• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제27권3호
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• pp.51-62
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• 1999

본 연구는 자원환경적인 측면에서 산업폐기물이자 환경오염원인 제지 슬러지를 이용함에 있어 용융형 목질-플라스틱 복합재의 강화충전제로 적용하여 그 사용가능성을 알아보고 또한 복합재의 물성에 대한 기초적인 자료을 제시하는데 그 목적이 있다. 그 결과 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 밀도는 증가하였으며 제지 슬러지의 입자 크기와 결합제 종류 및 함량은 복합재의 밀도에 크게 영향을 미치지 않았다. 제지 슐러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 휨강도적 성질은 향상되었으며, 제지 슐러지의 입자 크기가 작을수룩 복합재의 휨강도는 증가하였으나 휨탄성계수는 증가하였다. 또한 복합재의 휨강도적 성질은 결합제의 종류에 관계없이 그 함량이 증가할수록 향상됨을 알 수 있었으며, 결합제의 분자량이 더 큰 Epolene G-3003의 경우 그 효과가 더 큼을 알 수 있었다. 대체로 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 충격강도는 다소 감소하는 경향을 볼 수 있지만, 전체적으로 notched impact strength는 크게 감소하지는 않았다. unnotched impact strength의 경우 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 그 감소 폭이 컸다. 제지 슬러지의 입자크기가 복합재의 충격강도에 미치는 영향을 보면 notched impact strength의 경우 제지 슬러지의 입자 크기에 따라 충격강도에 미치는 영향은 거의 없었으며, unnotched impact strength의 경우 입자 크기가 가장 작은 100mesh 이하일 때 가장 우수하였고 그 다음으로 20~40mesh, 60~80mesh 순이었다. 복합재의 notched impact strength 는 결합제의 종류와 함량에 따라 미치는 영향은 거의 없음을 알 수 있었으나 unnotched impact strength는 Epolene E-43의 경우 첨가량이 증가할수록 충격강도가 감소하였고, Epolene G-3003의 경우는 첨가량이 증가할수록 충격강도가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권3호
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• pp.283-290
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• 2019

In global competition manufacturing companies have to produce modern, new constructions from advanced materials in order to increase competitiveness. The aim of my research was to develop a new composite cellular plate structure, which can be primarily used for structural elements of road, rail, water and air transport vehicles (e.g. vehicle bodies, ship floors). The new structure is novel and innovative, because all materials of the components of the newly developed structure are composites (laminated Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) deck plates with pultruded Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) stiffeners), furthermore combines the characteristics of sandwich and cellular plate structures. The material of the structure is much more advantageous than traditional steel materials, due mainly to its low density, resulting in weight savings, causing lower fuel consumption and less environmental damage. In the study the optimal construction of a given geometry of a structural element of a road truck trailer body was defined by single- and multi-objective optimization (minimal cost and weight). During the single-objective optimization the Flexible Tolerance Optimization method, while during the multi-objective optimization the Particle Swarm Optimization method were used. Seven design constraints were considered: maximum deflection of the structure, buckling of the composite plates, buckling of the stiffeners, stress in the composite plates, stress in the stiffeners, eigenfrequency of the structure, size constraint for design variables. It was confirmed that the developed structure can be used principally as structural elements of transport vehicles and unit load devices (containers) and can be applied also in building construction.

• 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.

• Computers and Concrete
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• 제29권 6호
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• pp.375-391
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• 2022

This paper examined the impact of the cross-sectional structure on the structural results under different loading conditions of reinforced concrete (RC) members' management limited in Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP). The mechanical properties of CFRC was investigated, then, totally 32 samples were examined. Test parameters included the cross-sectional shape as square, rectangular and circular with two various aspect rates and loading statues. The loading involved concentrated loading, eccentric loading with a ratio of 0.46 to 0.6 and pure bending. The results of the test revealed that the CFRP increased ductility and load during concentrated processing. A cross sectional shape from 23 to 44 percent was increased in load capacity and from 250 to 350 percent increase in axial deformation in rectangular and circular sections respectively, affecting greatly the accomplishment of load capacity and ductility of the concentrated members. Two Artificial Intelligence Models as Extreme Learning Machine (ELM) and Particle Swarm Optimization (PSO) were used to estimating the tensile and flexural strength of specimen. On the basis of the performance from RMSE and RSQR, C-Shape CFRC was greater tensile and flexural strength than any other FRP composite design. Because of the mechanical anchorage into the matrix, C-shaped CFRCC was noted to have greater fiber-matrix interfacial adhesive strength. However, with the increase of the aspect ratio and fiber volume fraction, the compressive strength of CFRCC was reduced. This possibly was due to the fact that during the blending of each fiber, the volume of air input was increased. In addition, by adding silica fumed to composites, the tensile and flexural strength of CFRCC is greatly improved.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.18-20
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• 2009

입자 강화 복합재료 내에서의 다양한 손상 메커니즘은 복합재료의 전체 거동을 예측에 상당한 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 입자 강화 복합재료 내에서의 누적 손상을 고려한 미세역학 기반 탄소성 모델(Kim and Lee, 2009)을 소개하고자 한다. Kim and Lee (2009)에 의해서 입자 강화 복합재료의 탄소성 모델을 위해 입자 강화 복합재료 내 계면에서의 누적 손상 및 기지재의 연성 거동이 고려되었다. 제안된 모델을 이용한 입자 강화 복합재료의 탄소성 거동 예측값은 관련된 실험값 (Llorca et al., 1991)과의 비교를 통해 수치해석을 수행하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제10권4호
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• pp.309-315
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• 1990

Aluminum alloy matrix composites reinforced by SiC particles were prepared by rheocompocasting, a process which consists of the incoporation and distribution of reinforcement by stirring within a semi-solid alloy. When the volume fraction of SiCp and stirring speed were fixed, the dispersion of SiCp in Al-matrix alloy depended on stirring time and solid volume fraction in slurry. The results were as follows : 1) As a dispersed SiCp during stirring at $647^{\circ}C$ in 6063-Al alloy, SiC was better dispersed than that other temperature, where solid volume fraction was 43% in slurry. 2) When increased solid fraction in slurry, rate of dispersing SiC increased during stirring and porosities decreased in matrix alloy after casting. 3) Inspite of stirring with 800rpm, since solid particles of matrix alloy in slurry joined each other and occured joining growth, so that SiC was not dispersed into solid particle.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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• pp.980-981
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• 2006

In this study, bottom-up type powder processing and top-down type SPD (severe plastic deformation) approaches were combined in order to achieve full density of Carbon nanotube (CNT)/metal matrix composites with superior mechanical properties by improved particle bonding and least grain growth, which were considered as a bottle neck of the bottom-up method using the conventional powder metallurgy of compaction and sintering. ECAP (equal channel angular pressing), the most promising method in SPD, was used for the CNT/Cu powder consolidation. The powder ECAP processing with 1, 2, 4 and 8 route C passes was conducted at room temperature.

• 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.

• Composites Research
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• 제31권3호
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• pp.88-93
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• 2018

본 연구에서는 입자크기가 서로 다른 할로이사이트 나노튜브(Halloysite nanotube, HNT)와 밀드 카본(Milled carbon, MC) 강화 복합재료를 사용하여 손상된 복합재료 적층판을 계단형 패치 보수법에 따라 수리하고, 손상된 면과 수리면 사이의 접합 계면에 입자가 미치는 기계적, 구조적 영향을 분석하였다. 이 때, 고온고습의 가혹한 수분 환경에 장시간 노출시켜 손상된 판을 형성하는 기존 재료와의 상대적인 재료 물성 회복률을 비교하였으며 기계적 물성 시험을 통해 성능평가를 실시하였다. 그 결과 $70^{\circ}C$ 고온 증류수에서 HNT는 입자 첨가량에 따라 흡습률이 MC에 비해 뚜렷한 차이를 보였으며 인장강도와 굽힘강도의 경우, 대체적으로 HNT로 강화된 복합재를 사용하여 보수한 시험편이 흡습 전과 후 모두 높은 수치를 나타냈다. 특히, 0.5, 1 wt. %의 HNT가 첨가되었을 때 흡습률이 가장 적었고 이는 기계적 강도 증가에 관여하는 하나의 요인으로 작용하였다. 반면 MC는 소량만으로도 높은 흡습 저항성을 나타냈으며 하중의 방향에 따라 강도의 차이가 발생했다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.590-598
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• 2001

본 연구에서는 특별하게 고안된 In-situ VHP 제조 공정을 이용하여 상온에서 $500^{\circ}C$까지의 진공 열간 압축과 canning 작업 없이 $520^{\circ}C$에서 연속 압출옳 하여 Sicp/pure Al과 SiCp/2024Al MMCs를 제조하였다. 복합재료의 인장강도와 미세구조에 영향을 주는 SiC 입자크기, 체적률, 압출비에 대해서 조사하였다. 압출비 10:1의 경우에는 SiCp/pure Al과 SiCp/2024Al 복합재료 둘 다 건전한 외형과 SiCp의 일정한 분산을 가지면서 SiCp의 균열이 없는 좋은 미세 구조를 가지고 있었다. 그러나 압출비 16:1의 경우에는 체적률이 증가할수록 파괴된 SiC 입자의 수가 증가하였으며 2024Al 기지내의 복합재료와 순수한 Al 기지재 복합재료를 서로 비교하였다. 동일한 체적률과 압출비의 경우에는 SiCp의 크기가 작은 복합재료가 SiCp가 큰 복합재료보다 인장강도가 더 높았다.