• 제목/요약/키워드: Metal & Plastic

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TiN 피막처리된 Co-Cr계 교정용 선재의 마찰저항력 (The Frictional Resistance Of Tin Ion-Plated Co-Cr Orthodontic Wire)

  • 이호규;권오원;김교한
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.123-133
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    • 1998
  • TiN ion-plating된 Co-Cr 선재(.016", .016"x.022")와 ion-plating되지 않은 선재(.016", .016"x.022")를 이용하고, 3 가지 종류의 브라켓(TiN ion-plating된 금속 브라켓, 세라믹 브라켓 및 플라스틱 브라켓)을 대상으로 마찰실험을 행하고, 거기에서 얻어진 마찰 특성곡선과 곡선으로부터 구한 최대 정지마찰력, 그리고 선재와 브라켓의 표면양상을 주사전자현미경으로 관찰하여 TiN ion-plating의 효과를 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. $\cdot$3가지 종류의 브라켓에 TiN ion-plating된 선재를 사용한 경우의 마찰력은 TiN ion-plating되지 않은 선재를 사용한 경우의 마찰력보다 각각 통계학적으로 유의성있게 낮았다(p<0.05). $\cdot$3가지 종류의 브라켓에 원형 선재를 사용한 경우의 마찰력은 각형 선재를 사용한 경우의 마찰력보다 각각 통계학적으로 유의성있게 낮았다(p<0.05). $\cdot$원형 선재를 사용한 경우 TiN ion-plating되지 않은 선재를 사용한 경우가 TiN ion-plating된 선재를 사용한 경우보다 선재 및 브라켓 슬롯의 표면이 더욱 거친 양상을 나타내었다. $\cdot$각형 선재를 사용한 경우 전반적으로 원형 선재를 사용한 경우보다 선재 및 브라켓 슬롯의 표면이 더욱 거친 양상을 나타내었다. $\cdot$TiN ion-plating된 원형 선재를 사용한 경우 정지마찰력과 운동마찰력의 차는 별로 없었으나 TiN ion-plating된 각형 선재를 사용한 경우 정지마찰력은 운동마찰력보다 다소 높았다. $\cdot$TiN ion-plating되지 않은 선재를 사용한 경우가 TiN ion-plating된 선재를 사용한 경우에 비해 정지마찰력이 운동마찰력보다 휠씬 높았다.

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유럽의 포장 폐기물 발생 및 포장 재료별 재활용에 관한 고찰 (Survey on Packaging Waste Occurrence and Recycling for Each Packaging Material in Europe)

  • 김도연;고의석;이학래;심원철;양력명;김재능
    • 한국포장학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.17-26
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    • 2017
  • 유럽의 포장 폐기물 통계를 다양한 관점에서 확인하기 위해서 Eurostat의 데이터베이스 중심으로 유럽의 포장 폐기물 발생 및 처리의 연도별 변화, 유럽 국가들의 재생률과 재활용률 목표 그리고 유럽 국가별 재활용률로 정리하여 분석하였다. 2005년부터 2013년까지 기간 동안의 모든 포장 폐기물 발생량에서 포장 재료 중 종이 및 판지가 가장 많이 생산되었음을 확인하였으며, 주요 포장 재료의 점유율 성장 추이에서는 대체적으로 포장 재료 간 일정한 추세를 확인하였다. 또한 유럽 연합 회원국들은 포장 폐기물 재생률과 재활용률 목표 지침을 제정하고 있는데, 2008년 이 지침이 제정된 후로 대부분의 EU 국가들이 잘 지키고 있었다. 마지막으로 Eurostat에서는 포장 폐기물의 양과 재활용된 양을 유리, 종이 및 판지, 금속, 플라스틱, 목재 등의 포장 재료별로 폐기물의 재활용 비율을 산출하고 있는데, 유럽의 전체 포장 폐기물의 재활용 비율의 경우 계속해서 증가하는 추세를 확인하였다. 이를 통해 EU 국가별로 포장 재료별 폐기물의 양과 재활용된 양을 비교 분석하고 이러한 추세 변화에 따른 GDP 감소와 경제적 슬럼프와 같은 포장 폐기물과 재활용에 따른 간접적인 영향력도 확인할 수 있었다.

유한요소 해석을 이용한 스텐트 최적형상 설계 (A Study on Optimal Shape of Stent by Finite Element Analysis)

  • 이태현;양철호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • 스텐트는 인체의 좁아지거나 막힌 부위에 삽입되어 혈류의 흐름을 정상화 시키는데 사용되는 금속망 형태의 임플란트로 관상 동맥 질환을 치료하는데 가장 일반적인 방법으로 널리 사용된다. 본 논문에서는 유한요소 해석과 다꾸지 방법을 이용하여 설정한 스텐트 설계 인자의 변화에 따른 기계적 반응을 고찰하였다. 스텐트 모델은 팔마즈 스텐트를 사용하였고 스텐트의 재료 모델로서는 탄소성 모델, 풍선은 초탄성 모델을 사용하였다. 연구의주요 관심은 스텐트의 탄성 회복량 조절을 통한 혈관의 재 협착 문제를 감소시킬 수 있는 방안에 대한 설계 인자의 영향을 고찰하는데 있다. 스텐트 두께, 슬롯의 가로 길이, 슬롯의 세로 길이의 각도를 설계인자로 선택하여 직교배열표를 구성하였다. 유한요소 해석을 이용하여 혈관 내 스텐트의 반경 방향 탄성회복율과 길이 방향 탄성회복율을 계산하였고 다구찌 기법을 이용한 통계적 분석을 하여 재 협착의 가능성을 감소시킬 수 있는 스텐트의 최적 형상 설계 방향을 제시하였다. 최적형상은 기본 모델에 비하여 탄성회복율은 반경방향으로 약 1%, 길이방향으로 약 0.1% 감소함을 보였다.

광산폐석의 유변학적 특성과 토석류 흐름특성 분석 (Rheological Characteristics and Debris Flow Simulation of Waste Materials)

  • 정승원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.1227-1240
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    • 2014
  • 휴 폐광산지역은 복합지질재해지역으로 집중호우에 의해 토사재해와 산성광산배수를 발생시킨다. 본 연구는 폐석적치장 전반에 걸쳐 토사재해가 관측된 임기광산에 대해 지반공학적 유변학적 시험을 수행하고 얻어진 시험결과를 토대로 1-D 토석류 수치해석을 수행함으로써 토석류의 확산성을 조사하였다. 모래와 자갈로 구성된 광산폐석 시료의 유변학적 특성을 조사하기 위해 베인관입형 레오미터(Vane-penetrated rheometer)를 사용하였으며, 전단응력 제어를 통한 전단응력(${\tau}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$)와 점도(${\eta}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$) 간의 상관관계를 얻었다. 또한 광산폐석 시료에 대해 잘 알려진 유변학적 모델들(Bingham, Herschel-Bulkley, Power-law, bilinear 및 Papanastasiou 모델)을 적용함으로써 수치해석에 필요한 유변학적 매개변수(항복응력과 소성점도)를 결정하였다. 실험결과에 따르면, 체적농도에 무관하게 전형적인 전단담화(shear thinning) 거동이 관측되었으며, 함수비가 증가할수록 Bingham 유체처럼 거동하는 것으로 나타났다. 또한 사용된 모든 유변학적 모델들은 파괴 후 거동에 적합한 모델들로 밝혀졌다. 토석류 흐름특성을 조사하기 위해 실험결과를 토대로 토석류 크기(5 m, 10 m 및 15 m)와 항복응력(100 Pa, 200 Pa, 300 Pa 및 500 Pa)을 선정하여 1-D BING을 통해 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 토석류 이동거리와 이동속도는 항복응력의 크기에 반비례한 것으로 나타났으며, 토석류 항복응력이 500 Pa 이하인 경우 대부분의 토사는 계곡부까지 흘러갈 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 집중호우 기간에 산악지역에 방치된 광산폐석은 토사재해에 취약하고 2차적으로 인근 수계로 유입되어 환경적 문제를 야기시킬 수 있는 것으로 나타났다.

전기방사 방법을 이용한 천연 다당류 나노섬유 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characterization of Polysaccharide-based Nanofiber Using Electrospinning Method)

  • 김세종;이수정;우창화;남상용
    • 멤브레인
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    • 제26권4호
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    • pp.318-327
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    • 2016
  • 본 연구에서는, 전기방사를 위하여 알지네이트와 키토산을 이용하여 알지네이트/poly(ethylene oxide)(PEO)와 키토산/PEO 용액을 준비하였다. 준비된 용액을 10 mL 플라스틱 주사기에 넣고 금속 노즐에 높은 전압을 공급하였다. 키토산과 알지네이트 용액은 고분자 농도, 온도, 상대습도, 인가전압, 노즐과의 거리, 그리고 용액 속도에 의해 컨트롤되었다. 제조된 나노섬유막은 전자주사현미경을 이용하여 모폴로지를 관찰하였다. 알지네이트 전기방사를 위한 나노 섬유막의 최적화된 조건은 2 wt% 알지네이트, 2 wt% PEO, $60^{\circ}C$, 노즐과의 거리 15 cm, 20~24 kV, $8{\mu}m/min$이었으며, 키토산 섬유막의 최적화 조건은 2 wt% 키토산, 2 wt% PEO, $25^{\circ}C$, 노즐과의 거리 15 cm, 24 kV, $8{\mu}m/min$이었다. 복합 나노섬유 제조조건은 노즐과의 거리 20 cm, $8{\mu}m/min$, 26 kV이었다.

HSA800 후판재의 완전용입 맞댐용접부 휨-인장강도 실험 (Flexural Tensile Strength of CJP Groove Welded Joints Connecting Thick HSA800 Plates)

  • 이철호;김대경;한규홍;박창희;김진호;이승은;김도환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.407-418
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    • 2014
  • 본 연구에서는 HSA800 후판 강재에 적합한 용접재를 선정하고자 휨-인장실험을 수행하였다. 본 연구 수행 당시 HSA800 강재에 적용가능한 용접재로 GMAW 용접재(외국산)와 FCAW 용접재(국내산) 두 가지가 추천되어 이들을 사용하였다. 선행연구인 표준인장실험 결과를 바탕으로 맞댐용접상세와 루트간격을 주요 실험변수로하여 실물크기의 보 실험을 통해 용접부의 성능을 평가하였다. 강도 측면에서 모멘트 및 플랜지 축력 전달에 대한 조건은 두 용접재 모두 만족하였으나 연성능력 측면에서 GMAW 용접재보다는 FCAW 용접재가 일관되고 우수한 거동을 보임이 실험적으로 확인되었다. 특히 GMAW 용접재는 용접효율과 작업성의 문제로 현장에서의 상향용접이 어려운 것으로 파악되었다. 같은 완전용입용접이라도 Single bevel보다는 V-groove가 안정적인 구조거동을 보이는 것으로 나타났다. 표준인장실험결과와 휨-인장실험결과를 토대로 HSA800 후판재의 용접상세 및 용접재를 제시하였다.

SLS 3D 프린터를 이용하여 제작된 PA2200의 단축 반복 인장하중에 따른 피로 특성에 관한 연구 (A study on the fatigue characteristics of SLS 3D printed PA2200 according to uniaxial cyclic tensile loading)

  • 박준수;정의철;최한솔;김미애;윤언경;김용대;원시태;이성희
    • Design & Manufacturing
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    • 제14권1호
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    • pp.49-55
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    • 2020
  • In this study, the fatigue behavior and fatigue life characteristics of PA2200 specimens fabricated by SLS 3D printer were studied. Fatigue tests were performed according to the standard specification (ASTM E468) and fatigue life curves were obtained. In order to perform the fatigue test, mechanical properties were measured according to the test speed of the simple tensile test, and the self-heating temperature of the specimen according to the test speed was measured using an infrared temperature measuring camera in consideration of heat generation due to plastic deformation. There was no significant difference within the set test speed range and the average self-heating temperature was measured at 38.5 ℃. The mechanical strength at the measured temperature showed a relatively small difference from the mechanical strength at room temperature. Fatigue test conditions were established through the preceding experiments, and the loading conditions below the tensile strength at room temperature 23 ℃ were set as the cyclic load. The maximum number of replicates was less than 100,000 cycles, and the fracture behavior of the specimens with the repeated loads showed the characteristics of Racheting. It was confirmed that SLS 3D printing PA2200 material could be applied to the Basquin's S-N diagram for the fatigue life curve of metal materials. SEM images of the fracture surface was obtained to analyze the relationship between the characteristics of the fracture surface and the number of repetitions until failure. Brittle fracture, crazing fracture, grain melting, and porous fracture surface were observed. It was shown that the larger the area of crazing damage, the longer the number of repetitions until fracture.

부산지역 일부 제조업 산업장의 기중 5가지 화학물질의 경시적 농도 변화 (Chronological Concentration Change of Five Chemical Substances in Manufacturing Industry of Busan Area)

  • 박준제;선병관;손병철;문덕환
    • 한국산업보건학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.68-80
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    • 2006
  • This study aimed to prepare the fundamental data and assess the status and trend of exposure level for 5 chemical substances such as sulfuric acid, hydrogen chloride, ammonia, formaldehyde and phenol in manufacturing industry by type of industry, working process, and size of factory, chronological change. Subjects related to this study consist of 146 factories, 12 industries and 17 working processes located in Busan area from Jan. 1997 to Dec. 2001. 1. All 5 kinds of chemical substances by type of industry, working process were generated in chemical manufacturing industry. There were founded in 8 types of industries and 13 types of working processes for ammonia, which is the highest number of in all 5 chemical substances. 2. In terms of the exposure level for 5 chemical substances by type of industry, working process, geometric mean concentration for sulfuric acid was $0.40mg/m^3$ in manufacture of chemicals and chemical products, $0.30mg/m^3$ in compounding process, for hydrogen chloride was 0.57 ppm in manufacture of basic metal, 0.48 ppm in dyeing process, for ammonia was 1.11 ppm in manufacture of rubber and plastic products, 0.94 ppm in buffing process, for formaldehyde was 0.49 ppm in manufacture of wood and of products of wood and cork, except furniture; manufacture of articles straw and plating materials, 0.53 ppm in mixing process, and for phenol were 0.53 ppm in manufacture of chemical and chemical products, 0.55 ppm in compounding process, respectively. Results for 5 chemical substances by type of industry and working process were significantly higher than those of the others(p<0.05). 3. The exposure level for hydrogen chloride, formaldehyde were significantly increased by size of industry (p<0.01). ammonia was significantly decreased by size of industry (p<0.01). 4. In trend of the concentration difference of five chemical substances by chronology, geometric mean concentration for sulfuric acid was significantly increased (p<0.01), hydrogen chloride and ammonia were significantly decreased by year (p<0.05) and for formaldehyde and phenol were decreased in chronological change. According to the above results 5 chemical substances were founded together in a way mixed in the same places one another and concentrations of chemical substances by industry, working process, size of industry and year appeared markedly. The authors recommend more systemic and effective work environmental management should be conducted in workplaces generating five chemical substances.

산업장 소음의 강도 및 주파수 특성에 관한 조사연구 (The Study on the Characteristic Sound Intensity and Frequency of Noise Exposure at Occupational Sites)

  • 김광종;차철환
    • 한국산업보건학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.181-191
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    • 1991
  • The present study determined the overall noise level and the distribution of sound pressure level over audible frequency range of noise produced at various work sites. Work-related noise greater than 80dBA produced from 98 separate work sites at 37 manufacturing companies and machine shops were analysed for the overall sound level (dBA) and frequency distribution. In addition, to determine the possible hearing loss related to work site noise, a hearing test was also conducted on 1,374 workers in these work sites. The results of the study were as follows ; 1. Of the total 98 work sites, 57 work sites(58.2%) produced noise exceeding threshold limit value (${\geq}90dBA$) set by the Ministry 01 Labor. In terms of different manufacturing industries the proportion of work sites which exceeded 90dBA was the highest for the cut-stone products industry with 6/6 work sites and lowest for the commercial printing industry with 1/13 work sites. 2. The percentage of workers who were exposed to noise greater than 90dBA was 19.8% (1,040 workers) 01 the total 5,261 workers. In terms of different industries, cut-stone products industry had the most workers exposed to noise exceeding 90dBA with 82.8%, textile bleaching and dyeing industry was next at 30.6% followed by fabricated metal products industry with 27.9%, plastic products manufacturing industry had the lowest percentage of workers exposed to 90dBA exceeding noise with 4.5%. 3. There was a statistically significant correlation between the frequency of noise-induced hearing loss and the percentage of workers exposed to noise exceeding 90dBA (P<0.05). 4. The frequency analysis of noise produced at the 98 work sites revealed that 44 work sites (44.9%) had the maximum sound pressure level at high-frequencies greater than 2KHz. In addition, significantly higher sound pressure level was detected at the high-frequencies at 90dBA exceeding work sites as compared to below 90dBA work sites (P<0.01). 5. The differences in sound level meter's A-and C-weighted sound pressure levels were analysed by frequencies. Of the 28 work sites which showed 0-1 dB difference in the two weighted sound levels, 20 work sites (71.4%) had significantly higher sound pressure levels at high-frequencies greater than 2KHz (P<0.01). Furthermore, there was a tendency for higher sound pressure levels to occur in the high-frequency range as the differences in the two weighted sound levels decreased.

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현장발생토사 재활용 유동성채움재를 이용한 지하매설관의 거동평가 (Performance Evaluation of Underground Pipe with In-Situ Recycled Controlled Low Strength Materials)

  • 이관호;송창섭
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • 기존의 강관이나 주철관 그리고 시멘트 관은 시간의 경과에 따르는 노화현상을 피할 수 없으며, 특히 금속관은 부식으로 인한 수질 악화문제가 크고 누수에 따른 부족한 수자원 보존과 활용에 있어 예기치 않은 문제를 발생시켜 왔다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로 지하매설용 유리섬유복합관을 사용하는 것이다. 유리섬유복합관은 충격에 대한 저항성이 우수하고 수명이 50년$\sim$100년 정도로 반영구적이다. 특히 뛰어난 내구성과 시공성이 탁월하여 신소재로 각광받고 있다. 그리고 중량이 가벼워서(강관의 1/4, 시멘트 관의 1/10) 운반 및 설치가 용이하고 공기단축 및 인력절감을 기대할 수 있다. 또한 잦은 관로 보수 및 교체공사에 따른 사회적 경제적 손실을 최소화 할 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 유리섬유복합관을 이용하여 실내모형실험을 수행하여 관의 응력-변형특성을 평가하였다. 실내모형실험의 경우 관경 200mm와 관경 300mm를 사용하여 하중재하 전과 후의 수직 수평변위 수직 수평토압을 6가지 사례에 대해서 측정하였다. 측정결과 실험값과 이론값 모두 비슷하게 측정되었다. 하지만 현장발생토사를 이용한 유동성 뒤채움재를 사용한 경우, 수직 수평변위는 매우 작게 측정되었고, 토압은 거의 0에 가까운 값으로 계측되었다.

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