• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.13-20
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• 2008

기능경사 소재(FGM)에는 서로 다른 두 가지 구성입자들이 혼합되어 있는 경사층(graded layer)이 삽입되어, 소재 전 영역에 걸쳐 구성입자의 체적분율이 연속적이고 기능적으로 변화하도록 되어있다. 이러한 이상(dual-phase) 입자복합재의 열 기계적 거동을 해석함에 있어 필수적인 경사층의 물성치는 전통적으로 균질화 기법을 이용하여 예측되었다. 하지만, 이러한 균질화 기법은 구성입자의 형태, 분산구조 등과 같은 상세 형상을 반영하지 못하지 때문에 복합재의 총체적인 등가 물성치 예측에만 국한 되어왔다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 경사층을 미시역학적으로 이산화 모델링하고, 다양한 체적분율과 외부 하중조건에 대해 유한요소해석을 실시하여 이러한 균질화 기법들의 특성을 분석하였다.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.241-245
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• 2023

비철계 합금인 알루미늄과 구리 합금은 전기 및 열전도성이 우수하지만 철계 합금대비 상대적으로 기계적 특성은 낮다. 철계 합금인 스테인레스 스틸은 비철계인 알루미늄과 구리 대비 가공성은 나쁘지만 기계적 특성과 내부식성이 우수하여 고강도 공업용 소재로 사용되고 있다. 본 연구에서는 알루미늄과 구리 그리고 스테인레스 스틸을 융복합화 하여 기능 맞춤형 경사기능재료를 분말프로세스를 이용하여 제조하였다. 제조된 경사기능재료는 구리와 철계 합금 대비 경량의 우수한 표면 경도를 나타내었으며 열전도도 역시 단일 알루미늄과 스테인레스 스틸 소재 보다 높은 값을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.802-805
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• 2004

압전 액츄에이터는 다른 종류의 액츄에이터와 비교할 때 높은 강성, 빠른 응답성의 우수한 특성을 가지고 있다. 벤더형 액츄에이터는 높은 변위의 장점을 가지나 높은 전기장과 기계적 부하인가시에는 내부 응력이 증가하므로서 신뢰성이 감소한다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 여러 방법으로 내부 응력을 줄이려는 시도가 있으며 그중 하나는 경사기능 소재나 경사기능 구조를 가지는 액츄에이터의 개발이다. 본 연구에서는 경사기능 특성을 모사한 액츄에이터 구조를 제작하고 그 특성을 조사하였다. 두 가지의 압전상수 d31= - 220 pC/N, d31 =- 100 pC/N를 가지는 세라믹층을 적층하여 벤더형 액츄에이터의 특성을 관찰하였다. 그 결과 두 종류의 세라믹층으로 적층한 액츄에이터가 한가지 특성의 세라믹으로 제작한 액츄에이터 보다 전압인가시 20%이상의 우수한 변위 특성을 나타내었다. 이러한 변화는 내부 응력의 감소에 기인한 것으로 예상된다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.112-112
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• 2012

스포츠웨어 중 바람막이제품의 용도에 사용되는 소재는 폴리에스터와 폴리아미드 소재가 주류이며, 그 중에서 고품격의 바람막이 제품에 대해서는 주로 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들은 삶의 질 향상과 야외활동의 증가로 인해 제품의 경량화, 안락한 착용감, 고기능성 등을 동시에 겸비한 제품을 요구하고 있다. 이러한 수요에 발맞추어 국내에서 많이 생산되고 있는 나일론6 소재를 이용하여 제품화 간계에서 경량감과 신축성이 발현될 수 있는 나일론6 소재의 경량 신축직물에 대한 연구개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 직물 단계에서의 경량감과 신축성이 발현될 수 있는 나일론6 소재 신축직물을 개발하기 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사 설비를 이용하여 side by side POY 26d/6f의 원사를 제조한 후 가연공정을 거쳐 개발된 DTY 20/6f 가연사를 직물 설계 시 위사방향으로 적용하여 제직을 실시하였다. 직물 설계 조건은 기존 T사에서 생산중인 나일론 DTY 20d/7f을 경사로, 개발 소재인 DTY 20/6f을 위사에 적용하였으며, 제직 시 경사밀도 2가지, 위사밀도 2가지로 설계하였으며, 조직의 변화에 따른 신축특성의 변화를 확인하기 위해 평직, Rib. 도비직으로 제직하였고, 이렇게 제조된 직물에 대해 전처리, 염색, 후가공, 코팅가공 공정 조건별로 테스트를 진행한 후, 신축성발현을 위한 최적 공정조건 확보를 위한 공정별 직물의 신축성 변화분석과 최적 공정을 통해 개발한 최종 직물에 대한 신축성 평가를 실시하였다. 테스트 결과, 제직 조건별로는 경사밀도와 위사밀도가 낮은 경우가 원단 내 수축이 더욱 많이 발생함으로써, 신축성이 향상됨을 알 수 있었으며, 조직별로는 평직, Rib. 도비직 순서로 신축성이 우수함을 알 수 있었다. 또한 공정별 신축성 변화분석 결과, 염색 시 가장 신축성 발현이 두드러지게 높은 것으로 나타났으며, 전처리는 일반 연속식 전처리 보다 CPB 전처리 공정이 이후 염색가공 및 코팅을 통해 제조된 직물의 신축성 향상 및 표면 평활성에 높은 기여를 하는 것을 알 수 있었다. 상기 조건에 서 얻어진 최적 공정 조건으로 제조된 최종 코팅직물의 경우에 22% 정도의 신축성이 나타나 개발 소재의 신축특성이 우수함을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.37-37
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• 2003

탄소-탄소 복합체는 가벼우면서 고온에서도 강도의 저하가 적은 특성을 가지고 있어 터빈 블레이드 소재, 우주왕복선의 내열타일 등 광범위 한 고온재료로 응용이 이루어지고 있거나 기대되는 소재이다. 그러나 고온 산화분위기에서 쉽게 산화되는 단점이 있어 이러 한 산화특성을 향상시키는 방법으로 SiC, Si$_3$N$_4$ 등 내산화 저항성이 우수한 재료를 탄소-탄소 복합체 위에 코팅하는 연구가 행해지고 있다. 하지만 이들 코팅층과 탄소-탄소 복합체간의 열팽창계수 차이에 의한 열응력 발생으로 코팅층에 균열이 발생한다. 따라서 탄소-탄소 복합체와 코팅층간의 열응력을 최소화하여 균열 발생을 억제하기 위해 기능경사재료 (Functionally Graded Material, FGM)를 중간층으로 도입하는 방법이 최근 활발히 연구되고 있다. FGM 중간충의 형성방법 중 화학기상증착법 (CVD)은 증착물의 조성이나 미세구조 조절이 용이한 방법으로 알려져 있어 최근 CVD법에 의한 FGM층의 형성에 많은 연구가 진행되고 있지만, 지금까지 CVD법을 이용한C/SiC FGM 중간충의 형성 연구결과에서는 모든 조성비의 C/SiC층의 증착과 치밀한 구조를 지닌 증착층을 얻기가 어려워 체계적인 연구의 진행이 어려웠다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.1-9
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• 2015

국외의 재활보조기기 추세를 분석하였다. 접어지는 기능이 강화되고, 기존의 동력이 없는 장치에 전동구동 보조모듈이 추가되고, 전반적인 보조기기의 완성도가 향상되고 있다. 특히, 접어지는 기능을 포함한 휴대 및 보관하기 용이한 이동 보조기기가 증가하고 있다. 동력 보조 휠 및 상지보조 모듈이 시장에 진입하고 있다. 상대적으로 성숙된 최신기술을 적용한 신개념의 휠체어가 시장이 나오고 있다. 최신 로봇기술을 응용한 하지 외골격 로봇이 경쟁체제에 돌입하였다. 기립형 휠체어, 경사로, 간단한 계단 이동보조장치가 보편화 되고 있다. 보조기기와 다양한 스마트기기가 결합되고 있다. 이외에도 멋진 디자인, 소재, 가공기술 등에 의한 완성도가 제고 되고 있다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.223-226
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• 2009

최근 의생활에 있어서 가장 큰 변화는 쾌적성의 추구와 건강을 중심으로 한 기능성 소재에 대한 소비자들의 욕구가 증대된다는 것이다. 천연 섬유 중 모시는 통기성이 우수하고 감촉이 깔깔하여 고온 다습한 우리나라의 여름철 옷감으로 좋으므로 현대 의생활로의 도입이 요구되고 있다. 그동안 모시직물은 심미적인 욕구에도 잘 맞아 한국인의 정서에 좋은 이미지로 자리 잡고 있지만 수공예적 생산방식을 그대로 답습하고 있어 전통모시직물로는 많이 이용이 되어왔으나 현대 방적모시직물을 이용한 새로운 직물디자인 개발은 이루어지기 어려운 실정이었다. 그러나 최근 방적모시섬유에 대한 연구가 활발하게 진행되기 시작하면서 현대 방적모시직물의 생산이 가능하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 원사의 특성과 제조공정 특성에 의해 미세한 감성촉감의 차이를 유발하기 좋은 폴리에스터를 경사로하고 방적모시와 라이오셀을 위사로 하여 현대 모시직물의 개발을 시도하였다. 모시의 소비를 증가시키고 현대인의 감성에 맞게 심미성을 향상시킬 수 있도록 직물문양을 디자인하였다. 직물의 복잡한 문양을 컴퓨터로 디자인하고 자동으로 제직이 가능하게 하는 시스템인 EAT 프로그램을 이용하여 자카드 직물 특유의 고급스러움을 살리며 공정과정에서의 실의 밀림 등을 고려하며 조직을 설계하였다. 설계된 직물은 제직 후 염색 가공하여 쿠션, 방석, 테이블 러너 등의 시제품으로 제작하여 고부가가치 모시제품의 개발가능성을 살펴보았다.

• Composites Research
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• 제33권5호
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• pp.235-240
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• 2020

본 연구에서는 B₄C tile 삽입 B₄C_p/Al7075 하이브리드 복합재의 내충격성을 향상시키기 위하여 B₄C/Al7075 계면의 제어법을 개발하고 제어된 계면의 특성에 관하여 분석하였다. 이를 위해 B₄C 타일 표면에 B₂O₃, Ni, 그리고 Si을 각각 열산화, 무전해도금, 그리고 플라즈마 용사법을 이용하여 코팅하였다. 이후 코팅된 B₄C 타일을 액상 가압법을 이용하여 B₄C/Al7075 복합재 내부에 삽입하여 B₄C tile 삽입 B₄C_p/Al7075 하이브리드 복합재를 제작하였다. 코팅의 효과를 체계적으로 분석하기 위해 계면에너지, 접합 강도, 그리고 내충격성을 측정하였다. 모든 코팅이 계면에너지, 계면강도, 내충격성을 증가시켰으며 특히 B₂O₃ 코팅 시 내충격성이 86.8% 증가하였다. 본 연구는 차세대 경량 장갑, 방탄소재로 주목받고 있는 B₄C/Al 계열 복합재의 성능을 향상시키는 핵심적인 표면처리법을 개발, 분석한 것에 의의가 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권2호
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• pp.219-229
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• 1998

심한 골격성 III급 부정교합을 가진 성인환자는 많은 경우 심미성증진과 기능증진을 위해 악교정수술과 교정치료를 병행하여 치료하게 된다. 이러한 경우 진단과 치료계획 수립시 중요한 의미를 가지는 경조직 및 연조직 측모윤곽선의 형태를 정상교합자와 비교 분석하고, 두개악안면구조의 특성을 파악하여 부조화의 소재를 규명하고자 이 연구가 시행되었다. 골격성 III급 부정교합으로 진단된 환자 중 ANB각의 차이가 -2이하인 18세 이상의 성인남녀 환자 112명의 측모두부 규격 엑스선 사진을 연구자료로 이용하였으며 평균연령은 23.1세였다. 대조군으로는 성인 정상교합자 50명의 측모 두부 규격 엑스선 사진을 대상으로 하였으며 남, 녀 각 25명씩이었다. 전후방기준으로는 Nasion perpendicular to FH line을 사용하였으며, 수평 기준선으로는 FH line을 사용하였다. 이 연구에서 정상교합자와 비교한 심한 III급 부정교합자 안면골격의 특징을 다음과 같다. 1. 나지온점에서 프랑크프르트 수평선에 내린 수선을 기준선으로 III급 부정교합자의 경조직 측모 윤곽을 평가하였을 때, III급 부정교합자의 전두부, 상악의 전방돌출도는 정상과 유사하였으나, 하악은 정상에 비하여 심하게 돌출되어 있었다. 2. III급 부정교합자의 연조직 측모윤곽은 오목하였다. III급 부정교합자의 연조직 두께는 전두부에서는 정상과 차이가 없었으나, 상순은 두껍고 비상순각은 작았으며, 하순과 하순구부위의 연조직은 얇고 하순의 외번도는 작았다. 3. III급 부정교합자의 두개저(전방두개저의 길이, 후방두개저의 길이 및 안상각)는 정상에 비하여 작았다. 4. III급 부정교합자에서 두개저에 대한 중안면부(안와하연점)의 전후관계는 정상과 유사하였으나,중안면부의 길이는 짧았다. 5. III급 부정교합자에서 두개저에 대한 상악의 전후방관계는 정상과 유사하였으나 상악골의 길이는 짧았다. 6. III급 부정교합자에서 두개저에 대한 하악의 전후관계는 전방돌출되어 있었으며, 하악지 및 하악체 길이는 크고, 하악각이 크며, 이부각(Chin angle)이 작았다. 7. III급 부정교합자의 상악 절치는 전방경사되어 있었으며, 하악 절치는 설측경사되어 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.125-135
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• 2009

연구목적: 임플란트 치료에서 흔히 발생하는 기계적인 문제점을 하나가 지대주나사의 풀림과 파절이다. 일반적으로 나사 연결의 안정성을 위해서는 지대주나사의 조임회전력에 의한 전하중을 나사의 탄성한계까지 증가시킬 필요가 있다. 그러나 저작운동에 의한 기능부하는 전하중이 가해진 지대주나사에 추가적인 인장력을 가하게 되어 나사의 풀림이나 파절의 가능성을 높인다. 이러한 풀림이나 파절을 방지하면서 동시에 최대의 결합 강도를 가지는 조임회전력을 찾는 연구가 필요하다. 본 연구는 지대주나사의 조임회전력이 임플란트-지대주 연결부 안정성에 미치는 영향을 3차원 유한요소 분석을 통하여 확인하고자했다. 연구 재료 및 방법: External butt joint를 가진 임플란트를 기반으로 3차원 유한요소 해석모형을 설계하였다. 조임회전력에 따른 지대주나사의 전하중을 이론치, 실험치 및 해석치를 비교하여 해석모형을 검증하였다. 검증한 해석모형에서 대해 조임회전력을 10 Ncm, 20 Ncm, 30 Ncm, 그리고 40 Ncm로 각각 적용하고 지대주에 30도 경사지게 250 N의 외부하중을 가하여 유산요소 해석을 실시하였다. 그 결과를 통해 지대주나사의 최대 등가응력을 계산하고 고정체와 지대주 연결부의 응력분포 및 이개거리(gap distance)를 산출하였다. 결과 및 결론: 본 연구조건 하에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전하중은 조임회전력이 클수록 증가하였다. 2. 조임회전력 적용 후 최대 등가응력은 지대주나사 경부에서 발생하였으며, 나사산 체결부에서는 주로 경부쪽 네 개의 나사산에 응력이 집중되었다. 3. 외부하중을 가했을 때에도 조임회전력을 적용했을 때와 동일하게 최대 등가응력은 주로 지대주나사 경부에서 발생하였으나, 10 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 지대주나사 두부밑면에서 발생하였다. 4. 외부하중을 가했을 때 10 Ncm와 20 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 연결부 이개(joint opening) 현상이 관찰 되었다. 5. 조임회전력이 40 Ncm인 경우에는 경사하중에 의해 지대주나사의 경부에 발생하는 최대등가응력이 나사의 소재인 티타늄 합금의 허용응력을 초과하였다. 이상의 결과로 볼 때, 조임회전력은 고정체와 지대주 연결부의 안정성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 임플란트 지대주나사는 임상에서 발생하는 기능 하중을 고려하여 고정체와 지대주 연결의 안정성을 유지할 수 있는 적정 조임회전력의 크기가 제안되어야 한다.