• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• v.9 no.1
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• pp.139-149
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• 2011

The combustion chamber and nozzle of a liquid rocket engine need thermal protection against the high temperature combustion gas. The nozzle extension of a high-altitude engine also has to be compatible with high temperature environment and several kinds of cooling methods including gas film cooling, ablative cooling and radiative cooling are used. Especially for an upper-stage nozzle extension having a large expansion ratio, the weight impact on the launcher performance is crucial and it necessitated the development of light-weight refractory material. The present survey on the nozzle extension materials employed in the liquid rocket engines of USA, Russia and European Union has revealed a trend that the heavier metals like stainless steels and titanium alloys are being substituted with light weight carbon fiber or ceramic matrix composite materials.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.27 no.5
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• pp.39-45
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• 1994

스치로폴은 발포폴리스티렌(EPS : Expanded Poly-Styrene)을 말하며, 이것은 스티렌모노머(Stone Monomer)를 중합하여 만든 플리스티렌과 여기에 첨가한 발포제가 주원료로 되어 있다. 폴리스티렌은 1930년대에 미국과 독일에서 공업화되었고 스치로폴은 1943년 초에 미국에서 공업화가 이루어져 건물의 단열재, 물품포장재 등으로 이용되어 왔다. 1972년에는 노르웨이에서 연약지반상 교량의 접속도로 보수공사에 처음 스치로폴 성토공법이 이용되어 교대의 측방유동 방지대책으로 성공을 거둠에 따라 연약지반상의 경량성 토재 및 토압을 받는 옹벽, 교대 등 구조물의 경량 뒷채움재로서 각광을 받게 되었다. 한편 우리나라에서는 1994. 6월에 한국지반 공학회 주최로 개최된 "발포폴리스티렌(EPS) 이용 성토공법 국제심포지엄"에서 양산-구포간 고속도로성토(L=70m) 및 서해안고속도로의 교대 뒷채움에 스치로폴 경량성토재가 이용된 문헌이 발표된 바 있으며, 시중에서 단열재용으로 판매되고 있는 스티로폴 평판의 규격은 표 1과 같다. 스치로폴은 그 가격이 비싼 편이지만 단위중량(20-40kgf/m$^3$)이 흑의 50/1-100/1 밖에 안되는 초경량재로서 강도, 내구성 및 시공성이 우수한 성토용 신재료이기 때문에 연약지반상에서 구조물 시공시 지반의 과대한 침하, 측방유동 및 사면활동 등이 생길 경우 도로성 토재 또는 교대, 옹벽 등 구조물의 뒷채움재로서 스치로폴을 사용하면 이를 방지할 수 있으므로 매우 효과적인 토목자재라 할 수 있다. 따라서 본고에서는 지금까지의 연구결과, 시험시공 및 시공실적 등을 토대로 발표된 참고문헌을 중심으로 연약지반상 스치로폴 성토공법의 설계방법에 대하여 간단히 소개하고자 한다. 소개하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.29 no.3
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• pp.25-33
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• 2020

In this study, flow and structural computational analysis were performed to investigate the structural safety of the lightweight butterfly valve disc designed by topology optimization. After flow analysis, as the opening angle increased, the flow coefficient increased non-linearly and showed a gentle slop. When the opening angle was 12 degree, the cavitation could be predicted. After FE analysis, all FE von-Misses stresses of the lightweight disc were smaller than the yield strength of the material, and all FE maximum deformations were also smaller than the conservative deformation of the previous study. Ultimately, it was confirmed that the structural safety of the lightweight valve disc based on computational analysis is effective.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.3 no.2
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• pp.61-70
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• 2002

This paper presents the engineering property of light weight soil made of soil mixed with recycled Styrofoam and stabilizer. Recycled Styrofoam is widely used for lightweight fill material because it has important geotechnical characteristics which are light, adiabatic, and effective for vibration interception. It is very easy to get the disposal styrofoam. For this study, dynamic compaction test, static compaction test and pH and leaching tests were performed. Based on the test results, it is concluded that the static compaction method is recommened to prevent from crushing materials and pH values of embankment materials are satisfied with these of domestic and RCRA configuration.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.3 no.4
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• pp.374-381
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• 2015

This study is investigating the fire resistant finishing materials composed of fly ash and glass forming light weight aggregate has the high temperature thermal stability. High temperatures such as a fire, cementitious materials beget dehydration and micro crack of cement matrix. From the test result, developed fire resistant finishing materials showed good stability in high temperatures. These high temperature stability is caused by the ceramic binding and low thermal conductivity of glass forming light weight aggregate. Also, alkali activation reaction of fly ash and meta kaolin not showing the decomposition of calcium hydrates. Thus, this result indicates that it is possible to fire resistant finishing light weight mortars.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.2
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• pp.199-204
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• 2013

Owing to the global energy crisis, studies have strongly focused on realizing energy savings through vehicle weight reduction using light metal alloys or polymer composites. Polymer composites afford many advantages including enabling the fabrication of complex shapes by injection molding, and glass and carbon fibers offer improved mechanical properties. However, the high temperature in an engine room and the high humidity during the rainy season can degrade the mechanical properties of the polymer. In this study, the mechanical properties of injection-molded glass-fiber-reinforced polymer were assessed at a temperature of $85^{\circ}C$ and the maximum moisture absorption conditions. The result showed a 23% reduction in the maximum tensile strength under high temperature, 30% reduction under maximum moisture absorption, and 70% reduction under both heat and moisture conditions. For material selection during the design process, the effects of high temperature and high humidity should be considered.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.2
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• pp.153-161
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• 1989

고도로 발전하고 있는 많은 산업분야에서 구성요소로서의 재료의 용도가 다양해 짐에 따라 그 재료에 대한 요구조건도 다양해지고 있다. 그러므로, 이러한 재료의 요구조건을 충족시키기 위 하여는 재료에 대한 많은 연구가 요망된다. 기계재료의 설계에 있어서 궁극적으로 만족되어야 하는 사항은 경량고강도 및 경제성이라고 말 할 수 있다. 특히 요즈음 우리나라에서는 우주항공 및 자동차 산업이 활발하고 있는 만큼, 이러한 사항에 대한 만족성이 요청된다. 이와 같이 우 주항공 및 자동차 산업을 포함하여 고도산업분야 등 대부분의 산업분야에서 그 요구조건에 따른 재료의 충족성이 요구되는 것이다. 따라서 앞서 고찰한 재료의 개선방법 등을 이용하여 그 요 구조건을 만족시킬 수 있는 소재의 개선에 연구를 집중시킬 필요성이 있고, 또한 그 개발 소재에 대한 강도해소 등도 더불어서 이루어져야 할 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.434-435
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• 2009

최근 바이오매스를 친환경 소재로 활용하기 위한 연구개발 및 응용연구가 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 바이오매스를 기반으로 한 대표적인 친환경 소재는 바이오복합재료로서 현재 자동차의 내 외장재료로 사용되고 있으며 응용분야가 전자재료, 포장재료 등으로 다양하게 확대되고 있다. 바이오매스는 이산화탄소 흡수원일 뿐만 아니라 바이오매스를 이용한 바이오복합재료는 경량재료로서 자동차에 사용될 때 연비향상에 의해 이산화탄소 저감에 크게 기여할 수 있다. 최근에는 바이오매스를 기반으로 하여 고강도 특성 등 기존재료에 비해 우수한 특성을 가지는 나노소재를 제조하고 이를 다양한 에너지소재로 활용하기 위한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 바이오매스를 기반으로 한 친환경 소재로서 바이오매스를 기반으로 한 바이오복합재료 및 친환경 나노소재의 연구동향 및 응용분야에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.103.2-103.2
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• 2012

알루미늄기지 복합재료는 낮은 밀도, 높은 비강도, 우수한 강성을 가지고 있어서 수송기기용 경량소재로서 적용 가능하다. 강화재를 외부에서 주입하는 ex-situ 법에 비하여 화학반응에 의하여 강화상이 생성되는 in-situ 법은 기지와 강화상의 계면 특성이 우수하다. In-situ 주조법으로 제조한 알루미늄기지 복합재료는 여러 형태로 가공하기 위하여 압출, 열간압연 등의 공정을 거치게 되므로 열간가공성에 대한 이해가 필요하다. 이 연구에서는 고온압축시험을 이용하여 in-situ $Al/TiC_p$ 복합재료의 열간가공성을 평가하였다. 고온유동곡선으로부터 변형률속도민감도를 구하였으며 Dynamic Material Model을 이용하여 efficiency of power dissipation을 표현하는 공정지도를 작성하였다. 또한 변형 조건에 따른 미세조직 발달 거동을 조사하였으며 이로부터 각 변형 구간에 대한 변형기구를 도출하였다. 이로부터 알루미늄기지 복합재료의 열간가공성에 미치는 강화상의 영향을 고찰하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.9
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• pp.1099-1107
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• 2013

This study proposes a weight reduction design for urban transit, specifically, a Korean EMU carbody made of aluminum extrusion profiles, according to size optimization and useful material changes. First, the thickness of the under-frame, side-panels, and end-panels were optimized by the size optimization process, and then, the weight of the Korean EMU carbody could be reduced to approximately 14.8%. Second, the under-frame of the optimized carbody was substituted with a frame-type structure made of SMA 570, and then, the weight of the hybrid-type carbody was 3.8% lighter than that of the initial K-EMU. Finally, the under-frame and the roof-panel were substituted with a composite material sandwich to obtain an ultralight hybrid-type carbody. The weight of the ultralight hybrid-type carbody was 30% lighter than that of the initial K-EMU. All the resulting carbody models satisfied the design regulations of the domestic Performance Test Standard for Electrical Multiple Unit.