• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.55-58
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• 2009

본 논문에서는 독립적으로 구성된 유한요소 모델을 결합하기 위하여 계면에서 불일치 격자들을 처리하는 기법을 소개하고자 한다. 불일치 격자들로 인하여 요소들의 침투와 틈이 발생할 수 있고 일반적인 유한요소를 사용하면 계면에서 변위의 연속성과 하중전달 조건들을 만족시키기가 불가능하게 되는데 계면에서 정의된 계면요소를 사용하여 결합을 위한 조건들을 만족시킬 수 있게 된다. 요소들의 침투와 틈이 없는 연속적인 계면을 정의하고 여기에 부합하는 계면요소를 구성하며 유한요소 형상함수와 다른 계면요소 형상 함수를 사용하게 되면 독립적으로 구성된 분리 영역들을 자연스럽게 결합할 수 있게 된다. 계면요소는 연속성, 적합성, 완전성 등에서 유한요소와 유사한 특성을 갖으며 추가적인 자유도 없이 불일치 격자를 결합하게 된다. 계면요소법을 사용하여 분리된 영역의 결합이나 전체-국부 해석 그리고 유체-구조물 상호작용해석 등에 적용되어 유용한 방법으로 사용될 수 있게 된다.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.512-520
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• 2001

섬유강화 복합재료의 물성을 결정하는 주요 인자중 하나는 계면결합력이다. 본 연구에서는 유리섬유와 PC/SAN 블렌드를 대상으로 하여 계면결합력을 측정하였으며 SAN함량을 0-30 wt%까지 변화시켜 실험하였다. 계면결합력 측정에는 Single Fiber Fragmentation Test법을 사용하였는데 SAN 함량이 증가할수록 계면결합력이 증가하였다. 한편 계면결합력을 증가시키기 위해 PC/SAN 혼련물을 개질하고자 소량의 SMA를 혼합하였으며, 유리섬유 표면을 실란 커플링제로 처리하여 관능기를 도입하였다. 계면결합력은 SAN/SMA계의 상용성에 크게 영향을 받았으며, 비상용성 SAN/SMA계보다 상용성 SAN/SMA계에서 계면결합력이 증가하였다. 또한 상용성 SAN/SMA계에서는 계면결합력이 SMA 내의 MA 함량이 아닌 전체 계내의 MA 함량에 의존하였으며 그 최적 함량은 0.4wt%였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제5권2호
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• pp.224-236
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• 1992

본 논문에서는 내부전극을 갖는 마이카-에폭시 복합시료의 계면정합상태에 따른 계면층에서의 절연파괴특성에 대해 조사 연구하였다. 실험결과, 계면은 이상수지층으로 작용되며 마이카는 계면결합제와의 화학적반응 및 흡착에 의해 친수성이 적어짐을 확인하였고 또한 계면의 정합상태는 계면결합제의 수용액 농도에 의해 좌우되었다. 계면정합이 불량하면 인가전압의 상승에 따라 부분방전량의 증가 및 발생빈도의 직선적인 증가 특성이 보이며 계면정합이 양호한 경우는 방전량이 포화되는 시점에서 발생빈도는 지수함수적으로 증가되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.127-130
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• 2011

본 연구에서는 나노입자와 고분자 기지 간에 공유결합을 형성시킨 나노복합재의 계면특성과 탄성계수에서 나타나는 크기효과를 고려하기 위해 분자동역학과 미시역학모델을 순차적으로 연계하는 멀티스케일 해석모델을 제안하였다. 나노입자의 체적분율이 동일한 5개의 나노복합재 셀에 대해, 입자의 표면 원자와 고분자 기지 간에 탄소로 구성된 공유결합을 생성시킨 후 분자동 역학 전산모사를 통해 탄성계수를 예측하였고, 공유결합이 존재하지 않는 나노복합재의 탄성계수와 이를 비교하여 계면의 물성증가와 탄성계수에서 나타나는 입자의 크기효과를 규명하였다. 향상된 계면의 특성을 연속체 해석 모델에서 고려하기 위해 분자동역학 해석결과와 미시역학 모델을 연계하는 순차적 브리징 기법을 적용하였고, 이로부터 계산된 계면의 물성의 타당성을 유한요소 해석을 통해 검증하였다. 그 결과 입자와 기지 간 공유결합을 통해 나노복합재가 보다 넓은 범위에 걸친 크기효과를 나타냈으며, 제안된 브리징 모델을 통해서 물리적으로 타당한 계면의 탄성계수 값을 계산할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권6호
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• pp.575-581
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• 2001

세라믹/금속기지 복합재료에서 횡방향의 단축인장하중을 받는 경우, 복합재료의 특성에 관한 시뮬레이션 결과이다. 세라믹과 금속기지간 계면에 강한 결합이 존재하는 복합재와, 계면에서의 결합이 약한 복합재의 두 경우에 대하여 횡방향 평균응력과 평균변형율에 대한 관계를 계산하였다. 복합재료의 미시역학적개념과 유한요소해석법을 적용하여 세라믹체적분율의 변화에 따라 각기 해석되었다. 본 연구에서 계산된 횡방향 탄성계수는 문헌에 알려져 있는 미시역학개념으로 유도된 식에 의한 횡방향탄성계수값과 잘 일치되었다. 계면에서 강한 결합이 있는 복합재와는 달리, 약한 결합의 복합재는 인장하중에 의하여 세라믹/금속계면에서 금속재료와 세라믹간의 분리가 발생된다. 이 분리는 전체복합재의 강성을 감소시키며, 금속의 부피분율이 감소될수록 (즉, 세라믹의 부피분율이 증가할수록) 횡방향 평균응력의 평균변형율에 대한 감소로 나타났다. 미시역학의 개념을 적용한 유한요소해석기법을 통하여, 이미 알고 있는 복합재 각 성분의 특성으로부터 복합재료의 계면특성과 횡방향특성을 예측할 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권1호
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• pp.31-44
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• 1999

4종류의 고무(NR, SBR, EPDM, BIMS)에 대해 완전가교 고무층과 부분가교 고무층간 계면 결합의 변화에 따른 계면 접착강도를 $30{\sim}120^{\circ}C$ 조건에서 조사하였고, 전자현미경을 이용하여 접착파단면을 조사하였다. 두 개의 완전가교 고무층간 계면에서는 물리적 결합이 계면 접착강도에 주도적인 역할을 하였고, 완전가교 고무층과 부분가교 고무층간 계면에는 물리적 결합과 화학적 결합이 공존하여 계면 접착강도에 영향을 미쳤다. 접착강도가 응집 인열강도와 유사한 수준으로 높을 때 NR은 "계면 노티인열" 형태를, EPDM은 "cross-hatched" 형태를 보였다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.299-303
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• 2018

탄소섬유 강화 PA6 복합재료의 탄소섬유-메트릭스간 계면결합력과 반응중합도 향상을 위해서 기존 탄소섬유의 에폭시 사이징제를 디사이징처리하여 에폭시를 제거한 후 우레탄계, 나일론계, 페녹시계 사이징제로 재처리해주었으며, 리사이징처리된탄소섬유의표면을관찰하였다. 리사이징처리된탄소섬유의계면결합력은 IFSS(Interfacial shear strength)를 통해서 확인하였으며, 계면 결합 강도 측정 후 파단면은 주사전자현미경을 통해서 관찰하였다. 나일론계와 페녹시계 사이징제로 처리된 탄소섬유가 우레탄계 사이징에 비해 계면 결합력이 상승한 것을 확인하였다. 우레탄계 리사이징 처리된 탄소섬유는 기존 에폭시 사이징 탄소섬유보다 계면 결합력이 감소한 것으로 확인되었다. 이 결과는 기존 탄소섬유의 저활성과 평활성을 제거하여 탄소섬유와 나일론6 사이의 계면 결합력이 향상된 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.448-451
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• 2012

본 연구에서 matrix간의 계면 결합력을 불리하게 작용하는 Wax성분이나 Lignin, Hemi-Cellulose등의 제거를 위해 화학적 개질방법중인 NaOH, Acetic acid, Silane으로 처리하여 기질 고분자의 계면의 영향을 알아보고 SEM을 이용하여 형태학적 변화와 열적특성 변화를 관찰하였다. 형태학적 변화에서는 NaOH, Acetic acid 처리보다 Silane처리가 계면결합력이 증가하여 기계적 물성이 증가되었다는 것을 볼수 있었고, 열분석에서는 NaOH, Acetic acid, Silanec 처리가 유사하게 나타났지만, 복합재를 전처리하지 않은것보다 기질고분자와 천연섬유간의 계면 결합은 전처리하는 것이 결합에 있어서 좋다는 결과를 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제8권2호
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• pp.79-85
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• 1998

e-beam evaporator로 [Ni80Fe20/Cu/Co/Cu] 다층박막을 증착하여 자성층 사이의 교환 결합 상태에 따라 Co를 Ni80Fe20/Cu 계면에 삽입, 자기 저항비와 자기 저항비와 자화 곡선의 변화를 연구하였다. 강자성 결합 및 비 결합에서는, 계면에 Co를 삽입하게 되면, 자기 저한 값이 증가하지만 반강자성 결합에서는 자기 저항 값이 감소하는 경향이 보였다. 이러한 원인은 계면에 삽입되는 Co가 계면 산란을 증가시키는 것 뿐만 아니라 자성층 간의 교환 결합상태를 변화 시키기 때문에 것으로 판단된다. 아울러 계면에 삽입된 Co는 박막의 다층 구조를 30$0^{\circ}C$ 이상까지 유지시키며 이는 Cork 효과적인 확산 장애물(diffusion barrier)역할을 하기 때문으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제5권1호
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• pp.21-28
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• 2004

본 연구에서는 사슬말단에 chloropropyl 유기관능그룹을 가지고 있는 실란결합체인 3-chloropropyltrimethoxysilane(CTMS)을 사용하여 여러 농도에서 유리섬유 표면에 사이징 처리하여 유리섬유/나일론 6 및 유리직물/나이론 6 복합재료를 제조하였다. 단섬유 microbonding 시험에 의한 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면전단강도와 short-beam 전단시험과 동역학적 열특성 분석 방법을 통하여 유리직물/나일론 6 복합재료의 층간전단강도 및 저장탄성률에 미치는 결합체 농도의 영향을 각각 조사하였다. CTMS 결합제의 농도가 증가할수록 복합재료의 계면특성이 향상되었다. 결합제의 농도 변화에 대한 유리섬유강화 나일론 6 복합재료의 계면전단강도, 층간전단강도, 층간파단양상 그리고 저장탄성률 등 각 특성 변화의 경향이 서로 일치하였다.