• 한국재료학회지
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• 제16권3호
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• pp.188-192
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• 2006

The microstructures and mechanical properties of continuously porous $SiC-Si_3N_4$composites fabricated by multi-pass extrusion were investigated at different Si levels added. Si-powder with different weight percentages (0%, 5%, 10%, 15%, 20%) was added to the SiC powder to make the raw mixture powders, with $6wt%Y_2O_3-2wt%Al_2O_3$ as sintering additives, carbon ($10-15{\mu}m$) as a pore-forming agent, ethylene vinyl acetate as a binder and stearic acid ($CH_3(CH_2)_{16}COOH$) as a lubricant. In the continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites, $Si_3N_4$ whiskers like the hairs of nostrils were frequently observed on the wall of the pores. In this study, the morphology of the $Si_3N_4$ whiskers was investigated with the silicon addition content. In the composites containing of 10 wt% Si, a large number of $Si_3N_4$ whiskers was found at the continuous pore regions. In the sample to which 15 wt% Si powder was added, maximum values of about 101 MPa bending strength and 57.5% relative density were obtained.

• 한국재료학회지
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• 제17권6호
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• pp.318-322
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• 2007

Porous ${\beta}-tricalcium$ phosphate $({\beta}-TCP)$ bioceramic was fabricated by pressureless sintering using commercial HAp and different volume percentages of PMMA powders (30-60 vol.%). The range of spherical pore size was about $200-250\;{\mu}m$ in diameter. By increasing the PMMA content, the number of pores and their morphology were dramatically changed as well as decreased the material properties. In case of using 60 vol.% PMMA content, network-type pores were found, due to the necking of the PMMA powders. The values of relative density, elastic modulus, bending strength and hardness of the 60 vol.% PMMA content sample, sintered at $1500^{\circ}C$, were about 46%, 22.2 GPa, 5MPa and 182 Hv respectively. Human osteoblast-like MG-63 cells and osteoclast-like Raw 264.7 cells were well grown and fully covered all of the porous ${\beta}-TCP$ bodies sintered at $1500^{\circ}C$.

• 한국재료학회지
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• 제15권3호
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• pp.177-182
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• 2005

Large amounts of the waste SiC sludge containing small amounts of Si and organic lubricant were produced during the wire cutting process of the single silicon crystal ingots. The waste SiC sludge was purified by the washing process and the purified SiC powders were used to fabricate continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites using a fibrous monolithic process, in which carbon, $6wt\%\;Y_2O_3-2\;wt\%\;A1_2O_3$ and ethylene vinyl acetate were added as a pore-forming agent, sintering additives, and binder, respectively. In the burning-out process, carbon was fully removed and continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites were successfully fabricated. The green bodies containing SiC, Si particles and sintering additives were nitrided at $1410^{\circ}C$ in a flowing $N_2+10\%\;H_2$ gas mixture. Continuously porous composites were combined with SiC, ${\alpha}Si_3N_4,\;\beta-Si_3N_4$ and a few $\%$ of Fe phases. The pore size of the 2nd and the 3rd passed $SiC-Si_3N_4$ composites was $260\;{\mu}m$ and $35\;{\mu}m$ in diameter, respectively.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.8-13
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• 2011

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 실구조물에 적용 시 주의하여 사용하여야 한다. 신축되는 고강도 콘크리트구조물의 폭렬제어를 위하여 많은 연구가 진행되어 왔으나, 사용 중인 고강도콘크리트 구조물의 폭렬제어방안에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 사용 중인 고강도 콘크리트 구조물의 내화성능을 향상시키기 위한 내화 마감재로서 미세공극과 유기섬유를 활용한 공극구조의 개선으로 단열성을 확보한 신개념의 무기질 내화 모르타르를 개발하고자 한다. 잔골재 종류, PP섬유 혼입량 및 마감두께를 변수로 하는 내화모르타르에 대한 재료시험 및 실구조물에 대한 내화시험을 통하여 내화성능을 평가하였다. 재료시험결과 다공질의 경량골재를 사용한 모르타르의 열전도율은 일반 잔골재에 비하여 크게 낮아졌으며, 기둥부재 내화시험결과 경량 잔골재의 사용으로 내화시간이 20분, 마감두께를 10 mm에서 20 mm로 증가시킬 경우 10분 그리고 PP섬유를 0.6 % 혼입함으로써 4분 증가하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.5-18
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• 1997

일반적으로 포화지반의 동적거동을 정확히 예편하기 위해서는 다공성(multi-phase) 재료모델과 그 모델을 이용하는 수치해석 프로그램의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 높은 동하중을 받는 다공질 재료의 이론적인 거동해석 연구결과와 함께 기존 MPDAP(multi-phase dynamic analysis program)에 JWL(Jones-Withins-Lee) 모델을 삽입시켜 개발한 MPDAP에 대해 다루었다. JWL모델은 기존 모델과는 달리 폭약의 종류 및 특성 등을 고려할 수 있는 모델이다. 또한 본 논문에서는 개발된 프로그램의 적합성을 조사하기 위하여 몇몇 예제에 대한 검증해석을 수행하였다. 검증결과, 단일매체 (single-phase medium)에서의 탄성구형파의 전파특성 해석의 경우 해석결과와 이론해는 거의 일치하는 결과를 나타내었고, 일차원 선형 압밀해석의 경우과잉 간극수압은 Terzaghi의 이론해와 해석된 결과가 비교적 일치하는 경향성을 보여 주었다. 또한 포화지반에서의 평면 압축파 해석의 경우도 해석결과와 이미 검증된 프로그램 또는 완전해의 해석결과는 거의 유사하게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.273-278
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• 2003

다공질 세라믹스 흡음재료의 흡음특성과 물리.기계적 특성에 미치는 하수슬러지 슬래그 첨가량과 입경 효과에 대하여 조사하였다. 시편의 물리.기계적 특성은 슬래그 입경과 관계 없이 소성온도가 증가하고 슬래그 함량이 감소함에 따라 증가하였으며, 슬래그의 함량이 일정한 시편은 물유리 첨가량이 증가하고 슬래그 입경이 감소함에 따라 증가하였다. 1~3mm 크기의 슬래그를 약 77~89 wt% 함유하고 1,05$0^{\circ}C$에서 2시간 소성한 시편의 부피비중은 1.48~1.71, 압축강도 85~163 kgf/$\textrm{cm}^2$을 나타내었으며, 1~3mm의 슬래그를 이용한 시편은 저주파영역, 슬래그 입경이 1 mm이하인 시편은 고주파영역의 흡음특성이 향상되었으며, 시편의 두께가 증가함에 따라 저주파영역의 흡음특성이 향상되었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.359-361
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• 1998

$SiH_{4}$를 반응물질로 사용하여 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition(ECR-PECVD)로 실리콘 기판위에 증착한 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H)으로부터 가시 photoluminescence(PL) 가 관찰되었다. a-si:H/Si로 부터의 PL은 다공질실리콘으로부터의 PL과 유사하였다. 급속열처리에 의해 $500^{\circ}C$에서 2분간 산소분위기에서 어닐링된 시편의 수소함량은 1~2%로 줄어들었고 시편은 가시 PL을 보여주지 않았는데 이는 a-Si:H의 PL과정에서 수소가 중요한 역할을 한다는 것을 뜻한다. 증착된 a-Si:H의 두께가 증가함에 따라 PL의 세기는 감소하였다. $SiH_{4}$를 사용하여 ECR-PECVD에 의해 Si상에 증착된 a-Si:H로부터의 가시 PL은 Si과 증착된 a-Si:H막 사이에 증착이 이루어지는 동안에 형성된 수소화실리콘으로부터 나오는 것으로 추론된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.35-47
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• 2017

지반의 열적 거동은 대부분 열전도에 국한되어 연구가 진행되었으며, 자연대류 현상에 대한 연구는 매우 미비한 실정이다. 지반의 온도증가는 간극수의 밀도변화에 따른 부력을 유발하여 자연대류를 발생시키게 된다. 유체역학 관점에서 다공질 재료내의 자연대류 해석의 제약조건에 대하여 논의하고, 거시적 관점에서 완전 결합된 열-수리-역학적인 지배방정식을 이용한 대류현상에 대한 수치해석 기법을 제시하였다. 실내 열전도도 측정을 위한 탐침기 실험에 대한 수치실험은 자연대류를 무시하고 평가된 열전도도의 불확실성에 대하여 논의하고, 모델식과의 오류를 최소화하기 위한 적정한 실험조건을 제시하였다. 해저 전력선의 매설은 해저면 0.2m 깊이에서의 온도상승을 $2^{\circ}C$로 제한하고 있으나, 투수성이 큰 지반재료에 대한 수치해석결과는 기준온도를 초과하는 것으로 나타났다. 해저면의 온도와 열-수리-역학적 물성은 전력선의 매설설계에 중요한 설계인자이며 자연대류의 영향을 고려하여야 한다. 특히, 큰 투수성을 갖는 지반내에 열원이 존재하는 경우, 간극수의 밀도변화에 따른 자연대류가 중요한 열전달의 인자가 되므로 이를 고려한 해석을 수행하여야 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.596-603
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• 2020

본 논문에서는 화력발전소 산업부산물인 바텀애시의 활용성을 증대시키기 위한 실험연구를 수행하였다. 본 연구에서는 바텀애시를 잔골재로 설정하였으며, 골재 특성 파악을 위한 실험을 수행하였다. 부순 잔골재의 25, 50, 75 및 100%를 바텀애시로 치환하여 바텀애시를 혼입한 콘크리트를 제작하였으며, 재료특성으로서 단위중량, 초음파속도, 압축강도 및 열전도율 실험을 수행하여 결과를 도출하였다. 한편, 바텀애시는 포졸란재료로써 가능성이 있으며, 재령 28일과 91일로 구분하여 양생기간에 따른 영향을 파악하였다. 측정된 실험결과를 토대로 다공질 및 경량 특성을 갖는 바텀애시를 잔골재로 사용한 콘크리트의 열전도율 특성과 단위중량, 초음파속도 및 압축강도와의 상관관계를 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.449-455
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• 2022

콘크리트는 가장 많이 사용되는 건설재료이다. 콘크리트의 비교적 높은 자중은 압축강도 발현과 수축저항성에서 이점을 갖지만, 초장대교량이나 초고층빌딩에 적용되기에는 구조물 자체의 무게가 큰 폭으로 증가하게 되어 거대 구조물의 형상을 제약하는 조건이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하고자, 경량골재를 사용하는 경량 콘크리트 개발이 많이 진행되어 왔으나, 경량 골재의 경우 다공질 구조로 인해 자체 강도가 작기 때문에, 일반적으로 경량 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해서 낮은 강도를 가지게 된다. 본 연구에서는 기존의 경량 콘크리트의 한계점을 극복한 경량을 유지하면서 고강도를 만족시키는 건설재료를 개발하고자 하였다. 중공 유리 마이크로스피어를 낮은 물-시멘비율의 매트릭스에 다량으로 사용하는 방법을 적용해 보았으며, 네 가지 다른 종류의 마이크로스피어를 사용하여 그 적용성을 살펴보았다. 실험결과, 마이크로스피어의 종류와 관계 없이 밀도 1.7 g/cm³를 유지하면서 압축강도 60 MPa와 80 MPa를 각각 상온양생과 고온양생 조건에서 만족하는 것을 확인할 수 있었다.