• 제목/요약/키워드: 기능성 복합재료

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지능재료를 이용한 차세대 철도차량기술 (Advanced Railway Vehicle Technology using Smart Materials)

  • 김재환;강부병;김형진;정홍채;최성규
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.712-717
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    • 2003
  • 지능 재료를 이용한 디바이스는 자연계에 존재하는 생명체와 같이 내.외부 환경 변화에 대응하여 스스로 변하는 능동적 기능을 갖고 있기 때문에 시스템 성능의 극대화 및 유지비용의 최소화를 가져오게 된다. 이러한 지능재료 기술은 지난 10여년 전부터 연구되었는데 대표적인 웅용을 보면, 산업, 항공, 교통, 운송 분야의 능동 소음 및 반능동 진동제어; 복합 재료 손상위치 탐지시스템, 손상구조 건전성 평가시스템, 교량, 저장탱크, 건물, 유조선, 대형 구조물의 건전성 평가 시스템; 초정밀 직진 안내기구, 나노 스테이지, 절삭오차 보정용 엑츄에이터, 초음파 회전모터, 지능유압 서보밸브, 변형 거울 등의 모터/엑츄에이터; 자동차 엔진 성능제어, 흡배기구 압력측정, 가속도 센서, 자이로센서, 에어백 센서, 타이어 센서 등의 지능 MEMS/NEMS 센서; electronic article 정찰, 도서태그, 비접촉 항공 운송물 분류 및 보안시스템, 전자 운전자 식별시스템, 광섬유 건물 보안 시스템, 지능 신경망 형상 인식 시스템 등의 보안 시스템; 지능항공기 구조물, 인공위성안테나, 헬리콥터 회전익 등의 형상제어가 있다. 본 논문에서는 지능재료 기술을 정리하고 차세대 철도차량 기술에 지금까지 적용한 예를 소개하며 향후 적용할 수 있는 분야들을 가능성 및 실용성 면에서 소개하고자 한다.

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그리드형 보강재와 분산성 섬유를 활용한 도로 포장층의 현장 적용 특성 (The Field Applicability of Road Pavement Layer with Grid Typed Reinforcement and Dispersive Fiber)

  • 박주원;김훈겸;김성보
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.53-59
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    • 2018
  • 본 논문에서는 재활용 필름을 사용한 친환경 그리드형 보강재와 사전에 충진재의 혼입을 통해 분산성을 향상시킨 섬유를 도로 포장층에 복합적으로 적용한 공법의 현장 적용성을 분석하였다. 그리드형 보강재를 구성하고 있는 필름은 폐기된 PE수지를 재활용하여 친환경성을 강조하였고, 아스콘 혼입 섬유는 아스콘 충진재의 사전 혼입을 통한 섬유의 분산성을 확보한 것이다. 복합 섬유를 혼입한 교량 포장층을 시공함에 있어 발생할 수 있는 제반 상황을 사전에 인지할 수 있도록, Mock Up 포장층에 대한 기본적인 성능 분석을 실시하였다. 분석 결과, 친환경 그리드 보강재와 분산성 섬유를 함유한 포장층에서 강도 및 응력, 처짐 저항성에서 모두 기능성이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 그러므로, 섬유 실제 현장 적용시 친환경성 재료 도입과 더불어 안전성 측면에도 효율적인 공법이라고 판단된다.

전도성 복합재료를 이용한 PEMFC용 separator 사출성형 제조 및 전기전도성 평가 (Fabricaton of PEMFC separators with conducting polymer composites by injection molding process and evaluation of moldability and electrical conductivity of the separators)

  • 윤용훈;임승현;김동학
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1361-1366
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    • 2010
  • 본 논문은 매트릭스 수지로 PPS(Poly(phenylene sulfide))와 PP(Polypropylene)를 사용하였으며, 물리적 및 화학적 특성을 증대시키기 위해 주 첨가제로는 팽창 흑연, 합성 흑연과 보조 첨가제로는 유리 섬유, 카본 섬유, 카본 블랙을 사용하여 총 3가지의 복합소재를 제조하였다. 제조한 복합소재를 이용하여 사출 성형 및 평가 전에 CAE(Computer Aided Engineering)해석 프로그램을 통하여 해석을 하였으며, 사출성형을 통하여 사출조건(사출 압력, 가열시간, 금형온도 등)을 최적화하였다. 일반 사출성형의 경우 온도의 제한과 성형성의 한계가 있어 유동성이 낮은 복합소재의 경우 사출성형이 어렵기 때문에 이를 보완하기 위해 E-MOLD와 사출압축 기능을 함께 사용하여 복합소재의 성형성을 향상 시켰다. 사출 성형 된 각각의 최종 시편을 four point probe 장치를 사용하여 전기전도도를 측정/비교 하였고, 3가지 복합소재 중 PP/SG/CB를 혼합하여 제조한 복합소재가 성형성 및 전기전도도가 우수한 것을 확인하였다.

하니컴 샌드위치 Panel을 이용한 LCD/PDP 생산 공정용 경량 고기능성 복합 신소재 파렛트 제조 및 그 특성 평가 (Fabrication and Its Evaluation of the Light-weight Composite Pallet Plank for an Assembly Line of LCD/PDP by using Honeycomb Sandwich Panel)

  • 김윤해;최병근;손진호;조영대;엄수현;우병훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권2호
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    • pp.304-310
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    • 2006
  • A typical honeycomb sandwich panel consists of two thin, high-strength facings bonded to a thick, light-weight core. Each component by itself is relatively weak and flexible, but when it combined in a sandwich panel they produce a structure that is stiff, strong, and lightweight. To prove the suitability the honeycomb sandwich structure with prepreg, the mechanical properties of the skin materials and honeycomb sandwich structure were evaluated with the static strength tests. Accordingly, the honeycomb sandwich structure made by autoclave process is available for a panel on LCD/PDP assembly line.

골조직 재생 촉진을 위한 Novel Perfusion Bioreactor

  • 이시우;허수진;장지연;정재영;김승언;신정욱
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.46.2-46.2
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    • 2009
  • In vitro 상에서 골조직을 원활하게 재생하기 위해서는 3차원 지지체를 이용한 세포 배양과 세포 배양 시 세포의 형태와 기능을 유지/향상시키기 위한 인체 내 미세 환경 재현은 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 뼈 성분과 유사한 생체 활성 물질인 hydroxyapatite (HA)와 생분해성 고분자인 poly $\varepsilon$-caprolactone (PCL)를 복합재료로 이용하여 내부 연결성이 우수한 골조직 재생용 3차원 지지체를 제작하였으며, 골 재생 능력 향상을 위하여 인체내 골조직의 기계적 미세 환경을 체외에서 구현한 새로운 형태의 perfusion bioreactor system을 개발/적용하였다. 또한 본 연구에서 개발된 perfusion bioreactor system의 생물학적 평가를 위해 MG63 (osteoblast like cell, 한국 세포주 은행)과 New Zealand White Rabbit에서 분리한 중간엽 줄기세포를 골조직 재생용 3차원 지지체에 파종하였다. 48시간 동안 안정화 후 perfusion bioreactor system을 이용하여 기계적 자극을 파종된 세포에 인가하였으며, 배양 기간 동안 세포의 증식 확인 및 형태학적 관찰을 실시하였다. 본 연구 결과, perfusion bioreactor system을 이용하여 기계적 자극을 인가한 실험군에서 세포의 증식 및 활성도가 대조군에 비해 우수함을 확인 할 수 있었다. 따라서, perfusion bioreactor를 이용한 세포 배양은 세포의 활성 향상 및 골조직 재생에 도움이 될 것으로 사료된다. 차후 perfusion bioreactor를 이용한 다양한 패턴의 자극이 골재생 능력 및 중간엽 줄기세포의 골 분화능에 미치는 영향에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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로봇의 技術開發動向 및 1990年代의 展望

  • 강영국
    • 기계저널
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    • 제25권2호
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    • pp.82-88
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    • 1985
  • 로봇의 기술은 기계요소, 재료, 제어, 마이크로컴퓨터(${\mu}-computer$)를 중심으로 한 일렉트로 닉스 등 여러 분야의 기술을 조합시켜 응용함에 따라 서로 다른 기능이 유연성 있게 결합한 형 태로 발전되어 왔으며, 앞으로도 이러한 복합화 기술의 형태로의 발전이 계속될 전망이다. 많은 대학이나 연구기관들이 로보틱스의 프로그램들을 개설하였거나 신규 개설 중에 있으며 따라서 큰 연구 성과가 이루어질 것으로 기대된다. 생산자동화의 필수요소의 하나인 로봇을 중심으로 하여 그 기술의 현황과 90년대의 전망을 파악해 봄으로서, 앞으로의 개발 방향을 모색해 보기로 한다.

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세라믹 분리막의 응용 (Application of Ceramic Membrane)

  • 김은옥
    • 멤브레인
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    • 제3권1호
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    • pp.12-21
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    • 1993
  • 세라믹 분리막은 알루미나($Al_2O_3$), 지르코니아($ZrO_2$), Carbon, 실리콘 카바이드, 스테인레스 등의 무기재료를 이용하여 제조된 분리막이다. 압출성형공정으로 제조된 지지체는 1700$^{\circ}C$ 이상의 소결공정을 거치므로 지지체 상단에 슬러리 코팅공정으로 형성된 얇은 막에게 안정된 분리기능을 수행할 수 있도록 커다란 물리적 강도를 제공한다. 따라서, 세라믹 분리막은 다공성 세라믹 구조를 갖는 특징적인 두 개 또는 세 개의 균일한 층으로 구성된 복합막이라 할 수 있다.

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오피스용 및 산업용 디지털 3차원 실물복제기 요소기술 개발에 관한 연구

  • 김동수;이원희;김성종;이택민;김광영;최병오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.303-303
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    • 2004
  • 3차원 실물복제기(RODS)는 3차원 스캐닝, SFFS 및 네트워크 등의 복합기능이 내장된 장치로서 제품개발 및 사무자동화등 다양한 분야에 적용 가능한 장비이다. 또한, 기존의 각각 독립된 시스템인 3D스캐너와 SFFS를 하나의 시스템으로 구성함으로서 제작시간과 업무 효율을 높일 수 있는 차세대 시스템의 일종이다. 실물복제기는 산업용과 오피스용으로 구분되어 질 수 있으며, 본 연구에서 개발하고자 하는 다종 재료용 하이브리드형 SFFS는 다품종 소량생산 환경에 적합한 제품의 제작 방식으로서 기능성 부품을 직접 제작/검증 할 수 있다.(중략)

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한국전통 보자속에 은유된 현대 포장디자인 요소 (Modern Package Design Factors Hidden in Traditional Korean Wrapping Cloth)

  • 권일현;남용현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.1-12
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    • 2007
  • 문헌과 풍속도를 통해 보자기의 용도와 쓰임새를 알아보고, 민보와 상용보를 중심으로 그 가치와 기능을 분석 하였다. 산업사회 가방문화의 단일성과는 달리 보자기는 다양성과 역동성, 가변적수용성, 2차원과 3차원이 동시에 공존하고 있다는 것을 발견했고, 보자기를 만드는 과정에 있어서 짜투리 천조각의 재활용성은 세계 어느 전통 운반기구의 문화 에서도 찾아볼 수 없는 친환경적요소를 내재하고 있다. 이런 다의적 요소들은 기술과 재료의 발달로 다양한 기능으로 컨버전스 되어 새로운 관점의 포장디자인이 가능해진다. 이를 현대 포장디자인 관점에서 분석하여 복합적이고, 융합적인 다양한 기능의 현대 포장디자인 방향을 제시한다.

차원축소와 복원관계를 통한 복합재료 보의 열응력 해석 (Thermal Stress Analysis of Composite Beam through Dimension Reduction and Recovery Relation)

  • 장준환;안상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.381-387
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    • 2017
  • 섬유강화 복합재료는 열팽창 계수의 방향성을 갖고 있을 뿐만 아니라 제작과정 온도와 실제 사용온도 사이의 차이 때문에 필연적으로 열응력 효과를 받게 된다. 이러한 열응력에 의한 파손현상은 실제 항공우주산업에서의 응용이 증대되고 있는 두꺼운 복합 적층판의 경우에 더욱 현저한 현상으로 적층판의 역학적 기능 및 파단강도에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 복잡한 재질로 구성되고 높은 세장비를 가진 블레이드 날개 구조의 차원축소 및 열 응력 복원 이론을 소개하고 3차원 유한요소모델과 비교결과를 통해 효율성과 정확성을 입증한다. 또한 차원을 축소한 모델링을 구성하고 복원이론를 이용하여 열적 환경에 적용된 복합재 보 단면의 열응력을 차원 복원하고 시각적으로 형상화하는 효율적인 복원해석 과정을 소개하고자 한다.