• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.387-401
• /
• 2023

토압식(Earth Pressure Balanced, EPB) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine) 공법은 진동과 소음이 적어 도심지 지하공간 시공에 적극적으로 활용되고 있다. 이때 첨가제 주입은 막장압 유지, 전단강도 감소, 커터의 마모량 최소화, 굴착토의 투수계수 감소 등 다양한 효과를 보인다. 이러한 기술을 쏘일 컨디셔닝이라 하며, 일반적으로 첨가제로 폼, 폴리머, 벤토나이트 슬러리 등을 적용한다. 본 연구에서는 국내 터널 현장에서 빈번하게 조우하는 화강풍화토 시료에 대해 폼과 폴리머를 첨가제로 적용하여 유동학적 특성을 평가하였다. 슬럼프 시험을 통해 작업성(Workability)을 평가하고, 동일한 시험 조건에 대해 실내 가압 베인전단 시험을 수행하여 유동학적 특성을 평가하였다. 이때 슬럼프 값이 높아 작업성이 떨어지는 경우, 폴리머를 추가 적용하여 폴리머 적용이 유동학적 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 시험 결과, 폼 주입비(Foam Injection Ratio, FIR)가 증가함에 따라 슬럼프 값은 증가한 반면 토크, 첨두강도 및 항복응력, 겉보기 점도, 틱소트로피 면적은 감소하였다. 하지만, 폴리머 주입비(Polymer Injection Ratio, PIR)는 폼 주입비와 상반되는 결과를 확인하였다. 시험결과 비교를 통해 슬럼프 값과 항복응력 간의 상관관계를 제시하였다. 그리고 폼 만을 적용한 조건과 폼과 폴리머 모두 적용한 조건을 비교한 결과, 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 폼과 폴리머 모두 적용한 조건에서 더 낮은 항복응력이 도출되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제31권4호
• /
• pp.191-197
• /
• 2018

폴리머 폼은 다공성을 가장 큰 특징으로 하는 재료이기 때문에, 본 연구에서 비가역 열역학 관점을 기반으로 폴리머 폼의 기공 성장 및 합체를 고려한 손상 탄성 구성방정식을 개발하였으며, 개발된 구성방정식은 unilateral 손상의 효과를 고려하였다. 유한요소해석의 적용을 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 서브루틴 UMAT을 이용하여 제안된 구성방정식을 수치적으로 구현하였다. 비선형 유한요소해석 결과와 폴리머 폼의 인장 시험 결과와 비교를 통해 제안된 손상 모델의 유효성을 검증하였으며, 제안된 구성방정식의 재료모델상수가 손상에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 폴리머
• /
• 제34권5호
• /
• pp.442-449
• /
• 2010

본 연구에서는 hard segment 함량(%)별로 친수성의 폴리우레탄 프리폴리머를 합성한 후 다양한 발포 혼합 조성액을 이용하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다. 그 결과 사슬연장제를 도입한 폴리우레탄 프리폴리머가 도입하지 않은 것에 비해 기계적 물성이 우수하였다. 또한 폴리우레탄 구조에 hard segment 함량(%)을 높임으로써 폴리우레탄의 기계적 물성을 향상시킬 수 있었다. 한편 발포 혼합조성액에서도 F-68, 글리세린, CMC 등의 원료 배합비를 조정함으로써 최종적으로 제조된 폴리우레탄 폼의 기계적 물성과 흡수도, 흡수속도, 모폴로지 등을 조절할 수 있었다. 제조된 폴리우레탄 폼은 세포배양 결과 세포적합성이 우수하였고, 동물실험 결과 대조군인 거즈에 비하여 월등한 창상치유 효과를 보였으므로 창상치료용 소재로서의 적용 가능성이 높음을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.215-224
• /
• 1998

본 논문은 급성 간 부전 환자나 간이식 대기상태에 있는 환자에 이용하기 위한 체외 간 보조장치를 개발하기 위한 기초 실험에 관한 것이다. 밀도 33kg/m, 평균 직경 500um, 60-70%의 window를 가진 폴리우레탄 폼을 15% NCO-프리폴리머로 제조하였다. 폴리우레탄 폼에 접종된 간세포는 3일 후에 거의 모두 100-150um 크기의 구상체를 형성하였다. BSA 코팅을 한 폴리우레탄 폼은 BSA로 코팅하지 않은 폴리우레탄 폼보다 간세포 구상체 형성 시간이 더 짧았다. 폴리우레탄 폼에 형성된 간세포 구상체의 간 기능을 증명하기 위하여 암모니아 제거율과 요소 및 알부민 분비율을 측정하였다. 폴리우레탄 폼은 간세포 구상체 배양에 적합하며, 폴리우레탄 폼 내에서의 간세포 구상체 배양은 체외 간 보조장치로의 개발 가능성이 높다.

• Composites Research
• /
• 제17권2호
• /
• pp.21-27
• /
• 2004

본 논문에서는 화학처리된 페 페인트와 페 스티로폼을 사용한 폴리머 콘크리트를 제작하고 그 기계적 특성을 평가하였다. 또한 골재와 수지재의 조성비 변화에 따른 압축강도, 비중, 흡수율 등을 평가하였다. 실험결과로부터 페 페인트를 사용한 폴리머 콘크리트의 비중은 기존의 폴리머 콘크리트 보다 낮은 값을 가지며, 건축용 외장재로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제51권6호
• /
• pp.495-502
• /
• 2014

Glass-reinforced polyurethane foam (R-PUF) is widely used as the primary and secondary insulation of Mark-III type liquefied natural gas (LNG) cargo system. And, polyurethane foam (PUF) and polyisocyanurate foam (PIR) are often used for insulation of onshore structures or LNG storage and pipeline system. These polymeric foam materials are known for the characteristics that mechanical properties are dependent on strain rate and temperature. In this study, compression tests for R-PUF, PIR, and PUF were carried out for the estimation of mechanical behaviors under the cryogenic environment. The range of thermal condition was from room temperature to 110K and strain rates were $10^{-3}s^{-1}$ and $10^{-4}s^{-1}$. The test results were analyzed based on the conditions of strain-rate and temperature.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.572-577
• /
• 2012

Recently porous polymer has widely been applied to packaging, heat isolation, and sound absorption in various fields from the electrics to the automobiles industry. A lot of micro porosities inside foamed polymer provide lower heat conduction and lighter weight than non-porous polymer, because they involve gas or air during foaming process. In this paper experimental approaches of the UV laser micro machining behavior for Expanded Polypropylene (EPP) foamed polymer materials, which have different expansion rates, were investigated. From these results, the ablation phenomena were finally observed that the ablation is depended upon stronger photo-chemical than photo-thermal effect. This study will also help us to understand interaction between UV laser beam and porous polymer.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 방전 플라즈마 유기절연재료 초전도 자성체연구회
• /
• pp.15-18
• /
• 2004

피뢰기에 뇌 또는 이상전압과 같은 정격이상의 고장전류가 유입되어 발생하게 되는 순간적인 열 충격과 내부압력 상승은 폭탄이 내부에서 터지는 것과 같은 엄청난 양의 충격에너지이다. 본 연구에 있어서 폴리머 피뢰기의 제조에 사용된 모듈용 브레이드 복합재료는 압력해소 및 폭발 비산하지 않도록 하는 기능을 수행하도록 설계되어있다. 기존의 폴리머 피뢰기에 적용된 복합재료보다 충격에너지를 흡수하는 구조물에 유리한 브레이드 복합재료를 피뢰기 모듈의 제조에 도입한 것은 매우 의미 있는 일이라 판단된다. 따라서 본 연구에서는 열경화성 브레이드 복합재료를 제조하기 위하여 프리폼을 먼저 제작한 다음 금형에 삽입한 후 진공상태에서 수지를 주입하여 경화시키는 RTM공법을 이용하였다. 본 연구의 목적은 브레이드 패턴 및 방압개소 설계 등의 기초적인 자료조사 및 실험을 통하여 폴리머 피뢰기의 폭발 비산을 방지할 수 있는 압력해소 성능을 위한 기초 자료를 확보하고자 하는 것이다. 브레이드 복합재료의 기본적인 경화거동을 등온 및 동적 DSC를 이용하여 고찰하였고, 기본적인 전기적 특성을 평가하였으며, 방압개소를 가진 폴리머 피뢰기 모듈의 고장전류시험시 예상되는 열 충격에 대한 성능을 검증하기 위하여 열팽창계수를 측정하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.545-560
• /
• 2019

EPB TBM 굴진 중 다양한 지반 조건에서 적절한 양의 폼(Foam), 폴리머(Polymer) 등 첨가제의 주입은 TBM 공사의 안정성은 물론 굴진 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 국외에서는 90년대부터 최근까지 EPB TBM 공법을 토사 지반에 적용할 때 최적의 첨가제 주입에 대한 연구가 활발하게 이루어졌으나 국내에서는 이와 관련된 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 굴착토 컨디셔닝에 가장 널리 사용되는 폼을 첨가제로 선정하고 폼 주입에 따른 토사 지반에서의 TBM 굴진 성능 변화를 일련의 실내 굴진 시험을 통해 파악하였다. 굴진 시험은 인공 사질토 지반을 동일 다짐 조건으로 조성하고 폼의 주입량과 상태를 나타내는 변수인 FIR (Foam Injection Ratio), FER (Foam Expansion Ratio), $C_f$ (Surfactant Concentration) 값을 변화시켜가며 수행되었으며, 각 시험에서 굴진 중 측정된 토크 값을 측정하였다. 또한 굴진 시험 후, 배토된 흙의 슬럼프 값을 비교하여 컨디셔닝 된 시료의 워커빌리티(workability)를 평가하였으며, 블레이드에 설치된 알루미늄 커터의 무게 변화를 측정하여 컨디셔닝 조건에 따른 동일 위치에서의 커터 마모량을 비교하였다. 최종적으로 측정된 토크, 슬럼프 값, 마모량 결과의 비교를 통해 본 연구에서 적용된 인공 사질토 지반에서 최적 TBM 굴진을 위한 폼 주입비를 도출하였다. 연구 결과를 통해 지반 조건에 따라 다른 최적의 TBM 굴진 성능을 확보하기 위해서는 장비 부하, 기계 마모, 워커빌리티 확보에 대하여 적정 수준을 만족하는 폼 주입 조건이 존재하고 이에 대응하기 위한 사전 폼 주입 설계가 필요한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권6호
• /
• pp.726-733
• /
• 2004

The growth of the critical size bubble by diffusion process in viscoelastic medium was treated by an integral method for the concentration boundary layer adjacent to the bubble wall. In this study, we obtained a set of the first order time dependent equations to obtain bubble radius and gas pressure inside the bubble simultaneously. The calculated final cell sizes depending on the initial saturation pressure are in close agreement with the observed ones. The governing equations developed in this study may be used in polymer processing of microcellular foams.