• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.377-384
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• 2014

최근의 건축 구조물이 고층화, 대형화됨에 따라 초고강도 콘크리트의 적용 및 수요가 증가하고 있는 추세이나, 화재에 대한 취약성을 가지고 있는 초고강도 콘크리트의 열적 특성에 대한 검토는 아직 충분하지 않으며 이에 대한 성능 검토 또한 요구되고 있는 실정이다. 이에 이 논문에서는 초고강도 콘크리트의 고온 재료 모델 개발에 대한 기초적 자료를 제공하기 위하여 상온에서 $800^{\circ}C$까지의 고온 가열을 받은 100 MPa급 초고강도 콘크리트를 대상으로 가열온도의 변화에 따른 잔존압축강도, 탄성계수 및 응력-변형 성상, 반복하중 시의 응력-변형 성상 등 역학적 특성 변화를 확인하였다. 또한, TG/DTA분석과 SEM 촬영으로 콘크리트의 화학 물리적 특성을 확인하고 국내 외의 기존 연구와 비교 검토하였다. 그 결과, 가열온도 $300^{\circ}C$에서 잔존압축강도 및 탄성계수의 급격한 저하를 확인하였으며, 반복하중 하에서는 가열온도 $400^{\circ}C$부터 소성거동이 발생하는 것과 함께 단일하중과 거의 동일한 경향을 보임을 확인할 수 있었다. TG/DTA 분석 및 SEM 촬영을 실시한 결과와 기존 연구를 비교 검토한 결과, 콘크리트 내부 조직의 열화와 수분 증발 및 화학반응 등으로 인하여 잔존압축강도 및 탄성계수의 저하가 일어났음을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권2호
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• pp.184-189
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• 2002

본 연구는, PbO-base 유리계의 정보와의 비교 등을 통해 Bi-base 조성 PDP rib으로의 새로운 유리조성 설계를 위한 기초연구의 일환이다. PbO와 유사한 밀도값 및 작업 용이성을 갖고 있는 Bi를 도입한 $Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO$ 조성계에 대해, 연화점, 열팽창계수, 에칭성, 유전율 등의 특성측정 및 XPS로 조성에 따른 구조변화 등을 조사하였다. $Bi_2O_3$를 50∼80 wt%까지 폭넓게 첨가된 $Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO$계 유리들은 조성에 따라 연화점이 400∼480$^{\circ}C$, 열팽창계수가 $68{\sim}72{\times}10^{-7}/^{\circ}C$, 유전상수는 13∼25으로서 동조성의 Pb-base 조성계와 유사한 물성치를 나타내었다. 특히, Bi의 함유량이 70∼65 wt%의 조성의 경우, 성분 및 물성의 미세조정 등을 통해 rib 재료의 출발조성으로서 적용가능성이 확인되었다. $Bi_2O_3$의 양이 감소함에 따라 $O_{1s}$ peak에서의 결합에너지의 증가와 반가폭(FWHM)이 감소하였는데, 이는 비가교산소의 증가에 기인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권2호
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• pp.126-134
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• 2002

Mechanochemical Processing(MP)을 거친 Cement(MPC) 또는 Fly Ash(MPFA)를 사용하여 fly ash 다량 혼화 고강도 mortar의 제조를 위한 연구를 수행하였다. 단순 ball milling processing를 거친 cement(Ball-mill Processed Cement, BPC)와 채취 그대로의 처리하지 않은 fly ash(As Received Fly Ash, ARFA) 혼화시의 공시체와 비교하여 동일한 fly ash의 혼화량(10, 20, 30 wt%), 동일한 재령(7일 및 28일)의 압축강도 및 미세구조의 관점에서 고찰하였다. MPC와 ARFA 및 BPC와 MPFA를 사용한 mortar 공시체가 BPC와 ARFA를 사용한 것보다 각각 5-11% 및 10-20% 상승한 압축강도 값을 나타내었다. 더욱이 MPC와 MPFA의 동시 혼화 mortar 공시체의 압축강도가 fly ash 혼화량 20 wt% 공시체에서 강도 상승률 24%를 나타내었는데 이 값은 MPC 사용에 의한 강도 향상 비율(8%)과 MPFA 혼화에 의한 강도 향상 비율(12%)의 합을 상회하는 synergy 효과를 나다내는 강도 향상율을 나타냈다. 상기의 강도 증진은 MP에 있어서 fly ash와 cement 입자가 혼합되면서 기계적 에너지가 공급되므로 각 입자의 서로에 대한 친화성이 증대되며, 이로 인하여 수화물 생성시 cement와 fly ash 입자간의 결합력이 더욱 증가하게 되어 압축강도가 증가하는 것으로 고려된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제42권3호
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• pp.307-326
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• 2004

Statement of problem. The long-term success of implants is the development of a stable direct connection between bone and implant surface, which must be structural and functional. To improve a direct implant fixation to the bone, various strategies have been developed focusing on the surface of materials. Among them, altering the surface properties can modify cellular responses such as cell adhesion, cell motility and bone deposition. Purpose. This study was to evaluate the cellular behaviors on the surface-modified titanium by morphological observation, cellular proliferation and differentiation. Material and methods. Specimens were divided into five groups, depending on their surface treatment: electropolishing(EP) anoclizing(AN), machining(MA), blasting with hydroxyapatite particle(RBM) and electrical discharge machining(EDM). Physicochemical properties and microstructures of the specimens were examined and the responses of osteoblast-like cells were investigated. The microtopography of specimens was observed by scanning electron microscopy(SEM). Surface roughness was measured by a three-dimensional roughness measuring system. The microstructure was analyzed by X-ray diffractometer(XRD) and scanning auger electron microscopy(AES). To evaluate cellular responses to modified titanium surfaces, osteoblasts isolated from neonatal rat were cultured. The cellular morphology and total protein amounts of osteoblast-like cell were taken as the marker for cellular proliferation, while the expression of alkaline phosphatase was used as the early differentiation marker for osteoblast. In addition, the type I collagen production was determined to be a reliable indicator of bone matrix synthesis. Results. 1. Each prepared specimen showed specific microtopography at SEM examination. The RBM group had a rough and irregular pattern with reticulated appearance. The EDM-treated surface had evident cracks and was heterogeneous consisting of broad sheet or plate with smooth edges and clusters of small grains, deep pores or craters. 2. Surface roughness values were, from the lowest to the highest, electropolished group, anodized group, machined group, RBM group and EDM group. 3. All groups showed amorphous structures. Especially anodized group was found to have increased surface oxide thickness and EDM group had titaniumcarbide(TiC) structure. 4. Cells on electropolished, anodized and machined surfaces developed flattened cell shape and cells on RBM appeared spherical and EDM showed both. After 14 days, the cells cultured from all groups were formed to be confluent and exhibited multilayer proliferation, often overlapped or stratified. 5. Total protein amounts were formed to be quite similar among all the group at 48 hours. At 14 days, the electropolished group and the anodized group induced more total protein amount than the RBM group(P<.05). 6. There was no significant difference among five groups for alkaline phosphatase(ALP) activity at 48 hours. The AN group showed significantly higher ALP activity than any other groups at 14 days(P<.05). 7. All the groups showed similar collagen synthesis except the EDM group. The amount of collagen on the electropolished and anodized surfaces were higher than that on the EDM surface(P<.05).

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제1권3호
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• pp.113-117
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• 2009

STATEMENT OF PROBLEM. Recently Yttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) has been introduced due to superior flexural strength and fracture toughness compared to other dental ceramic systems. Although zirconia has outstanding mechanical properties, the phenomenon of decrease in the life-time of zirconia resulted from degradation in flexural strength after low temperature aging has been reported. PURPOSE. The objective of this study was to investigate degradation of flexural strength of Y-TZP ceramics after various low temperature aging treatments and to evaluate the phase stability and micro-structural change after aging by using X-ray diffraction analysis and a scanning electron microscope (SEM). MATERIAL AND METHODS. Y-TZP blocks of Vita In-Ceram YZ (Vita Zahnfabrik, Bad $S\ddot{a}ckingen$, Germany) were prepared in 40 mm (length) $\times$ 4 mm (width) $\times$ 3 mm (height) samples. Specimens were artificially aged in distilled water by heat-treatment at a temperature of 75, 100, 125, 150, 175, 200, and $225^{\circ}C$ for 10 hours, in order to induce the phase transformation at the surface. To measure the mechanical property, the specimens were subjected to a four-point bending test using a universal testing machine (Instron model 3365; Instron, Canton, Mass, USA). In addition, X-ray diffraction analysis (DMAX 2500; Rigaku, Tokyo, Japan) and SEM (Hitachi s4700; Jeol Ltd, Tokyo, Japan) were performed to estimate the phase transformation. The statistical analysis was done using SAS 9.1.3 (SAS institute, USA). The flexural strength data of the experimental groups were analyzed by one-way analysis of variance and to detect statistically significant differences ($\alpha$= .05). RESULTS. The mean flexural strength of sintered Vita In-Ceram YZ without autoclaving was 798 MPa. When applied aging temperature at below $125^{\circ}C$ for 10 hours, the flexural strength of Vita In-Ceram YZ increased up to 1,161 MPa. However, at above $150^{\circ}C$, the flexural strength started to decrease. Although low temperature aging caused the tetragonal-to-monoclinic phase transformation related to temperature, the minimum flexural strength was above 700 MPa. CONCLUSION. The monoclinic phase started to appear after aging treatment above $100^{\circ}C$. With the higher aging temperature, the fraction of monoclinic phase increased. The ratio of monoclinic/tetragonal + monoclinic phase reached a plateau value, circa 75% above $175^{\circ}C$. The point of monoclinic concentration at which the flexural strength begins to decrease was between 12% and 54%.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제35권1호
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• pp.38-50
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• 2013

Purpose: The aim of this study is to evaluate the effect and potential of electron beam (E-beam) irradiation treatment to the synthetic bony mixtures composed of hydroxyapatite (HA; Bongros$^{(R)}$, Bio@ Co., Korea) and tricalcium phosphate (${\beta}$-TCP, Sigma-Aldrich Co., USA), mixed at various ratios and of type I collagen (Rat tail, BD Biosciences Co., Sweden) as an organic matrix. Methods: We used 1.0~2.0 MeV linear accelerator and 2.0 MeV superconductive linear accelerator (power 100 KW, pressure 115 kPa, temperature $-30{\sim}120^{\circ}C$, sensor sensitivity 0.1~1.2 mV/kPa, generating power sensitivity 44.75 mV/kPa, supply voltage $5{\pm}0.25$ V) with different irradiation dose, such as 1, 30 and 60 kGy. Structural changes in this synthetic bone material were studied in vitro, by scanning electron microscopy (SEM), elementary analysis and field emission scanning electron microscope (FE-SEM), attenuated total reflection (ATR), and electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA). Results: The large particular size of HA was changed after E-beam irradiation, to which small particle of TCP was engaged with organic collagen components in SEM findings. Conclusion: The important new in vitro data to be applicable as the substitutes of artificial bone materials in dental and medical fields will be able to be summarized.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.238-246
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• 1996

$\beta$-SiC와 AIN의 혼합분말로부터 열간가압소결에 의하여 고밀도의 SiC-AIN 고용체가 $1870^{\circ}C$에서 $2030^{\circ}C$ 사이의 온도범위에서 제조되어졌다. 온도와 SiC/AIN의 비 및 seed의 존재에 따라 AIN과 $\beta$-SiC(3C) 분말의 반응은 2 H (wurzite) 구조로의 전이를 나타내었다. 결정상들은 SiC-rich 및 AIN-rich 고용체로 구성되었다. $2030^{\circ}C$, 1시간에서 5 wt%의 $\alpha$-SiC seed를 첨가한 50 % AIN/50% SiC의 조성에 대하여 완전한 고용체가 얻어졌으며, 미세구조가 비교적 균일한 2 H상의 결정립 크기를 가지고균일한 성장경향을 나타내었다. SiC-AIN 고용체에 있어서 $\alpha$-SiC seed의 변수가 전이기구 및 결정립의 크기와 모양을 비롯한 결정립 크기의 분포, 조성의 불균일성과 구조적 결함 등에 영향을 미칠 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.19-30
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• 2020

본 연구는 하천 보축제체 내부를 관통하여 설치되는 배수통문 구조물 연결부에서 누수가 발생하는 경우 구조물 측면의 침투 특성을 파악하고 이러한 측면 침투 거동에 따른 파이핑 등이 제체 안정에 미치는 영향을 분석한 수치해석적 연구이다. 측면 침투 거동을 고려하기 위해 동일한 모델에 대해 2차원 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 그리고 측면 침투의 영향을 분석하고 수치 해석의 타당성을 평가하고자 하였다. 연구 결과, 제외지에 수문이 위치한 조건에서 누수가 발생하고 측면 침투를 고려하는 경우 구조물 누수지점 인근의 최대간극수압은 누수가 발생하지 않는 정상적인 침투 상태에 비해 절반 정도로 감소하였다. 특히 측면 침투를 고려하지 않는 경우 구조물 하부에서 과도한 간극수압 변화를 보였다. 구조물 상부와 하부의 동수경사는 고수위로 수위가 상승하면서 한계동수경사보다 큰 동수경사를 나타내고 있어 장기간 파이핑에 취약할 것으로 판단된다. 제내지에 수문이 위치하고 측면침투를 고려하지 않는 경우 동수경사와 침투유속 등 침투수의 영향은 측면침투를 고려하는 경우에 비해 과소하게 해석되었다. 수문이 제외지에 위치하고 누수가 발생하여 파이핑 발생 또는 제체 재료 유실이 우려되는 경우 측면 침투를 무시하게 되면 최대 동수경사는 상대적으로 작게 나타났다. 그리고 한계동수경사를 초과하는 기간도 짧은 시간대로 해석되었다. 결과적으로 측면 침투를 무시하게 되면 파이핑 발생 가능성을 과소하게 평가할 수 있어 주의해야 할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.207-214
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• 2011

높은 강도와 우수한 연성을 가지는 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete, UHPC)는 교량 부재의 두께 및 자중을 감소시키는데 적합하여, 교량의 장대화, 장경간화에 유리한 재료로 각광 받고 있다. 그러나 초고성능 콘크리트는 타설 과정이 복잡하고 어렵기 때문에 현장 타설을 통한 적용이 어려운 재료이다. 따라서 이에 대한 대안으로 프리캐스트 공법을 활용하는 방안이 중점적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 연구의 일환으로 초고성능 콘크리트의 재료 특성을 고려하여 하이브리드 사장교 바닥판 접합부의 철근 이음방법에 따른 구조적 성능을 평가하였다. 바닥판의 접합부에 적용할 수 있는 철근 이음을 형상에 따라 RC 부재에 적용하고, 이에 대한 비선형 해석을 통해 구조적 성능을 예측하였다. 또한 600 m급 사장교를 선정하여 단면력 해석을 통해 접합부에서 발생하는 부착 응력의 크기를 파악하고, 이를 접합부 형상에 따른 부착 강도의 크기와 비교하여 구조적 성능을 평가하였다. 해석 결과, 접합부 철근의 형상에 따라 U형 루프 타입이 가장 큰 하중을 견딜 수 있고, 직선형 타입이 가장 큰 부착 강도를 발현하는 것으로 예측되었다. 또한, 세 가지 형상의 접합부 철근 모두 초고성능 콘크리트의 사장교의 완성계에서 요구되는 부착 성능을 만족시켰다.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.342-346
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• 2016

경량화 소재 중 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)는 카본 섬유를 이용한 섬유구조물이다. 카본과 플라스틱의 특성을 갖는 복합소재이다. 섬유구조는 섬유방향으로 큰 강도를 갖는다. 이러한 경량 소재인 CFRP로 가장 많이 사용되는 것은 직조된 CFRP이다. 직조된 CFRP는 단방향 CFRP에 비하여 구조가 안정적이기 때문이다. 단직조된 CFRP는 고가이다. 따라서 본 연구는 단방향 CFRP의 섬유 구조 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 적층각도 [0/X/-X/0]로 X를 변수로 갖는다. X의 각도 위상이 반전되어 적층된 단방향 CFRP이다. 이러한 단방향 CFRP를 이용하여 중앙 크랙을 갖는 두께 2 mm 판재 형태의 해석 모델을 이용하였다. 해석에서는 핀으로 연결된 상부와 하부에서 하중이 가해지고 있으며 중앙 크랙부분에서 파단을 연구한다. 해석 모델은 CATIA를 이용한 3D Surface 모델로 설계하였다. CFRP 적층을 위해, ANSYS프로그램에서 ACP를 이용한 적층 방향을 결정하여 2개의 적층들을 갖는 해석 모델을 만들었다. 이후 구조해석을 진행하였다.