• Elastomers and Composites
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• 제49권3호
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• pp.191-198
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• 2014

산성기를 도입한 폴리우레탄에 나노산화아연을 첨가하여 열가소성 폴리우레탄 탄성체를 합성하였으며, 합성된 폴리우레탄 탄성체의 기계적물성, 열적특성, 접촉각, 그립특성을 평가하였다. 그리고 산화아연의 함량과 입자 크기가 폴리우레탄 탄성체에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 나노산화아연을 도입한 경우 이온결합이 형성되어 산성기에 의한 수소결합과 동시에 작용하기 때문에 인장강도, 마모 등 기계적 물성 및 그립특성이 향상되는 것이 확인되었다. 폴리우레탄내의 산화아연 함량에 따른 물성평가 결과 나노산화아연 함량이 증가할수록 이온결합 도입에 의한 친수성이 커져서 wet slip이 지속적으로 상승되었으며, 기계적 물성은 산화아연에 의한 이온화율 50%까지 향상되다가 그 이후에는 감소되는 현상을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권10호
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• pp.39-49
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• 2018

본 연구는 심층혼합시료의 탄성계수를 파악하기 위하여 점토, 모래, 자갈의 입도 구성조건에 안정재 혼합비 8%, 10%, 12%, 14%로 혼합하여 총 320개의 공시체를 제작하였다. 이러한 공시체를 사용하여 일축압축시험을 수행하였고, 일축압축강도와 변형률을 분석하여 할선탄성계수와 접선탄성계수를 구하였다. 실내시험 결과 모든 심층혼합시료는 양생기간과 안정재 혼합비가 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하였는데, 이에 대한 할선탄성계수와 접선탄성계수도 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났다. 양생기간에 따른 탄성계수 값의 증가는 할선탄성계수보다 접선탄성계수가 크게 나타났지만, 탄성계수의 증분비는 할선탄성계수가 크게 나타났다. 안정재 혼합비 8%에 대한 탄성계수와 안정재 혼합비 10%, 12%, 14%에 대한 탄성계수 값을 비교하여 안정재 혼합비에 따른 탄성계수를 추정할 수 있는 상관관계식을 공시체 조건별로 구하였다. 심층혼합시료의 입경이 굵어지면 각각의 탄성계수가 증가하는 경향이 나타났으며,가장 큰 영향을 미치는 입경의 분포는 모래질의 구성비가 높을 때 나타났다. 한편 탄성계수증가는 공시체 종류별로는 모래질 공시체가 점토질과 자갈질 공시체보다 크게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 심층혼합시료의 입도 분포와 안정재 혼합비로 현장의 심층혼합지반의 적절한 지반정수를 제안할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.471-478
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• 2002

초음파를 사과의 비파괴 품질판정에 이용하기 위한 기초연구로서 계측된 저장기간에 따른 사과의 초음파 특성과 본 연구에서 계측된 사과의 기계적 특성을 이용하여 초음파에 의한 사과의 탄성계수 및 생물체항복강도 예측모델을 개발하고자 하였으며, 결론은 다음과 같다. 1. UTM을 이용하여 사과의 기계적 특성치를 분석하여 생물체항복점, 생물체항복변형량, 생물체항복강도, 파괴점, 극한변형량, 극한강도 및 탄성계수 등을 구하였다. 2. 사과의 기본 물성, 초음파 특성과 기계적 특성값 들을 분석한 결과 사과의 질량, 체적, 시간영역의 진폭(PTP), 제3영역 에너지 스펙트럼 밀도함수가 기계적 특성 중 생물체항복강도, 탄성계수와 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 3. 사과의 저장 기간, 질량, 체적, Peak-to-peak, 제3영역의 에너지값 등 5개의 독립변수를 가지는 다중선형회귀모형으로 사과의 탄성계수 및 생물체 항복강도 예측모형을 개발하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권4호
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• pp.311-317
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• 2011

자기장 응답 입자를 효율적으로 배향시킬 수 있는 네오디뮴 자석이 삽입된 몰드가 제시되었다. 입자 배향 공정을 통해 이방성 자기유변 탄성체가 제조되었으며 입자의 최적 첨가량은 30 vol.% 였다. 입자 배향성이 증가할수록 자기유변 탄성체의 인장강도는 감소하고 경도는 증가하였다. FFT 분석기를 통해 측정된 최대 자기유변 특성은 30 vol.%의 자기장 응답 입자를 포함한 자기유변 탄성체에서 나타났으며 인가전류 3 A에서 최대 59%의 전단 모듈러스 변화율을 나타내었다. 또한 인가전류와 자기장 응답 입자의 첨가량이 증가할수록 자기유변 탄성체의 전달성은 감소하였고 흡수 주파수 영역은 증가하여 우수한 댐핑 특성을 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.267-274
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• 2014

가교제 사용 없이 가교반응을 진행할 수 있는 경화시스템에 자기응답 입자를 분산시켜 자기유변 탄성체를 제작하였다. 클로로프렌 고무(CR)와 Maleic Anhydride(MAH)의 열과 압력을 이용한 개질법인 dynamic maleation의 공정을 이용하여 10 phr, $100^{\circ}C$에서 최적의 grafting ratio를 가짐을 FT-IR를 이용하여 확인하였다. 개질된 CR-g-MAH와 에폭시화 천연고무(ENR)를 반응 블렌드시켜 가교시켰으며 가교특성은 고무레오미터를 이용하여 측정하였으며, 30 wt%의 ENR를 첨가하였을 때 성형하기 적합한 스코치 시간과 가교속도를 가지는 것을 확인하였다. 자기응답성 입자(MRP)를 배향시키기 위해 설계 제작한 자기장부여장치를 이용하여 효율적으로 입자가 배향된 자기 유변 탄성체를 제조하였다. SEM을 통해 MRP의 분산 및 배향을 확인하였으며, 이방성 자기유변 탄성체의 인장강도는 등방성 자기유변 탄성체보다 낮고, 경도는 높음을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권4호
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• pp.318-328
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• 2012

본 연구에서는 blocked isocyanate와 하이브리드 기술을 이용해서 1액 경화형 폴리우레탄 탄성체를 제조하였다. 1액 경화형 하이브리드 폴리우레탄의 제조를 위해서 hydroxyl group을 포함하는 실리카 하이브리드를 합성하고 입자크기, 형태 및 탄성체 내의 하이브리드 입자분포를 확인하였다. 또한, 열해리특성, 기계적 물성, 성형특성을 조사하였다. 1액 경화형 폴리우레탄 탄성체의 열해리 특성을 평가한 결과 온도가 높을수록, 열처리 시간이 길어질수록 blocking된 isocyanate의 해리가 더 잘 진행되었다. 합성된 실리카 하이브리드는 직경이 23~27 nm이고 구형이었으며 하이브리드 폴리우레탄의 단면을 FE-SEM과 EDS를 사용해서 분석한 결과 하이브리드 입자가 폴리우레탄 분자구조 내에 잘 분산되어있는 것을 확인하였다. 하이브리드 폴리우레탄의 경우에는 하이브리드를 포함하지 않는 폴리우레탄 탄성체에 비해 기계적물성, 내마모성 및 열적특성이 향상되었으며 가소제를 사용하는 경우에는 물성의 변화가 거의 없는 것으로 확인되었다.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.113-120
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• 2002

전기변형(electrostriction)이란 물체에 전압을 인가했을 때 맥스웰 응력이 나타나고, 이로 인하여 물체가 변형되는 현상을 말한다. 이러한 성질은 대부분의 유전체에서 나타나는데, 특히 탄성계수가 낮은 엘라스토머에 적용하면 전기에너지가 효율적으로 변환되어 큰 변형과 힘을 발현한다. 이렇게 전기변형을 크게 일으키는 고분자를 전기변형 고분자(electrostrictive polymer, EP)로 분류하며, 이들은 구동체 및 센서, 인공근육, 음향전달 장치 분야로의 활용이 유망한 재료로 예견되고 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄과 아크릴 고무 등의 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 전극-EP-전극의 적층을 이루는 유니모프 구동체를 제조하여 구동시켰고 주파수를 증가시키면서 작동시킬 때 구동체의 운동범위가 감소하는 현상을 전기적, 기계적으로 해석하고자 유전율과 탄성율을 주파수에 따라 측정하는 한편, 고전적 적층이론을 이용하여 EP의 구동역학을 모델링 하였다. 실험결과, 주파수 증가에 따른 구동체의 운동 변위 감소는 재료의 유전 완화시간과 밀접한 관계를 가졌음을 알 수 있었고, 고전적 적층이론으로 해석한 유니모프 구동체의 운동은 실제 적용한 우레탄 구동체의 운동과 상당히 유사한 거동을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권6호
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• pp.474-482
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• 2016

가벼운 다공성 구조재로서 널리 사용되는 캘빈 폼(foam) 재료의 탄성특성을 초음파를 이용하여 조사하였다. 캘빈 폼의 구조는 tetrakaidecahedron의 단위 셀(unit cell)이 규칙적으로 3차원 배열된 구조를 갖고 있는데 본 연구에서는 SoildWorks 프로그램에서 캘빈 단위 셀을 설계하고 ABS 플라스틱 재료를 이용하여 3차원 프린터로 제작한 후 초음파시험을 수행하였다. 캘빈 구조체는 기공이 많은 재료이기 때문에 초음파가 투과할 수 없어서 빈 공간을 모두 파라핀 왁스로 충진하여 초음파가 투과할 수 있도록 하였다. 파라핀을 충진한 캘빈 구조체는 초음파의 비행시간(TOF)을 이용하여 초음파 속도를 계산한 후, 이 복합 구조체에 대한 탄성 구조 모델을 기반으로 캘빈 구조체만의 탄성계수를 계산하였다. 측정된 캘빈 구조체의 탄성계수 값은 모재(ABS 플라스틱) 탄성계수의 약 3.4%가 되는 것으로 나타났는데 이 평가 결과는 선행된 연구 결과들에서 나타난 실험값이나 이론 해석 결과와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.141-153
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• 2023

본 리뷰 논문에서는 일반 접촉 역학 이론과 더불어 유기탄성체 마찰에 관한 이론 및 배경을 소개한다. 특히 Greenwood & Williamson 접촉 역학 이론을 확장하여 거친 표면을 자기-아핀(self-affine) 특성으로 고려한 접촉 역학 및 마찰의 수학적 모델을 제시한 Klüppel & Heinrich 이론을 중심으로 유기탄성체 복합재료의 마찰 거동에 대해 살펴본다. 자기-아핀 특성에 의한 노면의 멀티스케일 거칠기로 인해 미끄러짐 마찰 시 유기탄성체 복합재료는 다양한 주파수에 따른 동적 변형이 가해지며 이때 재료가 나타내는 점탄성이 마찰 거동에 주요한 영향을 미친다. 따라서 유기탄성체 복합재료의 비선형 점탄성을 고려하여 광범위한 주파수 영역에서의 점탄성 거동인 마스터커브를 구축하는 원리 및 방법을 제시하였다. 마지막으로 유기탄성체 복합재료 마찰 이론을 타이어 트레드 컴파운드와 노면 간의 마찰에 응용한 실험적 결과와 그 물리적 의미를 이론과 접목하여 설명하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권4호
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• pp.274-280
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• 2004

신발중창용으로 사용되는 IP, PH 그리고 PU 발포체의 경도가 온도변화에 따른 발포체의 저장탄성율(G'), 충격력, 반발탄성율 등에 미치는 영향을 고찰하였다. 측정 온도가 감소함에 따라 PU 발포체의 저장탄성율은 현저히 증가하였으나, PH 및 IP 발포체의 경우 측정 온도에 따른 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. $20^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 측정 온도가 감소함에 따라 PU 발포체의 충격력은 증가하는 현상을 나타내었으나 PH와 IP 발포체의 충격력은 온도에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. $20^{\circ}C$ 이상의 온도에서 PH와 IP 발포체의 충격력은 현저하게 증가하였으나, PU 발포체의 경우는 큰 변화가 없었다. $-20^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$까지의 온도 영역에서는 PU 발포체의 반발탄성율이 PH와 IP의 경우 보다 낮게 나타났다.