• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.284-289
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• 2019

접이식 대피통로는 철도터널 및 대공간 화재시 임시 피난로를 확보하기 위한 피난지원 시스템으로 화재시 구조물 상부에 거치되어 있던 차연 스크린이 펼쳐지며 피난로를 확보하는 시스템이다. 차연 스크린은 적절한 내화성능을 갖추어야 될 뿐 아니라 밀폐성을 확보하여 외부의 연기를 최대한 막을 수 있는 시스템이 요구된다. 이를 위해 접이식 대피통로 시스템에는 피난로 내부에 양압 조건을 유지해 주기 위한 제연설비가 필요하며, 제연 설비의 설계 및 용량 산정을 위해서는 화원에서 거리별 온도 분포 및 압력 해석이 필요하다. 본 연구에서는 신형전동차의 화재 현상을 모사하여 터널 길이방향별 온도 및 압력 분포를 해석하였다. 차연 스크린 설치 위치에서는 길이방향으로 20미터 이상일 경우에는 차연 스크린 내열온도인 200도를 넘지 않는 것으로 해석되었으며, 압력 또한 거리 증가에 따라 감소하며, 최대 14 Pa, 평균 6 Pa 정도를 보이는 것으로 해석되었다. 또한 상부 보단 하부에서의 압력이 낮기 때문에 실제 양압조건은 이보다 낮을 것으로 보인다. 따라서 접이식 대피통로 설치를 위해서는 차연 스크린내 양압조건을 6 Pa 내외로 유지할 수 있는 제연설비가 필요할 것으로 예측된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.267-274
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• 2017

본 연구는 상수도 급수과정에 사용되는 대구경 강관이 정수과정에서 사용되는 약품으로 인하여 부식이 발생하게 되고 이를 보수하기 위하여 친환경 소재인 EVA 시트 및 강관과의 부착을 용의하게 할 수 있는 부틸고무를 적용하여 자착식 방수방식 시트를 개발하였다. 이에 자착식 방수방식 시트에 대한 강판과의 부착강도를 확인하고, 강관에 발생될 수 있는 다양한 환경조건에서의 부착강도를 확인하였다. 또한 외부에서 침입하는 유입수의 수압에 의해 강관에 부착된 시트의 탈락여부를 확인하였으며, 마지막으로 강관이 부식된 환경과 유사하게 강판에 녹을 발생시켜 자착식 방수방식 시트와 부착강도를 확인함으로써 대구경강관 보수 시 시공 용의성 외에도 안정적인 부착강도를 확보하여 강관의 부식을 차단함과 동시에 안정적인 성능 유지 방안을 확인하고자 하였다. 그 결과 본 연구에 사용된 자착식 방수방식 시트는 강관에 대한 무처리, 장기 누름, 장기 침수 내화학(염산, 차아염소산, 수산화나트륨), 저온($-20^{\circ}C$) 및 습윤 건조 반복에서의 모든 부착성능은 KS F 4934의 성능기준인 1.5N/mm 이상을 상회하는 부착강도가 나타났으며, 배면 누수압에 따른 시트의 탈락현상을 확인하는 시험에서도 배면 누수압 $3.0N/mm^2$까지 시트의 탈락이 발생되지 않았다. 또한 녹이 발생된 강관에서의 부착성능을 확인하는 과정에서도 12시간동안 녹을 발생시킨 시험편에서 2.1N/mm, 168시간동안 녹을 발생시킨 시험편에서 2.0N/mm 의 성능이 나타남에 따라 녹 발생 강관에 대한 안정성이 확인되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.135.1-135.1
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• 2010

최근 고온에서 사용 가능한 PEMFC용 고분자전해질 막 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PEMFC가 고온에서 작동하게 되면 높은 성능과 많은 장점을 갖게 된다. PEMFC를 $100^{\circ}C$ 이상에서 운전하게 될 경우 백금 전극 반응을 향상시켜 고가의 백금 촉매 양을 줄일 수 있게 되고, 수소연료 속에 미량 포함된 CO에 의한 촉매표면 피독현상에 대한 내구성을 높일 수 있어 저 순도 수소연료 사용이 가능해 진다. 또한 가습장치와 수소 연료 개질장치의 부피를 줄일 수 있게 되어 전체적인 PEMFC 시스템이 단순화 된다. 현재 연료전지용 고분자 전해질막으로 DuPont사의 과-불소계 고분자 전해질막인 Nafion$^{(R)}$이 가장 널리 사용되고 있다. Nafion$^{(R)}$은 유연한 분자구조 안에 소수성이 강한 주사슬과 친수성을 나타내는 술폰산이 결합된 곁사슬이 존재하여 술폰화 곁사슬의 클러스터 둘레에는 친수성 영역이 형성이 되기때문에 소수/친수 상 분리가 잘되어 이온 클러스터 형성이 용이하지만 제조비용이 높은 단점을 갖고 있다. 특히, 전해질 막내에서 Bronsted base 역할을 하는 물에 의해 이온전도가 이루어지기 때문에 고온에서는 수분증발로 인해 성능이 급격히 감소된다. 따라서, 본 연구에서는 고온 저가습 조건에서 운전이 가능하고 Nafion이 갖는 문제점을 해결하고자, 내열특성이 뛰어나며 높은 수소이온 전도도 학보가 용이한 Sulfonated Poly(aryl ether)sulfone(SPAES) 고분자 전해질에, 고온에서도 수화성이 유지될 수 있도록 지르코니아를 황산화한 sulfated zirconia(s-$ZrO_2$)를 함침하여 복합 고분자전해질막을 제조하여 고온 저가습 조건에서의 수소이온 전도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 개발된 막의 물리/화학적 특성은 water content(Wup%), 이온교환 용량(IEC, meq $g^{-1}$), 수소이온전도도(s $cm^{-1}$) 열 중량 분석(TGA), X선 회절분석(XRD) 등을 통하여 분석 및 관찰하였다. 내화학 및 열적 특성분석 결과, 황산화 반응공정으로 $ZrO_2$에 술폰산기가 안정적으로 결합하고 있음이 관찰되었으며, 본 연구에서 개발된 유 무기 복합막이 $250^{\circ}C$이상 열적안정성을 확보하고 있는 것으로 판단되었다. $100^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서, 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES막에서 이온교환용량(IEC)이 순수 SPAES 막보다 낮음에도 불구하고, water uptake가 증가함과 동시에 수소이온 전도도가 향상된 것을 관찰하였다. 또한, 고온에서는 수소이온이 자유롭게 이동할 수 있는 water channel을 형성하는 free water는 증발 하지만 s-$ZrO_2$와 SPAES의 술폰산기 사이에 강력하게 결합하고 있는 bound Water는 $100^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서도 존재하여, 비록 무가습 조건에서도 일정 비율의 s-$ZrO_2$/SPAES50 전해질 막의 경우, 높은 전도도를 나타냄을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 저가습 고온 적용을 목적으로 개발된 s-$ZrO_2$/SPAES50막은 우수한 내열 특성을 나타냄과 동시에 저가습 고온 영역($120^{\circ}C$, $50RH{\downarrow}$)에서 높은 수소이온 전도도를 유지하여, 고온 저가습 연료전지 운전에 적합할 것으로 사료된다.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.79-90
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• 2007

저에너지 초고속 표면 처기 이온원, 4개의 마그네트론 스퍼터 캐소드가 부착된 300 mm 폭 다목적 연성 기판 제작을 위한 부피 800 L 용량의 진공 웹코터 원형 (prototype) 장비를 설계 제작하였고, 무접착제 2층 연성 동박 적층 필림을 제작하여 성능을 평가하였다. 2 개의 터보 펌프 및 폴리콜드를 장착한 비코팅 부분인 상실부와 각각 1개씩의 터보 펌프를 사용한 표면 처리 및 코팅 부분인 하실부의 진공 배기 특성을 측정하였다. 패러데이 컵을 사용하여 대면적 이온원의 이온 전류 밀도 및 균일도를 측정하고, 스퍼터 캐소드의 자기장 분포 및 타겟 사용 효율을 조사하였다. 진공 웹코터의 성능 및 각 구성 요소의 특성 조사를 위하여 연성 기판으로는 폴리이미드 (Kapton-E) $38{\mu}m$을 사용하여 여러 가지 가스 이온에 대한표면 처리 조건에 따른 증류수의 접촉각 변화와 화학 성분의 변화를 x-선 분광학을 사용하여 조사하였다. 고밀도 2층 연성 동박 적층 필림 기판을 스퍼터-전기 도금법으로 제작하기 위하여 스퍼터 타겟으로는 Ni-Cr 및 Cu 금속을 사용하여, 각각의 증착율을 직류 전력의 변화 및 롤의 속도에 따라 조사하였고, 전기 도금으로 $9{mu}m$ 까지 동박 적층 필림을 제작한 후 접착력 및 내열성, 내화학성을 측정하여 소형 진공 웹 코터의 특성을 조사하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.549-556
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• 2003

시멘트 모르타르의 내마모성, 여러 피착체에 대한 부착성능, 내화학성, 내수성 등의 많은 성능을 개선시키는 데 폴리머 디스퍼젼은 매우 유용한 재료로서 본 실험에 사용한 SBR은 상업적으로 국내에서 생산되고 있는 시멘트 적용성이 우수한 재료이다. 본 실험에서는 시멘트 모르타르에 높은 유동성을 유도하여 자기 평활성을 가지도록 고유동화제와 SBR을 사용하여 시험체를 제작하였으며 SBR에 의한 시험체의 부착강도의 발현 특성을 파악하고자 하였으며 SBR에 의해 개질된 자기 평활성을 가지는 시멘트 모르타르는 재령의 증가에 따라 부착강도는 증가하는 현상을 보여주었으며 파괴형상을 보면 재령이 증가함에 따라 시험체에서 보다는 계면과 피착체에서 외부 인장력에 대하여 파괴가 일어났다. 현재 사무실, 공장, 주차장 등의 바닥 마감재로 널리 사용되고 있는 합성 고분자계 재료인 에폭시 수지나 폴리우레탄 제품은 연도변화가 심하여 가사시간이 상당히 짧다는 것을 확인할 수 있었으며 이에 반하여 본 연구의 시험체는 충분한 가사시간을 확보할 수 있는 이점을 가진 재료로 여겨진다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.401-412
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• 2020

이 연구는 TRIZ기법에 의한 물류창고 화재의 원인분석과 4M을 적용하여 화재예방대책을 제시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 창의적 문제해결기법인 TRIZ기법을 적용하여 물류창고 화재원인의 모순을 제시하였다. 둘째, 인적 요인, 물류창고의 화재대책으로 관리자의 안전 기준, 근로자 안전의식 강화, 샌드위치 패널의 작업자 시공기술 강화 등을 방안을 분석하였다. 셋째, 기계, 설비적 요인, 물류창고의 화재대책으로 안전시설, 안전장치 확대 설치, 화재 진압장비 도입 및 개발, 샌드위치 패널의 내화성능 향상방안을 제시하였다. 넷째, 작업, 환경적 요인, 물류창고의 화재대책으로 작업공법에 대한 안전수칙 및 관리감독 강화, 물건 적재 장소에 대한 방화구획설정, 성능위주설계 기반으로 한 방화구획의 설정방안을 제시하였다. 마지막으로, 관리적 요인, 물류창고의 화재예방대책으로 화재 위험도가 낮은 특정소방대상물, 화재안전기준을 적용하기 어려운 특정소방대상물에 샌드위치 패널이 불연재료 이상 재질 규정을 검토, 물류냉동 창고에 스프링클러설비를 설치, 샌드위치 패널 구조인 물류창고에는 바닥면적의 크기와 관계없이 자동설비의 설치를 의무화하되 소급적용하는 방안을 제안한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.162-162
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• 1999

초고주파 집적회로의 핵심소자로 각광을 받고 있는 GaAs MESFET(MEtal-emiconductor)은 게이트 형성 공정이 가장 중요하며, WNx 내화금속을 이용한 planar 게이트 구조의 경우 임계전압(Vth:threshold voltage)의 균일도가 우수할 뿐만 아니라 특히 Side-wall을 이용한 self-align 게이트는 소오스 저항을 줄일 수 있어 고성능의 소자 제작을 가능하게 한다.(1) 본 연구의 핵심이 되는 Side-wall을 형성하기 위하여 PECVD법에 의한 SiOx 박막을 증착하고, 건식식각법을 이용하여 SiOx side-wall을 형성하였다. 이 공정을 이용하여 소오스 저항이 낮고 임계전압의 균일도가 우수한 고성능의 self-aligned gate MESFET을 제작하였다. 3inch GaAs 기판상에 이온주입법에 의한 채널 형성, d.c. 스퍼터링법에 의한 WNx 증착, PECVD법에 의한 SiOx 증착, MERIE(Magnetic Enhanced Reactive Ion Etcing)에 의한 Side-wall 형성, LDD(Lightly Doped Drain)와 N+ 이온주입, 그리고 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 활성화 공정을 수행하였다. 채널은 40keV, 4312/cm2로, LDD는 50keV, 8e12/cm2로 이온주입하였고, 4000A의 SiOx를 증착한 후 2500A의 Side-wall을 형성하였다. 옴익 접촉은 AuGe/Ni/Au 합금을 이용하였고, 소자의 최종 Passivation은 SiNx 박막을 이용하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 hp4145B parameter analyzer를 이용한 전압-전류 측정을 통하여 평가하였다. Side-wall 형성은 0.3$\mu\textrm{m}$ 이상의 패턴크기에서 수직으로 잘 형성되었고, 본 연궁에서는 게이트 길이가 0.5$\mu\textrm{m}$인 MESFET을 제작하였다. d.c. 특성 측정 결과 Vds=2.0V에서 임계전압은 -0.78V, 트랜스컨덕턴스는 354mS/mm, 그리고 포화전류는 171mA/mm로 평가되었다. 특히 본 연구에서 개발된 트랜지스터의 게이트 전압 변화에 따른 균일한 트랜스 컨덕턴스의 특성은 RF 소자로 사용할 때 마이크로 웨이브의 왜곡특성을 없애주기 때문에 균일한 신호의 전달을 가능하게 한다. 0.5$\mu\textrm{m}$$\times$100$\mu\textrm{m}$ 게이트 MESFET을 이용한 S-parameter 측정과 Curve fitting 으로부터 차단주파수 fT는 40GHz 이상으로 평가되었고, 특히 균일한 트랜스컨덕턴스의 경향과 함께 차단주파수 역시 게이트 바이어스, 즉 소오스-드레스인 전류의 변화에 따라 균일한 값을 보였다. 본 연구에서 개발된 Side-wall 공정은 게이트 길이가 0.3$\mu\textrm{m}$까지 작은 경우에도 사용가능하며, WNx self-align gate MEESFET은 낮은 소오스저항, 균일한 임계전압 특성, 그리고 높고 균일한 트랜스 컨덕턴스 특성으로 HHP(Hend-Held Phone) 및 PCS(Personal communication System)와 같은 이동 통신용 단말기의 MMICs(Monolithic Microwave Integrates Circuits)의 제작에 활용될 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권3호
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• pp.331-338
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• 2008

본 연구에서는 국내에서의 생산되는 강관의 도복장 재료 및 방법별로 관체 시편을 이용하여 도복장강관의 성능을 시험하였다. 도복장강관의 원관의 물성 및 화학조성의 분석결과 모두 기준에 적합하였다. 강관의 도복장 재료의 물성시험 결과, 블론아스팔트와 콜타르에나멜은 비용이 저렴하고 기계적 성질은 매우 우수하나, 유기용매에 녹는 단점을 지니고 있고, 도복장강관이 도복장재료로서 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 두껍게 도복할 경우, 강관 자체의 하중이 필요 이상으로 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 당김강도 시험과 음극박리 시험결과, PE-3층 도복장방식이 우수하였으며, PE의 도복장방법에 따라서는 압출식(T-Die) 3층 폴리에틸렌(PE 3-Layer)이 분말용착식 폴리에틸렌(PE Fluidized)보다 당김강도가 강하며 음극박리 면적도 작았다. 압출식(T-Die) 3층 폴리에틸렌(PE 3-Layer)은 기계적 특성, 열적 특성 모두 우수하였고, 내화학성도 뛰어났다. 액상에폭시는 수지 선정과 경화 조건에 따라서 도장재의 특성을 변화시킬 수 있다. 본 시험에서 사용된 폴리우레탄은 강관과의 접착력도 에폭시에 비하여 낮았으며, 수분 흡수율은 에폭시 보다 높은 결과를 나타내었다. 폴리우레탄을 도복장재료로 사용하기 위해서는 우레탄의 기본물성과 최적의 도장조건을 도출하는 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실험한 시편 중에서는 현재 압출식으로 제조한 PE-3층 도복장방법이 가장 우수한 것으로 평가되었지만, 앞으로 기타 다른 도복장재료와의 추가 검증시험이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.50-59
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• 2018

고령화 추세에 따라 최근 급속히 증가하고 있는 노인복지시설에서 화재가 빈번하게 발생하고 있으나, 거주하고 있는 와상노인에 대한 피난안전성이 확보되어 있지 않아 대규모 인명피해를 초래하고 있다. 이런 시설에 거주하는 와상노인에 대한 피난안전성의 실효성을 제고하기 위한 방법의 일환으로 비화재구역의 피난허용시간을 최대한 연장시키면서 발코니 등의 일시피난안전구역에 차례로 피난시키고, 소방기관에 통보하는 화재속보설비를 통해 소방대의 출동에 의한 외부 조력피난유도방법이 최선의 대책인 것으로 판명되었다. 따라서 이와 같은 조력피난을 수행하는데 있어 반드시 적용해야할 요소기술을 방화 소방공학적으로 개발하여 4가지로 분류 제시하였다. 방화공학적 요소기술로는 구조 구획의 내화성능확보와 구획의 소규모화 규제 조항과 마감재의 난연 불연성능의 확보 규제 조항인 2가지를 제시하였다. 또한 소방공학적 요소기술로는 스프링클러에 의한 냉각효과 부과 규제 조항과 소방기관으로의 자동화재속보기능의 부여 규제 조항인 2가지를 제시하였다. 제시된 규제 조항에 대하여 일본과 국내의 법조문을 상세히 비교분석하여 국내에서 개정한 법조문상 미흡한 부분을 고찰하고, 국내의 노인복지시설의 피난안전성의 제고를 위해 시급하게 개선되어야 할 안전기준 개정(안)을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.18-24
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• 2020

본 연구의 목적은 화재사고가 발생한 건물에 인접한 LPG 탱크용 방화벽의 적용성을 검증하는 것이다. 제안된 방화벽 재료는 (1) 두께 10 mm 목재합판, (2) 내화도료를 도포한 목재합판, (3) 두께 75 mm Expanded Polystyrene, (4) 두께 75 mm 유리섬유 충진 샌드위치 판넬, (5) 두께 75 mm Autoclave Lightweight Concrete이다. 화원은 1 m 정사각형으로 120-140 g/s의 LPG를 균일하게 분사하여 방화벽과 후단의 탱크를 가열한다. 적용성은 시험 후 방화벽의 구조적 건전성 확인, 방화벽 양면 및 탱크표면 온도, 탱크 인근 복사열을 분석하여 판단한다. 그 결과, ALC 방화벽이 유일하게 구조 건전성을 유지하였고 저장탱크 온도를 가작 적게 상승시켜 폭발 방지 적용성을 확인하였다. 본 실험결과를 활용하여 방화벽의 성능평가 기준 마련에 필요한 핵심인자를 도출하였다.