평가 사례들을 요약하여 소개하였다. 그러나 이상에서 설명한 압전특성은 매우 개략적인 개념으로서 우수한 압전 응용부품을 개발하기 위해서는 몇 가지 유의할 사항들이 있다. 압전재료는 보다 기본적으로 열에너지, 기계에너지, 전기에너지, 나아가서 Maxwell 방정식에 의해서 전기장과 연결되는 자기에너지까지도 연결시켜서 상호간에 에너지 변환작용을 일으킬 수 있는 특성을 가진다. 기계적 변형(S) = 탄성변형효과 + 역압전효과 + 열팽창효과 전기적 변위(D) = 압전효과 + 유전효과 + 초전효과 즉, 압전 응용부품이 온도변화 및 자기장이 인가되는 환경에서 순수하게 압전현상만을 이용하고자 한다면, 응용분야 및 주위환경에 따라 압전세라믹 소자가 외부 환경변화에 반응을 하지 않도록 적절한 차단 대책을 수립하여야만 한다. 그러나 압전재료의 외부 자기장의 변화에 대한 반응도는 전기장에 대한 반응도에 비해서 매우 작으므로 통상 무시해도 무방하다고 본다. 그리고 압전재료에서 전기장-기계장의 선형성이 보장되는 크기에는 뚜렷한 한계가 있고, 선형성 영역을 벗어나면 이력특성에 의해 비선형 특성 및 포화상태를 보이게 된다는 점 또한 주의하여야 할 점이다. 또한 압전특성은 Curie 온도이하에서만 존재하고, 그 이상의 온도에서는 쌍극자들의 지나친 운동성에 의해 결정 대칭성이 변하여 압전특성이 소멸되므로 사용 온도 구간에 엄격한 제한을 두어야 함도 응용에 유의하여야 한다.

• Composites Research
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• v.16 no.1
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• pp.42-49
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• 2003

Brittle matrix composites often have interfacial debonding between the fiber and matrix which may lead to strength and stiffness degradation. The effect of interfacial debonding and fiber volume fraction on the mechanical properties of composite material were studied by using finite element method. Firstly, the modelling of fiber and matrix constituting the composite material was simplified under some assumptions. Traction and displacement continuity conditions were imposed along the boundary of adjacent representative volume elements. In order to obtain the effective material properties of composite material, stiffness constants were inverted. Numerical values of longitudinal moduli in case of perfect bonding were compared with theoretical values obtained by rule of mixtures and yielded consistency. Material properties of composite with large debonding an81e were found to decrease even though the fiber volume fraction increased.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.41.2-41.2
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• 2009

최근 자동차 시장에서는 레이저 열처리에 대한 관심이 집중되고 있다. 이는 현재까지 사용되어 왔던 점용접에 비해 이음부 형상에 제한이 적고 자유도가 높으며 짧은 시간내에 용접을 마쳐 열변형의 문제가 적기 때문이다. 이러한 이점 때문에 자동차 시장의 기술개발 동향이 차체 부품의 경량화와 원가절감을 위한 신기술 개발로 레이저 가공 기술을 접목시키고 있으며 이러한 신공정 개발은 지속적으로 확대되어 가고 있는 추세이다. 본 실험에서는 차체 접합을 위하여 신기술로 대두 되고 있는 레이저 용접법으로 박판을 접합하였다. 실험 조건은 동일한 재료 두 판을 합쳐 전력량을 변화시켰으며, 전력량의 한 조건을 잡아 용접 속도에 변화를 주었다. 용접 샘플의 물성을 평가하기 위하여 제품 내부의 구조를 비파괴 시험법을 통하여 분석하여 내부적 결함 및 내부 구조를 관찰하고, 열영향부 및 용접부 내부의 조직을 관찰하여 신기술에 대해 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 산업용 단층 촬영기(CT X-RAY)를 이용하여 재료를 파괴하지 않고 용접상태에 따른 내부구조를 분석하였으며, 용접부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대해 경도를 측정하여 용접조건에 따른 경도양상을 관찰하였다. 또한 부위별로 조직을 관찰하여 재료 내부의 상을 관찰하였다.