• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2012

Poly(lactic acid)(이하 PLA라 칭함)는 초기 연구에서는 제조비용과 희귀성으로 봉합사 등의 의료용 등의 용도가 제한적이었으나 1980년대의 유전공학의 발전과 이를 바탕으로 1990년 이후 농업의 혁신적인 변화를 거쳐 옥수수의 여러 측면의 이용 중의 하나로서 2000년 초에 양산화에 성공하여, 의류, 필름 및 플라스틱의 다양한 분야에서 적용되고 있다. PLA의 장점은 석유가 아닌 천연 원료에서 얻을 수 있으며, 기존의 합성섬유와는 달리 일정한 조건하에서 미생물 등에 의해 물과 이산화탄소로 분해되는 친환경적인 소재이다. 합성섬유 중에서 의류용의 대부분 차지하는 폴리에스테르(이하 PET라 칭함)와 유사한 물성을 가지고 있는 PLA섬유는 PET섬유와 유사한 분산염료로 염색할 수 있다. 따라서 PLA섬유는 분산염료에 의한 염색법을 중심으로 연구되어지고 있으나, PET 섬유의 융점이 $254^{\circ}C$부근인 반면, PLA섬유는 $160-170^{\circ}C$ 부근이다. 이로 인해 PLA를 섬유로 용도전개에 있어서 약점으로 작용하고 있다. 그러나 PLA섬유는 특유의 경량감과 새로운 촉감 등의 많은 장점을 지니고 있어 여러 가지 용도전개가 되어지고 있다. 배트염료는 그 자체로서는 불용성으로 섬유와 친화성이 낮지만, 알칼리성 환원욕에서 셀룰로오스 섬유 등에 친화성이 있다. 화학구조적으로 안트라키논, 인디고계가 주류를 이루고 있으며, 색상적으로는 화학구조의 제약으로 선명도가 약깐 낮은 중간색 계통이 대부분이지만, 견뢰도 면에서는 다른 염료에서는 얻을 수 없는 높은 견뢰도를 가지는 것이 배트염료가 지니는 장점중의 하나이다. 셀룰로오스계 섬유에 주로 이용되는 배트염료를 나일론과 폴리에스테르 중심으로 합성섬유에 적용하는 연구 및 실용화가 되어지고 있다. 본 연구에서는 Indigo Blue 1을 중심으로 염색된 PLA섬유의 반복 세탁에 의한 염색물의 변 퇴색성을 조사하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.85-88
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• 2002

보강섬유란 지반구조물 중 토질재료 즉, 흙과 혼합되어 사용되는 토목용 합성섬유인 geofibers를 의미하며, 주로 흙의 응집력을 보강하는 기능을 가지고 있다. 일반적으로 토질재료는 비탄성 재료로써 약 5%정도의 변형에 파괴되는 역학적 성질을 가진 재료이며, 입자크기에 따라 그 적용범위가 매우 다양하다. 특히, 국내토양의 대부분을 차지하고있는 화강풍화토를 복토재로 사용할 경우 응집력이 약하여 지반구조물의 보강효과가 크게 떨어지는 문제점을 안고 있다. (중략)

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.14-14
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• 2012

Nylon 6 섬유는 우수한 기계적 물성과(강성, 탄성회복률 등) 염색성 등의 장점을 가지고 있어 의류용 등의 다양한 용도로 활용되어 왔다. Nylon 6 섬유를 포함한 대부분의 합성섬유는 천연섬유인 cotton 대비 흡수성이 낮고, cotton은 흡수성은 탁월하나 수분 건조속도가 매우 느리고 가격이 고가(약 10$/kg)여서 이를 대체할 새로운 고쾌적성 의류용 nylon 합성섬유의 개발이 시도되고 있다. 1953년 최초로 합성이 보고된 nylon 4는 구조상 소수성 탄소수가 적으며 친수성 아마이드기가 상대적으로 많아 흡수성과 속건성이 탁월한 이점을 가짐으로써 면을 대체할 수 있는 꿈의 합성섬유로 인식되었다. 1980년대 Chevron Research사를 중심으로 활발한 사업화 연구가 진행되었지만, 녹는점 $265^{\circ}C$) 대비 낮은 열분해온도($260^{\circ}C$) 특성으로 방사가공 시 내열성 문제를 극복하지 못해 아직까지 상업화에 이르지는 못하고 있다. 최근, 일본 산업기술종합연구소(AIST)를 중심으로 다시 바이오매스 유래 nylon 4의 개발이 시도됨에 따라 의류용 용도전개에 있어 가격 경쟁력을 갖춘 획기적인 소재 전환이 기대되고 있으며, 이로 인해 nylon 4 중합 연구가 다시 전 세계적 주목을 받기 시작하였다. 국내에서도 최근 nylon 4의 방사 내열성을 극복하고 기능성 부여가 가능한 nylon 4 공중합물에 대한 대체 연구가 본격적으로 진행 중에 있다. 본 연구에서는 현재 국내에서 진행 중인 nylon 4 공중합 섬유의 연구동향과 함께 nylon 6 대비 물성 및 염색특성 차이를 비교함으로써 향후 산업화에 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.900-909
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• 2002

섬유는 콘크리트의 취약점인 인장 및 균열저항성을 증가시켜 그 효용성을 크게 한다. 그러나, 섬유의 균열저항성을 합리적으로 예측하기 위해서는 균열후의 거동예측기법이 정립되어야 한다. 따라서, 본 연구의 목적은 최근 들어 개발되고 있는 구조용 합성섬유 보강콘크리트의 균열후 거동(Post-Cracking Behavior)을 예측하기 위한 해석기법을 제시하는데 있다. 이를 위하여 합성섬유 보강 콘크리트 보의 균열단면해석에 있어서, 우선적으로 균열단면을 강체운동으로 가정하고, 균열폭(crack width) 및 균열면에 대해 기울기 90$^{\circ}$ 인 단일섬유의 인발실험(pullout test)에 의한 인발 하중(pullout load)과 변위(slip)의 관계를 이용하여 개개 섬유의 균열이후 거동을 묘사하였다. 또한 실제 섬유의 매립방향과 매립길이의 다양성을 확률적으로 고려하여 균열면에서의 유효섬유개수를 산정한 뒤에 FRC 보의 휨거동해석을 수행하였고, FRC 보 실험을 시행한 결과와 비교한 결과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 본 해석결과로부터 하중-처짐 곡선, 모멘트-곡률 곡선 등을 도출할 수 있으며, 본 연구의 모델은 일정수준의 균열 저항성 또는 인성지수(toughness performance)를 얻기 위한 섬유의 기하형상을 개발하는데 유용한 방법으로 사용될 수 있다. 또한 평균응답, 파괴모드의 운동학으로 표현된 이 모델은 FRC 보 실험 결과들을 유사하게 예측할 수 있기 때문에 앞으로 섬유보강콘크리트 부재의 합리적인 설계 및 해석에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.78-85
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• 2023

3D 프링팅 출력물에서 발생할 수 있는 수축 균열을 저감하기 위해 합성섬유를 보강하고, 선인장의 줄기(cactus stem, CS)를 활용한 바이오 폴리머 혼화제를 혼입하여 제조한 3D 프린팅용 모르타르의 재료특성을 평가하였다. 셀룰로우즈계 혼화제 (methylcellulose, MC)의 대체재로 CS 10% 일부 치환할 경우, 타설방법과 상관없이 9.84~23.92% 압축강도가 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 타설방법과 상관없이 Plain 대비 수축변화, 동결융해, 균열 저항성이 개선됨을 나타냈다. 이는 CS를 일부 치환함으로써 다당류 폴리머 구조가 증가되어 내구성이 개선되는 것으로 판단된다. 섬유 배합의 경우, 섬유의 종류 및 혼입량이 압축강도와 동결융해에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 섬유 혼입에 의해 수축변화와 균열 저항성에 효과적인 것으로 나타났다. 종합적인 결과, 3D 프린팅 모르타르 배합시 MC 대신 CS 10% 일부 치환하고 섬유를 보강할 경우 섬유 종류 및 혼입량과 상관없이 내구성, 균열 저항성에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.203-206
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• 2001

산업용 섬유로서 그 사용 범위가 다양해질 것으로 예상되는 고강도, 고탄성률 폴리비닐알코올(PVA) 섬유를 얻기 위해서는 먼저 분지 구조가 없는 고분자량의 PVA의 합성이 필요하다. 그러나 비닐아세테이트와 같은 비공역형 단량체는 성장종 라디칼종의 활성이 매우 커서 성장반응 속도와 정지반응 속도가 매우 빠르므로 연쇄 이동반응이 빈번하게 일어나 고분자량의 중합체를 얻기 힘들고 또 분지구조를 갖게된다. (중략)

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.275-282
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• 2009

본 연구에서는 CFRP 보강근과 고강도콘크리트의 부착강도에 미치는 보강섬유의 표면처리 방법의 효과를 평가하였다. 표면을 친수성 물질로 코팅된 구조용 PVA 섬유 및 기하학적 변형으로 변형된 절곡형 폴리올레핀계 구조용 합성섬유를 보강섬유로 사용하였다. 섬유의 표면처리 방법에 따른 고강도콘크리트의 강도특성을 평가하기 위하여 압축강도 실험을 실시하였다. 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착특성은 직접 부착강도시험을 의하여 평가하였다. 시험 결과는 섬유의 표면처리 방법은 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착거동에 영향을 미쳤다. 또한 고강도콘크리트에 섬유의 첨가는 할렬균열의 발생 및 성장을 조절함으로써 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착거동, 부착강도 및 상대부착강도의 증가시켰다.

• 복합신소재구조학회지
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• 제7권1호
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• pp.16-24
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• 2016

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.303-304
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• 2003

토목합성재료 중 부직포 및 직포 지오텍스타일이 지반구조물에 적응될 경우 구속하중 부가 시 흙과의 마찰로 인한 마모에 의해 지오텍스타일의 표면손상이 발생하게 되면 강도저하가 발생하여 구조물의 안정성에 중요한 영향을 미치게 된다. 일반적으로 지오텍스타일과 흙과의 마찰특성평가는 직접전단시험이나 인발시험에 의해 평가되지만, 이들 시험 모두 구속하중에 의한 전단 및 인발변형을 해석할 뿐이며, 마모에 의한 지오텍스타일 표면 손상이나 변화는 거의 고려되지 않는 실정이다. (중략)

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.271-274
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• 2003

국내 해안지역의 표층에는 두께 약 5~60m의 연약한 해성 충적 점성토층이 형성되어 있어 상부에 구조물을 축조할 경우 목적에 부합되게 다양한 말뚝시공에 의한 연약지반 개량공법을 적용하고 있는 실정이다 따라서 매우 연약한 지반특성을 나타내는 경우에는 설계에서 정해진 단면이상으로 콘크리트 재료가 지반 중으로 투입되어 콘크리트 재료의 손실이 많이 발생하여 합리적인 시공을 수행하여도 비경제적인 공사가 될 우려가 크다. (중략)