Advanced epoxy molding compounds (EMCs) should be considered to alleviate the thermal stress problems caused by low thermal conductivity and high elastic modulus of an EMC and by the mismatch of the coefficient of thermal expansion (CTE) between an EMC and the Si-wafer. Though A1N has some advantages, such as high thermal conductivity and mechanical strength, an A1N-filled EMC could not be applied to commercial products because of its low fluidity and high modules. To solve this problem, we used 2-$\mu\textrm{m}$ fused silica, which has low porosity and spherical shape, as a small size filler in the binary mixture of fillers. When the composition of the silica in the binary filler system reached 0.3, the fluidity of EMC was improved more than twofold and the mechanical strength was improved 1.5 times, relative to the 23-$\mu\textrm{m}$ A1N-filled EMC. In addition, the values of the elastic modules and the dielectric constant were reduced to 90%, although the thermal conductivity of EMC was reduced from 4.3 to 2.5 W/m-K, when compared with the 23-$\mu\textrm{m}$ A1N-filled EMC. Thus, the A1N/silica (7/3)-filled EMC effectively meets the requirements of an advanced electronic packaging material for commercial products, such as high thermal conductivity (more than 2 W/m-K), high fluidity, low elastic modules, low dielectric constant, and low CTE.
Fouling을 줄이기 위한 한외여과용 친수성 막을 제조하기 위해서 chlorosulfonic acid(CSA)를 사용하여 이온교환용량이 다른 여러 종류의 sulfonated polyethersulfone(SPES)을 불균일계에서 제조하고 특성조사를 하였다. CSA농도, 반응온도, 반응시간 등의 반응조건에 따른 반응도와 분해정도를 알아본 결과 10$\circ$C 이상의 온도와 0.05 mol 이상의 CSA 농도에서 효과적으로 반응이 일어나지만 고분자 주쇄의 분해가 심하게 일어나는 경향을 나타내었다. 술폰산기의 치환여부는 FTIR과 $^1$H-NMR로 확인할 수 있었다. 불균일계에서 개질된 SPES 한외여과막의 단백질에 의한 fouling 감소효과를 알아보기 위해 같은 투과성능을 갖는 막을 비용매인 DCM과 pore 형성제 PVP를 첨가제로 사용하여 막을 제조하였다. 이온교환용량이 증가함에 따라 투과속도는 감소하고 배제율은 상당히 증가되었다. 이런 결과는 SEM에 의해서도 확인할 수 있었다. Finger 구조가 사라지면서 top layer의 두께도 증가하였다. 비용매인 DCM에 의해서 치밀한 막을, pore 형성제인 PVP에 의해서 다공성 막을 제조할 수 있었다. 이온교환 용량이 높을수록 친수성이 증가하여 fouling을 감소시킬 수 있었다.
Plastic기 복합재료의 파괴거동에 미치는 원공크기오 판폭의 영향을 검토하기 위하여 단축인장시험을 행하였다. 점응력파손조건에서의 특성길이 $d_o$는 원공크기 및 판폭에 의존하며, 이를 기초로 파손강도를 예측하기 위한 수정 점응력 파손조건식을 제안하였다. 이 파손조건의 예측값은 실험값과 잘 일치하였다. 파손 강도는 원공선단의 손상비의 증가에 따라 증가하며, 이는 손상영역의 형성으로 인한 응력완화현상으로 설명되어 진다. 또한 불안정 파괴시의 최대균열길이 $a_c$는 특성길이 $d_o$의 약 2배의 값을 나타낸다. 파괴인성에 대응하는 한계에너지해방율 $G_c$의 변화는 원공선단의 손상영역의 증가에 의한 응력완화가 주요한 원인이라고 할 수 있다.
최근 도심지에서 지반함몰이 많이 발생하고 있으며 복구작업시 현장 주변 통제로 매우 복잡하고 불편하고 복구대책 공법으로 그라우팅 및 흙메우기 공법이 적용되고 있지만 지반 내 지하수위의 존재 및 공동상태에 따라 재료분리 현상이 발생하거나 많은 양의 복구재료가 요구되는 경우가 많고 지하수의 흐름에 따라 지반 내에서 유실되는 경우도 발생하고 있어 본 연구는 도심지에서 지반함몰이 발생하고 신속하게 복구하는 것을 목표로 지반공동의 긴급보강을 위해 비개착식 공법에 적용할 파우치형 충전재를 개발하는 것으로 지하수의 온도에 따라 충전재의 압축강도 및 팽창비가 다른 것과, 알루미나 파우더의 혼합을 통해 압축강도와 팽창률을 조절할 수 있음을 확인했다.
The effect of structure size on the nominal strength of unidirectional fiber-polymer composites, failing by propagation of a kink band with fiber microbuckling, is analyzed experimentally and theoretically. Tests of novel geometrically similar carbon-PEEK specimens, with notches slanted so as to lead to a pure kink band (without shear or splitting cracks), are conducted. The specimens are rectangular strips of widths 15.875, 31.75. and 63.5 mm (0.625, 1.25 and 2.5 in and gage lengths 39.7, 79.375 and 158.75 mm (1.563, 3.125 and 6.25 in.). They reveal the existence of a strong (deterministic. non-statistical) size effect. The doubly logarithmic plot of the nominal strength (load divided by size and thickness) versus the characteristic size agrees with the approximate size effect law proposed for quasibrittle failures in 1983 by Bazant This law represents a gradual transition from a horizontal asymptote, representing the case of no size effect (characteristic of plasticity or strength criteria), to an asymptote of slope -1/2 (characteristic of linear elastic fracture mechanics. LEFM) . The size effect law for notched specimens permits easy identification of the fracture energy of the kink bandand the length of the fracture process zone at the front of the band solely from the measurements of maximum loads. Optimum fits of the test results by the size effect law are obtained, and the size effect law parameters are then used to identify the material fracture characteristics, Particularly the fracture energy and the effective length of the fracture process zone. The results suggest that composite size effect must be considered in strengthening existing concrete structural members such as bridge columns and beams using a composite retrofitting technique.
이산화탄소 포집기술 중 건식흡수제를 이용한 연소 후 이산화탄소 포집기술에 대하여 최신기술개발 현황에 대하여 자세히 기술하였다. $CO_2$ 포집에 있어서 건식흡수제 이용 기술의 장점으로는 조업온도의 폭이 크고, 에너지손실이 적으며, 폐수발생이 없고, 부식성이 적으며, 고체폐기물의 상대적인 천연성을 들 수 있다. 현재 한국과 미국에서는 건식흡수제의 성능 개선과 더불어 실제 연소배가스로부터 $CO_2$ 포집을 위한 공정 개발을 통해 포집비용을 줄이려는 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 건식흡수제는 가격이 싼 알칼리금속 계열의 화학흡수제, 아민을 실리카 지지체에 고정시킨 흡수제, 아민을 실리카 지지체에 공유결합시킨 흡수제, 기공성의 탄소에 아민의 기능성을 첨가시킨 흡수제, 아민고정 고분자지지체 흡수제, 금속유기구조체등의 연구가 이루어지고 있다. 포집비용을 대폭 줄이기 위하여 소재에 있어서도 혁신적인 성능 개선이 필요한 시점이다.
현재 국내에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 제설제는 염화칼슘이며, 우리나라의 기후 변화에 따라 전국적으로 제설제의 사용량이 증가하고 있는 추세이다. 제설 제빙을 목적으로 하는 제설제는 살포되어 염화물이 용해된 노면수에 의해 동결융해 작용으로 콘크리트에 열화 등의 다양한 피해를 주고 있다. 따라서 본 연구에서는, 콘크리트 표면에 도포하여 외부에서 침투하는 수분을 차단하는 방식인 콘크리트 표면 보호재를 실리콘 기반으로 한 콘크리트 미세기공을 코팅할 수 있도록 반응형 우레탄 폴리머를 제조하여, 분자의 크기 제어와 표면 개질을 통해 혼화제를 선정하여, 콘크리트 적용하였고 침투강화제의 특성 및 도포방법에 따른 콘크리트 기초 물성을 평가하였다.
실리콘 웨퍼 산업계의 청정실에서 사용되는 에어샤워기중 고분자로 제작된 부품들을 $100^{\circ}C$에서 30분간 다이나믹 해드 스페이스에서 가스로 용출한 후 GC-MS로 분석 하였다. 에어샤워기가 가동중인 청정실의 대기를 흡착관 튜브방식으로 채취하였고, 이러한 흡착관 튜브에 흡착된 유기화합물은 쏙시렛 용출법을 이용하여 용출한 후 GC-MS로 분석하였다. 에어샤워기의 제조 부품(electric over current relay, acryl plate. polycarbonate window, filter, fan housing, steel galvanized cold plate and canvas buffer)들로 부터의 분석결과 대부분의 성분들은 제조부품의 고분자 성분들에서 유래되었음을 확인 할 수 있었으며, 에어샤워기가 가동중인 청정실의 대기분석 결과와 비교 분석되었다. 이러한 분석결과의 비교 연구는 청정실내에서의 유기오염물질이 에어샤워기의 고분자 제조부품으로부터 유래 되었는지를 확인하게 해준다.
비스페놀-A는 epoxy resin, polycarbonate, polyester-styrene resin 등의 플라스틱 제조에 사용되는 물질로써, 기체 크로마토그래피를 이용하여 간단하며 빠르고 감도 좋은 분석방법을 연구하였다. 비스페놀-A를 acylating 시약을 사용하여 크로마토그래피의 성질에 적합하도록 유도체화 한 후 SIM(selected ion monitoring) mode를 이용하여 GC/MS(gas chromatography/mass spectrometry)로 분석하였으며, 본 연구 결과 캔 물질에서 비스페놀 A는 $0.11{\sim}11.40{\mu}g/can$이 검출되었다.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제11권1호
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pp.42-47
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2010
Polymer insulating materials such as cross linked polyethylene (XLPE) are employed in electric cables used for extra high voltage. These materials can degrade due to chemical, mechanical and electric stress, possibly caused by voids, the presence of extrinsic materials and protrusions. Therefore, this study measured discharge patterns, discharge phase angle, quantity and occurrence frequency as well as changes in XLPE under different temperatures and applied voltages. To quantitatively analyze the irregular partial discharge patterns measured, the discharge patterns were examined using a statistical program. A three layer sample was fabricated, wherein the upper and lower layers were composed of non-void XLPE, while the middle layer was composed of an air void and copper particles. After heating to room temperature and $50^{\circ}C$ and $80^{\circ}C$ in silicone oil, partial discharge characteristics were studied by increasing the voltage from the inception voltage to the breakdown voltage. Partial discharge statistical analysis showed that when the K-means clustering was carried out at 9 kV to determine the void discharge characteristics, the amount discharged at low temperatures was small but when the temperature was increased to $80^{\circ}C$, the discharge amount increased to be 5.7 times more than that at room temperature because electric charge injection became easier. An analysis of the kurtosis and the skewness confirmed that positive and negative polarity had counterclockwise and clockwise clustering distribution, respectively. When 5 kV was applied to copper particles, the K-means was conducted as the temperature changed from $50^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$. The amount of charge at a positive polarity increased 20.3% and the amount of charge at a negative polarity increased 54.9%. The clustering distribution of a positive polarity and negative polarity showed a straight line in the kurtosis and skewness analyses.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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