• 제목/요약/키워드: 팽창손실

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FCM 교량 가설 공법에서 임시 고정 강봉의 응력 변화 특성 (Stress Variation Characteristics of Temporary Fixed Steel Rod in FCM Bridge Construction Method )

  • 강현억;박완신;장영일;김선우;윤현도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.21-29
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    • 2023
  • 본 연구에서는 FCM 공법에서 교각과 캔틸레버 세그먼트의 임시고정을 위하여 주로 적용하고 있는 "내부 프리스트레싱 긴장재에 의한 임시 고정시스템(Stiching System)"에서 강봉의 응력특성을 분석하였다. 본 시스템에서 강봉은 교각과 PSC BOX를 내부에서 연결하여 인장 및 장착하므로 초기 긴장력의 변화 추이를 확인하기 어려웠다. 따라서, 강봉에 부착하여 강봉의 미세 길이변화를 측정할 수 있는 FBG센서를 활용하여 각 세그먼트 완료 전후에 계측 및 분석을 수행하였다. 분석 결과 캔틸레버 세그먼트 완료까지 발생한 강봉의 최대 연직 수축량의 75% ~ 90%가 강봉의 정착 ~ 1세그먼트에서 발생되었고, 이때 도입 긴장력의 최대 손실은 39%로 나타났다. 이와 같은 강봉의 정착 ~ 1세그먼트 완료까지의 긴장력의 과대 손실은 강봉 정착 중 시공의 정밀도 향상과 1세그먼트의 완료 이후 캔틸레버 세그먼트의 전도에 대한 안정성 확보를 위하여 재 긴장이 필요함을 의미한다. 2 ~ 마지막 세그먼트에서는 강봉의 응력이 완만하게 감소하였고 하절기에는 주두부 콘크리트의 연직방향 체적 증가에 상응한 강봉의 길이 증가로 인하여 응력의 감소가 일부 회복되는 경향을 보여 2~마지막 세그먼트에서는 대기 온도에 따른 강봉의 길이변화가 응력변화의 지배적인 요인인 것으로 판단된다. 강봉의 길이변화와 달리 강봉의 릴랙세이션에 의한 응력이완은 1.2 ~ 2.7%로서 매우 작은 비율로 나타났고, 강봉의 온도응력에 상응하는 반대방향 응력(강봉의 상하부 고정, 강봉과 콘크리트의 열팽창계수가 상이한 영향으로 발생)으로 대부분 상쇄되었다. 따라서, 강봉 정착 시기 조절 등 강봉의 내부응력 향상을 위한 방안을 제시하였다.

지중 내 공동 확장에 따른 이완영역 확인을 위한 실험적 연구 (Experimental Study for Confirmation of Relaxation Zone in the Underground Cavity Expansion)

  • 김영호;김호연;김연삼;유승경;한중근
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.231-240
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    • 2017
  • 최근 도심지에서 인적, 물적 피해를 초래하여 경제적 손실을 수반하는 지반함몰이 빈번히 발생하고 있다. 이는 노후화된 상하수관거의 파손으로 인한 토사유실, 다짐불량, 수평굴착, 수직굴착시 토류벽 차수미흡 등 인위적 요인에 의하여 대다수 발생한다. 지반함몰은 탐사를 통하여 사전 복구 및 보강을 통해 예방이 가능하지만 현존하는 공법으로는 긴급복구에 적용하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 비개착식 지반공동 긴급복구 기술 개발을 위해 지하수흐름에 의한 지중 내 공동을 모사하는 모형실험을 진행하였으며, 조성된 공동 주변을 자체제작한 이완영역탐지기를 이용하여 탐지하므로써 이완영역 범위를 추정하였다. 또, 모사지반내 형성된 공동에 석고를 주입함으로써 교란영역과 이완영역을 구분하였다. 지하수 흐름에 의한 지중 공동의 형상은 선행연구 되었던 상수관거 파손시 내부 압력에 의해 조밀한 상대밀도의 지반에서 조성된 파괴모드III와 유사하였으며, 이완영역탐지기를 이용하여 탐지된 공동은 상부에서 아칭형태로 형성됨을 확인 할 수 있었다. 또한, 지반에서 공동 중심 상부에서 이완영역과 교란영역의 길이비는 2:1로 형성되며, 외력에 대한 전단저항력의 감소의 차이인해 구분될 수 있음을 확인하였다. 즉, 사전보수 및 보강시 주입재로 사용되는 재료의 팽창성을 고려하여 2차 피해가 발생되지 않도록 주의해야함을 확인 할 수 있었으며, 추후 추가적인 실험을 통하여 다양한 지반변형 상태를 추가로 실시할 예정이다.

Sourdough 대체가 호밀-밀 혼합빵의 품질 특성에 미치는 영향 (Effects of Sourdough on the Quality Characteristics of Rye-Wheat Mixed Bread)

  • 김문용;전순실
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.625-632
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    • 2008
  • 본 연구에서는 sourdough의 대체량을 20%, 40%, 60% 및 80%로 달리하여 제조한 호밀-밀 혼합빵의 품질 특성을 실험하였다. Sourdough의 pH와 총산도는 배양시간이 길어질수록 pH는 감소하는 경향을 나타내었고, 총산도는 증가하였다. 호밀-밀 혼합반죽의 sourdough 대체량이 증가할수록 pH는 감소하는 경향을 나타내었고, 총산도는 감소하는 경향을 나타내었다. 호밀-밀 혼합빵의 pH는 대조군보다 sourdough 대체군들이 유의적으로 낮게 나타났고, 총산도는 높게 나타났다. 발효팽창력은 발효시간이 길어질수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, sourdough 20% 대체군이 111.43%로 가장 높게 나타났다. 비용적은 sourdough 20% 대체군이 1.87 mL/g로 가장 높았다. 굽기 손실률은 sourdough 80% 대체군이 7.39%로 가장 낮았다. 수분활성도는 대조군이 0.919로 가장 높았고, 대조군보다 sourdough 대체군들이 유의적으로 낮게 나타났다. 명도, 적색도 및 황색도는 sourdough 대체군들이 대조군보다 유의적으로 높게 나타났다. 견고성, 점착성 및 씹힘성은 대조군이 가장 낮았고, 대조군보다 sourdough 대체군들이 유의적으로 높게 나타났다. 한편, 부착성은 대조군이 가장 높았고, sourdough 대체군들이 대조군보다 유의적으로 낮게 나타났다. 부서짐성, 응집성 및 복원성은 대조군과 sourdough 대체군들 간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 탄력성은 sourdough 20% 대체군이 0.746으로 가장 높았고, 40% 대체군이 0.629로 가장 낮았다. Sourdough 20% 대체군을 제외하고, 겉껍질과 로프의 양 옆면 사이에 브레이크(break)와 슈레드(shred)가 관찰되었다. 관능검사 결과에서 빵 속살의 색상, 기공의 균일성, 빵 속살의 경도, 입안에서의 점착성 및 전체적인 기호도는 sourdough 대체량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였고, 호밀향과 쓴맛은 이와 반대의 경향을 보였다. 기공의 밀도, 탄력성 및 신맛은 대조군보다 sourdough 대체군들의 점수가 유의적으로 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면, 대조군의 호밀-밀 혼합빵이 관능검사에서 가장 높은 점수를 나타냈고, sourdough 대체량이 많아질수록 관능검사 점수가 다소 떨어지기는 하였지만, 전체적인 품질특성을 고려해 보면 $20{\sim}60%$ 대체는 sourdough의 향과 맛을 지니면서도 상당히 우수한 빵제품을 생산해 낼 수 있을 것으로 사료된다.

돼지 대동맥 판막과 폐동맥 판막의 고정 방법에 따른 양방향 압력-신장도의 비교분석 (Biaxial Strain Analysis of Various Fixation Models in Porcine Aortic and Pulmonary Valves)

  • 조성규;김용진;김수환;최승화
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제42권5호
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    • pp.566-575
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    • 2009
  • 배경: 심장 판막의 기능은 대부분 판엽의 성질에 의해 결정된다. 단방향성 압력 장력 검사로 광범위하게 연구 되었으나, 단방향성 압력 장력 검사는 자연 상태에서의 압력 부하를 측정할 수 없다. 이번 연구는 더 나은 이종 이식 판막의 개발을 위하여 돼지의 대동맥 판막과, 폐동맥 판막을 고정액에 따라 자연적인 상태에서의 물리적 변화 즉 앙방향성 압력-팽창성 변화를 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막을 아무것도 처리하지 않은 신선한 판막과 글루타알데하이드(glutaraldehyde, GA)로 고정한 군, GA에 에탄올과 같은 용매로 고정한 군으로 나누어 판막의 방사방향과 원주 방향의 양방향성 압력-신장도 변화를 조사 비교하였다. 결과: 신선한, GA고정 후의, 그리고 GA+ 용매 고정 후의 대동맥 판막(p=.00), 폐동맥 판막(p=.00) 모두에서 방사방향이 원주방향보다 압력 증가에 따라 더 잘 늘어 났다. GA 고정 후와 GA+용매 고정후의 대동맥 판막이 폐동맥 판막보다 각각 원주 방향과, 방사방향 비교했을 때 폐동맥 판막이 같은 압력에 대해 더 많이 늘어 났다(p=.00). 돼지의 신선한 대동맥 판막을 GA 고정 후에 원주 방향과 방사 방향에서 모두 신장도가 유의하게 감소 하였다(p=.00). GA+용매 고정 시에 방사 방향에서는 신장도가 유의하게 감소 하였으나(p=.00), 원주 방향에서는 그렇지 않았다(p=0.785). 그리고 GA 고정 그룹과 GA+용매 그룹간의 비교에서 원주 방향(p=0.785), 방사방향(p=0.137), 신장도가 유의한 차이는 얼었다. 폐동맥 판막에서도 GA 고정 그룹과 GA+용매 그룹간의 비교에서 원주 방향(p=0.718), 방사방향(p=0.910), 신장도가 유의한 차이는 없었다. 걸론: 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막의 GA 고정 시, 용매의 첨가는 물리적 손실은 가져 오지 않으나 신장도는 더 나아지지 않았다. 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막은 고정방법에 관계 없이 방사방향 신장도가 원주 방향보다 더 낫다.

새송이버섯 분말을 첨가한 식빵의 발효특성 (Fermentation Characteristics of Bread Added with Pleurotus eryngii Powder)

  • 이지연;이경애;곽은정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.757-765
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    • 2009
  • 새송이버섯 분말을 2.5%, 5.0%, 7.5%, 10.0%로 첨가하여 제조한 새송이버섯 식빵의 발효특성을 평가하였다. 새송이 버섯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 반죽의 pH는 유의적으로 증가하였으나, 발효팽창력은 감소하였다. 그리고 식빵의 무게는 새송이버섯 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하였으나, 반죽의 무게, 반죽수율 및 굽기손실율은 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 부피와 비용적은 새송이버섯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 크기는 새송이버섯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 감소하였고, 단면의 기공은 크기가 커지고 불균일해졌다. 색도의 경우 새송이버섯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 껍질색의 L값과 b값은 감소하였지만, a값은 유의적인 차이가 없었다. 빵의 내부색의 L값은 감소하였으며, a와 b값은 새송이버섯 분말의 첨가량과 비례하여 증가하였다. 조직감의 경우에는 새송이버섯 분말의 첨가가 경도, 깨짐성, 점성을 유의적으로 증가시켰으며, 응집성과 탄력성은 감소시키는 결과를 나타내었다. 유리아미노산 함량의 경우, Glu가 모든 항목에서 가장 많이 함유되었으며, Asp를 제외한 모든 아미노산은 새송이버섯 분말 첨가량이 증가할수록 증가하였다. 식별 검사의 경우, 새송이버섯분말의 첨가량이 증가함에 따라 색, 향, 단단한 정도, 맛난맛의 값은 증가하였으나, 기공의 균일한 정도, 탄력성, 촉촉함에서는 감소하는 결과를 나타내었다. 기호도 검사의 경우, 색에서는 대조구${\sim}5.0%$ 첨가구가 유의적인 차이 없이 선호되었으며, 향과 조직감에서는 2.5% 첨가구가 가장 선호되었다. 맛에서는 $2.5%{\sim}5.0%$ 첨가구가 시료간 유의적인 차이없이 높은 선호도를 보였다. 종합적인 기호도 값은 모든 항목에서 높은 점수를 받은 2.5% 첨가구가 가장 높았는데, 이상의 결과로부터 새송이버섯 분말을 2.5% 첨가하여 식빵을 제조하면 버섯분말을 첨가하지 않은 경우보다 맛, 향, 조직감뿐 아니라 다양한 생리기능 기능성을 갖는 식빵을 제조할 수 있을 것으로 생각된다. 향후 새송이버섯 분말을 첨가한 식빵의 기능성에 관한 연구도 필요한 것으로 사료된다.

미세 배선 적용을 위한 Ta/Cu 적층 구조에 따른 계면접착에너지 평가 및 분석 (Effect of Ta/Cu Film Stack Structures on the Interfacial Adhesion Energy for Advanced Interconnects)

  • 손기락;김성태;김철;김가희;주영창;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.39-46
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    • 2021
  • Cu 배선(interconnect) 적용을 위한 다층박막의 적층 구조에 따른 최적 계면접착에너지(interfacial adhesion energy, Gc) 평가방법을 도출하기 위해, Ta, Cu 및 tetraethyl orthosilicate(TEOS-SiO2) 박막 계면의 정량적 계면접착에너지를 double cantilever beam(DCB) 및 4-점 굽힘(4-point bending, 4-PB) 시험법을 통해 비교 평가하였다. 평가결과, Ta확산방지층이 적용된 시편(Cu/Ta, Cu/Ta/TEOS-SiO2)에서는 두 가지 평가방법 모두 반도체 전/후 공정에서 박리가 발생하지 않는 산업체 통용 기준인 5 J/㎡ 보다 높게 측정되었다. Ta/Cu 시편의 경우 DCB 시험에서만 5 J/㎡ 보다 낮게 측정되었다. 또한, DCB시험 보다 4-PB시험으로 측정된 Gc가 더 높았다. 이는 계면파괴역학 이론에 따라 이종재료의 계면균열 선단에서 위상각의 증가로 인한 계면 거칠기 및 소성변형에 의한 에너지 손실이 증가 하는것에 기인한다. 4-PB시험결과, Ta/Cu 및 Cu/Ta계면은 5 J/㎡ 이상의 높은 계면접착에너지를 보이므로, 계면접착에너지 관점에서는 Ta는 Cu배선의 확산방지층(diffusion barrier layer) 및 피복층(capping layer)으로 적용 가능할 것으로 생각된다. 또한, 배선 집적공정 및 소자의 사용환경에서 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 및 화학적-기계적 연마 (chemical mechanical polishing)에 의한 박리는 전단응력이 포함된 혼합모드의 영향이 크므로 4-PB 시험으로 측정된 Gc와 연관성이 더 클 것으로 판단된다.

고성능 리튬-황 전지를 위한 금속산화물을 첨가한 탄소나노튜브 프리스탠딩 전극 (Metal Oxides Decorated Carbon Nanotube Freestanding Electrodes for High Performance of Lithium-sulfur Batteries)

  • 신윤정;정현서;김은미;김태윤;정상문
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.426-438
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    • 2023
  • 차세대 전지로 주목받는 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도를 갖는 반면, 황의 절연 특성, 셔틀 현상 그리고 부피팽창으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 본 연구에서는 경제적이고 간단한 진공여과 방법으로 바인더와 집전체가 없는 프리스탠딩 전극을 제조하였고 탄소나노튜브(CNT)를 황의 전기전도도 향상을 위하여 사용하였다. 여기서 CNT는 집전체와 도전재 역할을 동시에 수행하였다. 추가로 리튬폴리설파이드의 흡착에 용이한 금속산화물(MOx, M=Ni, Mg)을 CNT/S 전극에 첨가함으로써 리튬-황 전지의 셔틀반응을 억제하였다. MOx@CNT/S 전극은 금속산화물을 도입하지 않은 CNT/S 전극에 비해 높은 용량 특성과 사이클 안정성을 나타내었으며, 이는 금속산화물의 우수한 리튬폴리설파이드 흡착 특성으로 인하여 황 활물질의 손실을 억제한 결과이다. MOx@CNT/S 전극 중에서 NiO를 도입한 NiO@CNT/S 전극은 1 C에서 780 mAh g-1의 높은 방전용량을 나타내었고 200 사이클 후 134 mAh g-1으로 극심한 용량 감소가 나타났다. MgO@CNT/S 전극은 비록 초기 사이클에 544 mAh g-1의 낮은 방전용량을 나타냈지만, 200 사이클까지 용량을 90% 유지하는 우수한 사이클 안정성을 나타내었다. 고용량과 사이클 안정성 확보를 위하여 Ni:Mg를 0.7:0.3의 비율로 혼합한 Ni0.7Mg0.3O@CNT/S 전극은 755 mAh g-1 (1 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후에도 90% 이상의 용량 유지율을 나타내었다. 따라서 이원 금속산화물의 CNT/S 프리스탠딩으로의 적용은 고용량 특성뿐만 아니라 가장 큰 문제인 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 개선하여 경제적이고 고성능 리튬-황 전지의 개발이 가능함을 시사한다.