• 제목/요약/키워드: Failure of Penetration

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목재 단판-대나무 제퍼 복합보드 제조: II. 복합보드의 성능에 미치는 제조조건의 영향 (Manufacture of Wood Veneer-Bamboo Zephyr Composite Board: II. Effect of Manufacturing Conditions on Properties of Composite Board)

  • 노정관
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.108-117
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    • 2007
  • 생장 기간이 매우 빠르고 섬유방향의 강도적 성질이 우수한 대나무를 합판의 원료로 이용하기 위하여 케루잉단판-솜대 zephyr 복합 패널(WBCB)의 제조 조건(수지접착제의 종류, 도포량, 도포방법)이 패널의 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 수지의 종류에 따른 5-ply WBCB의 성능은 폴리메릭 이소시아네이트수지(PMDI)가 가장 좋은 결과를 나타내었으며, 이어 페놀수지(PF), 페놀 멜라민수지, 요소 멜라민수지 및 요소수지의 순이었다. 사용한 수지 중 강도적 측면과 작업성을 고려할 때 PF 수지에 의한 복합 패널 제조가 가장 적절한 것으로 생각된다. PF수지를 사용하여 제조한 12 mm 두께의 5-ply WBCB의 경우, 수지의 도포량이 증가하면 패널의 성능도 향상되는 경향이었다. 또한 박리강도 측정 후의 파괴양상은 도포량이 증가함에 따라 대나무 외층-대나무 내층 경계층의 파괴가 증가한 데 반하여 대나무 제퍼 내부층의 파괴는 상대적으로 감소하였다. 따라서 WBCB 제조시 수지가 다소 zephyr 내부까지 침투할 정도의 수지 도포량이 적절한 것으로 생각되며, 표면 단판의 오염성과 경제성 등을 고려할 때 $320g/m^2$이 가장 적합한 것으로 판단된다. 동일한 PF수지 도포량에서 수지의 도포방법을 달리하여 제조한 5-ply 복합 패널의 성능은 양면과 편면 스프레이 도포 간과 스프레이와 롤러에 의한 도포방법 간에 현저한 차이가 나타나지 않아 주어진 환경에서 작업성이 좋은 도포방법을 채택하면 될 것으로 생각된다.

지하수 pH조건을 고려한 말뚝-지반 접촉면의 동적 전단거동 특성 (Characteristics of Dynamic Shear Behavior of Pile-Soil Interface Considering pH Conditions of Groundwater)

  • 곽창원
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권5호
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    • pp.5-17
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    • 2022
  • 말뚝(pile)은 연약한 지반에 구조물을 설치하기 위하여 지중에 관입시키는 매개체로서, 특히 PHC말뚝은 설계기준강도 80MPa 이상의 고강도 콘크리트를 사용하여 제작하므로 압축력과 휨모멘트에 대한 저항성이 우수하다. 또한 강관 말뚝 대비 경제성에서 유리하며 공장에서 생산되므로 품질확보 및 관리가 용이하다. 하지만 PHC말뚝의 설계 시 지지력에 영향을 미치는 주면마찰력은 단순히 경험식 또는 N값 등을 이용한 추정치에 의한 설계가 이루어지고 있으며, 특히 최근 빈도수가 급증하고 있는 국내 지진에 대하여 PHC말뚝 주면부에 형성되는 지반과의 접촉면 동적거동에 관한 실험적 연구 사례는 미미한 실정이다. 또한 지반 내 지하수의 pH 값과 같은 지반환경적 요소 역시 고려되지 않고 있다. 본 연구에서는 지하수의 pH 값을 고려하여 산성, 중성, 염기성 용액에 1개월간 수침시킨 콘크리트 시료를 점토의 구성광물인 카올리나이트 시료와 접촉시키고, 반복 단순전단시험을 수행하였다. 반복 단순전단시험은 상재압 0.2MPa 및 0.4MPa에 대하여 각각 수행하였고 그 결과를 비교하였다. 또한 접촉면의 동적 거동을 합리적으로 표현하기 위하여 교란상태개념(Disturbed State Concept)을 도입하여 교란상태함수를 구성하는 매개변수를 도출하였다. 그 결과 염기성 수침시료에 대하여 접촉면의 교란도가 가장 급격히 증가하였고 구속압이 작을 경우 보다 작은 누적 전단변형률에서 조기에 접촉면이 파괴상태에 근접하는 결과를 나타내었다. 또한 이러한 경향을 정량적으로 표현하는 교란상태함수의 매개변수를 새로이 제시하였다.

고속 충격을 받는 Carbon/Epoxy 복합재 적층판의 흡수 에너지 예측에 대한 실험적 고찰 (The Experimental Study on the Absorbed Energy of Carbon/Epoxy Composite Laminated Panel Subjected to High-velocity Impact)

  • 조현준;김인걸;이석제;우경식;김종헌
    • Composites Research
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    • 제26권3호
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    • pp.175-181
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    • 2013
  • 고속충격을 받는 복합재 적층판의 충격거동 특성 중에서 관통 후 잔류속도, 시편에 의한 충격흡수에너지 그리고 충격손상영역에 대한 평가와 예측이 중요하다. 본 논문에서는 고속충격을 받는 Carbon/Epoxy 복합재 적층판의 잔류속도와 흡수에너지를 준실험적 방법을 통하여 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 고속충격에 의한 시편의 흡수에너지를 정적에너지와 동적에너지로 구분하였으며 정적에너지는 보강섬유의 파손과 정적 탄성에너지와 관련 있는 준정적압입실험을 통한 관통에너지를 사용하였다. 동적에너지는 고속충격 시 시편 일부의 움직임과 관련한 운동에너지에 대하여 몇 가지 모델을 제안하여 비교하였다. 공압을 이용한 고속충격실험을 수행하고 예측 값과 비교 분석하였다. 시편의 손상영역은 C-scan을 통하여 측정하였다. 관통한계속도보다 큰 초기 속도인 경우, 정적에너지인 관통에너지 뿐 만 아니라 시편의 동적 에너지가 시편 전체 흡수에너지에 크게 기여함을 알 수 있었다.

고온 수침 환경에서 UPE 겔코트 코팅된 지중 매설 파이프용 GFRP의 열화 및 크랙 발생 특성에 관한 연구 (Study on the Crack and Thermal Degradation of GFRP for UPE Gelcoat Coated Underground Pipes Under the High Temperature Water-Immersion Environment)

  • 김대훈;엄재원;고영종;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.169-177
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    • 2018
  • 유리섬유강화폴리에스테르 복합소재는 지중 매설 파이프, 탱크용 구조재, 선체 등 가혹한 환경에서 구조재로 널리 사용되고 있으며, 장기 내수성을 필요로 하는 소재이다. 특히, 물에 잠겨 있을 때 삼투압으로 인하여 겔코트와 복합소재의 박리 등 열화가 진행된다. 본 연구에서는 지중 매설 파이프로 활용되는 GFRP 복합소재의 내구성 향상을 위해 인퓨전(진공성형) 공정으로 UPE (unsaturated polyester) 겔코트 표면 처리한 복합소재를 제작하여, 고온 수침 환경 ($65^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, $85^{\circ}C$)에서의 표면 결함 및 크랙 발생과 경도 변화 특성을 확인하였다. 마이크로 CT 단층 촬영을 통하여 수침 온도에 따른 크랙의 침투 깊이를 조사하였으며, $75^{\circ}C$$85^{\circ}C$ 조건에서 크랙이 복합소재까지 침투하여 내구성을 저하시키는 것으로 확인되었다. 최초 크랙이 발생하는 지점을 고장시간으로 정의하고 아레니우스식을 활용하여 $23^{\circ}C$ 상온에서의 수명 예측을 실시하였다. 본 연구로 토목, 건축, 해양산업분야 등 겔코트가 적용되는 다양한 산업분야의 신뢰성 평가에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

Flowable Composite Resin의 미세변연누출 및 전단결합강도 (MICROLEAKAGE AND SHEAR BOND STRENGTH OF FLOWABLE COMPOSITE RESIN)

  • 박성준;오명환;김오영;이광원;엄정문;권혁춘;손호현
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제26권4호
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    • pp.332-340
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    • 2001
  • Flowable composite resin has lower filler content, increased flow, and lower modules of elasticity. It is suggested that flowable composite resin can be bonded to the tooth structure intimately and absorb or dissipate the stress. Therefore, it may be advantageous to use flowable composite resin for the base material of class II restoration and for the class V restoraton. The purpose of this study was to evaluate the microleakage and shear bond strength of four flowable composite resins (Aeliteflo, Flow-It, Revolution, Ultraseal XT Plus) compared to Z100 using Scotchbond Multi Purpose dentin bonding system. To evaluate the microleakage, notch-shaped class V cavities were prepared on buccal and lingual surfaces of 80 extracted human premolars and molars on cementum margin. The teeth were randomly divided into non-thermocycling group (group 1) and thermocycling group (group 2) of 40 teeth each. The experimental teeth of each group were randomly divided onto five subgroups of eight samples (sixteen surfaces). The Scotchbond Multi-Purpose and composite resin were applied for each group following the manufacturer's instructions. the teeth of group 2 were thermocycled five hundred times between 5$^{\circ}C$ and 55$^{\circ}C$. The teeth of group 2 were placed in 2% methylene blue dye for 24 hours, then rinsed with tab water. The specimens were embedded in clear resin, and sectioned longitudinally with a diamond saw. The dye penetration on each of the specimen were observed with a stereomicioscope at $\times$20 magnification. To evaluate the shear bond strength, 60 teeth were divided into five groups of twelve teeth each. The experimental teeth were ground horizontally below the dentinoenamel junction, so that no enamel remained. After applying Scotchbond Multi-Purpose on the dentin surface, composite resin was applied in the shape of cylinder. The cylinder was 4mm in diameter and 2mm in thickness. Shear bond strength was measured using Instron with a cross-head speed of 0.5mm/min. After shear bond strength measurement, mode of failure was evaluated with a stereomicroscope at $\times$30 magnification. All data were statistically analyzed by One Way ANOVA and Student-Newman-Keuls method. The correlation between microleakage and shear bond strength was analyzed by linear regression. The results of this study were as follows ; 1. In non-thermocycling group, the leakage value of Z100 was significantly lower than those of flowable composite resins at the enamel and dentin margin, margin, except that Revolution showed the lower leakage value than that of Z100 at the dentin margin (p<0.05). 2. In thermocycling group, the leakage values of Z100 and Ultraseal XT Plus were lower than those of other subgroup at the enamel and dentin margin, except that Flow-It showed the lower leakage value than that of Ultraseal XT Plus at the dentin margin (p<0.05). 3. The leakage value of Z100 and Ultraseal XT Plus in thermocycling group were not higher than that in non-thermocycling group at the enamel margin. The leakage value of Z100 in thermocycling group was not higher than that in non-thermocycling group at the dentin margin (p<0.05). 4. As for the shear bond strength measurement, there were no statistically significant differences among groups (p<0.05). The shear bond strengths given in descending order were as follows: Z100(16.81$\pm$2.98 MPa), Flow-It(14.8$\pm$4.43 MPa), Aeliteflo(14.34$\pm$3.69 MPa), Revolution(13.46$\pm$4.23 MPa), Ultraseal XT Plus(12.83$\pm$3.16 MPa). 5. Failure modes of all specimens were adhesive failures. 6. There was no correlation between microleakage and shear bond strength.

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MICROLEAKAGE AND WATER STABILITY OF RESIN CEMENTS

  • Choi Sun-Young;Lee Sun-Hyung;Yang Jae-Ho;Han Jung-Suk
    • 대한치과보철학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.369-378
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    • 2003
  • Statement of Problem: Recently, resin cements have become more widely used and have been accepted as prominent luting cements. Current resin cements exhibit less microleakage than conventional luting cements. However, the constant contact with water and exposure to occlusal forces increase microleakage even in resin cements inevitably. Most bonding resins have been modified to contain a hydrophilic resin such as 2-hydroxyethylmethacrylate (HEMA) to overcome some of the problems associated with the hydrophobic nature of bonding resins. By virtue of these modifications, bonding resins absorb a significant amount of water, and there may also be significant stresses at bonding interfaces, which may adversely affect the longevity of restorations. Therefore the reinforcement of water stability of resin cement is indispensable in future study. Purpose: This study was conducted to examine the influence of water retention on microleakage of two resin cements over the period of 6 months. Materials and Methods: 32 extracted human teeth were used to test the microleakage of a single full veneer crown. Two resin cements with different components and adhesive properties - Panavia F (Kuraray Co., Osaka, Japan) and Super-Bond C&B (Sun Medical Co., Kyoto, Japan)- were investigated. The storage medium was the physiological saline solution changed every week for 1 month, 3 months, and 6 months. One group was tested after storage for 1 day. At the end of the each storage period, all specimens were exposed to thermocycling from $5^{\circ}C$ to $55^{\circ}C$ of 500 cycles and chewing simulation of 50,000 cycles, and then stained with 50% silver nitrate solution. The linear penetration of microleakage was measured using a stereoscopic microscope at ${\times}40$ magnification and a digital traveling micrometer with an accuracy of ${\pm}3{\mu}m$. Values were analyzed using two-way ANOVA test, Duncan's multiple range tests (DMRT). Results : Statistically significant difference of microleakage was shown in the 3-month group compared with the1-day or 1-month group in both systems (p<0.05) and there were statistically significant differences in microleakage between the 3-month group and the 6-month group in both systems (p<0.05). The two systems showed different tendency in the course of increased microleakage during 3 months. In Panavia F, microleakage increased slowly throughout the periods. In Super-Bond C&B, there was no significant increase of microleakage for 1 month, but there was statistically significant increase of microleakage for the next 2 months. For the mean microleakage for each period, in the 3-month group, microleakage of Super-Bond C&B was significantly greater than that of Panavia F. On the other hand, in the 6-month group, microleakage of Panavia F was significantly greater than that of Super-Bond C&B (p<0.05). Conclusion: Within the limitation of this study, water retention of two different bonding systems influence microleakage of resin cements. Further studies with the longer observation periods in viro are required in order to investigate water stability and the bonding durability of the resin cement. CLINICAL IMPLICATIONS Microleakage at the Cement-tooth interfaces did not necessarily result in the failure of the crowns. But it is considered to be a major factor influening the longerity of restorations. Further clinical approaches for decreasing the amount of microleakage are required.

유채박의 알칼리 가수분해물을 이용한 합판용 접착제의 개발 (Development of Adhesive Resins Formulated with Rapeseed Flour Akali Hydrolyzates for Plywood Panels)

  • 양인;정재훈;한규성;최인규;사공문;안세희;오세창
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.323-332
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    • 2010
  • 현재 석유화학계 접착제는 합판과 같은 목질계 판상재료 생산을 위하여 주로 사용되고 있다. 그러나 석유화학계 접착제의 기본 원료인 원유의 가격 상승과 포름알데히드 방산과 같은 문제로 대체 접착제에 대한 개발이 절실한 상황이다. 본 연구는 석유화학계 접착제를 대체하기 위하여 바이오 디젤 부산물인 유채박을 이용하여 접착제를 조제하였으며, 이 접착제를 합판 제조에 적용한 후 접착능 및 포름알데히드 방산량을 조사함으로써 유채박의 합판용 접착제 제조를 위한 원료화 가능성을 확인하고자 하였다. 유채박 접착제 조제를 위하여 먼저 유채박을 수산화나트륨으로 화학적으로 개량한 후, phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 제조하고 그 접착제를 합판 제조에 적용하였다. 유채박 접착제는 가수분해 조건과 PF prepolymer의 몰비에 따라 26.08~36.12%의 고형분 함량을 보유하였으나, 점도가 매우 높은 것으로 조사되었다. 한편 유채박 접착제로 제조된 합판의 인장 전단강도와 목파율은 유채박의 가수분해 조건과 PF prepolymer의 종류와 상관없이 KS 규격의 보통 합판 품질기준을 상회하였다. 포름알데히드 방산량은 1.8몰의 포름알데히드와 1몰의 phenol로 조제한 PF prepolymer를 사용한 접착제에서 유채박의 가수분해 조건과 상관없이 KS 규격의 E0 기준보다 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 유채박이 합판용 접착제의 원료로서 사용될 수 있을 것으로 생각되나, 열압시간을 단축시키기 위한 유채박 접착제의 고형분 함량을 증가시키는 방안과 접착제의 목재 침투 정도와 인장 전단강도 사이의 관계를 확인하는 현미경적 미세구조에 대한 연구가 유채박 접착제의 상용화를 위해 필요할 것으로 판단된다.

원자력발전소의 방사성폐기물 드럼 운반을 위한 볼트체결방식의 두꺼운 철판을 이용한 IP-2형 운반용기의 구조 안전성 해석 및 시험 (Structural Safety Test and Analysis of Type IP-2 Transport Packages with Bolted Lid Type and Thick Steel Plate for Radioactive Waste Drums in a NPP)

  • 이상진;김동학;이경호;김정묵;서기석
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.199-212
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    • 2007
  • IP-2형 운반용기는 정상운반조건에서의 자유낙하시험 및 적층시험을 수행한 후에 운반내용물의 분산 및 유실이 없어야 하며 외부표면에서의 방사선량률이 20%이상 증가할 수 있는 차폐능력의 상실이 없어야 한다. 본 연구에서는 두꺼운 철판을 구조재로 사용하며 볼트체결방식의 뚜껑을 가진 IP-2형 운반용기에 대한 구조 안전성을 평가하기 위한 해석적인 방안을 제안하였다. 해석적인 방법을 통하여 원자력발전소에서 발생된 방사성폐기물 드럼을 폐기물 처리시설에서 임시저장고까지 운반하기 위한 두 종류의 IP-2형 방사성폐기물 운반용기에 대하여 자유낙하조건에서 운반내용물의 분산 및 유실과 차폐손실이 없음을 확인하였다. 자유낙하조건에서 운반내용물의 분산 및 유실을 평가하기 위하여 최대 볼트단면 평균응력값과 최대 뚜껑열림량을 볼트의 인장강도와 뚜껑부에 존재하는 단차와 비교 평가하였다. 또한 최대 차폐두께 감소량을 이용하여 차폐손실을 평가하였다. 자유낙하조건에 대한 동적충돌해석을 검증하고 구조 안전성을 시험적으로 평가하기 위하여 자유낙하시험을 다양한 방향으로 실시하였다. 자유낙하시험에서는 운반내용물의 분산 및 유실은 볼트체결방식의 뚜껑에서 볼트의 파손 및 플랜지의 변형 등을 검사하여 평가하였으며, 차폐손실은 초음파 두께 측정기를 이용한 차폐두께를 측정하여 평가하였다. 해석에 대한 검증을 위하여 시험에서 취득한 변형률과 가속도를 동일한 위치에서 얻어진 해석결과와 비교하였다. 해석결과는 시험결과에 비하여 보수적인 결과를 보여주므로 해석에서 입증한 IP-2형 방사성폐기물 운반용기의 안전성은 보수적인 결과이다. 마지막으로 유한요소해석을 통하여 적층조건에 대한 IP-2형 방사성폐기물 운반용기는 안전함을 입증하였다.

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