• Membrane Journal
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• v.32 no.6
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• pp.427-441
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• 2022

Polymer electrolyte membrane (PEM) serving as a separator that can prevent the permeation of unreacted fuels as well as an electrolyte that selectively transports protons from the anode to the cathode has been considered a key component of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). The perfluorinated sulfonic acid-based PEMs, represented by Nafion®, have been commercialized in PEMFC systems due to their high proton conductivity and chemical stability. Nevertheless, these PEMs have several inherent drawbacks including high manufacturing costs by the complex synthetic processes and environmental problems caused by producing the toxic gases. Although numerous studies are underway to address these drawbacks including the development of sulfonated hydrocarbon polymer-based PEMs (SHP-PEMs), which can easily control the polymer structures, further improvement of PEM performances and durability is necessary for practical PEMFC applications. Therefore, this study focused on the various strategies for the development of SHP-PEMs with outstanding performance and durability by 1) introducing cross-linked structures, 2) incorporating organic/inorganic composites, and 3) fabricating reinforced-composite membranes using porous substrates.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.7
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• pp.937-943
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• 2013

An independently driven electric corner module cannot be applied to an actual vehicle without some difficulty, because of vehicle safety problems in the case of malfunctions and degraded ride and handling performance owing to the increase in the unsprung mass. In this study, a simulator is developed to evaluate the vehicle driving performance in order to solve ride and handling problems. Component modeling of a small-sized electric vehicle with an independently driven electric corner module is performed using MATLAB/Simulink. The vehicle is modeled by using CarSim, which can be used to analyze the vehicle maneuvers with 27 DOFs. The control algorithm for the improvement of vehicle driving safety and ride and handling performance is validated by using the developed simulator.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.1
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• pp.29-47
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• 2014

The masonry stone arch bridge, due to its superior durability and aesthetics, has been one of the oldest and popular types of short span bridges. In Europe, this type of bridges have been continuously constructed, and numerous related researches have been conducted until recently. However, there are few construction cases in Korea since the economic efficiency and the construction effectiveness is not contentable. Therefore, this study proposed the reinforced joint to improve structural performance of the conventional arch systems which is proposed by previous researchers. The structural performance of the proposed reinforced joint, which consists of the transverse loop joint and the longitudinal reinforcement, is validated by experimental test of an arch bridge which is constructed using precast concrete segments. Based on this results of the experimental test, it is concluded that the strength of arch bridges can be enhanced by applying the proposed reinforced joints since the reinforced joint restrains hinge behavior and relative displacement between segments with a little reinforcement.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.5 s.89
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• pp.743-750
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• 2005

High performance concrete containing silica fume for use in bridge deck overlay emerged as a viable type of bridge deck overlay that economic advantage in construction. They have gained acceptance in Europe, America and Canada in a relatively short time due to their low cost. In this study, high-performance concretes containing silica fume were tested and evaluated in the laboratory to assess their applicability for use in bridge deck overlay. It was conducted with experiments of mechanical and durability characteristics in compressive strength, flexural strength, chloride permeability, abrasion resistance, repeated freezing and thawing cycles and deicing salt scaling resistance. Laboratory test result describe that high-performance concrete containing silica fume for bridge deck overlay application shows most outstanding capacity.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.1
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• pp.33-39
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• 2015

This paper describes test result of the Supersonic Wing Structure and the utility of thermal test equipment, which is possible to heat rapidly and continuously above $1,000^{\circ}C$, the durability and reliability of which are improved compared with the existing equipment. Through the test, we could predict the amount of strength reduction of the wing due to aerodynamic heating, caused by exposure of high temperature. Recently the aerodynamic heating temperature of the supersonic flying object is rapidly increased. It is possible to carry out the High Temperature Strength Test on the hypersonic speed flying object with the newly designed thermal test equipment. Because of that, we can upgrade the High Temperature Strength Structure Test technique and test reliability.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.21 no.1
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• pp.31-39
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• 2021

The aim of this paper is to improve durability of cement paste by imparting hydrophobicity to the surface and sphere of cement-based materials. A cement paste mixed with a silane/siloxane-based water repellent, and the initial hydration performance, flow performance, and age-specific compressive strength were measured. In addition, the water contact angle, SEM, and XRD before and after surface polishing were measured. When 0.5% of the silane/siloxane-based water repellent was mixed into the cement paste, the compressive strength increased, but the compressive strength decreased as the mixing amount increased by 1.5% and 3.0%. When a silane/siloxane water repellent was incorporated into the cement paste, the hydrophilicity was improved and the contact angle was increased due to hydrophobicity. In addition, the contact angle after surface polishing was found to be larger than the contact angle before surface polishing.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.62-62
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• 2012

지구온난화 및 환경오염의 영향으로 선진국을 중심으로한 환경규제가 심해지면서, 홈 텍스타일 분야에서는 세계 패션 트렌드 및 소비자 선호에 부응한 친환경 섬유소재 개발, 웰빙 시대에 적합한 기능성 및 고감성 제품개발을 통한 차별화가 요구되고 있다. 최근의 섬유산업의 동향도 인체에 무해한 천연적인 섬유소재에 많은 관심이 증대됨에 따라 개인의 건강 뿐만 아니라 환경을 생각하는 생활패턴인 친환경섬유의 개발이 새로운 트렌드로 떠오르고 있는 실정이다. 헴프는 일년생 식물로서 학명은 Cannabis sativa L.이다. 헴프섬유의 장점으로 내구성 및 내수성, 항균성 등이 우수한 것으로 보고되고 있으나 양질의 원료 확보, 세섬도 추출 기술 및 combing 기술 등의 부족으로 100% 헴프 세 번수 방적사의 제조가 어려워 주로 면섬유와의 혼합소재로 제조되어 왔다. 최근 들어, 친환경 소재로서 박테리아 성장 억제 기능을 가진 재생섬유인 Tencel 소재를 이용하여 stiff한 Hemp의 성질에 유연성을 추가하여 촉감을 개선함과 동시에, Tencel과 Hemp를 혼용함으로써 soft touch부터 harsh touch까지 혼용율에 의한 다양한 감성을 느끼게 함으로써 용도의 다양화 추구가 시도되어 왔다. Hemp의 거친 느낌을 완화시키고 Tencel의 박테리아 억제 기능과 Hemp의 항균기능, 방충, 탈취기능이 상호 보완되어 친환경적이고 위생적인 다용도 홈 인테리어 및 가구용 직물 등의 제품으로 Hemp/Tencel 복합사가 많이 사용되고 있다. 본 연구는 Hemp와 Tencel의 혼용율의 변화에 따른 복합사의 물리적 특성을 확인하기 위하여 천연복합 태번수 방적사 최적 사설계 이론을 적용하여 Hemp 섬유 혼용율에 따른 사의 물성분석을 함으로써 Hemp/Tencel 방적사 최적 공정 조건을 결정하기 위한 사설계 이론 결과와 실험결과를 비교 분석하고자 한다. 최적 천연 Hemp복합방적사 사설계의 이론화 및 사 물성 DB화 그리고 태번수 Hemp사의 물성분석 및 이들을 DB화 함으로써 가구용 직물로 많이 사용되는 친환경 Hemp 소재사의 방적성 향상을 꾀하고자 한다. 이를 위해서 제조한 방적사의 Dry heat shrinkage와 Wet heat shrinkage를 측정하여 확인하였고 인장시험기를 이용하여 Tenacity, Initial Modulus, breaking strain을 측정 분석하였다. 방적사의 표면 특성은 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}40$ 배율로 측정하여 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.185-185
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• 2013

최근 의료 영상 센서는 급속도로 발전을 이룩하여 미세 병변의 위치와 그 크기를 진단하는 데에 많은 이용이 되고 있다. 하지만 기존 flat panel형태의 의료영상 센서는 인체의 굴곡으로 인한 영상 왜곡으로 발전의 한계에 이르고 있는 실정이다. 이 영상 왜곡으로 인한 오진은 환자에게 불필요한 피폭, 수술적 요법, 약물치료 등 환자에게 치명적인 의료사고를 일으킬 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 flexible substrate을 이용한 투명전극들이 의료영상 센서로서의 적용을 연구 되어 졌다. IZO, ITO, FTO 등의 투명전극들 중 Indium Tin Oxide(ITO)는 다른 전극에 비해 높은 투명도와 낮은 저항으로 인하여 다양한 부분에서 널리 이용 되고 있다. 그러나 ITO를 flexible substrate로 적용 시 불충분한 resistivity와 기계적 강도를 지니고 있으며, 유연성을 위해 전극 재료의 두께를 감소시키면 전도성의 문제를 일으키는 단점이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제점을 보완 및 해결하기 위하여 본 연구에서는 sputtering magnetron system를 이용하여 polyethylene terephthalate(PET) substrate 위에 ITO을 증착함으로써 전기적 특성을 알아보았다. PET 필름의 크기를 55 절단하였고 증착 온도는 고온에서 수축하는 PET 필름의 물성을 고려하여 $23^{\circ}C$로 설정 하였다. 가스의 분압 비를 Ar는 50ccm으로 고정하고 O2의 비율을 각각 0, 0.2, 0.4, 0.8, 1ccm으로 나눈 후, 비율에 따라 각각 30, 60, 90sec간 sputtering 증착을 하였다. 또한 각각 30, 60, 90sec간 sputtering 증착하여 O2 유량과 sputtering 증착 시간의 변화에 따른 ITO의 전도특성과 유연성에 대한 전도특성을 측정하였다. 유연성을 측정하기 위해선 bending 각도를 각각 $0^{\circ}$ $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 구부린 후, Two-point probe를 이용하여 변화된 저항을 통해 ITO의 전기적 성질의 변화를 측정 하였다. 측정결과 flexible ITO substrate의 전도특성은 sputtering 증착시간이 증가할수록 저항 값이 낮아지는 것을 확인하였지만, O2 유량이 증가 시 저항이 낮아지다가 다시 증가하는 결과를 알 수 있었다. 본 연구에서는 Ar:O2의 50:0.8의 조건에서 90sec동안 sputtering 증착한 ITO가 131 ${\Omega}/cm^2$의 저항 값이 측정 되었고 다른 조건에서는 164 ${\Omega}/cm^2$에서 4.7 $k{\Omega}/cm^2$까지 저항변화를 가져 Ar:O2의 50:0.8의 조건이 최적화에 좋은 조건이라 판단하였다. 또한 50:0.8의 조건의 ITO의 경우 bending test시에서도 131 ${\Omega}/cm^2$에서 316 ${\Omega}/cm^2$ 정도의 안정적인 저항변화를 가지는 반면 다른 조건에서는 128 ${\Omega}/cm^2$에서 6.63 $k{\Omega}/cm^2$까지의 변화를 나타나 기계적 형상변화에도 분압비가 영향을 주는 것을 확인 할 수 가 있었다. bending 각도에 따른 저항의 변화를 측정하였을 시, 각도 변화에 따라 중심부의 저항 값이 $60^{\circ}$에서 가장 높은 변화가 나타나 전기저항이 높아진 원인을 찾기 위해 Scanning Electron Microscope (SEM)촬영을 한 결과 저항값이 높아짐에 따라 ITO의 압축응력이 작용하는 부근에 Crack이 발생함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 flexible ITO substrate의 Crack발생률을 최소화 시키고 bending시 전도성을 유지하기 위해서는 가스의 유량 최적화가 flexible substrate의 기계적형상변화에 대한 ITO의 내구성을 향상시킬 수 있는 해답이 될 것으로 사료된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.2
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• pp.774-780
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• 2021

The auxiliary power unit (APU) of a rotorcraft starts the engine during operation/flying. The APU is composed of a gas turbine engine type. The starting principle of the component is that the electric start motor generates the power required for starting by rotating the shaft. In this study, quality improvement was performed by applying an over-running clutch (ORC) between the APU and the starter motor to secure the operability of the starter motor of the APU mounted on the rotorcraft. The starter motor has the main role of starting the APU, but during operation, it is rotated without load by the rotational force of the APU gear shaft, resulting in friction at the brush. This phenomenon causes abrasion of the brush of the starter motor. Consequently, when the APU operation time increases, the brush life decreases, and the operability of the APU is affected. In this study, an ORC that separates the interlocking between the start motor brush abrasion and the APU operation time was applied to improve the operability/durability of the APU starter motor. The effect was verified through a test, and the technical feasibility of the design change was analyzed.

• Journal of Auto-vehicle Safety Association
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• v.8 no.1
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• pp.26-30
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• 2016

The steel road wheel on ventilation holes was cracked in the vehicle durability test. But the component durability test by uni-axial, CFT(Cornering Fatigue Test) and RFT(Radial Fatigue Test) had been satisfied. That is, the uni-axial component test could not forecast the crack of vehicle. Therefore this study developed the bi-axial test mode to reflect a vehicle condition(to reflect both vertical and lateral force simultaneously) based on real load data which was measured in Europe and China and developed CAE simulation too. It reproduced the cracks same as vehicle's and verified by bi-axial test machine in the LBF(Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability) durability research center in Germany. Finally this the durability CAE simulation by using HMC(Hyundai Motor Company)'s the bi-axial test mode predicts feasibly the steel wheel's durability performance before vehicle durability test.