테라헤르쯔(terahertz : THz)파는 0.1~10 THz 의 범위로 적외선과 방송파 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있으며 직진성, 투과성, 그리고 낮은 에너지(meV)를 가지고 있어 비 파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. Ti:sapphire laser와 같은 femto-pulse source 등이 많은 발전이 되어 현재 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다. femto-pulse source를 이용한 THz 응용에서는 높은 저항, 큰 전자이동도, 그리고 아주 짧은 전하수명의 기판을 요구하는데 저온에서 성장한(low-temperature grown : LT) InGaAs는 격자 내에 Gallium 자리에 Arsenic이 치환 하면서 AsGa antisite가 발생하여 전하수명을 짧아지는 것을 응용하여 가장 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 보다 높은 저항을 얻기 위하여 molecular beam epitaxy를 이용하여 semi-insulating InP:Fe 기판위에 격자 정합된 LT-InGaAs:Be/InAlAs multi quantum well (MQW)를 well과 barrier를 가각 $10{\mu}m$ 씩 100주기 성장을 하였고 Ti와 Au를 각각 30, $200{\mu}m$로 dipole antenna를 제작 하였다. 이 때 Ti:sapphire femto-pulse laser (30 fs/90 MHz)를 excitation source로 사용하였을 때 9000 pA로 LT-InGaAs epilayer (180 pA)보다 50배 이상 큰 전류 신호를 얻을 수 있었다. THz 발생과 검출을 초소형, 초경량, 고효율로 하기 위해서는 fiber-optic를 이용해야 하는데 이때 분산과 산란 손실이 가장 적은 1550 nm 대역에서 많은 연구가 이루어 졌다. 780, 1560 nm의 mode-locking laser (90 fs/100 MHz)를 사용하여 현재 많이 이용되고 있는 Ti:sapphire femto-pulse laser와 비교하여 THz 특성 변화를 확인하는 연구를 진행 하고 있다.
외장용 기둥재는 년중 사용환경에서 액상수와 직접 접촉할 수가 있으나, 이에 대한 연구는 그다지 많지 않다. 목재의 섬유방향에서 결합수와 자유수 확산계수를 포함한 수분확산계수를 측정하기 위해 상온에서 흡수실험을 실시하였다. 흡수성은 느릅나무, 까치박달나무, 헴록, 가문비나무, 라디에타 소나무, 고로쇠나무 순으로 크게 나타났다. Boltzmann 변환법으로 구한 확산계수는 저함수율에서 섬유포화점 부근까지 감소하다가 최대함수율 부근에서 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. 함수율 변화에 따른 확산계수는 $10^{-10}{\sim}10^{-7}m^2/s$ 정도의 값을 나타내었다.
본 연구에서는 자동차 코일스프링을 대상으로 CFRP 복합재 재료의 적용가능성을 제시하였다. 기존 강재료를 복합재로 대체해서 대폭적인 경량화를 추구하기 위해서는 재료특성 뿐만 아니라 스프링의 설계인자들도 함께 최적화를 해야 할 것이다. 따라서 먼저 복합재 코일스프링의 전단특성을 고려해서 최대 비틀림강성을 나타내도록 45도로 와인딩한 봉 구조물을 구성하였으며, 예측된 전단탄성계수를 시험결과와 비교한 결과 매우 근사한 값을 나타내었다. 다음으로 45도로 와인딩된 CFRP 복합재 스프링의 소선직경을 결정하기 위해서 비틀림 강성을 강재와 복합재 두 재료에 대해서 동일하게 하였으며, 그 결과, 소선직경은 11.0 mm에서 17.5mm로 재료가 복합재로 변경됨에 따라서 증가되어야 한다. 마지막으로 이 같이 구성된 복합재 코일스프링의 유한요소모델을 구성해서 스프링상수를 계산하였으며, 시험결과와 비교 평가하였다.
The purpose of this study was to investigate the effects of moistening mechods of dentin on the morphologic states of hybrid layers and on the interfacial bond strength between dentin and composite. Specimens were divided into 6 groups based on the surface moistening methods and materials used. After the dentin surface was conditioned with 10 % phoporic acid and irrigated: 1. The dentin surface was dried. Then bonding agent and composite were applied. 2. The dentin surface was blot-dryed. Then primer, bonding atent and composite were applied. 3. The dentin surface was dryed first. Within 20 seconds, the surface was rewetted, then primer, bonding agent and composite were applied. 4. The dentin surface was dryed. Then primer, bonding agnent and composite were applied. 5. The dentin surface was dryed first. Atter 24hrs, the surface was rewetted, and then primer, bonding agent and composite were applied. 6. The surface was conditioned with NaOCl for 5min. Then primer, bonding agent and composite were applied. To reveal the hybrid layer, scanning electron microscopy was used after the samples were ion beam etched. The shear bond strength of each group was tom pared by ANOVA. In groups 2, 3 and 4, the hybrid layer was clearly visible, but the width was more limited in group 4. In group 1 and 5, the hybrid layer was not found, and a gap was formed between dentin and composite. In group 6, the hybrid layer was not found, but the interface between the dentin and composite was intimate. The shear bond strength of each group was as follows: Group 1 : 4MPa, Group 2 : 14MPa, Group 3 : 12MPa, Group 4 : 14MPa, Group 5 : 5MPa, Group 6 : 9MPa.
본 연구에서는 전진비행시 무힌지 로터 블레이드의 허브하중에 대한 복합재료 연성의 영향을 고찰하였다. 무힌지 복합재료 로터 블레이드를 단일 상자형 보로 모델링 하였으며, 전단 변형 및 비틀림 워핑과 같은 비고전적 효과를 고려하였다. 운동방정식은 해밀턴의 원리를 이용하여 구성하였으며, 로터 블레이드의 공간 및 시간차원에서의 유한요소법을 적용하여 완전평형해석을 수행하였다. 블레이드에 작용하는 공기력은 2 차원 준정상 공기력 이론을 바탕으로 하여 역류 및 압축성 효과를 고려하였다. MSC/NASTRAN을 이용하여 피치 -플랩 및 피치-래그와 같은 탄성 연성의 크기를 구하고, 고전적인 기하학적 연계와 비교하였다. 탄생 연성은 $N_b/rev$ 허브하중의 특성에 적지 않은 영향을 미침을 확인하였다 블레이드 복합재료의 적층각을 적절히 변화시킬 경우 약 10-40%의 허브하중을 감소시킬 수 있음을 보였다.
하이브리드 복합재료(Hybrid composite)의 모드 I 층간파괴인성치에 영영향 주는 인자 중 적층순서, 하중점변위율, 초기크랙길이를 변화 시켰을 때의 실험 결과는 다음과 같다. (1) CF/CF, CF/GF, GF/GF로 적층하였을 경우 층간파괴인성치값은 서로 같은 계면을 성형한 것보다 서로 다른 계면을 적층한 CF/GF 의 경우가 강도면에서 가장 높게 나타나는 것을 알 수 있다. (2) 하중점변위율을 0.2, 2, 20mm/min로 변화하였을 때, 미세한 변동은 있었으나, 허중점변위율의 영향은 거의 받지 않는 것을 알 수 있었다. (3) 초기크랙을 25, 30, 35, 40, 50mm로 변화시켰을 때 초기크랙길이의 영향은 일정하지 않았다. CF/CF인 경우는 초기크랙이 짧은 경우, CF/GF, GF/GF인 경우는 초기크랙이 긴 경우에 높은 값을 나타냈다. 이것은 GF 섬유가 직조형태의 프리프레그로 되어 있어 크랙의 진전에 따라 섬유부스러기 등의 생성에 따른 영향이라고 생각된다. (4) 적층순서에 따라 파면의 섬유 분포 형태가 달랐으며, CF/GF인 경우가 섬유의 파손형태가 가장 복잡하게 나타났으며, 이것이 높은 층간파괴인성치를 나타내는 원인이라고 판단된다.
Optical Coherence Tomography (OCT) is an important noninvasive medical imaging technique that can reveal subsurface structures of biological tissue. OCT has demonstrated a good correlation with histology in sufficient resolution to identify morphological changes in articular cartilage to differentiate normal through progressive stages of degenerative joint disease. Current OCT systems provide individual cross-sectional images that are representative of the tissue directly under the scanning beam, but they may not fully demonstrate the degree of degeneration occurring within a region of a joint surface. For a full understanding of the nature and degree of cartilage degeneration within a joint, multiple OCT images must be obtained and an overall assessment of the joint surmised from multiple individual images. This study presents frequency domain three-dimensional (3-D) OCT imaging of degenerative joint cartilage extracted from bovine knees. The 3-D OCT imaging of articular cartilage enables the assembly of 126 individual, adjacent, rapid scanned OCT images into a full 3-D image representation of the tissue scanned, or these may be viewed in a progression of successive individual two-dimensional (2-D) OCT images arranged in 3-D orientation. A fiber-based frequency domain OCT system that provides cross-sectional images was used to acquire 126 successive adjacent images for a sample volume of $6{\times}3.2{\times}2.5\;mm^3$. The axial resolution was $8\;{\mu}m$ in air. The 3-D OCT was able to demonstrate surface topography and subsurface disruption of articular cartilage consistent with the gross image as well as with histological cross-sections of the specimen. The 3-D OCT volumetric imaging of articular cartilage provides an enhanced appreciation and better understanding of regional degenerative joint disease than may be realized by individual 2-D OCT sectional images.
광섬유형 콜리메이터와 광 진행 경로의 수직 방향으로 삽입된 주기적으로 식각된 줄무늬(stripe) 평판에 의해 진행하는 빔의 일부에 광 경로차를 유도하는 마이크로 옵틱형 마하젠더 간섭형 필터를 제안하고 구현하였다. 제안된 마이크로 옵틱 필터는 주기적으로 식각된 줄무늬(stripe) 구조의 평판을 빔 경로에 삽입하여 측방향 정렬에 무관하게 특정 소멸비 값 이상의 특성을 구현할 수 있으며, 식각된 박막의 두께를 조정함으로써 원하는 대역폭 및 주기의 전달특성을 가지는 필터를 구현할 수 있다. 네거티브 포토레지스터인 SU-8을 기반으로 줄무늬(stripe) 구조의 주기적으로 식각된 평판을 제작하였으며 이를 이용하여 구현된 필터의 소멸비는 측방향 정렬에 무관하게 30 dB이상의 값을 가진다. 제작된 필터의 FSR(Free Spectral Range)은 장파장 대역에서 약 237 nm이고 그리고 삽입손실은 2 dB 미만의 값을 가진다. 통과대역에서의 PDL(Polarisation Dependent Loss)값은 0.15 dB 미만이다.
본 연구의 목적은 CFRP판을 다양한 방법으로 보강한 RC보의 휨거동을 실험적으로 비교 분석하고, 프리스트레싱을 도입하여 보강된 콘크리트 구조물의 성능개선 효과와 구조거동을 예측할 수 있는 해석모델을 개발하는 것이다. 이를 위하여 프리스트레싱이 도입된 CFRP판의 부착 및 휨거동 특성을 분석하고, CFRP 및 Epoxy 수지의 거동특성을 규명하였다. 또한 CFRP판의 보강방법과 프리스트레싱 수준 등을 실험변수로 설정하여 콘크리트 보의 휨실험을 수행하고, 개발된 해석모델의 결과와 비교 검증하였다. 연구결과 본 해석기법은 충분한 신뢰도를 가지고 있으므로 CFRP를 사용한 보강설계에 효과적으로 적용이 가능하다고 판단된다.
Upgrading or strengthening of existing reinforced concrete (RC) infrastructure is an emerging demand nowadays. Near Surface Mounted (NSM) technique is very promising approach for flexural strengthening of RC members. However, premature failure such as concrete cover separation failure have been a main concern in utilizing this technique. In this study, U-wrap end anchorage with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) fabrics is proposed to eliminate the concrete cover separation failure. Experimental programs were conducted to the consequence of U-wrap end anchorage on the flexurally strengthened RC beams with NSM-steel. A total of eight RC rectangular beam specimens were tested. One specimen was kept unstrengthened as a reference; three specimens were strengthened with NSM-steel bars and the remaining four specimens were strengthened with NSM-steel bars and U-wrap end anchorage using CFRP fabrics. A 3D non-linear finite element model (FEM) was developed to simulate the flexural response of the tested specimens. It is revealed that NSM-steel (with and without end-anchors) significantly improved the flexural strength; moreover decreased deflection and strains compared with reference specimen. Furthermore, NSM-steel with end anchorage strengthened specimens revealed the greater flexural strength and improve failure modes (premature to flexure) compared with the NSM-steel without end anchorage specimens. The results also ensured that the U-wrap end anchorage completely eliminate the concrete cover separation failure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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