• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.385-391
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• 2018

본 연구에서는 oxi-PAN 섬유를 이용하여 각각의 온도와 각 온도에서의 섬유에 부가되는 장력을 조절하여 탄소섬유를 제조하고 단섬유 인장실험과 라만 분광분석을 수행하여 결과를 바탕으로 oxi-PAN 섬유의 탄화 조건에 따른 구조적 변화와 그에 따른 물성의 변화를 관찰하고자 하였다. 라만 분광분석을 통해 계산된 $I_D/I_G$ 측정값들은 탄소섬유의 탄성율과 동일한 변화양상을 보여주었으며 특히 탄화온도는 일반적으로 고온일수록 흑연구조가 발달하여 섬유의 탄성율이 증가하는 양상이 나타난다고 알려져 있으나 결과를 통해 분석한 바에 따르면 일정한 장력(${\geq}25MPa$) 이상에서만 그러한 결과가 관찰되는 것으로 나타났다. 이와는 대조적으로 인장강도의 경우 라만분광분석 결과와의 연관성을 찾을 수 없었으며 또한 부가되는 장력에 의해 증가혹은 감소하는 상반된 경향이 다양하게 나타나 특정 변수에 따른 영향을 판단하기 어려웠다. 따라서 본 연구의 결과를 통해 특히 고탄성율의 탄소섬유의 제조를 위한 oxi-PAN 섬유의 탄화 온도 최적화를 위해서는 최적의 섬유장력 조건 또한 중요하게 고려되어야 함을 알 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권2호
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• pp.117-131
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• 2006

한국의 고준위폐기물 기준 처분 시스템의 공학적 방벽에서의 T-H-M(Thermo-Hydro-Mechanical) 거동 실증을 위한 KENTEX(KAERI Engineering-scale T-H-M Experiment for Engineered Barrier System)실험 장치를 대상으로 열-수리-역학 연동현상 해석을 하여 온도, 포화도 및 응력의 변화를 예측하였다. 그리고 이들 변수와 열-수리-역학의 연동현상에 사용된 세물성법칙인 탄성물성법칙, 공극탄성 물성법칙 및 공극탄성-소성 물성법칙과의 관계를 분석하였다. 열-수리-역학 연동현상을 계산하는 데는 상용 유한요소 코드인 ABAQUS를 사용하였다. 열 계산에서 벤토나이트 내 온도는 히터 가열 후 초기에는 급격히 증가하다가 얼마의 시간이 경과한 후에는 거의 일정한 값에 도달하였다. 이 도달시간은 약 37.5일로 반경방향의 모든 지점(H=0.68m 일때)에서 정상상태에 도달한 것을 알 수 있었다. 즉, 히터와 벤토나이트 경계면에서는 $90^{\circ}C$, 벤토나이트와 외부 셀 경계면에서는 약 $70^{\circ}C$를 유지하였다. 열-수리-역학 연동현상 계산에서 시간에 따른 벤토나이트 포화도는 탄성 물성법칙, 공극탄성 물성법칙 및 공극탄성-소성 물성법칙의 세 경우 모두 거의 차이가 없었다. 열-수리-역학 계산 결과와 수리-역학 계산 결과의 비교에서 온도의 증가는 탄성 물성법칙 및 공극탄성 물성법칙 각각에 대해 시간이 경과함에 따라 포화도가 증가함을 초래해 포화가 빨리 진행됨을 알 수 있었다. 특히 히터에 가까운 쪽에서는물이 침투하고 있는 쪽 보다 포화도 증가가 큰 것으로 나타나 벤토나이트가 물로 포화되기 전의초기상태가 온도의 영향을 많이 받는 것을 알 수 있었다. 또한 응력은 세 물성 법칙 모두 시간의 경과에 따라 증가하는 경향을 보이나 탄성 물성법칙의 경우가 다른 두 경우보다 현저한 변화를 보이는데 이는 변형율이 탄성한계를 넘어서도 계속 작용하여 공극비 변화를 고려한 다른 두 물성법칙과 차이가 있음을 나타내고 있다. 그러나 공극탄성 물성법칙 및 공극탄성-소성 물성법칙의 경우에 열-수리-역학 계산 결과와 수리-역학 계산 결과를 비교하면 시간이 경과함에 따라 응력은 증가하지만 온도의 변화에 따른 서로의 응력의 차이는 작은 것을 알 수 있다. 즉 온도변화의 영향보다는 시간에 따른 포화도 변화의 영향이 더 큰 것으로 생각된다. 따라서 벤토나이트의 열-수리-역학 연동현상 해석에서 벤토나이트는 온도의 증가로 포화가 빨라지고, 포화도 증가는 응력을 증가시키는 결과를 보이므로 공극비, 열팽창 및 팽윤압 등의 영향을 받고 있는 것으로 이해된다. 그래서 벤토나이트의 열-수리-역학 연동현상 해석에서 벤토나이트는 공극비, 열팽창 및 팽윤압 등의 영향을 받으므로 탄성과 소성을 동시에 고려할 수 있는 물성법칙을 선택하는 것이 바람직하다.

• 폴리머
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• 제26권2호
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• pp.218-226
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• 2002

산화에틸렌 함량, 분자량 및 분자사슬의 구조가 다른 폴리에테르형 기포개방제를 사용하여 고탄성 폴리우레탄 발포체를 제조하고 이 때 기포개방제의 구조 변화가 계의 반응속도, 유변학적 성질, 발포체의 구조적인 안정성, 개방기포 함량 및 기계적인 성질 등에 미치는 영향을 조사하였다. 기포개방제의 산화에틸렌 함량 증가와 분자사슬에 에스테르 결합의 도입에 따라 우레아 생성 반응이 지연되었으나, 기포개방제의 분자량은 큰 영향이 없음을 관찰하였다. 유변학적 성질의 관찰로 기포개방제의 산화에틸렌 함량과 분자량의 증가에 따라 반응물의 점도와 저장탄성율의 감소를 확인하였고, 이 때 얻어진 발포체는 낮은 구조적인 안정성과 높은 개방기포 함량을 가졌다. 에스테르 결합이 도입된 기포개방제는 가장 낮은 점도와 저장탄성율을 나타내었고 제조된 발포체는 높은 개방기포 함량을 가졌으며, 또한 에스테르 결합에 의해 증가된 분자간 힘으로 인해 구조적인 안정성이 증가하였다 발포체의 경도, 인장강도, 인열강도, 신율은 기포개방제의 산화에틸렌 함량과 분자량의 증가에 따라 저하하였으나, 에스테르 결합이 도입된 기포개방제의 경우에는 우수한 인장강도, 인열강도, 신율을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제8권1호
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• pp.49-58
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• 1997

고탄성, 고강도의 특성을 가지고 있는 열방성 액정고분자인 Vectra(LCP)와 무정형 poly(${\varepsilon}-caprolactam$) (PA)의 합금에서 LCP의 함량이 10parts 미만에서는 LCP의 네마틱 상의 유리전이온도가 $4{\sim}5^{\circ}C$ 정도 낮은 족으로 이동되나 그 이상의 함량에서는 유리전이온도의 이동을 볼 수 없는 것으로 보아 부분적인 상용성만 나타나게 됨을 확인하였다. PA/LCP 합금에서 LCP의 함량을 증가시켜 주기위해 N-g1ycinylmaleimide(GMI)를 합성한 다음 이를 methylmetacrylate(MMA)와 공중합시켜 poly(glycinylmaleimide-co-methylmetacrylate)[poly(GMI-co-MMA)]공중합체를 합성하고 이를 상용화제로 사용하였으며 이를 사용하는 경우 LCP 30parts 이상을 혼합하여도 혼화성이 있음을 알 수 있었고 이들 합금의 상용성은 합금의 각종 혼합비율에 따른 열적 특성과 rheological 특성을 측정하여 확인하고 고속충격특성과 굴곡강도 및 탄성율을 측정하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.333-336
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• 2008

최근, 도시 집중화로 인한 초고층 건축물이 증대됨에 따라 콘크리트의 고품질 및 고성능화가 요구 되어 혼화재로 실리카흄과 같은 수준의 강도와 내구성을 확보하며, 경제적인 측면에서 유리한 메타카올린이 새로운 혼화재로 관심이 높아지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실리카흄 대체재로 활용 가능한 메타카올린의 치환율에 따른 고강도 콘크리트의 품질특성을 비교 분석하기 위하여 메타카올린은 국내산, 국외산 및 실리카흄의 3수준과 물-결합재비는 25%, 치환율은 0, 10, 20, 30(%)의 4수준으로 설정하였다. 실험을 실시한 결과, 목표 유동성 확보하기 위한 고성능감수제의 첨가량은 각 혼화재의 치환율이 높아질수록 증가하였으며, 메타카올린이 실리카흄의 높은 분말도로 인해 고성능감수제의 첨가량은 감소하는 경향을 나타내었다. 강도특성에서는 각 혼화재의 치환율이 높아질수록 강도가 증가하였으며, 메타카올린이 실리카흄에 비해 우수한 강도를 나타내었다. 한편, 압축강도와 탄성계수의 관계는 ACI363에서 제시한 식과 유사하게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.613-620
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• 2013

콘크리트는 고온에 강한재료로 인식되어 왔으나, 화재 등의 고온에 의해 내부조직의 물리 화학적 변화가 발생해 역학적 특성이 저하하게 된다. 이에, 고온시 콘크리트의 역학적 특성의 저하에 관한 연구보고 및 기준이 제시되고 있다. 그러나 고강도 콘크리트 및 하중을 재하한 상태에 관한 연구데이터는 적다. 따라서 이 연구에서는 고온 및 하중재하에 따른 고강도 콘크리트의 고온특성을 평가하였다. W/B 12.5%, 14.5%, 20%의 고강도 콘크리트를 대상으로 비재하상태 및 $0.25f_{cu}$의 하중조건을 설정하여, 고온시의 응력-변형, 최대하중에서의 변형, 압축강도, 탄성계수, 열팽창변형, 단기 고온크리프을 평가하였다. 실험 결과, 압축강도가 높아질수록 가열에 의한 압축강도의 저하가 크게 나타났고, $500^{\circ}C$이상의 온도에서 고온에 의한 열팽창변형과 하중재하에 의한 수축변형이 상쇄되어 압축강도 및 탄성계수의 잔존율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 유변학
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• 제9권4호
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• pp.163-173
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• 1997

Polystyrene/polycarbonate 조성이 약 50/50인 3종류의 Poly(carbonate-g-styrene) 공중합체의 동적 탄성율, E*($\omega$)와 동적 스트레인-광학계수 O*($\omega$)을 유리전이 영역부근의 여러온도에서 동시에 측정하여 연구하였다. 두 개의 공중합체는 각각의 스티렌 그라프트쇄 에 5, 10 wt%의 MAH를 함유하고 있다. 이들 공중합체의 E*($\omega$)와 O*($\omega$)완화거동과 그라 프트 공중합체의 상용성과 연관하여 비교 고찰하였다. 공중합체들의 E*($\omega$)는 전형적인 무 정형 고분자의 유리전이 완하거동을 보였으며 정성적인 차이를 발견할수 없었다. 그러나 고 강도의 단일 tan$\delta$분산의 저주파수 영역에 미세분산을 나타내, 공중합체는 2상으로 분리되 어 있음이 추정되엇다. 폴리스티렌 그라프트체에 무수 말레인산 함유량이 증가함에 따라, 저 주파수 영역의 미세피크가 $\alpha$주분산에 병합되어 성분 고분자간의 상호 형동성이 증가함을 알수 있었다. 3공중합체의 유사한 기계적 특성과는 달리, 광학적 완화 스펙트럼 O*($\omega$)는 정 성적으로 명확한 차이를 보여 공중합체들의 광학완화 거동이 명확히 다름을 나타냈다. 기계 적 특성보다는 광학적 특성이 공중합체내의 성분 고분자의 미세한 완하 거동에 훨씬 민감한 응답을나타냈다. 이러한 특성적인 공중합체의 O*($\omega$)차이를 공중합체의 조성단일 고분자 PS, PC의 O*($\omega$)의 가성성을 가정하여 모사하였다 모사에서 구한 광학적 부분 기여 파라메 터를 사용하여 공중합체의 상용성을 고찰하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.47-47
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• 2011

최근 m-Aramid 섬유의 염색에 대한 연구가 진행되면서 기존의 원착법 및 초고온고압법 등 상업성이 낮거나 제약이 많았던 염색법에서 차츰 cationic dye를 이용한 염색법이 상용화되고 있다. m-Aramid 섬유는 amide기의 분자 간 수소결합으로 인하여 결정화도를 증가시킴으로서 고강도, 고탄성의 특성을 가질 수 있지만, 강력한 분자구조와 고결정성의 치밀구조로 인하여 염료가 섬유의 분자구조 내부로 확산, 염착되기 어려운 단점을 가지기도 한다. 따라서 m-Aramid 섬유를 침염법으로 염색 시, 섬유의 치밀구조를 이완시켜줄 수 있는 swelling agent가 중요하게 작용한다. 본 연구에서는 cationic dye를 이용하여 swelling agent의 영향성을 살펴보았다. 사용된 시료는 100% m-Aramid 섬유이며, C.I. Basic Yellow 28, Red 46, Blue 54를 사용하여, 욕비 1:10, $NaNO_3$ 7g/l의 조건으로 $130^{\circ}C{\times}60$분간 염색하였다. 이때 사용된 Swelling agent는 두 가지로 각각 1-phenoxypropan-2-ol(S1)과 N-methyl formanilide(S2)를 주성분으로 한다. 염색 시 염료의 농도는 0.5~7% o.w.f.이며, 염색 전 후 염욕을 UV-VIS을 통해 absorbance값을 측정하여 산출한 염착율과, CCM을 사용하여 최대흡수 파장에서 산출 된 K/S값을 비교 고찰 하였다. 각각의 염색물을 비교한 결과 Red 염료를 제외한 yellow 및 blue 모두 3% o.w.f. 염료농도까지 90% 이상의 흡착율을 보였으며, S1에 비해 S2의 경우 염착율이 근소하게 높은 결과를 보였다. 반면 K/S 값을 비교해보면, S2를 사용하였을 때 10%~60% 높은 K/S값을 보였다. 염착율은 비슷하지만 K/S값의 차이를 보이는 이유는 염색이 끝난 후 수세과정에서 섬유표면에 미고착된 염료들이 빠져나가는 것으로, 이를 통해 S2의 경우 섬유의 내부로 염료를 잘 고착시켜 줌으로서 수세안정성이 S1에 비에 우수한 결과를 보인 것으로 고찰된다.

• 폴리머
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• 제24권4호
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• pp.564-570
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• 2000

욕조 생산시 발생하는 폐 FRP와 냉장고 등 가전품과 폐단열재로부터 발생하는 폐우레탄폼을 흡음 및 경량판재로 재활용하기 위하여 불포화 폴리에스테르 매트릭스 수지에 보강하여 복합재를 제조하였다. 또한 충진제의 함량의 변화가 복합재의 기계적 물성에 미치는 영향과 기지와 보강재간의 계면현상을 관찰하였다. 충진제의 함량이 70 wt%인 복합재의 인장강도는 82.34 MPa로 가장 우수하였으며, 인장탄성율은 보강재의 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 또한 굴곡강도와 굴곡탄성율은 폐FRP의 함량이 70 wt%충진된 복합재가 가장 우수하였으며, 그 값은 각각 72.5, 958.4 MPa이었다. SEM 관찰 결과 70 wt% 충진된 충진제 매트릭스 수지의 계면에서 pull out 현상이 확인되지 않았으며 균열도 발생하지 않았고, 매트릭스 수지내에 충진된 폐 FRP/우레탄폼 충진제가 잘 분산되어 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.29-36
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• 1991

본 연구에서는 ASTM E561-80에서 제안한 방법과는 달리, 반복하중시 측정된 각각의 compliance를 상호비교인자로 활용하여 증가 균열길이를 간접적으로 구하고, 이 값들을 균혈성장 동안에 흡수된 비탄성 에너지를 고려한 변형에너지 해방율개념에 적용하여 구한 저항곡선의 해석으로부터 콘크리트의 불안정 균열성장 개시점을 구하였으며, 또한 굵은골재 최대수치와 시편의 두께변화가 임계파괴인성치에 미치는 영향 등을 고찰하였다.