• 분석과학
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• 제34권6호
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• pp.275-283
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• 2021

본 연구에서는 화학 물질의 급성 안자극 시험을 수행하기 위한 세포 기반 미세유체 칩의 개발과 응용에 관한 연구를 수행하였다. 포토리소그래피와 소프트리소그래피 공정을 이용하여 미세유체 칩을 제작하였으며, 칩은 배양 면적이 다른 3개의 세포 배양 구획으로 이루어져 있다. 세포 기반 안자극 시험은 토끼 각막 상피 세포를 사용하여 수행하였다. 미세유체 칩에 배양된 세포에 화학 물질 수용액을 처리한 후 일정한 간격으로 세포를 관찰하고, 생존율 곡선을 기반으로 세포 사멸에 대한 속도 상수를 계산하였다. 세포-세포 사이의 연접, 세포-기판 사이의 부착, 초기 세포 수 변화가 세포 사멸 속도에 미치는 영향을 조사하여 미세유체 칩의 성능을 검증하였다. 안자극 시험의 표준물질인 sodium dodecylsulfate (SDS) 수용액의 다양한 농도 조건에서 안자극 시험을 수행하였다. 화학 물질의 수용액에 300초 동안 노출시킨 세포의 생존율을 이용하여 안자극을 시험하였다. 최종적으로 미세유체 칩의 각 구획에 대한 가중치를 기반으로 독성 점수(toxicity score, TS) 산출식을 얻었다. 본 연구에서 개발한 세포 기반 미세유체 칩은 화장품과 제약에 사용되는 화학 물질의 안자극 시험에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.120-129
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• 2023

해양구조물은 염분에 의한 손상뿐만 아니라 해양미생물과 부유물질의 착상 등에 의해 추가적인 손상이 발생하게 되며, 이를 억제하기 위하여 선박등의 경우에는 주기적인 도장을 통하여 필요성능을 유지하고 있다. 그러나 콘크리트 또는 강재지지구조는 주기적인 도장이 어렵고 해양환경의 오염위험이 존재하는 것이 사실이다. 본 연구에서는 친수성 셀룰로오스 나노섬유와 AKD를 사용하여 소수성능을 갖는 친환경 재료를 사용하여 방오코팅제를 개발하였다. 균질한 배합을 위해 나노섬유의 함량을 1 %로 고정하고, AKD, 증류수와 폐유리를 디지털 교반기와 호모게나이져로 교반 제작하였다. 제작된 코팅제의 접촉각은 130°이상으로 나타났으며, 15°기울기의 물방울 흐름시험에서도 충분한 성능을 갖추고 있어 자가세척기능을 갖춘 것으로 판단된다. 또한 온도에 따른 점성 특성 분석을 통해 상온에서 시공이 가능한 것을 확인하였으며, 미세구조 분석을 통해 콘크리트표면에 코팅제가 균질하게 도포되는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.669-683
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• 2017

본 연구의 목적은 지하 콘크리트 구조물에서 부분적으로 발생하는 누수를 처리하기 위하여 기존에 제안된 전단면 유도배수시스템을 수정하여 제안하는 것이다. 누수된 부분에만 유도배수시스템을 적용하기 위하여 누수된 지하수를 유도배수시스템내에서 집수 지점으로 유도하는 기술과 집수된 지하수를 지하 콘크리트 구조물의 배수 시설로 이동시키기 위한 기술을 추가 제안하였다. 유도배수시스템내로 누수된 지하수를 집수 지점으로 유도하기 위한 4가지 방수 재료들, 즉, 다공질의 고무 재료인 Durkflex, 초강력 접착력을 가진 KE-45 실리콘 접착제, 폴리머 계열 재료인 Hotty-gel 및 일반 실리콘 접착제에 대한 성능 평가를 수행하였다. 방수 재료 Hotty-gel만 완벽한 방수 성능을 보였고 나머지 3가지 방수 재료들에서는 누수가 발생하였다. 선정된 방수 재료 Hotty-gel과 집수 지점에서 배수시설로 누수된 지하수를 이동시키기 위한 배수관 및 고정 새들(saddle)을 추가한 유도배수시스템을 콘크리트 옹벽에서 시험 시공하였다. 재령 7일, 14일, 21일, 28일, 2개월, 및 3개월에 수정된 유도배수시스템 배면에 1,000 ml의 물을 주입하여 방수 성능과 유도배수 성능을 평가하였다. 재령 3개월까지 방수 성능 및 유도배수 성능에는 전혀 이상이 없는 것으로 확인되었다. 수정된 유도배수시스템의 총 공사 기간 및 공사비에 대한 평가를 위하여 표면 정리 단계, 누수 처리 단계 및 단면 복구 단계별로 기존 누수 보수 공법과 비교하였다. 작업 내용, 보수 재료, 시공 장비, 작업 시간, 작업 인원 등을 고려한 개략적인 총 공사 시간 및 공사비에 대하여 비교하였다. 각 시공 단계별로 비교 분석한 결과 수정된 유도배수시스템은 기존의 누수 처리 공법보다 총 공사 기간 및 공사비를 절감할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.361-370
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• 2017

Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.125-132
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• 2006

최근 들어 툭별한 물리적 방법을 사용하지 않고 내구성능이 저하된 콘크리트의 성능을 회복시키는 방법의 일환으로서 콘크리트 표면보호재에 대한 관심이 높아지고 있다. 표면보호는 직접적인 의미로서는 콘크리트 구조물의 표면을 보호하는 것뿐만아니라 다양한 열화요인의 침투를 억제함으로서 내부의 콘크리트 및 철근의 열화를 억제하여 콘크리트 구조물을 보호하게 된다. 이와 같은 표면보호재 중 함침계 표면보호재는 콘크리트 표면층의 공극에 충전 혹은 생성물을 석출시켜 치밀한 층으로 하느 충전계와 콘크리트 표면층의 외부 및 내부표면의 성질을 개선하는 표면계로 분류하는 것이 가능하다. 따라서 본 연구는 규플르오르화염을 주성분으로 하는 표면형 함침계 표면보호제 도포에 의한 콘크리트 표면의 세공구조의 변화 및 중성화, 염해, 화학적 침식 등의 내구성 향상을 실험실증적으로 검토함으로서 콘크리트 구조물의 내구성향상 방안을 제시하고자 한다. 그 결과, 표면보호제를 도포함으로서 모든 물시멘트비에서 도포전과 비교하여 전세공용적이 감소하고 있으며, 특히 50nm이상의 비교적 큰 세공경인 모세관공극의 용적이 감소함으로서 물흡수성, 중성화 저항성, 내황산성, 염소이온침투 저항성 등의 내구성 향상에 기여하는 것으로 나타났으며, 그 효과는 물시멘트비가 클수록 높게 나타났다.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권1호
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• pp.54-62
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• 2015

Small scale paint overspray booths are being operated nationwidely, for repair of passenger car body parts. paint aerosols are emitted from the paint overspray booth in operations. In paint overspray booth operations without ventilation system and air pollutants collection unit, it may land on nearby equipment. In this study a removal of sticky paint aerosol for application of the small-scale overspray paint booth. it's cause the surface of filter bag from generated sticky paint aerosol. To remove adhesion of paint aerosol the agglomerating agents are injected and mixed with sticky paint aerosols prior to reach the filter bag. The paint spray rate was set as $10{\pm}5g/min$ from air-atomized spray guns in the spray booth, injection rate of agglomerating was $10{\pm}5g/min$ in the mixing chamber. The filtration velocity including air pollutants varied from 0.2 m/min to 0.4 m/min. Bag cleaning air pressure was set as $5.0kg_f/min$ for detaching dust cake from surface of filter bag. Bag cleaning interval at the filtration velocity of 0.2 m/min was around 3 times longer than that of the 0.4 m/min. The residual pressure drop maintained highest value at the highest filtration velocity. Fractional efficiency of 99.952%~99.971% was possible to maintain for the particle size of 2.5 microns. Total collection efficiency at the filtration velocity of 0.2 m/min was 99.42%. During this study we could confirm high collection efficiency and long cleaning intervals for the test with filtration velocity of 0.2 m/min indicating an optimal value for the given dimensions of the test unit and test operating conditions.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.320-326
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• 2017

본 연구는 EVA시트의 접합부 시공에 열풍융착 방법을 적용하여 저온 환경에서의 열풍융착 속도의 변화와 화학적 침식에 따른 접합부 인장 강도의 성능 변화 분석을 목적으로 진행하였다. 연구는 시트 간 접합 방식을 간접가열 방식인 열풍융착을 적용하여 열풍융착 속도를 조절하고 화학처리 과정을 가지는 조건에서 진행하였으며, 시공 기온은 $-10^{\circ}C$, $-5^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $20^{\circ}C$로 온도 조건을 한정하여 연구를 진행하였다. 접합부의 인장성능 시험결과, 저온 환경에서 열풍융착 속도가 3~4m/min일 때 접합부 인장강도가 높게, $20^{\circ}C$에서는 열풍융착 속도가 5~6m/min일 때 접합부 인장강도가 높게 나타나는 것으로 확인되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.19-28
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• 2011

본 연구에서는 도심지 열섬현상을 완화 시킬 수 있는 아크릴 수지와 차열안료를 혼합한 차열성 포장을 개발하였다. 태양 복사열에 의한 포장체의 온도상승을 모사한 실내 시험으로부터 $60^{\circ}C$의 포장 온도에서 차열성 포장이 $12^{\circ}C$ 이상의 온도 저감 효과를 나타냈다. 이러한 온도 감소 효과는 차열안료의 배합비가 증가함에 따라 증가하였고, 반면에 점도의 증가로 인하여 작업성은 떨어졌다. 이러한 결과로부터 아크릴 수지 대비 차열안료의 최적혼합비율을 15%로 결정하였다. 차열성 포장의 칸타브로 손실률은 일반 배수성 포장의 손실률 1/4 수준으로 골재 비산 저항성이 우수하게 나타났다. 휠트랙킹 시험결과 차열성 포장의 동적안정도가 일반 배수성 포장에 비해 두 배 증가하였다. 차열성 포장재의 높은 부착력으로 인하여 탈리에 의한 손상 가능성은 낮은 것으로 나타났다. 시험 시공 구간에서의 소음도 측정 시험 결과 일반 배수성 포장에 비하여 평균 3.7dB의 소음저감 효과가 있었고, 미끄럼 저항치는 일반 배수성 포장에 비해서 평균 30% 정도 높아 우수한 미끄럼 저항성을 가지는 것으로 판단된다. 투수 시험 결과 차열성 포장의 투수성은 일반 배수성 포장보다 다소 작았으나 국내 배수성 포장 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.13-25
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• 2007

아스팔트의 점성, 부착성, 점착성 등은 도로포장 재료로서 아스팔트 혼합물이 제 기능을 수행하도록 하는 중요한 특성이다. 그러나 이러한 특성은 아스팔트 혼합물의 생산, 이동, 포설, 다짐 등의 과정에서 아스팔트가 시공장비에 달라붙는 현상을 유발시켜 이로 인하여 부정확한 아스팔트 혼합물량 유발, 아스팔트 함량 저하, 작업성 저하 등과 같은 문제를 야기한다. 아스팔트 포장 시공중에 발생하는 이러한 문제를 해결하기 위해 아스팔트 릴리스 에이전트(Asphalt Release Agent)가 주로 이용된다. 국내에서는 아스팔트 릴리스 에이전트로서 경험적으로 경유와 식물성 오일인 콩기름이 주로 이용되고 있다. 그러나 경유와 콩기름은 아스팔트를 녹이고 여러 가지 환경적인 문제를 야기한다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 경유와 콩기름 외에 이멀젼 타입의 아스팔트 릴리스 에이전트 2종에 대한 추가 실내실험을 통해 이들의 아스팔트 릴리스 에이전트로서의 적정성 여부를 파악해보고자 하였다. 연구결과, 경유는 혼합물 운반초기 (10분 이내)에 심각한 수준으로 아스팔트를 녹이며, 콩기름의 경우 혼합물과 접촉 약 1시간 후부터 심각한 아스팔트 박리를 발생시킴을 알 수 있었다. 또한 적용 주기를 파악하기 위한 시험결과, 경유와 콩기름은 1번의 도포로 금속판에 부착된 아스팔트를 연속해서 2회 이상 벗겨내는데 실패하였다. 이는 현장에서 아스팔트가 묻어나지 않도록 하기 위해서는 시공장비 사용시 매번 이들을 도포해야 한다는 것을 의미한다. 그러나 경유와 콩기름은 트럭 바닥판과 혼합물 사이의 윤활제로서의 기능은 충분히 수행하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.549-556
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• 2003

시멘트 모르타르의 내마모성, 여러 피착체에 대한 부착성능, 내화학성, 내수성 등의 많은 성능을 개선시키는 데 폴리머 디스퍼젼은 매우 유용한 재료로서 본 실험에 사용한 SBR은 상업적으로 국내에서 생산되고 있는 시멘트 적용성이 우수한 재료이다. 본 실험에서는 시멘트 모르타르에 높은 유동성을 유도하여 자기 평활성을 가지도록 고유동화제와 SBR을 사용하여 시험체를 제작하였으며 SBR에 의한 시험체의 부착강도의 발현 특성을 파악하고자 하였으며 SBR에 의해 개질된 자기 평활성을 가지는 시멘트 모르타르는 재령의 증가에 따라 부착강도는 증가하는 현상을 보여주었으며 파괴형상을 보면 재령이 증가함에 따라 시험체에서 보다는 계면과 피착체에서 외부 인장력에 대하여 파괴가 일어났다. 현재 사무실, 공장, 주차장 등의 바닥 마감재로 널리 사용되고 있는 합성 고분자계 재료인 에폭시 수지나 폴리우레탄 제품은 연도변화가 심하여 가사시간이 상당히 짧다는 것을 확인할 수 있었으며 이에 반하여 본 연구의 시험체는 충분한 가사시간을 확보할 수 있는 이점을 가진 재료로 여겨진다.