본 연구에서는 FRP 보강판 부착 콘크리트에서의 유도초음파 기본 모드의 전파 특성에 부착제인 epoxy의 두께와 물성이 미치는 영향을 알아보고자 하였으며, 이를 위해 FRP-epoxy-concrete로 구성된 다층 유도초음파 시스템을 모델링하고 모드 해석을 수행하였다. Epoxy 층의 두께와 탄성계수를 변수로 하여 해석을 수행한 결과, A0 모드에 비해 S0 모드가 epoxy 층의 두께와 탄성계수 변화에 큰 영향을 받으며, 이로부터 경계층인 Epoxy 층의 상태 평가에는 A0 모드에 비해 S0 모드가 유효하리라는 결론을 얻었다.
$80^{\circ}C$에서 열처리하거나, $80^{\circ}C$와 상대습도 85%인 습도 조건에서 처리한 황동이 피복된 강선 코드의 표면 상태와 고무와 접착 성질을 조사하였다. 열처리로 황동의 산화가 진행되었으며, 습윤처리 후에는 더 심하게 산화되었다. 처리기간이 길어질수록 전처리한 코드의 접착 성질이 나빠졌으며, 고무부착 정도가 심하게 저하되었다. 황동 피복층의 산화로 인한 코드의 접착 성질 저하를 산화아연층의 과도한 성장과 연계지어 설명하였다.
본 연구에서는 2번에 분리타설된 교량 슬래브의 휨 및 전단거동 특성에 대한 실험연구를 수행하였다. 분리타설된 슬래브의 거동은 구콘크리트의 표면상태, 다우웰 철근량 및 접착층의 부착강도에 의해 큰 영향을 받게 되므로, 본 연구에서는 이와 같은 변수를 변화시켜 실험을 수행하였다. 본 연구결과 초기균열이 발생할때까지는 콘크리트의 표면상태 및 다우웰 철근량에 따라 구조거동에 큰 차이를 보이지 않으나, 극한하중상태에 도달하면 구콘크리트의 표면상태가 양호하고 아크릴수지 처리와 다우웰 철근이 많을수록 분리타설된 슬래브는 일체로 거동하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구결과는 앞으로 교량에서 2층으로 분리타설하는 철근콘크리트 슬래브의 설계를 위한 유용한 자료와 토대를 제시하고 있다.
본 체결부는 필라멘트 와인딩으로 제작된 연소관, 복합재 쐐기 그리고 알루미늄 내부 링으로 구성된다. 여기서 연소관은 헬리컬 층과 후프 층으로 이루어져 있다. 이러한 복합재 연소관의 성능 향상을 위해 체결부의 설계 변수에 따른 유한 요소 응력 해석이 수행되었다. 이때 접착 층을 난-소성 거동 재질로, 쐐기부와 알루미늄 링간의 접촉 상태는 ABAQUS의 접촉 표면 요소로 모사 되었다. 또한 해석 결과의 정확성을 입증하기 위해 내압에 의한 체결부 밀림 변위와 연소관 몸체의 원주 방향 변형도를 수압 시험과 비교하였다. 쐐기와 알루미늄 링간의 완벽 접착은 쐐기와 연소관간의 접착 층에 높은 전단 변형을 발생시켜 체결부 조기 파괴의 원인이 된다. 쐐기와 알루미늄 링간의 미 접착은 쐐기와 연소관사이의 접착 층 전단 응력을 감소시키는 반면 내부 알루미늄 링의 미끄러짐 거동으로 체결부 복합재의 반경 방향 변형을 증가시켜 파괴를 유발하였다. 그러나 쐐기부와 알루미늄 링간의 미접착 상태에서, 원주 방향 와인딩으로 체결부 지점을 보강한 경우, 알루미늄 링의 미끌어짐이 억제되어 체결부 지점의 복합재 원주 방향 변형값이 감소했다.
방수시스템(WPS)의 성능은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계상세, 그리고 시공의 질에 따라 영향을 받고, 주로 인장접착강도(TAS)로 측정되는 교면과의 접착성에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재 8종의 WPS의 성능을 아스팔트 포장층 혼합물의 종류, 시공시 혼합물의 온도, 포장층의 두께, 반복주행시험에 따른 접착특성을 중심으로 인장접착특성을 비교하였다. 또한 TAS 시험 후 계면에서의 탈리상태를 조사하였다. WPS에 대한 TAS 시험결과 SMA 혼합물이 밀입도 혼합물 보다 TAS가 크게 나타나 아스팔트 혼합물 종류에 따라서 차이가 났다. 시트식 방수재는 아스팔트 혼합물의 종류에 상관없이 시공온도가 높은 것이 접착력이 더 크게 나타났으나 도막식에서는 방수재 계열별로 다소 차이가 있고 시트식과 같지 않은 것으로 나타났다. 포장층 두께에 따른 영향은 방수재 종류에 상관없이 대동소이한 것으로 나타났다. 반복주행시험에 따라서 시트식에서의 접착력은 하중 재하지점>하중재하 않은 곳>하중 재하지점 옆 부근의 순서로 나타났고, 도막식에서는 방수재 종류에 따라 다르게 나타났다. 또한 방수재의 종류 및 특성에 따라 방수시스템 계면에서의 탈리상태가 다르다는 것을 알 수 있었다.
OLED 소자를 용액공정으로 제작함에 있어 음극 전극의 용액공정화가 기술적인 난제이므로 별도의 기판에 음극 전극을 형성하고 PEI 층을 접합층으로 사용하여 이를 다른 기판의 소자와 물리적, 전기적으로 연결하는 연구를 진행하였다. PEI 용액의 농도, PEI 층의 두께 및 첨가제 혼합 등을 변수로 하였으며 접착력 측정기와 EOD 소자 제작을 통하여 특성을 확인한 결과는 다음과 같다. PEI 용액의 농도가 높을수록 접착강도가 증가하였으나 막 두께의 증가로 전류 밀도가 감소하였다. 0.1 wt% PEI 용액에 첨가제로서 조비톨과 PEG를 혼합한 결과 PEG를 0.5 wt%의 농도로 혼합한 조건에서 900 mA/cm2 의 최대 전류 밀도를 얻었으며 양호한 접착 상태와 소자의 점등도 확인되었다.
반도체 칩과 리드프레임을 접착하고 있는 얇은 접착제층에 전단하중이 가해질 때 발생하는 응력상태를 조사하고 있다. 계면 응력상태를 해석하기 위해서 경계요소법이 사용되고 있다. 선형 탄성이론을 적용하여 해석하면, 강체와 접착제의 계면이 자유 경 계면과 만나는 부분에서 $\gamma^{\lambda=1}$(0<1<1) 형태의 응력 특이성이 존재한다. 이러한 특이성으로 인해, 모서리 균열이나 계면 박리가 발생할 수 있다.
소아치과 임상에 있어서 교정용 밴드는 매우 다양한 용도로 일상적으로 사용되고 있다. 그러나 교정용 밴드와 치아 사이에 시멘트가 불균일하게 분포되어 치아 법랑질 탈회나 치은염이 유발됨을 간혹 보게 된다. 본 연구는 이러한 문제를 근원적으로 차단할 수 있는 균일한 시멘트 층을 유지 한 밴드 장착방법을 모색할 목적으로 시도되었다. 발치된 상하 제 1 대구치를 복제한 치아모형에 이에 적합한 교정용 밴드를 선택하여 접착용 시멘트로 세 가지 방법으로 접착시켰다. 방법 1에서는 접착용 시멘트를 밴드 내면에만 도포하였고, 방법 2에서는 접착용 시멘트를 밴드 내면과 치아의 축면에 도포, 방법 3에서는 접착용 테이프를 밴드의 상연에 부착한 상태에서 밴드 내면에 접착용 시멘트를 도포하였다. 접착용 시멘트가 경화된 후 밴드를 치아에서 벗겨내고 내면의 시멘트 분포상태를 관찰하였다. 실험 결과, 밴드 내면에만 시멘트를 도포한 방법 1의 경우보다는 방법 2와 3의 경우에 시멘트가 더 균일하게 도포된 것으로 나타났다. 따라서 교정용 밴드를 장착하는 과정에서는 접착용 시멘트를 밴드 내면에만 도포하는 방법보다는, 치면에도 시멘트를 가하거나 잉여 시멘트의 교합면측 탈출구를 봉쇄하는 등의 방법이 균일하게 도포된 시멘트 접착을 달성하는 좋은 대안이 될 것으로 판단되었다.
내구성과 관련하여 구조부재의 수축문제가 목구조에서는 커다란 관심사가 되고 있다. 특히, 목재 소재를 적극 활용하는 전통공법에서는 짜맞춤 부위, 부재와 벽 등에서 발생하는 건조수축에 의한 갈라짐 등의 결함이 더욱 문제시되고 있다. 또한, 최근 기둥-보 공법에서 많이 사용되고 있는 국내산 낙엽송 집성재의 이용에 있어서도 함수율변화로 인한 수축과 팽윤에 대한 검토를 행할 필요성이 제기되고 있다. 낙엽송 소재와 접착층수를 달리한 낙엽송 집성재의 시험편에 대해 다양한 함수율상태에서의 치수변화율을 살펴보았다. 건조수축에 의한 치수변화 억제효과는 3층 이상의 접착층을 가지는 시험편에서 그 효과가 현저함을 알 수 있었다. 그리하여, 소재를 사용할 경우 최종사용조건에 맞추어 건조를 충분히 행하거나, 구조부재로 집성재를 이용함으로써 건조수축 문제를 어느 정도 해결할 수 있는 것으로 판명되었다.
포푸라와 일본잎갈나무는 속성조림 수종으로 적극 장려되고 있으나 구조용재로서 저재질인 까닭에 그 이용도가 제한되고 있다. 따라서 이들의 이용도 증진과 수요의 안정화를 위하여 대량으로 소비되는 일반 건축용재로 이용할 수 있는 형질의 개량과 강도 증진을 목적으로 임업시험장에서 1967년부터 포푸라와 일본잎갈나무의 집성재 제조조건을 구명하기 위하여 본 시험연구를 시작하여 현재까지 포푸라와 일본잎갈나무의 접착, scarf 접착성능과 실대형통직, 만곡 집성재의 제조조건 및 이 수종 구성집성재 제조에 의한 포푸라재의 집성강도 증진과 lamina 형질이 집성 강도에 마치는 영향을 구명한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 접착제 Resorcinol Plyophen #6000에 의한 미류(Populus deltoides)와 일본잎갈나무(Larix leptolepis)의 단일 수종, 이수종 접착성능, 방부처리, 미류의 접착성능과 미류와 일본잎갈나무의 scarf 접속 정착성능 및 방부처리, 마류의 scarf 접착성능을 구명한 결과 1.1 Block 전단 및 안장선단 시험에 의한 접착성능은 평균 목파율이 65%로 우수하였고, 미류는 촉단면이 경단면보다, 일본잎갈나무는 경단면이 촉단면 보다 접착성이 양호하였다(표 1, 2참조). 1. 2 방부제 Na-PCP는 resorcinol 수지 접착제의 접착력에 영향 하였으나 집성재 제조에 요구되는 접착력에는 영향하지 않았다(표 3, 4참조). 1. 3 Plane scarf joint 접착에 있어서 안전한 scarf비는 일본잎갈나무 1/12이상, 미류는 1/6이상이 요구되고 방부처리 미류의 plane scarf joint 접착의 안전 scarf 비도 무처리재와 같이 1/6 이상이 요구되었다(표 5, 6, 7 및 8참조). 2. 접착제 Resorcinol Plyophen #6000에 의한 미류와 일본잎갈나무의 단일 수종 및 이수종구성 집성재의 상대 접착력과 삶음반복 접착력 및 접착층의 박리시험에 의한 접착성능을 구명한 결과 2.1 실대형 통직, 만곡 집성재의 block 전단 상태 접착강도는 허용 최소상태 접착강도의 3배 이상이였으며 삶음반복 접착 강도는 상태접착 강도의 1/2로 감소 되었으나, 허용 최소 기준 삶음반복 접착강도의 2배 이상으로 실대형 내수 집성재 제조의 안전성이 확인되였다(표 9 및 10참조). 2.2 실대형 통직, 만곡집성재의 박리율은 미류, 이수종(일본잎갈나무+미류), 일본잎갈나무의 순으로 높았으나 최대치는 일본잎갈나무의 통직집성재(3.5%)로서 허용 최대 기준율보다 적었다.(표 11 참조) 3. urea 수지 접착제에 의한 이태리포푸라(Populus euramericana)와 일본잎갈나무의 단수종, 이수종 및 lamina 형질에 따른 5 ply 구성 통직 접성재의 휨강도 시험, 압축강도 시험에 의한 집성강도와 접착성능을 구명한 결과 3.1 집성강도가 요구되는 건축 구조용재를 목적으로 이태리포푸라와 일본잎갈나무의 이수종 구성 집성재를 제조할 때에는 수종 구성을 L(일본잎갈나무)+P(이태리포푸라)+L+P+L로 하는 것이 양호하였다.(표 12참조) 3.2 수심과 옹이를 가지는 lamina로 구성된 집성재의 경성 강도는 무결점 lamina로 구성된 집성재 강도보다 현저히 강도가 감소되므로 강도가 요구되는 구조용재로서의 집성재 제조에는 이들 결점 부재의 분산 집성이 필요하였다.(표 13참조) 3.3 실대형 통직 집성재의 FPL 전단 상태 접착강도는 허용 최소기준 상태 접착강도의 2배 이상으로 urea 수지접착제로서 이을 수종의 내장주조용 집성재 제조가 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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