• 제목/요약/키워드: Self-repair

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자가 치유 캡슐 제작을 위한 off-chip 방식의 드랍렛 제작 기술 (Off-chip droplet manufacturing technology for self-healing capsule production)

  • 지동민;송원일;이자성;아르만도;박세진;최건;김성훈
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.247-248
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    • 2022
  • The microfluidic controlled droplet production system is one of the most powerful methods for capsule manufacturing. However, stable production is not possible when the powder is included. We solved the above problem by developing an off-chip droplet production system. we checked the droplet creation mechanism and created a simple repair model. It was possible to produce a uniform and stable droplet regardless of the powder content.

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순환유동층 보일러애시를 활용한 폴리머 보수 모르타르의 역학적 특성에 대한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of Polymer Repair-Mortars with CFBC Ash)

  • 강용학;임귀환;신동철;최영철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.127-132
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    • 2018
  • 순환유동층 보일러애시(CFBC ash)는 매년 발생량이 증가하고 있으며, 대부분 활용성이 제한되어 매립, 폐기되고 있는 실정이다. 순환유동층 보일러애시의 화학조성 주성분은 $SiO_2$, CaO, $CaSO_4$로써, 물과 반응하여 시멘트와 유사한 자기수경성을 가지고 있다. 본 연구에서는 순환유동층 보일러애시의 자기수경성을 활용하여, 폴리머 혼입 보수 모르타르를 개발하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 폴리머 혼입 보수 보르타르 개발을 위해 순차적으로 3 Case의 배합을 설정하고 기초 물성을 확인하였다. 그 결과, 순환유동층 보일러애시에 실리카흄 10% 혼입과 폴리머 1.0% 혼입, 팽창재 3.5% 혼입에서 최적의 결과를 얻을 수 있었다.

아스팔트 긴급보수용 스프레이 패칭 장비 개발 및 현장 적용성 평가 (Development of a Spray-Injection Patching System and a Field Performance Evaluation of 100% RAP Asphalt Mixtures using a Rapid-Setting Polymer-Modified Asphalt Emulsion)

  • 한수현;이상염;이석근;권봉주
    • 한국도로학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.77-85
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    • 2018
  • PURPOSES : The purpose of this study was to develop an urgent road-repair system and perform a field applicability test, as well as discover the optimum mix design for machine applications compared to the optimum mix design for lab applications. METHODS : According to reviews of the patent and developed equipment, self-propelled and mix-in-place equipment types are suitable for urgent pavement repair, e.g., potholes and cracks. The machine-application mix design was revised based on the optimum lab-test mix design, and the field application of a spray-injection system was performed on the job site. The mixture from the machine application and lab application was subjected to a wet-track abrasion test and a wheel-tracking test to calibrate the machine application. RESULTS and CONCLUSIONS : This study showed that the binder content could differ for the lab application and the machine application in the same setting. Based on the wet-track abrasion test result, the binder contents of the machine application exceeded the binder contents of the lab application by 1-1.5% on the same setting value. Moreover, the maximum dynamic stability value for the machine application showed 1% lower binder contents than the maximum lab-application value. Collectively, the results of the two different tests showed that the different sizes and operating methods of the machine and lab applications could affect the mix designs. Further studies will be performed to verify the bonding strength and monitor the field application.

${\cdot}$${\cdot}$대형 중고 승용차량에 대한 차 대 차 충돌시험을 통한 차체변형 및 인체상해 특성에 관한 연구 (A Study on Human Injury Characteristics and Vehicle Body Deformation with Car to Car Crash Test for Crash Compatability)

  • 임종훈;박인송;허승진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.135-141
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    • 2005
  • Currently many safety assessment tests are conducted by crashing a vehicle against a rigid or deformable barrier. It is quite rational to evaluate crash performance of a vehicle in a barrier test in terms of vehicle stiffness and strength. However, there has been a lot of debate on whether barrier testing is a duplicate of real world crash collisions. One of the issues is car to car compatability. There are two essential subjects in compatability. One is partner-protection when crashing into another vehicle and the other is self-protection when struck by another vehicle. When considering a car to car frontal crash between a mini car and a large heavy car, it is necessary to evaluate human body stiffness of each vehicle. In this study, in order to evaluate the compatability of cars in car-to-car crashes, four tests were conducted. Test speed of each car is 48.3km/h, and the overlap of the mini and large car is $40\%$, and the overlap of the small cars is $100\%$. In all tests, only a drive dummy is used. The test results of the car to car crash test show that vehicle safety standard of mini car is not satisfied compared with large heavy car and HIC value of mini car is higher than large car. In this case observed that the relatively lower stiffness and weight of the mini car resulted in absorbing a large share of the total input energy of the system when crashed into the large heavy car.

마이크로캡슐을 활용한 자기치유 구체방수제의 제조 및 방수특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Manufacturing and Waterproofing Properties of Self-healing Concrete Waterproofing Agent Using Microcapsules)

  • 최연왕;이재흔;양능원
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.289-298
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    • 2023
  • 본 연구에서는 자기치유 구체방수제를 개발하기 위한 일환의 연구로써, 구체방수제의 제조특성 및 방수성능 평가를 수행하였다. 마이크로캡슐 활용 구체방수제의 최적 조성비를 모르타르단계에서 플로우, 압축강도, 투수율 및 투수비 특성 평가로 얻고자 하였으며, 콘크리트용 자기치유 구체방수제의 치유성능 평가를 위한 기반 자료로써 활용하고자 하였다. 자기치유 구체방수제의 기준 재료인 구체방수제 주재료는 보수용도로 많이 사용되는 규산염계 무기재료 3종을 사용하였으며, 실험 결과로 규산칼륨이 높은 조성비를 가지는 SIM-2가 적합한 것으로 판단하였다. 구체방수제의 분산성을 높이기 위하여 계면활성제 혼합률은 0.03 %가 적합한 것으로 나타났으며, 점도 조절을 위하여 증류수 혼합률은 0.2 %가 적합한 것으로 나타났다. 자기치유 구체방수제의 치유소재로 사용된 마이크로캡슐의 사용량은 0.5 % ~ 0.7 % 범위에서 KS F 4949 시멘트 혼입 폴리머계 방수재에 내투수 성능 및 KS F 4926 콘크리트용 수밀혼화재 시험평가를 만족하는 것으로 나타났다.

미생물의 방해석 석출 작용을 이용한 자기보수 스마트 콘크리트 개발에 관한 연구 (Development of Self-Repairing Smart Concrete Using Micro-Biologically Induced Calcite Precipitation)

  • 김화중;김사열;박성진;최길준;천우영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.547-557
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    • 2010
  • 이 연구는 미생물의 생체광물형성작용 중 미생물의 방해석 석출 작용(micro-biologically induced calcite precipitation, MICP)을 이용하여 환경적인 문제를 배려한 차세대 스마트 콘크리트의 개발이 목적이다. 현재 콘크리트의 개질(改質) 및 성능향상을 목적으로 미생물의 방해석 석출 작용을 이용한 기술은 대표적 미생물인 Sporosarcina pasteurii에 의해 그 가능성이 제안되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 미생물의 방해석 석출작용을 이용하는 것으로서 선행 연구의 Sporosarcina pasteurii외에 콘크리트 구조물에서 탐색하여 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 4종의 신규 유용미생물자원들을 추가적으로 이용하였으며, 이렇게 확보된 방해석을 석출하는 유용미생물자원들에 대한 소개와 미생물의 방해석 석출 작용에 따른 시멘트 결정성을 평가하였다. 또한 콘크리트의 개질 및 성능 향상을 목적으로 이러한 유용미생물자원들을 우선적으로 모르타르 환경에 적용하여 양생조건별 압축강도의 특성을 평가하고, 모르타르에 인위적 균열을 만들어 미생물의 방해석 석출 작용에 따른 균열의 충전 가능성을 검토하였다. 이러한 유용미생물들의 적용에 따른 효과는 보수 기능뿐만 아니라 환경 문제를 배려한 새로운 재료로서의 개발로 이어져 향후 더욱 더 중요한 연구주제의 하나가 될 것으로 기대된다. 또한 이 연구의 큰 의미는 실제 콘크리트 구조물에 상생하고, 자연환경에서 방해석을 석출하는 미생물을 이용한다는 것이며, 긴 시간동안 자연환경에서 살아남은 이 미생물들은 환경적으로 안전할 뿐만 아니라 새로운 환경 저부하성 기능재료로서의 이용이 가능할 것으로 판단된다.

인산마그네슘 세라믹의 염소 이온 투과 저항성 및 길이변화 특성에 관한 성능 평가 (Ability to Resist Chloride Ion Penetration and Dry Shrinkage Evaluation of Magnesium Phosphate Ceramics)

  • 고정원;양완희;박동철
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.341-348
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    • 2017
  • 콘크리트 포장도로는 동절기 제설제에 의한 내구성 저하가 심각한 위협으로 거론되고 있고 그 보수에도 많은 비용이 소요되고 있다. 따라서 이러한 콘크리트 포장재에 대한 적절한 보수 대책의 마련과 이에 활용될 우수한 성능의 보수 재료가 요구되고 있는 상황인데, 본 연구에서는 국내에서 개발된 인산마그네슘 세라믹(Magnesium phosphate ceramics)을 대상으로 압축강도 특성 및 염소이온 침투 저항성, 길이변화 특성을 평가하여 국내 콘크리트 포장 도로의 보수 재료로 적용 가능성을 검토하였다. 평가 결과 모르타르의 유동성은 190mm의 평범한 수준을 나타내었으나 다소 점성이 높고 재료 자체의 흐름성은 크지 않았다. 응결 시간은 12분으로 매우 빠른 경화가 이루어졌으며 이에 따라 신속한 작업이 요구되었다. 모르타르의 압축강도 성능은 2시간에 38.4MPa, 24시간에 73.8MPa, 28일에 111.0MPa로 재령 초기부터 높은 수준을 나타내었다. 염소이온 침투 저항성 시험 결과 모르타르의 경우 143 Coulombs, 콘크리트의 경우 173 Coulombs으로 매우 우수한 수준을 나타내었다. 콘크리트의 길이변화 시험 결과는 재령 40일까지 $60{\times}10^{-6}$ 이하로 완만하게 감소하였으며, 보통의 시멘트 콘크리트의 길이변화 수준과 비교할 때 1/10 이하의 수준으로 우수한 체적안정성을 확보하고 있었다. 이상과 같이 인산마그네슘 세라믹은 우수한 강도 성능과 염소이온 침투 저항성, 체적 안정성을 보유하고 있음을 확인하였고, 향후 작업 시간이나 작업성에 대한 개선이 요구되며, 현장 적용시에는 이러한 부분에 대한 주의가 필요하다.

부산도시철도 1호선 전동차 Low Pass Filter 개발연구 (A Study on the Development of Low Pass Filter for Chopper Gate Control Unit of Electric Rolling Stock)

  • 강현철;김해창;박희철
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1445-1456
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    • 2011
  • 부산도시철도 추진장치를 종합 제어하는 Chopper Gate Control Unit는 다수의 전자 전기부품, PCB, 전원공급기, 게이트회로증폭기, 프레온가스냉각기, 보호회로 등으로 구성되어 있는 주요장치로서 일본 미씨비시에서 생산된 제품을 사용하고 있다. 최근에는 초퍼장치의 고장 및 시험기 에러가 자주 발생하여 원인분석 결과 Chopper Gate Control Unit內 LPF(Lower Pass Filter)의 장기사용(약25년)으로 인한 노후화와 성능저하가 주요 원인이었음을 밝혀내고 물품구매를 위해 제작사에 문의 하였으나 이미 생산이 중단된 제품으로 별도 주문 제작시에는 고가의 비용이 발생한다. LPF는 몰딩처리가 되어있는 부품으로 수선이 불가하여 자체기술력으로 연구 개발하여 현재 부산도시철도 1호선 전동차에 13set를 적용하여 운영하고 있다. 본 논문에서는 연산 증폭기(OP Amp)와 저항, 콘덴서 등의 조합으로 자체개발한 능동필터인 Active LPF의 특성분석, 회로해석 및 설계, 다기능분석기, 스펙트럼분석기, 오실로스코프 등을 이용한 파형특성과 PS Pice 시뮬레이션 시험결과 등 개발에 관한 연구내용을 다루었다.

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Complete Genome and Calcium Carbonate Precipitation of Alkaliphilic Bacillus sp. AK13 for Self-Healing Concrete

  • Jung, Yoonhee;Kim, Wonjae;Kim, Wook;Park, Woojun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권3호
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    • pp.404-416
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    • 2020
  • Bacteria that are resistant to high temperatures and alkaline environments are essential for the biological repair of damaged concrete. Alkaliphilic and halotolerant Bacillus sp. AK13 was isolated from the rhizosphere of Miscanthus sacchariflorus. Unlike other tested Bacillus species, the AK13 strain grows at pH 13 and withstands 11% (w/v) NaCl. Growth of the AK13 strain at elevated pH without urea promoted calcium carbonate (CaCO3) formation. Irregular vaterite-like CaCO3 minerals that were tightly attached to cells were observed using field-emission scanning electron microscopy. Energy-dispersive X-ray spectrometry, confocal laser scanning microscopy, and X-ray diffraction analyses confirmed the presence of CaCO3 around the cell. Isotope ration mass spectrometry analysis confirmed that the majority of CO32- ions in the CaCO3 were produced by cellular respiration rather than being derived from atmospheric carbon dioxide. The minerals produced from calcium acetate-added growth medium formed smaller crystals than those formed in calcium lactate-added medium. Strain AK13 appears to heal cracks on mortar specimens when applied as a pelletized spore powder. Alkaliphilic Bacillus sp. AK13 is a promising candidate for self-healing agents in concrete.

자동차 주행정보를 활용한 스마트 자동차 자가 점검 시스템 설계 및 구현 (Design and Implement a Smart Automobile Self-Diagnosis System based on The Driving information)

  • 김민영;장종욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.2153-2159
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    • 2013
  • 자동차를 안전운행하기 위해선 운전자는 항상 자동차 상태를 점검해야 한다. 많은 현대인이 자신의 주된 업무 이외에 시간을 따로 할애하여 전문 정비 업소에 방문해 자신의 자동차 상태를 점검받는 것은 정말 어려운 일이다. 지속적으로 자동차 상태를 점검 받지 못하면 운전자 자신의 생명은 물론 주변의 상황까지 어렵게 만드는 큰 사고를 발생할 가능성이 크다. 이를 방지하기 위해 운전자 스스로 자동차 상태를 손쉽게 확인 할 수 있게 도와주는 점검 도구 및 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 운전 중 변화하는 데이터(위치 및 자동차 내부 데이터)를 근거로 주행정보를 기록 후 스마트폰을 활용해 운전자가 스스로 자동차 상태를 손쉽게 점검할 수 있고, 좀 더 나아가 인터넷을 이용해 주행정보를 전문 정비업소에게 공유하여 자동차 상태를 자세히 점검 받을 수 있는 시스템을 설계하고 구현하였다.