• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.227-233
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• 2022

3D 프린팅은 다수의 레이어(layer)를 적층하여 물체를 제작하는 기법으로, 복잡한 형상을 가지는 물체를 비교적 쉽게 제작할 수 있다. 이를 건설 산업에 접목한 3D 콘크리트 프린팅(3D concrete printing)은 콘크리트 타설 시 거푸집을 사용하지 않으며, 비교적 적은 작업량과 인력이 요구되므로 경제적인 시공이 가능하나, 출력된 3D 프린팅 콘크리트는 일반 콘크리트 대비 다소 낮은 강도가 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 분석하였다. 3D 프린팅 콘크리트 시편 출력을 위해 Ultimaker Cura 소프트웨어로 형상 및 출력 경로를 설계하고, 이를 바탕으로 3D 프린터를 제어하는 G-code를 생성하였다. 연구에서 사용된 3D 프린터의 출력 성능과 콘크리트의 적층성, 유동성 등을 고려하여 최적의 배합비를 선정하였고, 시편 출력에 활용하였다. 시편 출력 시 동일한 치수를 가지는 몰드 시편을 함께 제작하여 비교·분석에 사용하였다. 각 시편의 물성은 휨강도 시험과 압축강도 시험을 통해 각각의 강도를 측정하였고, 비교·분석하여 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.319-330
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• 2016

3D 프린팅 기술은 다양한 산업분야에서 개념모델 및 기능성 시제품을 제작하는데 많이 응용되고 있지만, 3D 프린팅 소재 및 제작된 제품 신뢰성 등의 여러 가지 이유로 상용화 제품으로 적용되는 데 한계가 존재한다. 본 논문에서는 3D 프린팅 기술을 이용한 산업적 응용분야 중 하나로 발전소 저탄장에 사용되는 풀 코드 스위치 모듈의 부품들 중 잦은 돌발 상황으로 인해 파손이 자주 발생하는 허브 구동부와 레버 고정부 부품들에 대해 현장에서 작업자들이 단기 대체부품으로 적용이 가능하도록 하는 부품 최적 설계 및 FDM 방식 3D 프린팅 제조공정기술에 대한 연구결과를 제시하였다. 3D 프린팅 기술의 경우 소재 적용에 있어서 한계가 존재하므로, 본 논문에서는 구조 최적화 설계를 통해 구조 안정성을 확보하는 방안에 대해 연구를 수행하였다. 허브 구동부 부품에 대해 내부 구조 형상 및 구조 설계 변수 최적화를 수행하여 좌측구동모드에서는 안전계수가 153.67% 증가한 1.243을 확보할 수 있었으며, 우측구동모드에서는 404.96% 증가한 3.156을 확보할 수 있었다. 레버 고정부 부품의 경우, 반복적인 스위칭 구동에 의한 굽힘 모멘트로 인해 발생하는 파손을 최소화하기 위해 구조 최적화 설계를 수행하여 26% 증가한 구조 안전계수(7.52)를 확보할 수 있었다. 본 연구를 통해 3D 프린팅 기술을 단기 대체부품 제조공정에 적용함에 있어서 소재 최적화를 통한 설계보다는 3D 프린팅 공정의 적층특성을 활용한 구조적 최적화 설계기법 이 더욱 유연한 결과를 도출할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제42권2호
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• pp.142-153
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• 2004

Statement of problem: Increasing demand of esthetic restorations made lots of kinds of ceramic materials. Among them, zirconia has been being focused by many dentists. But, mechanical properties of zirconia were still unclear. Purpose : The purposes of this study were to analyze the flexural strength of various zirconia ceramics which had been currently used for clinic i.e., In-Ceram Zirconia(Vita Zahnfabrik, Bad $S\"{a}ckingen$, Germany), Celay Zirconia(Vita Zahnfabrik, Bad $S\"{a}ckingen$, Germany) and CAD/CAM Zirconia (Adens Zi-Ceram. Seoul , Korea). Material and methods: The four point bending test(ASTM Cl161) was used to measure the flexural strength of a specimen before and after circular heat treatment and fatigue loading. Results : 1. The average value of flexural strengths of CAD/CAM Zirconia, Celay Zirconia, In-Ceram Zirconia in dry condition were 806.5 MPa, 669.9 MPa, 605.6 MPa, respectively. There was a statistically significant difference in strength among the types (P<0.05). 2. After thermocycling, the average flexural strengths of CAD/CAM Zirconia, Celay Zirconia, In-Ceram Zirconia were 791.2 MPa, 604.2 MPa, 605.4 MPa, respectively. CAD/CAM Zirconia showed statistically significant higher strength(P<0.05). The others showed no significant difference after thermocycling(P>0.05). 3. After fatigue loading in wet condition. the average flexural strengths of CAD/CAM Zirconia, Celay Zirconia, In-Ceram Zirconia were 806.0 MPa, 674.9 MPa, 601.7 MPa, respectively. There was a significant difference in strength among the types(P<0.05). 4. There was no statistically significant difference in strength of the specimens according to experimental methods except for before and after thermocycling in Celay Zirconia(P>0.05). Conclusion: Besides high esthetic quality, zirconia had sufficiently high mechanical strength.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권4호
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• pp.377-385
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• 2002

비전리 방사선을 이용하는 초음파 탐상법은 안전하며 사용이 간편하기 때문에 비파괴검사에서 매우 선호되고 있는 방법이다. 의학적으로 초음파 탐상법은 동일한 원리를 이용하여 인체의 결함 즉 질병의 진단을 위해 유용한 수단 요로 활용되고 있다. 본 논문에서는 초음파 탐상법에 기반한 의료용 초음파 진단의 원리에 대해 개관하고, 그동안 임상적으로 별로 주목받지 못한 초음파 C스캔 영상을 이용한 치밀골의 미세 골절 진단 가능성을 실험적으로 평가하였다. 실험에서는 돼지 대퇴골에 3점 굽힘 힘 (2-4 kN)을 1 mm/min 속도로 가해 미세 골절을 유발하였다. 골절의 정도를 변화하면서 골절에 대한 엑스선 영상과 25 MHz 접속형 초음파 변환기롤 이용하여 C스캔 영상을 취득하였다. 실험 결과 초음파 C 스캔 영상은 기존의 골절 진단법인 엑스선 영상에서는 진단이 어려운 미세한 골절까지 감지할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권2호
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• pp.39-50
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• 2007

The purpose of this study was to investigate the physico-mechanical properties and characteristics on reduction of formaldehyde and total volatile organic compound (TVOC) emission from particleboard (PB) with added volcanic pozzolan. Pozzolan was added as a scavenger at the level of 1, 3, 5, and 10 wt.% of urea formaldehyde (UF) resin for PB manufacture. The moisture content, density, thickness swelling, water absorption and physical properties of PBs were examined. Three-point bending strength and internal bond strength were determined using a universal testing machine. Formaldehyde and TVOC were determined by desiccator and 20L small chamber methods. With increasing pozzolan content the physical and mechanical properties of the PBs were not significantly changed, but formaldehyde and TVOC emissions were decreased. Because pozzolan has a rough and irregular surface with porous form, it can be used as a scavenger for PBs at a content up to 10 wt.% without any detrimental effect on the physical and mechanical properties.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권6호
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• pp.823-833
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• 2012

An experimental method was suggested for obtaining fracture toughness ($K_{Ic}$) and the tensile strength (${\sigma}_t$) of chopped strand glass fiber reinforced polymer concretes (PC). Semi-circular bend (SCB) specimens subjected to three-point bending were used for conducting the experiments on the PC material. While the edge cracked SCB specimen could be used to evaluate fracture toughness, the tensile strength was obtained from the un-cracked SCB specimen. The experiments showed the practical applicability of both cracked and un-cracked SCB specimens for using as suitable techniques for measuring $K_{Ic}$ and ${\sigma}_t$ in polymer concretes. In comparison with the conventional rectangular bend beam specimen, the suggested SCB samples need significantly less material due to its smaller size. Furthermore, the average values of ${\sigma}_t$ and $K_{Ic}$ of tested PC were approximately 3.5 to 4.5 times the corresponding values obtained for conventional concrete showing the improved strength properties of PC relative to the conventional concretes.

• 한국생활과학회지
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• 제24권1호
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• pp.97-109
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• 2015

Recently, because the market for compression wear now includes all consumers, not just professionals, various items for recovery after exercising or for enhanced effects from exercise have been introduced. In this research, a systematic and stepwise design process was proposed to develop compression garment that has both functional area and appropriate pressure to protect the knee when exercising. The U-V format functional area that wraps underneath the knee was selected by considering the shape and change in the skin length when bending the knee. After the selection of the functional area, a total of seven knee design areas, including the existing product, were designed to determine the appropriate pressure. After various movements, the compression garment was ranked in terms of support of the knee, level of pressure, discomfort of seam line, and comfort of popliteal; the preferred design was selected using the quad method. Four compression wear garments were produced using two selected preferred designs; the wear evaluation was performed using a seven-point Likert scale. As a result, the optimal reduction rate of the pattern was calculated based on Ziegert and Keil's method. The applied percentage of the fabric stretch at the upper part of the crotch was 66% for the width and 50% for the length; for the lower part of the crotch, only 66% for the width was applied. Moreover, it was determined that the design of the U-V knee protection part was preferred when a 7 mm square was placed at a 1 mm distance because this not only supports the knee but also allows the fabric to accommodate various skin deformations.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.53-58
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• 2002

Electrical insulation and mechanical properties of the plasma sprayed oxide ceramic coatings were studied before and after the sealing treatment of the ceramic coatings. Plasma sprayed A1$_2$O$_3$-TiO$_2$ coating as the reference coating was sealed using three commercial sealants based on polymer. Penetration depth of the sealants to the ceramic coating was evaluated directly from the optical microscope using a fluorescent dye. It is estimated that the penetration depth of the sealants to the ceramic coating is from 0.2 to 0.5 mm depending on the sealants used. The preliminary test results with a DC puncture tester imply that the dielectric breakdown voltage mechanism of plasma sprayed ceramic coatings has been determined to be a corona mechanism. Dielectric breakdown voltage of the as-sprayed and as-ground samples have shown a linear trend with regard to the thickness showing an average dielectric strength of 20 kV/mm for the thickness scale studied. It is also shown that grinding the coating before sealing and adding fluorescent dye do not agent the penetration depth of sealants. All of the microhardness, two-body abrasive wear resistance, bond strength, and surface roughness of the ceramic coating after the sealing treatment are improved. The extent of improvement is different from the sealants used. However, three-point bending stress of the ceramic coating after the sealing treatment is decreased. This is attributed to the reduced micro-crack toughening effect since the cracks propagate easily through the lamellar of the coating without crack deflection and/or branching after the sealing treatment.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권6호
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• pp.243-251
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• 2016

실란처리된 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스/상전이된 칼슘포스페이트 복합체 시멘트는 향상된 생체적합성을 가지는 주입이 가능한 골시멘트로서 제조 되었다. 복합체 시멘트의 고체상과 액체상으로서 상전이된 칼슘포스페이트와 실란처리된 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 결정구조 및 화학적 상태는 XRD 및 FT-IR에 의해 측정 되었고, 시멘트의 조작성 및 기계적 물성은 주입성 및 3점 굽힘 시험에 의해 측정하였다. 체외에서 진행된 골시멘트의 기계적 물성, XRD 및 SEM 결과는 골시멘트의 고유 기능으로서의 향상된 경화거동을 보였다. 또한 골시멘트의 세포독성 결과 향상된 생체적합성을 보였다. 따라서 이러한 주입이 가능한 시멘트는 생체의학 응용에 대한 칼슘포스페이트 시멘트로서 사용이 가능하리라 판단되어진다.

• Composites Research
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• 제14권3호
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• pp.42-50
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• 2001

본 연구에서는 집중하중을 받는 일방향 보강 섬유 금속 적층판의 손상 개시 모델을 연구하였다. 기존의 복합재료 적층판의 해석에 사용하는 일타 전단변형이론을 수정하여 섬유 금속 적층판의 하중 변위 관계를 구하였고, 유한 요소 해석을 통하여 응력을 계산한 다음 Tsai-Hill failure criterion과 Miser yield criterion을 사용하여 섬유층과 금속판의 파괴 지수를 계산하는 방법으로 섬유 금속 적층판의 손상 개시를 모델링하였다. 단순 인장과 원통형 굽힘 하중에서의 적층 각도에 따른 섬유 금속 적층판의 파괴 지수 분포를 통하여 해석의 타당성을 검증하였으며, 이를 바탕으로 집중하중을 받는 경우 섬유 방향에 따른 파괴 지수를 계산하였다. 계산된 파괴 지수를 손상 개시 하중과 비교하기 위하여 압입 시험을 수행하였다. 압입 시험은 섬유 방향의 영향을 보기 위하여 양단 고정인 경계 조건에서 수행하였다. 손상 개시 하중은 압입 선도의 앞 부분을 Hertz식을 이용하여 회귀 분석한 곡선이 실제 하중 곡선과 달라지는 점으로부터 결정하였다. 다양한 섬유 방향에 따른 압입 시험을 수행하였으며 각각의 손상 개시 하중을 파괴 지수와 비교하였다.