• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권3호
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• pp.1049-1061
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• 2022

Neutron and gamma-ray shielding properties of Inconel 718 reinforced B₄C (0-25 wt%) were investigated using PSD software. Mean free path (MFP), linear and mass attenuation coefficients (LAC,MAC), tenth-value and half-value layers (TVL,HVL), effective atomic number (Z_eff), exposure buildup factors (EBF), and fast neutron removal cross-sections (FNRC) values were calculated for 0.015-15 MeV. It was found that MAC and LAC increased with the decrease in the content of B₄C compound by weight in Inconel 718. The EBFs were computed using G-P fitting method for 0.015-15 MeV up to the penetration depth of 40 mfp. HVL, TVL, and FNRC values were found to range between 0.018 cm and 3.6 cm, between 2.46 cm and 12.087 cm, and between 0.159 cm^-1 and 0.194 cm^-1, respectively. While Inconel 718 provides the maximum photon shielding property since it offered the highest values of MAC and Z_eff and the lowest value of HVL, Inconel 718 with B₄C(25 wt%) was observed to provide the best shielding material for neutron since it offered the highest FNRC value. The study is original in terms of several aspects; moreover, the results of the study may be used in nuclear technology, as well as other technologies including nano and space technologies.

• Advances in nano research
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• 제14권6호
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• pp.541-555
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• 2023

The extensive use of polymeric matrix composites in the athletic sector may be attributed to its high strength-to-weight ratio, production economy, and a longer lifespan than conventional materials. This study explored the impact of carbon nanotubes on the properties of different composite field sports equipment components. The test specimens were fabricated using the compression molding technique. The insertion of carbon nanotubes increases mechanical properties related to the process parameters to account for an improvement in the stick sections' overall performance. The dynamic response of functionally graded reinforced nanocomposite wire structure is examined in this paper on the bases of high-order hyperbolic beam theory lined to the size-dependent nonclassical nonlocal theory under the external mechanical load due to the physical activities. Finally, the impact of different parameters on the stability of nanocomposite structures is discussed in detail.

• Advances in nano research
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• 제16권1호
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• pp.81-90
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• 2024

In the oil and gas industry, composite materials should exhibit high flexibility and strength for offshore structures. Therefore, weak points in the composites should be improved, such as brittleness, moisture penetration, and diffusion of detrimental ions into nanometric pores. This study aimed to increase the strength, flexibility, and plugging of nanopores using single-layer graphene oxide (SGO) nanosheets. Therefore, SGO is added to unsaturated polyester resin at concentrations of 0.015 and 0.15 % with Normal Methyl Pyrrolidone (NMP) as a solvent for the formation of Nanographene Oxide Reinforced Polymer (NGORP). The mechanical properties of the prepared samples were tested using tensile testing (ASTM-D 638). It has been shown that incorporating SGO, approximately 0.015%, into the base resin resulted in enhanced properties such as rupture resistance forces increased by 745.61 N, applied stress tolerances increased by 4.1 MPa, longitude increased to 1.58 mm, elongation increased by about 2.38%, and rupture energy increased by about 204.51 J. Despite the decrease in tensile force strength properties in the manufactured nanocomposite with 0.15% SGO, it has exclusive flexibility properties such as a high required energy level for rupture of 5,576 times and a formability of 40% more than the base sample. It would be best to use NGORP manufactured from 0.015% nanosheets with exclusive properties rather than base samples for constructing parts and equipment, such as rebars, composite sheets, and transmission pipes, on offshore platforms.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.487-492
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• 2021

본 연구에서는 피치가 코팅된 실리콘 시트/흑연 음극복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. NaCl을 주형으로 하여 스토버 법 및 마그네슘 열 환원법을 통해 실리콘 시트를 제조하고, 양친성 물질인 SDBS로 흑연과 결합시켜 실리콘 시트/흑연을 합성하였다. THF를 용매로 석유계 피치가 코팅된 실리콘 시트/흑연 음극복합소재를 제조하였고, 음극복합소재의 물리적 특성은 XRD, SEM, EDS와 TGA를 통해 분석하였다. 전기화학적 특성은 LiPF₆ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%)의 전해액을 사용해 전지를 제조하여, 충·방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 전기화학적 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 실리콘 조성이 증가함에 따라 방전 용량이 증가하였고, 장기 안정성은 감소하는 경향을 보였다. 30 wt% 실리콘 조성을 갖는 실리콘 시트/흑연 복합소재에 피치를 코팅한 음극복합소재는 1228.8 mAh/g의 높은 초기 방전 용량을 보였으며, 50사이클 이후 용량 유지율은 77%로 실리콘 시트/흑연 복합소재에 비해 안정성이 개선됨을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.209-221
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• 2009

폴리올레핀은 뛰어난 물성과 낮은 가격으로 인하여 가장 큰 시장을 가진 범용 고분자이다. 그러나, 폴리올레핀은 대표적인 비극성 고분자로, 다른 물질과의 상호 작용이 중요한 상용화제, 개질제, 접착제 등의 용도로는 그 사용이 제한될 수 밖에 없다. 따라서, 보다 극성을 가진 고분자 사슬을 폴리올레핀에 블록 또는 그라프트 공중합체의 형태로도입함으로써 기능성 폴리올레핀 하이브리드를 제조하려는 노력이 계속되어 왔다. 특히, 잘 제어된 구조와 조성을 가진 공중합체를 제조하기 위하여 리빙라디칼 중합법이 사용될 수 있으며, 그 중 조절라디칼 중합법은 중합을 잘 제어할 수 있다는 장점 이외에 다양한 단량체종과 중합 공정에 적용될 수 있다는 점에서 많은 주목을 받고 있다. 이에 따라, 본 리뷰 논문에서는 조절라디칼 중합법을 이용한 폴리올레핀 기반 블록 또는 그라프트 공중합체의 제조에 대하여 정리해 보았다. 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 비극성 범용고분자들과 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리스티렌 등의 극성 고분자들과의 하이브리드를 통한 기능성 폴리올레핀의 제조에 대하여 정리하였다.

• Composites Research
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• 제19권1호
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• pp.29-35
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• 2006

첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.388-394
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• 2019

그래핀의 저차원 구조에서 기인하는 우수한 전기적/기계적 특성을 지닌 3차원 그래핀 나노 구조체는 높은 다공성과 비표면적을 가지고 있기 때문에 전기화학 에너지 저장 전극 물질로 각광을 받고 있다. 또한 도파민은 카테콜아민 구조를 갖고 있어 다양한 유무기 재료와의 결합력이 뛰어나고, 소수성 재료를 친수성으로 개질시킬 수 있는 다기능 소재이다. 이에 본 연구에서는 도파민을 3차원 그래핀 나노 구조체에 코팅하여, 전해질과의 젖음성을 증대시켜 전기화학 전극의 비축전용량을 개선하고, 3차원 나노 네트워크 간 결합력을 올려 기계적 압축 특성을 증가시키고자 하였다. 연구 결과, 도파민이 코팅된 3차원 그래핀 나노 구조체는 전기화학 비축전용량이 51.5%, 압축 응력은 59.6%로 증가하는 높은 개선 효과를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권11호
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• pp.1003-1009
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• 2008

In this study, liquid phase sintered SiC (LPS-SiC) materials were made by hot pressing method. The particle size of nano-SiC powder was 30nm. Alumina ($Al_2O_3$), yttria ($Y_2O_3$) and silica ($SiO_2$) were used for sintering additives. To investigate effects of $SiO_2$, ratios of $SiO_2$ contents were changed by five kinds. Materials have been sintered for 1 hour at $1760^{\circ}C$, $1780^{\circ}C$ and $1800^{\circ}C$ under the pressure of 20MPa. The system of sintering additives which affects a property of sintering as well as the influence depending on compositions of sintering additives were investigated by measurement of density, mechanical properties such as flexural strength, vickers hardness and sliding wear resistance were investigated to make sure of the optimum condition which is about matrix of $SiC_f$/SiC composites. The abrasion test condition apply to load of 20N at 100RPM for 20min. Sintered density, flexural strength of fabricated LPS-SiC increased with increasing the sintering temperature. And in case of LPS-SiC with low $SiO_2$, sliding wear resistance has very excellent. Monolithic SiC $1800^{\circ}C$ sintering temperatures and 3wt% have excellent wear resistance.

• Elastomers and Composites
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• 제44권1호
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• pp.47-54
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• 2009

본 연구에서는 다양한 종류의 보강제를 혼합한 EPDM 컴파운드의 원적외선에 의한 가교 반응을 조사하였다. 보강제가 원적외선에 의한 가교 반응에 미치는 영향을 평가하기 위하여 컴파운드의 발열 온도 및 DSC 분석에 의한 가교도를 측정하였으며, 특히 원적외선에 의한 가교 특성을 비교하기 위하여 동일 조건에서 열풍에 의한 가교 반응을 조사하였다. 원적외선 가교 조건에서 카본블랙을 혼합한 EPDM 컴파운드는 입자크기가 증가함에 따라 열전도도가 증가하며 이에 따라 원적외선에 의한 가교도 역시 증가하였으나, 열풍에 의한 가교도의 변화에는 거의 영향을 주지 못하였다. 보강제 종류에 따른 원적외선 가교 특성 평가 결과, 열전도도가 높은 아세틸렌 블랙을 함유한 컴파운드의 가교도가 가장 높게 나타났으며, 열전도도가 유사한 카본블랙 및 침강실리카의 경우 상대적으로 원적외선 흡수 특성이 우수한 침강실리카 배합 컴파운드의 경우 원적외선에 의한 가교도가 높게 나타났다.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.434-439
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• 2012

이온성 고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composite, IPMC) 구동기의 구동성능 향상을 위해 전기방사를 통해 제조된 나피온/전도성 나노입자 웹을 나피온 필름의 양면에 접합시켜 전해질막을 개질하였다. 전도성 나노입자는 다층탄소나노튜브(multiwalled carbon nanotube, MWNT)와 은 나노입자가 사용되었으며, 이를 각각 나피온 용액에 분산시켜 전기방사하였다. 개질된 IPMC는 향상된 구동변위, 응답속도 및 구동력을 나타내었으며 은 나노입자에 비해 MWNT가 더욱 뛰어난 구동변위와 구동력을 유도하였고, 전도성 나노입자가 포함되지 않은 전기방사 웹을 적용한 경우에도 성능향상이 관찰되었다. 제조된 IPMC의 우수한 구동성능은 전기방사 웹의 다공성에 의한 전해액 이동의 용이성, 고분산된 전도성 나노입자에 의해 유도된 높은 전기용량 및 낮은 전극 저항 때문인 것으로 분석되었다.