• 한국재료학회지
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• 제6권9호
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• pp.972-978
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• 1996

본 논문에서는 1673K에서 소결한 PSZ/Ni 복합재에 대한 종 탄성계수, 파괴강도, 파괴에너지 등의 기계적 특성을 평가하기 위해, 개량형 소형펀치시험을 행한 결과에 대해 논의한다. 또한 파면관찰과 AE법을 통해 이들 재료의 고온환경에서의 미시파괴과정도 조사하였다. 시험온도는 293K, 1073K, 1273K, 1473K의 4종류로 하였으며, PSZ/Ni 복합재료의 체적 조성비도 80/20, 60/40, 40/60, 20/80의 4종류이다. 이들 실험결과로부터, 1073K이상의 고온에서 Ni 함량이 60%인 PSZ/Ni 복합재가 파괴강도 및 파괴에너지가 가장 우수한 것을 알았다. 파면관찰에 의하면 이 재료의 조성비에서 파고거동이 취성으로부터 연성으로 천이하는 것을 확인할 수 있었다.

• 기계와재료
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• 제2권3호통권5호
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• pp.120-127
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• 1990

미래지향적 고부가가치의 첨단산업 전반에 걸쳐 기계요소 부품 재료로서 주목받고 있는 화인 세라믹스의 가공에 있어 다이아몬드 연삭 숫돌에 의한 연삭, 절단 가공은 가장 중요한 위치를 차지하고 있는 기계적 제거 가공법이다. 그러나 세라믹스는 고경도, 고강도, 경취성 재료이기 때문에 다이아몬드 지립의 절인 마모가 빨라 능률적인 가공을 장시간 유지하기가 곤란하다. 여기서는 국내 기계 가공 작업 현장에 있어서 부품의 신소재 대체에 따라 필연적으로 사용하게 된 다이아몬드 연삭 숫돌에 대하여 작업자들이 범용 숫돌 사용시의 고정 관념만을 갖고 새로운 공구에 관한 기초 지식이나 Know-how없이 가공작업에 임하는 경우가 많아, 압력 절입 방식에 있어서의 연삭 능률 비교를 중심으로 평면 연삭이나 절단 등의 강제 절입 방식에 있어서의 연삭비, 연삭저항 등의 데이터도 첨부하여 세라믹스 가공을 위한 다이아몬드 연삭공구의 조건에 대해 논하고자 한다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.119-127
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• 1999

본 연구는 시멘트를 기초로 하는 준 취성재료를 2개 결합시킨 복합구조체의 파괴거동을 시뮬레이션 하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 작용하중방향에 직각으로 콘크리트와 시멘트를 적층하여 시편을 제작하였고, 비선형파괴해석에서 사용되는 각 구성재료별 파괴계수들을 구하기 위해 콘크리트와 시멘트 각각에 대해 3점휨시험 및 간접인장강도시험을 실시하였다. 시험을 통해 산정한 계수들을 도출한 이론식에 적용하여 복합체로 제작한 시편의 실험 결과치와 비교한 결과, 가상균열이론에 입각한 이론치와 실험결과치는 거의 유사한 경향을 나타내었다. 또한, 파괴에너지와 강도의 향상은 복합체를 구성하는 구성재료의 적층순서에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 따라서 구조물의 목적에 맞게 복합체를 적절히 배열하므로써 구조물의 취성과 연성을 상승시킬 수 있음을 본 연구를 통해 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.233-236
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• 2008

구조재로서 목재는 자연에서 쉽게 얻을 수 있는 재료로서 뛰어난 미관, 가공성 등으로 인해 전통가옥이나 사찰 등에 널리 사용되어져 왔지만, 콘크리트나 강재에 비해 연소와 부식의 우려 등 내구성에 문제를 가지고 있다. 따라서, 목재를 구조부재로 활용하기 위해서는 타 재료와의 하이브리드화가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 구조용집성재보(100${\times}$200${\times}$3000(mm)), 콘크리트슬래브(800${\times}$100${\times}$3000(mm), fck=21MPa) 및 전단연결재(볼트, 래그스크류)로 구성된 합성보의 탄소성거동을 평가하기 위하여 구조 실험을 수행하였다. 실험결과, 전단연결재의 종류와 간격에 무관하게 항복비(항복내력/최대내력)가 크고, 항복 후에는 바로 취성파괴로 연계되었다. 따라서, 이러한 취성파괴를 방지할 수 있는 휨보강(철근, 섬유쉬트 등)이 필요할 것으로 판단된다. 또한, 전단연결재 배치간격이 좁을수록 합성효과가 우수하여 사용성이 뛰어나기 때문에 경제적 설계와 재료의 효율적 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.255-261
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• 2005

본 연구에서는 매년 많은 양의 석탄회 발생으로 인한 환경오염을 줄이고 천연자원의 채취와 고갈로 인한 문제를 극복하기 위해, 산업 폐기물의 건설재료로서의 재활용 가능성을 확보하기 위한 기초적인 연구자료를 제시하였다. 압축강도실험을 통하여 재료에 대한 탄성계수값을 측정하였으며, 3점 휨파괴시험으로부터는 파괴에너지, 초기노치비, 노치민감도등을 평가함으로써 파괴역학적 파라메타를 제안하였다. 실험 결과, 초기강도는 콘크리트에 비해 낮으나 장기강도에서는 비슷함을 볼 수 있었다 하지만 파괴강도가 증가함에 따라 취성적인 경향을 보이면서 파괴에너지값은 낮음을 알 수 있었다. 또한 하중-변위곡선과 하중-균열개구변위곡선의 형태는 모두 비슷한 형태를 띠고 있었으며, 재령이 증가할수록, 노치비는 작을수록 최대하중값이 커지면서 파괴시의 처짐은 감소함을 알 수 있다. 하지만 파괴강도가 커지면서 취성적인 경향으로 최대하중이후의 연화구간의 기울기가 급해짐을 볼 수 있었다. 따라서 연성의 확보에 대한 추가적인 보완연구가 진행되어진다면 충분히 건설재료로 사용 가능할 것으로 판단되어진다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권4호
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• pp.220-230
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• 2006

3점 굽힘 하중을 받는 단일 PET 및 평판형 압전 복합재료 작동기(PCA)의 파괴거동을 음향방출(AE) 법을 이용하여 살펴보았다. 단일 PET의 경우 최대 굽힘하중에서 발생한 AE신호는 고진폭 및 긴 유지시간을 갖는 특징을 보였으며 FFT에 의한 지배 주파수 대역을 확인한 결과 $100{\sim}230kHz$의 비교적 저주파수 대역이었다. PCA의 경우, stage 1에서 발생한 80dB이상의 고진폭 및 $170{\sim}223kHz$의 저 지배 주파수 대역을 갖는 신호는 PZT층에서의 취성파괴 및 PZT층과 인근 섬유층 사이의 층간분리에 의한 것으로 추정되었다. 상기의 AE거동 해석결과와 광학현미경 및 주사전자현미경에 의한 손상관찰에 근거하여 비대칭으로 적층된 PCA의 파괴거동과 관련한 AE특성을 규명하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1417-1425
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• 1990

본 연구에서는 취성재료인 유리판이 충격을 받을 때 생기는 크랙패턴 특히, 콘 크랙의 발생 현상을 이론적으로 규명하여 취성재료의 충격파괴방지에 도움이 되게 하고져 하였으며, 판두께방향의 변형을 고려한 제1보에서의 삼차원 동탄성이론에 의한 응력해석방법을 이용하여 충돌점 및 충돌점근방에서의 변형율분포를 해석하였다. 또 한 고속 및 자유낙하 충격시험을 행하여 얻은 크랙의 패턴과 본 이론해석 결과인 변형 률 분포의 수치계산 결과와 비교함으로써 콘 크랙의 발생현상을 3차원 동탄성이론을 이용한 본 충격응력해석 방법에 의한 규명하였다. 변형률 분포의 해석은 국부변형을 고려한 Hertz의 접촉이론과 Lagrange의 고전판 이론을 이용하여 구한 충격하중계수의 크기에 따라 충격하중의 함수근사식을 바꿔가며 해석하였으며 충돌점으로 부터 0.1cm 간격으로 5cm범위까지를 해석하였다.

• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.241-246
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• 2017

취성을 가진 섬유강화플라스틱은 충격을 받을 때 충격에너지를 흡수하면서 섬유와 기지재 간 계면에서 탈착 및 박리가 일어난다. 이는 복합재료의 에너지 충격흡수정도의 지표로 삼을 수 있다. 복합재료의 취성을 해결하기 위해 pine과 복합재료의 접착에 대한 연구가 되어 지고 있다. 이번 연구에서는 열처리 된 pine이 탄소섬유강화복합재료와 에폭시 접착제를 이용하여 접착되었다. 최적의 열처리 조건을 확인하기 위해, pine을 160도 및 200도 조건하에 열처리를 하였다. Pine 및 pine/탄소섬유복합재료의 기계적 및 계면물성을 파악하기 위해 인장, 인장중첩전단 및 아이조드 실험을 하였다. 또한, 열처리에 따른 나뭇결간의 결합력을 확인하기 위해 나뭇결 수직방향으로 인장시편 제조 후 파단될 때 탄성파를 음향방출시스템을 이용하여 분석하였다. 160도 조건으로 열처리 했을 때 나무강화 효과로 기계, 계면 및 나뭇결간의 결합력이 좋은 것을 확인하였다. 그러나 과한 열을 주게 되면 열에 약한 헤미셀룰로오스가 분해되면서 잡아주는 인자가 줄어들어 물성이 감소하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.119-126
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• 2001

유리와 같이 취성이 큰 재료의 파단면을 주의하여보면 반원형의 곡선이 이따금씩 여러개 나타나 있는 것을 볼 수 있다. 이것은 진행 중에 있는 균열이 어떠한 부분으로부터 나온 음파(횡파)와 만났을 때 일어나는 흔적으로 Wallner선 이라고 한다. 초음파 Fractography는 파괴 시험시 강력한 초음파를 사용하여 파단면에 이와 같은 Wallner 선을 인공적으로 발생시켜, 파면해석을 통하여 파괴속도등 파괴연구에 필요한 정보를 얻는 수법이다. 이 수법은 유리와 같은 비정질 탄성태의 파괴속도 측정을 위해 Kerkhof에 의해 최초로 고안되었으며, 수지와 같은 점탄성재료에 대해서는 Takahashi에 의하여 PMMA(Polymethy1 Methacrylate)재에 강력한 초음파를 사용하여 그 가능성이 제기된 이후 PMMA와 EPOXY재등의 점탄성재료의 파괴속도측정과 파괴강성등의 측정에 본격적으로 연구되기 시작하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권2호
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• pp.99-104
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• 1998

사용중인 중화학 설비의 재료물성의 경년열화적 특성을 평가하기 위하여 기존 실험법의 인장시험편이나 충격시험편을 채취하기는 실제적으로 불가능하다. 인장강도등 인장특성과 비교한 결과 인장강도, 연신율, 항복강도, 종탄성계수와 소형펀치실험의 각 특성과 선형적 관계를 얻을 수 있었다. 또한 경년열화도를 평가하는 두구인 파면천이온도(FATT)와 비교하기 위하여 저온 소형펀치실험을 실시한 결과 충격실험을 통하여 구한 FATT온도와 소형펀치실험의 천이온도 ( $T_{sp}$ )와 일정한 관계가 있음이 밝혀져 사용재의 열화도를 평가할 수 있다.