• Composites Research
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• v.30 no.2
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• pp.84-93
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• 2017

This study investigates thermal and mechanical characterization of environmental barrier coating on the $SiC_f-SiC$ composites. The spherical environmental barrier coating (EBC) powders are prepared using a spray drying process for flowing easily during coating process. The powders consisting of mullite and 12 wt% of Ytterbium silicate are air plasma sprayed on the Si bondcoat on the LSI SiC fiber reinforced SiC composite substrate for protecting the composites from oxidation and water vapor reaction. We vary the process parameter of spray distance during air plasma spray of powders, 100, 120 and 140 mm. After that, we performed the thermal durability tests by thermal annealing test at $1100^{\circ}C$ for 100hr and thermal shock test from $1200^{\circ}C$ for 3000 cycles. As a result, the interface delamination of EBC never occur during thermal durability tests while stable cracks are prominent on the coating layer. The crack density and crack length depend on the spray distance during coating. The post indentation test indicates thermal tests influence on the indentation load-displacement mechanical behavior.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.44-51
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• 1998

In this work, the in-situ viscoelastic characteristics of electropolymerized polypyrrole (PPy) thin film were investigated in the electrolyte solutions of $NaClO_4$, $LiClO_4$, and $KClO_4$ by using quartz crystal analyzer (QCA). One side of quartz crystal was used as a working electrode mounted in a special fabricated QCA electrochemical ceil. The resonant frequency and resonant resistance diagram (F-R diagram) was used to interpret the viscoelastic characteristics of Pby thin film and compared with AFM photograph. The resonant frequency, resonant resistance, and current were measured to analyze the redox reaction behaviors when the cyclic voltammetry was performed using AT-cut quartz crystal electrode coated with galvanostatically polymerized Ppy film. The result suggests that the Ppy film polymerized onto the crystal behaves as a rigid elastic layer at the initial stage of electropolymerization, while the film becomes a viscoelastic layer the polymerization proceeds further. At the same time, the film thickness increases and some morphological changes take place due to the penetration of electrolyte solution into the film. These phenomena take place when cyclic voltammetry was performed using different electrolyte solution compared with polymerization process.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1011-1015
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• 2005

본 실험에서는 부력 조건이 달라질 때 단공방류구에서 정체수역으로 수평방류되는 부력제트의 거동을 규명하였다. LIF (Laser Induced Fluorescence) 시스템을 이용하여 수행하였는데, LIF 시스템은 고해상도의 이미지를 취득할 수 있어 데이터의 정확도가 높으며, 동시에 한 평면상의 농도장을 일시에 측정할 수 있는 장점이 있는 기술이다. LIF 시스템은 크게 세부분으로 구성되어 있는데 방출시스템, 포착시스템, 처리시스템이 그것이다. 실험 조건을 고려해서 온수를 이용하여 주변수와의 밀도차를 재현하였으며, LIF 시스템의 추적입자로 형광염료 Rhodamine B를 사용하였다. 또한, 실험 데이터 취득과정에서 필요한 검정과정을 수행하였는데, LIF 시스템에서 검정과정은 레이저 입사광의 강도가 불균등한 분포를 가지는 점과 주변수의 매질에 의한 근의 감쇠가 발생하는 문제를 해결하기 위한 것이다. LIF 시스템은 부력제트의 농도장을 매우 정밀하게 측정할 수 있는데, 방류밀도 Froude 수가 변함에 따라 측정된 순간이미지를 통해 제트의 진화과정을 상세하고 가시적으로 확인할 수 있었다. 검정과정을 거친 농도 종단면에서 중심선의 연장선이 LIF 시스템에 의해 측정된 순간이미지의 중심선 궤적과 거의 일치하는 것도 알 수 있었다. 또한 LIF 시스템을 통해서 취득된 단일수평부력제트의 궤적과 중심선 희석률을 기존의 상용모형인 VISJET과 CORMIX1에 의해 예측된 결과와 비교$\cdot$분석한 결과, 제트 중심선 궤적의 경우, LIF 시스템을 이용한 측정값은 대체로 VISJET 모형의 결과와 일치하는 것으로 밝혀졌다. 중심선 희석률의 경우, LIF 측정값은 대체로 CORMIX1 모형, Cederwall(1968)의 경험식과 일치하는 경향을 보였다.0\%$일 때가 밸브를 $60\%$와 $80\%$ 개폐시켰을 때보다 $0.3kg/cm^2,\;0.29kg/cm^2$ 낮게 나타나 밸브를 전체 개방 했을 때 관로내의 수압이 상수설계기준에 적합한 수압을 유지함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.30 no.6
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• pp.5-21
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• 2014

It has been pointed out that the collapses of unsaturated road embankments caused by earthquake are attributed to high water content caused by the seepage of the underground water and/or the rainfall infiltration. Hence, it is important to study influences of water content on the dynamic stability and deformation mode of unsaturated road embankments for development of a proper design scheme including an effective reinforcement to prevent severe damage. This study demonstrates dynamic centrifugal model tests with different water contents to investigate the effect of water content on deformation and failure behaviors of unsaturated road embankments. Based on the measurement of displacement, the pore water pressure and the acceleration during dynamic loading, dynamic behavior of the unsaturated road embankments with about optimum water content and the higher water content than the optimum one have been examined. In addition, an image analysis has revealed the displacement field and the distributions of strains in the road embankment, by which deformation mode of the road embankment with higher water content has been clarified. It has been confirmed that in the case of higher water content the settlement of the crown is large mainly owing to the volume compression underneath the crown, while the small confining pressure at the toe and near the slope surface induces large shear deformation with volume expansion.

• Composites Research
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• v.30 no.3
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• pp.181-187
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• 2017

The effect of nanoscopic and microscopic Fe, $Fe_3O_4$, and Ni particles and their shapes and substrate materials on the heating behavior of thermoplastic polyurethane (TPU) adhesive films was investigated via induction heating. The heat generation tendency of $Fe_3O_4$ particles was higher than that shown by Fe and Ni particles in the TPU adhesive films. When the Fe and Ni particle size was larger than the penetration skin depth, the initial heating rate and maximum temperature increased with an increase in the particle size. This is attributed to the eddy current heat loss. The heating behavior of the TPU films with Ni particles of different shapes was examined, and different hysteresis heat losses were observed depending on the particle shape. Consequently, the flake-shaped Ni particles showed the most favorable heat generation because of the largest hysteresis loss. The substrate materials also affected the heating behavior of the TPU adhesive films in an induction heating system, and the thermal conductivity of the substrate materials was determined to be the main factor affecting the heating behavior.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.73-73
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• 2010

합금원소가 다량 첨가된 고합금강, 스테인리스강, Ni기 초내열합금 등은 용접시 혹은 후열처리 동안 열영향부 (HAZ: heat-affected-zone)에서 결정립계를 따라서 액화균열이 종종 발생한다. 이러한 액화균열은 급속한 가열시 HAZ의 결정립계가 국부적으로 용융되어 액상필름을 형성하고, 냉각시 수축으로 인한 인장구속응력에 의해 필름을 따라서 균열이 발생하여 생성된다. HAZ 결정립계 액화는 탄화물, 황화물, 인화물, 보론계 화합물 등이 급가열시 기지와의 반응에 의해 표피 액상을 형성하는 조성적 액화 (constitutional liquation)에 의한 액상의 결정립계 침투로 설명되거나, 결정립계 자체의 용융점을 상당량 낮추는 보론(B), 인(P), 황(S)등의 편석에 의한 국부적 입계 용융으로 주로 연관 지어 해석한다. HAZ 액화균열은 고온 입계균열 현상이므로, 결정립계의 특성에 따라 크게 영향을 받으며 결정립계 character 설계에 의해 액화균열 저항성을 개선시킬 수 있음을 유추할 수 있다. 한편, 본 연구자들은 최근 Ni기 초내열합금에 있어 입계 serration 현상을 새롭게 발견하였으며, 이론적 접근법을 통해 serration을 위한 특별한 열처리 방법을 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 본 연구에서는 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, 보론 편석 및 HAZ 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다. SIMS (secondary ion mass spectrometry)를 이용하여 열처리 직후 결정립계 보론편석 정도를 비교하였다. 파형입계 시편의 경우, 일반직선형 시편에 비해 결정립계에 보론편석 저항성이 우수함을 확인할 수 있었다. 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세조직을 정량적으로 분석하였다. 파형입계 시편 및 일반직선형 시편 모두 최고온도 $1060^{\circ}C$이상부터 입계 탄화물이 기지내로 완전 용해되고 입계가 액화되기 시작하였다. 최고온도별로 입계액화비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 훨씬 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화된 필름이 입계를 따라 전파되지 않고 부분적으로 단락되어 있음이 관찰되었다. 액화시험 후 투과전자현미경을 이용한 EDS (energy dispersive spectrometry) 분석을 통해 결정립계 액화의 주요원인은 입계 $M_{23}C_6$의 조성적 액화반응 보다는 보론 편석 (원자 및 $M_{23}(CB)_6$)으로 인한 결정립계 국부용융이 더 유력함을 유추할 수 있었다. 따라서 상기 결과로부터 입계구조가 안정되어 계면에너지가 낮은 파형입계가 보론편석에 대한 저항성이 우수하였으며, 이러한 결과는 액화 저항성에 대응되어 영향을 미침을 알 수 있었다. 게다가 파형입계에 액상 필름이 생성되더라도 낮은 계면에너지에 의해 비롯된 상대적으로 낮은 적심성 (wettability)에 의해 필름이 쉽게 전파되지 않음을 'Smith 입계 wetting 이론'을 이용하여 해석할 수 있었다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.22 no.5
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• pp.641-650
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• 2010

The concrete cracking from the restrained stress caused by the shrinkage may play significant cause of deterioration of concrete structures by allowing the permeation of sulphate and chloride ions which in turn triggers corrosion of steel reinforcement. In particular, the cracking becomes more critical as water binder ratio (W/B) is reduced and concrete strength increases. Therefore, it needs to evaluate correctly the comprehensive shrinkage behavior of concrete with high strength: high-strength concrete (HSC), ultra-highstrength concrete (UHSC). The unrestrained shrinkage tests, however, cannot estimate the net shrinkage effectively which affects cracking after full development of strength and stiffness because it does not consider the degree of restraint, strength development, stress relaxation, and so on. Therefore, in this study, both free and restrained shrinkage tests with variables of W/B (W/B of 30, 25 and 16%) and admixtures (fly ash (FA) and granulated blast-furnace slag (BFS)) for HSC, very-high-strength concrete (VHSC) and UHSC were performed. The test results indicated that the autogenous shrinkage and total shrinkage at drying condition were reduced as W/B increased and FA, BFS were added, and the cracking behavior was suppressed as W/B increased and FA was added.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.15 no.1
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• pp.29-39
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• 2005

For detecting a ground contamination survey, soil sampling method have been used a drilling or coring technique in general. However these methods are very difficult to systematically real-time monitoring of variation of contamination degree in field. ]'n this research frequency Domain Reflectometry (FDR) system was suggested and carried out to experimental approaches for determination of oil contamination on surface and underground. Experimental method using FDR method was discussed with feasibility of measurement in the laboratory column test. It is determined to degree of oil contamination due to response of dielectric constant re-lated with volumetric water content(θ/sub w/) and volumetric oil content( θ/sub al/ ) of saturated and unsaturated soil media. And physical properties such as effective porosity and oil residual ratio of saturated soil media were also measured through real-time monitoring works using installed FDR measurement sensors, which are defected characteristics of oil movement in the saturated soil media under the soil column tests. In the results of these experiments, a range of effective porosity was estimated to about 0.35 compared with initial porosity 0.40 of manufactured saturated soil media, which is also calculated to about 87.5% to the ratio of initial porosity to effective porosity. Finally oil residual ratio which is compared with volumetric water content and volumetric oil content was calculated about 62.5%.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.39-50
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• 2007

Barrier VII program is normally used for the design of flexible barrier, but if modelled properly it can be used for the analysis of vehicle impact to small sign posts. In this paper sign post is shown to be modelled as flexible barrier by combining beam and column elements at each beam node. Simulations with the Barrier VII program have been made for 7 impact cases composed of sign posts of circular and H section with rigidly connected support and breakaway support system. The impact speed used for the simulation ranged from 30km/h to 110km/h. The study shows that in the vehicle impacts to a circular sign post with high speed, the large deflection and high inertia force causes the sign plate to hit the windshield leading to a hazard to the occupants. It is also shown that impact to H section post results in small deflection of the post and abrupt velocity change and high deceleration of the impact vehicle causing severe damage to both the vehicle and occupants. Simulation study also shows that breakaway support system eliminates the potential danger of the vehicle impact to the rigidly connected small sign posts by reducing deflection of the post, abrupt change in velocity and deceleration level.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.480-480
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• 2018

전 세계적으로 자연 친화, 하천생태계 보전, 친수하천 등을 조성하기 위한 대대적인 하천 정비사업이 활발히 진행 중에 있다. 최근 홍수로 인한 제방 붕괴에 대응하기 위한 제방의 안정화 및 개선을 위한 방법으로 기존의 시멘트와 같은 혼합물질을 사용하지 않고 환경 친화적이고 지속 가능한 대안에 대한 수요가 증가되고 있는 추세이며 현재 노후화 된 불안정 제방에 대한 보강대책을 수립해나가는 과정으로써 친환경 신소재를 활용하여 제방을 보호하는 연구가 수행되고 있다. 제방사면에 적용되는 신소재는 바이오폴리머를 활용한 재료로써 공동연구기관 카이스트에서 개발된 환경 친화적인 물질로 미생물에 의해 유도된 고인장 및 인체 무해성 등의 특성을 갖고 있으며 경제적 타당성인 측면에서 시멘트와 비교 분석 되어야 하고 실제 현장에서의 적용 가능성, 신뢰성 및 내구성 검토 등 성능을 보장하기 위한 지속적인 연구가 필요한 상황이다. 이에 본 안동하천실험센터에서는 중규모 제방을 직접 제작하여 수리모형실험을 통한 친환경 신소재 활용 제방의 안정성 및 성능 평가를 실시하였다. 수리실험 조건은 카이스트에서 제시된 레시피를 기반으로 먼저 분말형태의 바이이폴리머를 물과 희석하여 만들어진 바이오폴리머 용액을 흙과 혼합한 뒤 제방표면에 직접 미장작업을 수행하여 실험조건에 따라 일정한 두께(1cm, 3cm, 5cm)로 피복하였다. 이후 월류 붕괴 실험이 가능한 3 - 5일 정도의 양생기간을 거쳐 실험을 진행하였다. 실험결과는 다수의 고프로(GoPro) 및 비디오 카메라 등 다양한 영상장치를 이용하여 픽셀기반의 영상분석기법을 활용한 시간 흐름에 따른 제방 사면에서의 붕괴규모를 산정하여 신소재의 피복 두께에 따른 제체의 붕괴 거동 및 안정성을 평가하였으며, 또한 제방 파괴부에서의 흐름 상황 및 유속이 붕괴 발달에 미치는 영향을 분석하기 위하여 PIV 분석을 실시하였다. 이번 연구의 최종목표는 지속적인 예비실험을 수행하여 월류 및 침투, 파이핑 등 파괴 인자 별 신소재의 성능 개선 및 개발된 새로운 공법에 대한 효과 검토를 통한 최적안을 도출함으로써 향후 실규모 실험실증을 통한 신소재 시공 및 공법에 대한 현장적용 가능성 검증을 거쳐 최종적으로 신소재 제방 공법 설계 기술, 신소재 및 공법 표준안, 제방공법 안정성 평가 가이드라인 등을 제시하고자 하며, 이러한 실험데이터를 축적함으로써 실제 제방 붕괴 시 비상대처계획 수립에 필요한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.