• Elastomers and Composites
• /
• 제43권3호
• /
• pp.147-156
• /
• 2008

본 연구에서는 실란 커플링제을 변량 배합하여 습식법과 건식법으로 실리카를 전처리하여 epoxy/carboxyl-terminated butadiene acrylonitirile (EP/CTBN) 복합체를 제조하였다. EP/CTBN 복합체의 경화특성 및 표면자유에너지, 인장강도 및 충격강도의 기계적 특성과 계면 특성을 건식법과 습식법에 따라 고찰하였다. Differential scanning calorimetry(DSC)의 결과 실란커플링제의 양이 증가함에 따라 실리카의 기공을 막아 경화제의 양을 증가시켜 경화온도가 감소되었으며, 건식법보다는 습식법이 EP/CTBN 복합체의 경화온도를 감소시킴을 알 수 있었다. 또한 실란커플링제의 양이 증가함 따라 표면자유에너지와 충경강도가 증가되었으나, 인장강도는 실란커플링제의 양이 4 wt%일 때 감소되었으며, 습식법보다는 건식법이 더 물성을 향상시킴을 알 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제27권3호
• /
• pp.96-102
• /
• 2014

본 연구에서는 황마 단섬유 강화 폴리유산을 코어 폼으로 하고 연속 유리 섬유 강화 폴리유산을 외곽 스킨으로 하는 샌드위치 패널 구조의 황마 단섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제작하였고, 황마 섬유 무게 비에 따른 복합재의 굽힘 특성을 관찰하였다. 코어 폼의 밀도는 0.31-0.67 $g/cm^3$ 기공함량비는 0.51-0.71이었다. 최대 굽힘강도는 황마 섬유 무게비 12.5 wt.%에서 92.7 MPa, 최대 굽힘 탄성계수는 황마 섬유 무게비 30.0 wt.%에서 7.58 GPa 으로 측정되었다. 경제성 분석을 실시했으며 적용 부재의 굽힘 강도를 향상시키기 위한 비용은 황마 섬유 무게 비가 12.5 wt.%일 때 $0.010USD/m^3/MPa$로 계산되었다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.628-634
• /
• 2014

본 연구에서는 캐비테이션에 의한 부식에 강한 도료를 개발하기 위하여 고탄성의 우레탄 수지에 내마모 성능을 향상시키기 위한 첨가제로서 Polypropylene glycol(PPG), Polycarbonate diol(PCD), Polycaprolactone polyol(PCL-1), Polycaprolactone-tetramethylene glycolether(PCL-2) 등 4가지 종류의 Polyol을 첨가하여 제조한 도료의 물성과 캐비테이션 저항성을 평가하였다. 합성된 도료의 물성을 비교한 결과 Polyol 중에서는 PCD을 첨가한 경우 경도와 내마모성이 높아 캐비테이션 저항성이 높을 수 있는 물성을 가진 것으로 나타났으나 고점도를 가지고 있어서 도료화에 어려움이 있을 것으로 예상되어 점도가 낮은 도료를 위하여 PCL-1을 적절한 첨가제로 선정하였다. PCL-1이 첨가된 도료의 캐비테이션 저항성을 평가한 결과 저항성이 높은 것으로 나타났고 SEM을 이용하여 표면 분석을 통한 기공의 침식현상을 관찰하였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제35권2호
• /
• pp.122-131
• /
• 2000

본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 카본블랙의 구조 변화가 카본블랙/고무 복합재료의 경화거동 및 tearing energy ($G_T$)에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 관찰하였다. 실험적 결과를 통하여, 극성 및 무극성 용액으로 화학적 표면 처리한 카본블랙은 극성 또는 무극성 관능기의 발달로 카본블랙의 물리적 구조의 변화를 가져 왔다. Kissinger 식으로부터 얻은 카본블랙/고무 복합재료의 경화 거동은 경화 활성화 에너지 (cure activation energy, Ea)와 진동 인자 (frequency factor, A)가 분산력이 좋은 시편에서 감소하여 결과적으로 높은 반응성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 한편, 염기성 용액으로 처리한 BCB와 무극성 용액으로 표면 처리한 NCB는 충전재로 사용된 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 물성 중 tearing energy를 증가시켰다. 이러한 결과는 분산력 또는 agglomerate의 발달, 표면 관능기, 기공 부피 (void volume), 그리고 카본블랙/고무 복합재료의 가교밀도 (cross-linking density)등으로 설명될 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.236-241
• /
• 2011

높은 기공성을 갖춘 망상골과 고체의 비율이 높은 피질골의 기계적 성질은 초음파 파동 전파 측정법으로 알 수 있다. 초음파의 속도(SOS)는 bulk wave 방정식과 bar wave 방정식을 통해 산출할 수 있다. Bulk wave는 Biot의 이론에서 빠른 파동과 매우 유사함을 이용해, 본 연구에서 뼈의 이방성을 담은 행렬에 의해 bulk wave 속도가 변하는 여부를 측정하였다. 음파의 속도는 뼈가 횡방적인(transversely isotropy) 특성을 갖을 때보다 등방적인 특성을 갖을 때 0.69% 빠르다. 또한 bar wave 방정식을 사용하여 피질골에 대한 속도를 측정하였다. 전의 논문에 의하면 bar wave 속도는 탄성 계수 텐서 혹은 영의 계수의 함수이고 이와 같은 방법으로 bar wave 속도에 의해 등방성과 이방성을 측정하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권12호
• /
• pp.961-968
• /
• 2020

본 연구에서는 미시역학 전산 모형을 통해 열 보호 시스템에 사용되는 내열 코팅 재료의 유효 열전도도와 탄성 계수를 산출하고 분석하였다. 상용 프로그램 Simpleware를 이용하여 HfC로 코팅된 탄소/탄소 복합재료의 삼차원 전산 모형을 생성한 후 유한요소 해석을 수행하였다. 유효 물성의 경향을 확인하기 위해 코팅층의 기공도와 두께 변화를 고려하였다. 또한, 실제 시편을 제작하여 실험에서 온도에 따라 측정된 열전도도와 해석에서 산출된 열전도도를 서로 비교하였으며 해석 결과가 측정값에 근접하였다. 이를 통해 내열 코팅 재료의 유효 물성을 산출하는데 있어서 미시역학 전산 해석이 적절함을 확인하였다.

• Composites Research
• /
• 제34권4호
• /
• pp.241-248
• /
• 2021

전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.412-418
• /
• 2008

밀가루에 콩섬유 FIBRIM(R)1450을 4-24%까지 첨가한 결과 콩섬유의 첨가량이 증가할수록 스펀지 케이크의 부피와 비용적은 유의적으로 감소하였다. 단백질 함량과 보수율은 반죽의 비중 및 스펀지 케이크의 비용적과는 각각 부의 상관이 있었으나, Mixograph 특성과 케이크의 비용적 사이에는 상관관계가 존재하지 않았다. 스펀지 케이크의 symmetry index와 uniformity index는 콩섬유의 첨가량에 상관없이 일정한 값을 나타내었다 케이크 크러스트와 크럼의 L값은 콩섬유의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 a값과 b값은 큰 차이를 나타내지 않았다. 스펀지 케이크의 경도, 검성과 씹힘성은 콩섬유의 첨가량이 증가함에 따라 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 스펀지 케이크의 경도, 탄성, 검성 및 씹힘성은 단백질 함량, 침전가, 보수율 및 알칼리수 흡수율과는 정의 상관이 있는 반면, Pelshenke값과는 부의 상관을 나타내었다. 콩섬유를 첨가한 복합분의 스펀지 케이크 관능검사 결과, 외부 색깔, 기공, 조직감, 내부 색깔, 향기 등은 콩섬유의 첨가에 통계적으로 유의적인 영향을 받지 않았으나 맛과 전체적인 기호도는 콩섬유를 20% 이상 첨가하였을 때 약간 저하됨을 알 수 있었다.

• 동아시아식생활학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.608-614
• /
• 2003

현미식초와 다슬기회분으로 제조한 액상의 초산칼슘(LCA)을 밀가루에 대하여 2, 4, 8% (v/w)되게 첨가한 빵(LCA-빵)의 품질특성을 조사하였다. 반죽의 pH는 대조구(5.38)보다 첨가구(5.39∼5.42)에서 높았으며 첨가량이 높을수록 높았다. LCA-빵의 굽기손실율은 10.11∼10.81%로 대조구의 10.73%와 뚜렷한 차이를 보이지 않았으며, loaf volume index는 대조구 7.12, 2% 첨가 7.18로 비슷하였으나 4% 및 8% LCA-빵은 각각 6.62 및 5.80으로 낮았다. 칼슘함량은 무첨가 빵에서 16mg/g, 2, 4 및 8% LCA-빵에서는 각각 30, 60, 120 mg/g이었다. LCA-빵의 경도, 점착성, 깨짐성은 대조구보다 높았으나 탄성과 응집성은 낮았다. LCA 첨가빵의 $L^{*}$ 값은 대조구보다 낮았으나 $a^{*}$ 값은 뚜렷한 차이가 없었고 $b^{*}$ 값은 높았다. 현미경 관찰결과 LCA의 첨가량이 증가할수록 기공이 불규칙적이며 전분입자가 불안정한 matrix를 형성하였다. 신맛과 쓴맛은 대조구와 유의적 차이는 없었다. 끈적한 정도는 대조구와 2∼4% LCA빵에서는 차이를 보이지 않았으나 8% LCA-빵에서는 높았다. 풍미와 종합적 기호도는 대조구와 2% LCA-빵은 비슷하였으나 4∼8% LCA-빵에서는 낮은 값을 보였다. 곰팡이 번식정도로 평가한 빵의 저장성은 2% LCA-빵에서는 뚜렷한 차이를 보이지 않았으나 4% LCA-빵은 2배, 8% LCA-빵은 3배로 연장되었다.

• 한국조리학회지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.173-186
• /
• 2016

본 연구는 기능성 성분들이 함유하고 있는 꾸지뽕잎 분말 첨가에 따른 식빵의 품질 특성을 알아보고자 진행하였다. Mixograph, pH, TPA, 부피, 비용적, 수분, 영상분석, 색도, 기호도 검사, 보존성 검사를 통하여 꾸지뽕잎 분말을 첨가한 식빵을 분석하였다. Mixograph를 측정 결과, 꾸지뽕잎 분말을 첨가한 반죽은 제빵 적성에 적합하였다. 꾸지뽕잎 pH의 경우 분말의 첨가량이 많아질수록 pH는 높아졌으며, 1차 발효 후와 식빵의 pH는 첨가량이 많을수록 낮아졌다. TPA 분석결과, 꾸지뽕잎 분말 첨가량이 높아질수록 경도, 씹힘성, 검성은 높아졌으며, 탄력성, 응집성, 탄성은 유의적인 차이가 없었고, 꾸지뽕잎 식빵의 부피와 비용적은 감소하였다. 영상분석 결과 기공의 조밀도, 껍질의 두께, 크기는 첨가량이 많아질수록 유의적인 차이를 보여주었으며, 색도는 꾸지뽕잎 분말의 첨가량에 따라 L값은 어두워졌다. 기호도 검사 결과, 외관과 조직감은 CLP3가 대조구보다 좋았으며, 맛과 전체적인 기호도는 CLP2가 대조구보다 더 좋게 평가되었다. 보존성 측정 결과, 경도는 24, 48, 72시간 동안 모두 꾸지뽕잎 분말 1~2% 첨가한 시료가 대조구와 유의적인 차이를 보이며 경도가 낮았으며, 적은 양의 꾸지뽕잎 첨가가 식빵 속질의 부드러움을 유지하는데 좋은 것으로 사료되며, 수분함량이 낮아지긴 하였으나, 대조구와 유의적인 차이가 없었다.