• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.3
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• pp.330-337
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• 2021

3D printing is not only at the fundamental study and small-scale level, but has recently been producing buildings that can be inhabited by people. Buildings require a lot of cost and labor to work on the form work, but if 3D printing is applied to the building, the construction industry is received attention from technologies using 3D printing as it can reduce the construction period and cost. 3D printing technology for buildings can be divided into structural and non-structural materials, of which 3D printing is applied to non-structural materials. Because 3D printing needs to be additive manufacturing, control such as curing speed and workability is needed. Since cement mortar has a large shrinkage due to evaporation of water, cement polymer dispersion is used to improve the hardening speed, workability, and adhesion strength. The addition of polymer dispersion to cement mortar improves the tensile strength and brittleness between the cement hydrate and the polymer film. Cement mortar using polymer materials can be additive manufacturing but it has limited height that can be additive manufacturing due to its high density. When light-weight materials are mixed with polymer cement mortar, the density of polymer cement mortar is lowered and the height of additive manufacturing, so it is essential to use light-weight materials. However, the use of EVA redispersible polymer powder and light-weight materials, additional damage such as cracks in cement mortar can occur at high temperatures such as fires. This study produced a test specimen incorporating light-weight materials and EVA redispersible polymer powder to produce exterior building materials using 3D printing, and examined flame resistance performance through water absorption rate, length change rate, and cone calorimeter test and non-flammable test. From the test result, the test specimen using silica sand and light-weight aggregate showed good flame resistance performance, and if the EVA redispersible polymer powder is applied below 5%, it shows good flame resistance performance.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.2 no.2
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• pp.166-171
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• 2014

This experimental study considers manufacturing method of the non-portland cement matrix for the light-weight building materials using blast furnace slag, paper ash, fly ash and polysilicon sludge the industrial by-product. For the experiment, we used paper ash by means of the foaming agent and alkali activator to make non-portland cement light-weight matrix. Various specimens were prepared with different types and addition ratios of the alkali activator. Then, the properties of these specimens were investigated by compressive strength test, bulk specific gravity. As a results, it was judged that experiment results of non-portland cement matrix with specific waste resources and alkali activators were useful as basic data for mixtures design and evaluation properties of lightweight non-portland cement building material.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.13 no.8
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• pp.75-84
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• 2012

In this paper, strength and leaching characteristics of water sludge-added lightweight soils(WALS) considering reinforcing materials(waste fishing net, glue treated waste fishing net and geogrid) and layer(1 or 2 layer) were investigated using unconfined compression test and leaching test. Several specimens of water sludge-added lightweight soil consisted of water sludge, cement, and bottom ash were prepared according to flowability. Reinforcing material added into these specimens were waste fishing net and geogrid. A glue treated waste fishing net was also added in order to increase interlocking between soil mixture and waste fishing net. Strength increased in the order of WALS reinforced by waste fishing net, glue treated waste fishing net, and geogrid. Strength of specimen with double layer-reinforcing material was greater than that of specimen with single layer reinforcing material. Leaching result of WALS was also satisfied with standard of ministry of environment.

• Defense and Technology
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• no.10 s.10
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• pp.22-30
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• 1979

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2003.05a
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• pp.418-421
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• 2003

경량ㆍ고강도 기능성 Composite는 경량구조재료로 차량, 항공기, 선박 및 각종 설비의 안전구조재로 그 용도가 다양하게 사용되고 있다. 특히 폐플라스틱을 이용한 경량구 조재는 가격 경쟁력이 높고 또한 환경 및 자원 재활용 측면에서 관심이 고조되고 있다. 고강도, 안전성 확보를 위해 사용가능한 폐플라스틱 소재로는 가공성이 용이한 폐Polyethylene(PE), 폐Polypropylene(PP), 폐Polyethyleneterephthalate(PET) 등을 주원료로 가공되나, 기계적 특성이 저하되어 이의 개선을 위해 여러 가지 형태의 충진재의 혼합을 통해 개선하고자 하는 연구가 진행되어 왔다.(중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.256-258
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• 2013

본 연구는 플로팅 건축에 필수적인 폰툰에 관한 개발로, 기존의 방식에서 발전한 방법으로 경량 단위폰툰이 가지는 장점 및 특징을 설명한다. 특히 콘크리트 경량 단위폰툰과 프레임으로 이루어진 조립형 단위폰툰을 복수 조립하여 구성한 확장폰툰에 대한 장점 및 특징은 기존의 플로팅 건축보다 시공, 운반, 경제적인 면에서 유리하다. 먼저 플로팅 건축에 필요한 폰툰에 적절한 재료를 이용하여 단위폰툰을 구성하는 것으로 설계안 소개와 각 단위폰툰 및 확장폰툰의 대한 설명으로 플로팅 건축의 기술의 발전성 및 문제점을 보완해줄 방법을 설명한다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.66-75
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• 2018

In this paper, a lightweight design of the spar cap of 2MW wind turbine blade was carried out using the ply reduction ratio (PRR) and CFRP with a trade-off study. The spar cap is one of the most critical factor in determining the mechanical performance of the blade. Tsai-Wu and Puck fracture theory were used to determine the fracture. As a result, the CFRP composite material could be lighter in terms of weight by about 30% than GFRP composite material under the same conditions. Based on the analytical results, we derive the optimal value of the laminate thickness of the composite material and present the structural performance improvement and the lightweight design result.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.1-7
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• 2017

The development of effective design allowable values for unmanned composite aircraft is an issue of paramount concern for the industry. The application of conventional manned aircraft structural certification methods to unmanned aircraft such as prototype and technology demonstrators, can lead to excessively long development time and costs. In this paper, the determining method of composite structure design allowable values for light composite unmanned aircraft is presented to reduce to the structural weight. This paper seeks to show the applicability of composite B-basis material values as a design allowable of light composite unmanned aircraft structures. A review of different civil and UAV targets failure probability is given. From the results, the researchers can know that the requirements of light composite unmanned aircraft design allowable should be alleviated, compared to manned composite aircrafts.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.19.2-19.2
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• 2009

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 그렇지만, 우리가 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질구조에 관한 연구가활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한응용이 전개되고 있다. 특히, 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스금속은 기존의 복잡한구조의 다공질금속보다 뛰어난 기계적 성질을 갖는다. 이러한 다공질금속은 일방향응고할 때 생성하는 과포화가스원자를 석출시켜 기공을 일방향으로 성장시킨다. 즉, 융점에서의 고상과 액상의 가스 용해도 차를 이용하는 것으로서 응고시에 고용할 수 없는 가스원자가 기공을 형성한다. 이와같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용이 기대된다. 본 강연에서는 방향성 다공질금속의 제조법, 특성 및 응용을 포함하여그 동안의 연구성과 및 앞으로의 과제 등을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.37-37
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• 2000

복합재료는 높은 무게비 강도 및 강성뿐만 아니라 우수한 재료 특성 때문에 경량화와 구조적 안전성이 요구되는 항공기의 구조재로서 사용이 증대되고 있다. 소형 민용항공기는 구조적 안전성과 함께 제작과 정비, 유지보수의 용이성이 중요시된다. 본 연구에서는 복합재료를 구조재로 사용하였을 때의 성능변화와 경량화 등을 검토하기 위하여 기존의 알루미늄 합금을 이용하여 설계된 소형 프로펠러 경항공기 날개의 구조재로서 복합재료를 사용하여 재설계하였다. 날개의 기본 구조는 스킨, 스파, 웹으로 구성된 상자형 단면으로 설계하였으며 날개의 구조재로서 탄소/에폭시를 사용하여 상용 유한요소해석코드인 NISAII를 이용하여 굽힘, 좌굴 등의 응력해석을 수행하였고 기존 설계된 날개와의 성능비교를 위하여 알루미늄 합금으로 설계된 날개를 모델링하여 해석한 결과와 비교하였다. 비교결과 구조재로 탄소/에폭시를 사용하여 설계된 날개가 무게비 성능면에서 더 우수함을 확인하였다.