• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권6호통권134호
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• pp.55-62
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• 2005

본 연구는 섬유판 가공 부산물 분말을 충전제로 첨가한 바이오복합재를 제조하여 그 적용가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 섬유판 가공부산물인 고밀도섬유판(high density fiber board, HDF) 부산물 분말을 polyolefin계 고분자인 low-density polyethylene (LDPE)과 polypropylene (PP)에 첨가하여 바이오복합재를 제조하였다. 제조된 바이오복합재를 이용하여 기계적 성질과 가공성을 측정하였다. 이후 각각 목분(wood flour, WF)과 왕겨분말(rice-husk flour, RHF)을 LDPE와 PP에 충전제로 첨가한 바이오복합재와도 그 기계적 성질과 가공성을 비교하였다. HDF 분말-LDPE 바이오복합재와 HDF 분말-PP 바이오복합재의 인장강도 및 충격강도는 각각 목분이나 왕겨분말을 LDPE나 PP에 충전제로 첨가한 바이오복합재와 비슷한 기계적 강도값을 나타내었다. 바이오복합재의 가공성은 토크를 측정하였는데, HDF 분말-LDPE 바이오복합재와 HDF 분말-PP 바이오복합재는 동일한 기질고분자에 목분이나 왕겨분말을 첨가한 바이오복합재보다 낮은 값을 보였다. 또한, HDF 분말-LDPE 바이오복합재 및 HDF 분말-PP 바이오복합재는 HDF 분말의 입자분포와 상관없이 일정한 가공성을 보였다. 따라서 섬유판 가공 부산물이 첨가된 바이오복합재를 현재 바이오복합재 산업에서 이용되고 있는 바이오복합재를 대처하여 적용할 수 있다고 볼 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.342-348
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• 2018

이 연구의 목적은 폐필름 포장재 재활용 성형재의 압축, 인장 및 휨 강도와 변형 특성을 생산 공장에 따라 측정하여 건설 2차제품의 적용 타당성을 평가하는 것이다. 재활용 성형재의 역학적 성능은 저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌의 일반적 값 수준으로 있지만 성능의 편차를 줄이고 품질의 안정화를 위해서는 1) 구성재료들의 혼합비율에 따른 재료 성능 평가; 2) 이물질 및 수분 함유량에 따른 재료성능 평가; 3) 다양한 제조 조건(제조공정, 가력 압력 및 폐필름 수거지역과 시기)에 대한 재료성능의 데이터베이스 관리 등의 현장 관리 체계마련이 요구되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.243-251
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• 2022

이 연구의 목적은 인장강도 및 형상비가 다른 폴리에틸렌 섬유가 무시멘트 복합재료의 인장거동에 미치는 영향을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 섬유 종류 및 물-결합재비를 달리한 세 가지 배합을 준비하였고, 밀도 실험, 압축강도 실험 및 일축인장 실험을 수행하였다. 실험결과 유사한 화학구조를 갖지만 인장강도가 10 % 낮고, 형상비가 8.3 % 높은 폴리에틸렌 섬유를 사용한 경우 복합재료의 인장변형성능과 인성이 각각 11.7 %와 12.4 % 높고 균열폭은 9.1 % 작은 성능을 나타내었다. 또한 동일한 폴리에틸렌 섬유를 사용한 경우 물-결합재비가 증가하여 복합재료의 강도가 낮지만 인장변형성능과 균열패턴이 향상될 수 있는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권5호
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• pp.23-27
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• 2004

플라스틱 중에서 열가소성 수지는 재활용이 가능하지만 재활용 수지에 대한 균일한 물성의 신뢰성이 부족하기 때문에 제한적으로 사용되고 잇다. 정확한 재활용의 정도에 따른 물성을 파악하여 사용 범위를 규정하는 것은 제한된 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 중요한 방법이라 하겠다. 본 연구는 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE)을 대상으로 재활용의 정도에 따른 물성의 변화를 실험적으로 수행하였다. 재활용을 하지 않은 수지와 재활용 수지를 중량비를 기준으로 혼합하여 실험을 수행하였으며 기계적인 물성의 변화를 측정하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.11-18
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• 2023

This study explores a new energy partitioning approach to determine the fracture toughness of 3-D printed pristine/recycled high density polyethylene (HDPE) blends employing the essential work of fracture (EWF) concept. The traditional EWF approach conducts a uniaxial tensile test with double-edge notched tensile (DENT) specimens and measures the total energy defined by the area under a load-displacement curve until failure. The approach assumes that the entire total energy contributes to the fracture process only. This assumption is generally true for extruded polymers that fracture occurs in a material body. In contrast to the traditional extrusion manufacturing process, the current 3-D printing technique employs fused deposition modeling (FDM) that produces layer-by-layer structured specimens. This type of specimen tends to include separation energy even after the complete failure of specimens when the fracture test is conducted. The separation is not relevant to the fracture process, and the raw experimental data are likely to possess random variation or noise during fracture testing. Therefore, the current EWF approach may not be suitable for the fracture characterization of 3-D printed specimens. This paper proposed a new energy partitioning approach to exclude the irrelevant energy of the specimens caused by their intrinsic structural issues. The approach determined the energy partitioning location based on experimental data and observations. Results prove that the new approach provided more consistent results with a higher coefficient of correlation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1551-1561
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• 2012

플레저 선박은 주로 FRP(Fiber reinforced plastic)를 주재료로 제작되고 있으나 2000년대에 들어오면서 FRP 선체에 대한 환경오염 및 해양안전에 관한 법규 규제가 강화되고 있다. 즉, FRP는 재활용이 불가능하며 폐기시 자연에서 분해되는 데 100년이상 걸리는 매우 반환경적 특성을 가지고 있다. 일반 선체 재료로서는 강, 알루미늄, FRP를 제안하고 있으며 이에 따른 구조설계규격 및 재료설계강도를 제안하고 있다. 그러나 소형 선박에 적합한 염가 재료에 대한 연구는 전혀 진행되지 않고 있으며 단지 소형조선산 업계에서 카누나 카약 선체를 폴리에틸렌을 이용하여 제작하여 판매하고 있다. 따라서 본 연구에서는 고 밀도 폴리에틸렌을 이용하여 보트를 설계 및 제작하기 위하여 실적선을 기초로 선체의 선형을 완성한 뒤 ISO 12215-5의 소형 선체에 대한 구조설계기준을 적용하여 선체 치수를 결정하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제54권1호
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• pp.7-13
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• 2019

Recycling of waste polyvinyl chloride plastics has attracted much attention due to environmental problems, but the poor mechanical properties, low thermal stability, frequent breakage of strands, and melt cracking of the waste plastics have limited their widespread use. To overcome these disadvantages of waste PVC (W-PVC), recycled PVC powder blend was prepared by adding high-density polyethylene (HDPE) and ethylene vinyl acetate (EVA) as a heat stabilizer and compatibilizer, respectively. An intermeshing co-rotating twin screw extruder was used to prepare the blend, and the characteristics of the blend were analyzed by SEM and TGA, and by using a UTM and Izod impact tester. The impact strength was improved as the EVA content increased for the W-PVC/HDPE (80/20 wt%) blend. As the HDPE and EVA contents increased in the W-PVC/HDPE/EVA blend, the impact strength increased. SEM observations also revealed the improved interfacial adhesion for the EVA-containing blend.

• Elastomers and Composites
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• 제36권1호
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• pp.22-29
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• 2001

폐타이어를 재활용할 목적으로 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지에 폐타이어 분말을 10-60wt%의 비율로 블렌딩하여 복합재료를 제조하였고, 폐타이어 분말 조성에 따른 인장강도, 파단 신장률, 인장 탄성률, 충격강도 등의 기계적 물성을 조사하였다. 또한 상용화제로 ethylene-acrylic acid(EAA) 공중합체를 10phr 첨가하여 물성 변화를 측정하였고, 이 때 향상된 충격강도를 나타내는 폐타이어 분말 조성 40wt%에 대해 EAA 공중합체 첨가량을 5-15phr로 바꾸어 가며 물성 변화를 측정하였다. 측정 결과 폐타이어 분말의 조성이 증가했을 때 대부분의 기계적물성은 순수 HDPE에 비해 감소하였지만, 충격강도는 대체적으로 증가하는 경향을 보였다. 상용화제인 EAA 공중합체를 첨가한 경우 충격강도는 증가하는 경향을 보였지만 그 밖의 물성은 그다지 향상되지 않았다. 특히, 폐타이어 분말 30wt% 이상의 조성에서는 충격강도에 대한 상용화제의 첨가 영향이 뚜렷하게 나타났다. 반면, 폐타이어 분말의 입자 크기에 따른 복합재료의 충격강도는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.84-89
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• 2015

현무암섬유는 높은 인장강도와 콘크리트와 유사한 밀도를 갖기 때문에 콘크리트 보강 섬유로서 장점을 갖고 있다. 이 연구에서는 현무암섬유의 부착 특성과 섬유 배향각에 따른 현무암섬유의 인장 강도 특성을 조사하였다. 이를 위하여 현무암섬유와 폴리비닐알코올섬유에 대한 섬유 인발 실험을 수행하였고, 현무암, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌섬유에 대하여 섬유 배향각에 따른 인장 강도를 측정하였다. 실험 결과 현무암섬유의 화학적 부착, 마찰 부착, 미끌림 경화 계수는 폴리비닐알코올섬유와 비교하여 각각 1.88, 1.03, 0.24배로 나타났다. 현무암섬유의 배향각에 따른 강도 감소 계수는 폴리비닐알코올섬유의 9배, 폴리에틸렌섬유의 3배로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.21-29
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• 2008

재활용한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)에 무기계 폐기물인 패각을 도입하여 함량 변화에 따른 기계적 물성 및 난연성을 조사하였다. 상기 복합소재의 기계적 물성 향상을 위하여 상용화제(PE-g-MA)를 첨가하였고, 난연성 향상을 위하여 다양한 종류의 난연제($Al_2O_3$, $Sb_2O_3$)를 첨가하여 이에 따른 기계적 물성 및 난연성을 종합적으로 평가하였다. 측정 결과 HDPE에 패각만 혼합하는 것보다는 추가적으로 상용화제를 혼합하는 것이 매트릭스인 HDPE와 패각과의 계면 결합력이 증대되어 패각만을 혼합하였을때 보다 물성 저하가 보완되었고, 충격강도의 경우 순수 HDPE와 유사한 값을 나타내었다. 한편, 난연제 첨가에 따른 기계적 물성의 저하는 관찰되지 않았다. 제조된 HDPE 복합소재의 UL-94 규격에 의한 난연성 측정 결과 패각만을 혼합한 경우 패각 40wt% 함유된 경우가 순수 HDPE보다 불이 붙을　때까지 걸리는 시간과 타는 시간이 지연됨을 확인할 수 있었다. 또한 패각을 난연제와 함께 복합화하여 제조한 소재에서는 뚜렷한 난연 효과를 관찰할 수 있었으며, 난연 효과는 $Al_2O_3$보다 $Sb_2O_3$가 효과적이었다. 난연성 측정 결과 UL-94 V-0 등급은 $Al_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 넣은 그레이드와 패각 40wt%가 함유된 그레이드에서, 그리고 $Sb_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 첨가한 모든 그레이드에서 관찰되었다.