• 제목/요약/키워드: Material Extrusion

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초음파 공명 분광법(RUS)을 이용한 SiC 입자강화 Al 기지복합재료의 탄성계수 해석 (Analysis of Elastic Constants in SiC Particulate Reinforced Al Matrix Composites by Resonant Ultrasound Spectroscopy)

  • 정현규;정용무;주영상;홍순형
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.180-188
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    • 1999
  • SiC 입자강화 2124Al 금속복합재료의 강화재 부피분율에 따른 탄성 stiffness를 초음파 공명 스펙트로스코피(resonant ultrasound spectroscopy: RUS) 방법을 이용하여 측정하였다. RUS 방법은 한 개의 소형 시편으로 9개의 독립변수를 가진 사방정계(orthorhombic) 탄성계수를 간단한 실험으로 측정 가능함을 보여주었다. SiC 강화재 부피분율 변화에 따른 탄성계수를 측정하였는데 이 경우 초기 추정 탄성계수를 구하기 위해서 부피 분율에 따른 미세조직 사진으로부터 강화재의 형상(aspect ratio)과 방향을 고려한 유효 aspect ratio 개념을 도입하였고. Mori-Tanaka 이론식에 의한 계산결과를 이용하였다. 이로부터 계산된 공진주파수와 RUS의 측정 공진주파수 사이를 최소화함으로 정확한 탄성계수를 측정하였다. 측정된 stiffnesses로부터 공학적 탄성계수인 Young's modulus를 계산하였으며, 계산된 Young's modulus와 압출방향으로 인장 시험한 Young's modulus를 비교분석 하였다. SiC 입자의 부피분율이 증가함에 따라 탄성계수가 증가함을 나타내었고, 탄성 stiffness의 거동은 강화재가 많이 첨가될수록 횡등방성(transversely isotropic)이 강하게 나타났으며 이것은 압출공정에 의해 강화재 입자의 방향성 재배열에 기인한다. 한편 일정크기 시편에 있어서 기본 공진주파수가 강화재 부피분율에 따라 고주파수 영역으로 이동하는 현상이 관찰되었으며, 이로 부터 비파괴적으로 강화재 부피분율을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.

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터널 온도계측을 통한 라이닝 단열 설계에 관한 연구 (A study on the design of tunnel lining insulation based on measurement of temperature in tunnel)

  • 김대영;이홍성;심보경
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.319-345
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    • 2011
  • 한랭지에 건설된 터널의 경우 터널 주변지반 지하수의 동결은 동절기 터널 배수 장애의 원인이 되며 라이닝을 내공 측으로 압출시키는 원인으로 작용하기도 한다. 노르웨이 등 해외에서는 이미 한랭지에 건설되는 터널의 동해방지를 위한 단열기준을 가지고 있으나 국내에서는 아직까지 터널 라이닝 동해방지를 위한 단열설계가 도입되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 국내 도로터널의 동결 사례를 고찰하여 터널 라이닝 동해방지 대책이 필요함을 파악하였다. 또한 터널 주위의 온도분포를 파악하기 위해 화악터널에서 터널 종단길이에 따른 온도분포, 라이닝 내부의 온도, 포장면 하부지반의 온도 분포를 계측하였으며 이로부터 외기 온도변화에 따른 터널 내부 온도 분포 특성을 분석하였다. 화악터널의 온도분포 계측 결과를 바탕으로 단열재의 성능시험을 위해 인공기후실에서 단열재 설치 유무에 따른 암석시편의 열유동 실험을 수행하였다. 또한 터널 라이닝 동해를 방지할 수 있는 적정 단열재 두께를 제안하기 위해 3 차원 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과로부터 터널배면 지하수 동결기준으로 동결지수를 약 291$^{\circ}C{\cdot}$ Hr로 제안하였다.

3D 프린터용 시멘트 복합체의 배합요인에 따른 출력 품질의 실험적 평가 (Experimental Evaluation of the Effect of the Mixing Design Factors of the Cementitious Composite for 3D Printer on the Printing Quality)

  • 서지석;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.89-96
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    • 2022
  • 이 논문에서는 건설용 ME 방식 3D 프린터로 출력하기 위한 시멘트 복합체 배합의 출력품질을 평가하기 위해 출력 외관의 육안검사와 출력물의 치수 오차율, 압축강도 및 휨강도를 측정하였다. 시험결과, 출력 불연속 정도, 표면 무결성, 형태 유지능력, 출력가능 여부와 같은 4개 지표를 모두 만족하는 우수한 배합은 P1-2, P1-4, P2-5, P2-6으로 나타났다. 3개 지표를 만족하는 배합은 P0-1, P1-1, P1-3, P1-6, P1-7, P2-4으로 나타났다. 이 배합 중 오차율 측정용 중공 원주형 공시체의 직경 치수 오차율과 높이 치수율이 낮은 배합은 P0-1, P2-6로 나타났다. 치수 오차율이 우수한 배합과 그렇지 않은 배합의 압축강도 및 휨강도를 평가한 결과 출력 품질이 우수한 배합의 역학적 특성이 우수한 것으로 나타났다. 그러나, 역학적 특성이 우수한 배합이 반드시 출력 품질이 우수한 것은 아니기 때문에 정확한 품질평가를 위해서는 출력 외관에 대한 육안검사와 치수 오차율 검사를 선행하여 역학적 특성을 검토해야 할 것으로 판단된다.

3D 프린터로 출력된 시멘트 복합체의 내구성에 미치는 폴리머 후처리의 영향 (Effect of Polymer Post-treatment on the Durability of 3D-printed Cement Composites)

  • 서지석;현창진;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.20-29
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    • 2022
  • 이 연구에서는 ME 방식 3D 프린터로 출력한 시멘트 복합체의 내구성을 개선하기 위해 PDMS, 규산나트륨, 표면강화재를 침지 후 도포하는 방식으로 후처리 하였으며 각각의 내구성 개선 정도를 평가하였다. 그 결과, 모든 평가에서 후처리 한 시험체의 내구성능이 그렇지 않은 시험체에 비해 내구성이 개선되는 경향을 나타냈다. 내흡수성과 염소이온 침투 저항성, 탄산화 저항성의 경우 PDMS로 후처리 했을 때 후처리 하지 않은 시험체에 비해 각각 평균 36.3 %, 77.1 %, 50.4 % 개선되어 가장 우수한 것으로 나타났으며 내동해성의 경우 규산나트륨으로 후처리 했을 때 평균 47.5 % 개선되어 가장 우수한 것으로 나타났다. 3D 프린팅용 시멘트 복합체의 후처리 용액 중 대체로 PDMS가 우수한 것으로 나타났으나 이 연구에서 제안한 바와 같이 침지 후 도포하는 후처리 방식은 3D 프린터로 출력한 시멘트 복합체 구조물에 실질적으로 적용하기 어려울 수 있으므로 시공성을 고려한 성능개선재료에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.

적층 패턴에 따른 3D 프린팅 복합재료의 강도특성 (Strength Characteristics of 3D Printed Composite Materials According to Lamination Patterns)

  • 서은아;이호재;양근혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.193-198
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    • 2021
  • 이 연구에서는 3D 프린팅 복합재료의 레올로지 특성과 출력 패턴에 따른 적층 시험체의 압축강도 특성을 평가하였다. 레올로지 측정결과, 압출 후 60분 후부터 급격한 재료 변화가 나타났으며, 배합직후 대비 1.4배 높은 항복응력과 14.94~25.62% 낮은 소성점도를 나타내었다. 실린더 몰드에 제작한 시험체와 적층 시험체의 압축강도를 비교하였으며, 적층 시험체의 출력패턴은 0°, 45°, 90°를 변수로 하였다. 재령 1~28일까지의 몰드 타설 시험체와 적층 시험체의 압축강도는 출력 패턴과 관계없이 유사한 성능을 나타내었다. 특히, 재령 28일에서는 모든 시험체의 초기 접선탄성계수와 최고 압축강도 및 최대 응력 시 변형률은 거의 동일하게 나타났다. X-ray CT분석을 통한 적층 시험체의 계면 분석결과, 압축강도 측정 후의 시험체의 적층 계면에서의 균열이 발생하지 않은 것을 확인하였으며, 이는 적층 시험체 내의 각각의 계면이 일체화 거동을 한 것으로 판단할 수 있다.

Al-Li-Ce계 합금의 미세조직 및 기계적 특성에 미치는 Mg 첨가의 영향 (Effect of Mg Addition on the Microstructure and Mechanical Properties of Al-Li-Ce Alloys)

  • 이병권;고은찬;김용호;유효상;손현택;홍성길
    • 한국재료학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.393-399
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    • 2023
  • In this study, changes in the microstructure and mechanical properties of cast and extruded Al-2Li-1Ce alloy materials were investigated as the Mg content was varied. The density decreased to 2.485, 2.46 and 2.435 g/cm3 when the Mg content in the Al-2Li-1Ce alloy was increased to 2, 4 and 6 wt%, respectively. Intermetallic compounds of Al11Ce3 were observed in all alloys, while the β-phase of Al3Mg2 was observed in alloys containing 6 wt% of Mg. In the extruded material, with increasing Mg content the average grain size decreased to 84.8, 71.6 and 36.2 ㎛, and the fraction of high-angle grain boundaries (greater than 15°) increased to 82.8 %, 88.6 %, and 91.8 %, respectively. This occurred because the increased Mg content promotes dynamic recrystallization during hot extrusion. Tensile test results showed that as the Mg content increased, both the yield strength and tensile strength increased. The yield strength reached 86.1, 107.3, and 186.4 MPa, and the tensile strength reached 215.2, 285, and 360.5 MPa, respectively. However, it is worth noting that the ductility decreased to 27.78 %, 25.65 %, and 20.72 % as the Mg content increased. This reduction in ductility is attributed to the strengthening effect resulting from the increased amount of dissolved Mg, and grain refinement due to dynamic recrystallization.

대두 탈지 처리가 식물조직단백 조직화 특성에 미치는 영향 (Effects of soy defatting on texturization of texturized vegetable proteins)

  • 박찬순;서미숙;정선영;박보람;박신영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.875-884
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    • 2023
  • 본 연구에서는 탈지대두분말로 제조한 식물조직단백(texturized vegetable protein)과 분리대두단백, 탈지하지 않은 대두분말로 제조한 식물조직단백의 품질 특성을 비교 분석하였다. 원료의 배합은 대두단백 50%, 글루텐 30%, 옥수수전분 20%를 기본배합으로 하였다. 냉각 다이가 장착된 압출성형기를 이용하여 배럴온도 190℃, 스크루 회전속도 250 rpm으로 하였다. 분리대두단백 대비 경도는 대두분말이 22.4%, 탈지대두분말이 68.8% 수준이며, 검성은 대두분말이 17.6%, 탈지대두분말이 44.3% 수준으로 나타났고, 탈지를 통하여 씹힘성, 절단강도, 탄력성이 증가하였다. 대두분말과 탈지대두분말의 수분함량은 대두분말 처리구가 높았으며, 수분흡수력과 탁도는 유의적인 차이가 없었다. pH는 대두분말 처리구가 탈지대두분말보다 높았으며 색도는 L값과 b값은 대두분말 처리구가, a값은 탈지대두분말 처리구가 높게 나타났다. 이상의 결과에서 대두를 탈지하여 사용할 경우 식물조직단백 품질의 개선 정도를 확인하였으며, 분리대두단백과의 품질 차이를 개선할 수 있는 다양한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

영.유아용 식품원료의 Bacillus cereus와 일반세균 모니터링 및 제조공정 중 미생물 품질제어 (Monitoring Bacillus cereus and Aerobic Bacteria in Raw Infant Formula and Microbial Quality Control during Manufacturing)

  • 정우영;엄준호;김병조;주인선;김창수;김미라;변정아;박유경;손상혁;이은미;정래석;나미애;육동연;강지연;허옥순;윤민호
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.494-501
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    • 2010
  • 영 유아용 식품에 주로 사용되는 원료에 대한 미생물 오염도를 조사한 결과, 총 10종(n=20)의 원료 중 B. cereus가 검출된 원료는 2종(n=4, 20%) 이었고, $1.02{\pm}1.36\;\log\;CFU/g$으로 나타났으며, B. cereus가 검출된 원료로는 organic brown rice powder(C사)와 mixed orgarnic vegetable powder(C사) 이었다. 미생물이 검출되지 않거나 낮게 검출된 원료는 제조공정에 살균, 분무건조, 팽화 및 압출 등의 열처리 공정이 있었다. 각 원료에 대한 일반세균수를 알아보기 위해 10종(n=20) 검사결과 4종(n=8) 검출(40%)되었으며, $3.21{\pm}3.64\log\;CFU/g$으로 나타났다. 원료에서 분리한 미생물 분포를 조사한 결과 총 11종이 분리 되었으며, 분리된 일반세균 중 76%를 차지하는 우점종은 S. paucimobilis, P. fluorescens, R. radiobactor, St. maltophilia 순으로 나타났다. 본 연구에서는 영 유아식의 미생물 안전성 확보를 위해 원료 생산공정에 살균 등의 열처리 공정이 필요하며, 미생물에 오염된 원료를 사용할 경우에도 생산공정에 드럼건조(drum surface temperature: $100-135^{\circ}C$), 분무건조(inlet air temperature: $135-204^{\circ}C$), 살균(pasteurization, UHT $130-150^{\circ}C$/1-4 sec), 미생물 저감화 방안의 제조공정을 거쳐 생산된 제품은 일반세균, 대장균군, B. cereus가 검출되지 않아 안전한 제품의 생산이 가능하였다. 또한, 영 유아용 식품을 제조할 경우 명확한 살균조건을 설정하고, 공정품의 품질평가를 거쳐야만 제품의 안전성을 확보할 수 있을 것으로 보인다.

향어의 장포자충(Thelohanellus kitauei)증의 예방 및 치료에 관한 기초적 연구 I . 종유의 소장 과정 (Prophylactic and therapeutic studies on intestinal giant-cystic disease of the Israel carp caused by yhelohunellus kitauei I. Course of formation and vanishment of the cyst)

  • 이재구;김종오
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제28권3호
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    • pp.183-194
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    • 1990
  • 향어에 발생하는 장포자충증의 예방 및 치료 방법을 개발하기 위한 기초적 연구의 일환으 로 소양댐의 호림수산 가두리 양식장에서 1988년 5월에 부화시켜 사육하고 있는 향어를 1∼2개월 간격으로 1련 9개원간에 걸쳐 외부 소견과 부검 후 내장 및 근육 등의 변화 상태를 조사하고, 종류 (cyst)내의 포자를 동정한 다음 극사 탈출률을 조사하고, 종류의 육안적 및 조직학적 소견을 경시적으로 관찰하였다. 한핀 1988년부터 1990년까지 연도별 발생 상황도 조사하였다. 감염어는 체색과 아가미색이 엷어지며, 소위 등여쉽 증상이 나타나며, 항문은 발적, 미란, 이완상태이며, 복부가 괭만되었다. 항문으로부터 황백색 점액 또는 유백색 액체가 유출되며, 종류에 의하 여 장관이 폐쇄되므로 결국 제사하였다. 부검 소견으로서 장관 점막에 크고 작은 종류 형성, 복수 저류, 내장 및 근육의 빈혈상태, 장관의 화장과 충혈, 탄력소실, 비박 및 기괴용역, 장관내 반투명 액체-황백색 점액의 충만 등이 인정되었다. 종류 내에서 검출된 포자는 형태학적 특징, 기생 부위, 육안적 멎 병리학적 소견 등으로 미루어 보아 Thelohanellus kitnuei Egusa et Nakajima, 1981 라고 동정하였다. 그리고, 종류내 포자의 극사 탈출률은 수온의 변화가 심하였는데 도 불구하고 7월 에 일시적으로 다소 저하한 것을 제외하고는 계절에 따라 거의 변동하지 않았다. 7월 상순에 장점막 하에 형성된 병소는 심급성으로 진전하여 대형 종유가 형성되었는데 8월 상순 에 완전히 성숙한 다음 8월 하순부터 선단이 파열되기 시작하였다. 그러므로, 12월까지는 종류로부 터 다수의 포자가, 다음해 4월까지는 소수의 포자가 항문으로부터 유출되어 물속으로 나오게 되며, 다음 해 9f3까지는 완전치유되었다. 연도별 발대상류은 초년도인 1988연에는 폭발적으로 발생하여 대부분 폐 사하였는데 다음해인 1989연도에는 그 피해가 현저하게 감소하였으며 3년째인 1990연도에는 피해가 전혀 없었다. 이상의 조사 연구 결과로 미루어 보아 최초 질병 발생 후 3년에는 질병이 종식되는 것 같으며 거의 연중 물속으로 포자가 유출되므로 향어의 감염원 역할을 한다는 것이 명확하므로 장포자충 감염 의 예방에 유의해야 할 것으로 생각되었다.

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외과적 하악 후퇴술 후 악간고정기간 중의 골격성 재발과 치열의 변화 (Skeletal relapse and dental change during intermaxillary fixation after mandibular setback)

  • 장종언
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.457-466
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    • 1999
  • 하악 후퇴술 후의 골격성 재발과 치열 변화는 악간고정(intermaxillary fixation, IMF)제거 후 뿐만 아니라 악간고정기간 중에도 일어난다고 보고되고 있다. 악간고정기간 중에 일어나는 골격성 재발에 따른 골편간 견고한 융합의 방해, 보상성 치아이동, 전치부 개방교합 등과 같은 여러 가지 부작용은 술후 교정치료에 많은 영향을 미칠 수 있으므로 임상적으로 중요한 의미를 갖는다. 본 연구는 악간고정기간 중에 일어나는 골격성 재발과 치열의 변화를 알아보고자 시행하였으며, 하악전돌증의 치료를 위해서 양측성 하악지 시상분할골절단술(bilateral sagittal split ramus osteotomy, BSSRO)과 강선고정 (wire fixation), 악간고정을 시행한 28명을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 측모 두부 방사선 사진을 통하여 수술에 의한 골편들의 이동량과 방향, 악간고정기간 중의 골격성 재발과 치열 변화의 양과 방향을 측정하였다. 또한 수술에 의한 골편들의 이동과 골격성 재발과의 상관관계, 골격성 재발과 치열 변화간의 상관관계를 평가하였다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수술에 의한 골편의 이동방향은 원심골편은 후상방으로, 근심골편은 시계방향으로 회전하였다. 2. 악간고정기간 중에 원심골편의 전방부는 후방 변위, 후방부는 상방 변위하였으며 근심골편은 상방 변위와 함께 근심골편의 gonion(p-Go)부위는 전방 변위를 하였다. 악간고정기간중에 근심골편의 gonion(p-Go)의 전방 변위는 수술에 의한 근심골편의 gonion (p-Go)의 후방으로의 이동량과 유의한 상관관계를 보였다. 즉, 수술에 의한 근심골편의 gonion(p-Go)의 후방으로의 이동이 많을수록 악간고정기간 중의 근심골편의 gonion(p-Go)의 전방 변위는 증가하였다. 3. 악간고정기간 중에 수평피개, 수직피개는 변화가 없었다. 상악 전치부는 후방경사(retroclination), 하악 전치부는 후방경사, 정출이 일어났으며, 이러한 보상성 치아이동은 악간고정기간 중의 근심골편의 gonion(p-Go)의 상방 변위와 유의한 상관관계를 보였다. 즉, 악간고정기간 중의 근심골편의 gonion(p-Go)의 상방 변위가 클수록 보상성 치아 이동량도 증가하였다.

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