본 연구에서는 다양한 환경에서 방사선 조사된 불소고분자 필름(PTFE, FEP, PFA, PVDF 및 ETFE)들의 화학 구조 및 물성 변화를 관찰하였다. 방사선은 $Co^{60}$ 감마선을 사용하였으며, 공기 분위기와 질소 분위기 및 진공 상태에서 조사하였다. 방사선 조사된 불소고분자 필름의 FTIR 분석을 통하여 방사선에 의해 생성된 라디칼이 공기 중 산소와 반응하여 산화반응이 진행되었음을 확인하였다. 또한 DSC를 이용하여 방사선 조사에 의해 변화되는 불소고 분자의 용융열 및 결정화도를 관찰하여 고분자 구조에 따른 절단 및 가교반응을 확인하였다. 인장 강도 실험을 통하여 방사선 조사 환경에 따른 불소고분자의 물성 변화를 관찰한 결과 공기 분위기에서 조사된 불소고분자 필름들의 기계적 물성이 현저히 떨어지는 것을 관찰하였다.
絲(bundle)와 구성섬유(fiber)간의 인장물성 관계를 규명하기 위한 연구는 오래전부터 계속되어 왔다[1-4]. 그러나, 과거의 연구들은 주로 면사와 같은 단섬유(short staple)를 중심으로 이루어졌으며, 합성섬유와 같은 장섬유(continuous filament)의 경우 불균제가 작다는 이유로 스테이플에 비해 소홀시 되어왔다. 조사에 의하면 합성섬유도 생산국 및 제조사에 따른 絲의 인장물성은 큰 차이를 나타내므로[5], 필라멘트의 인장물성에 대한 연구의 중요성도 간과할 수 없다. (중략)
필댐의 코어죤은 차수 기능을 담당하는 댐의 중요한 요소이다. 따라서 코어죤의 물성 및 거동 특성은 댐의 안정성 해석에 있어서 아주 중요한 요소이나, 지금까지 실제 댐 코어의 물성에 대한 연구는 아주 드물었다. 댐 코어의 물성은 표면파 탐사 또는 경험식과 같은 간접적인 방법에 의해 획득되거나 추정되어 왔다. 본 연구에서는 기존 댐의 해체 과정에서 수행된 현장 및 실내시험 결과의 분석을 통하여, 댐 건설 후 코어죤 물성의 시간적 변화와 깊이별 특성에 대해 직접적으로 조사를 수행하였다. 실제 댐 코어의 전단파 속도와 전단탄성계수가 측정되었고, 기존의 경험식과 비교하였다. 아울러, 일련의 실내실험을 통하여 동적물성의 에이징 특성도 연구하였다.
국내 제지 산업에서 큰 비중을 차지하고 있는 골판지 원지는 주로 국내에서 발생되는고지를 원료로 생산되고있다. 2001년 제지 통계에 따르면 우리나라의 고지재활용율은 세계 최고 수준으로 지류 재활용 비율이 약 72%에 달하며 그중 국산 폐지사용량은 해마다 꾸준히 증가하여 2001년 62%에 이르렀다. 하지만 고지의 재활용율이 증가함에 따라 많은 기술적, 품질적 문제가야기되어 강도저하, 공정 및 품질 저하가 날로 심각해지고있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 국내 골판지 원지의 해섬특성을 알아보고 조성이 상이한 원료 물질의 해섬특성 곡선을 조사한 후 골판지 원지의 원료로 가장 널리 사용되고 있는 KOCC의 물성개선 가능성을모색하기 위해 분급 및 기계적 처리를 적용하고 도입 효과를 살펴보았다. 다양한 조성으로 구성된 OCC 고지의 해리에 따른 해섬 현상을 살펴보기 위해 각각의 원지와 조성이 상이한 원료물질의 해섬 특성 곡선을 조사하였다. 저농도 해리기를 이용하여 농도와 revolution의 변수를 주어 해리를 실시하고 스크린을 이용하며 미해리분을 측정하여 해섬 특성 곡선을 평가하였다. 또한 가장 널리 사용되고 있는 원료인 KOCC의 분급에 의한 물성 개선 가능성을 모색하기 위해 실험실적인 모텔링에 의한 분급과 기계적인 처리를 실시하여 물성을 평가하였다. 모델링은 UKP와 KOCC 100%인 골판지 원지를 이용하였으며 압축강도, 인장강도, 파열강도를 측정하였다. 현장에서의 적용가능성을 살펴보기 위해 현장에서의 Multi fractor를 이용하여 분급된 지료를 채취하여 물리적인 처리를 가한 후 수초하여 물성을 평가하였다. 그 결과 분급 및 기계적인 처리에 의한 펄프의 특성은 단섬유의 재활용에 대한 고려가 있을 경우 물성개선을 위한 해결방법으로 활용될 수 있다고 판단되었다.
DUPIC 핵연료 개발에서는 소결체의 물성연구와 노내거동부터 연구를 시작하여 신 개념의 핵연료의 개발에 부합되는 조사시험 계획이 수립되어야 하기 때문에 DUPIC소결체의 물성 및 노내거동 연구를 캡슐을 이용하여 조사시험을 수행할 계획이다. 본 논문에서는 노외 시험 및 예비 특성화(Pre-Characterization)와 노내시험인 DUPIC 핵연료 소결체 시험 그리고 연료봉 조사시험에 필요한 항목들에 대하여 분석하였으며 DUPIC 소결체가 하나로 노심의 CT, IR2, IP9등에서 무계장 캡슐을 이용하여 조사될 경우의 출력을 평가 하였다. 또한 모의 핵연료와 DUPIC 핵연료 소결체의 조사시험을 위해 무계장 캡슐 (Capsule)에 대하여 연구 하였다.
안정화 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유는 탄소섬유 제조에서 요구되는 온도보다 낮은 조건에서 여러 가지 열처리공정 인자에 따라 다른 물성을 갖는 준탄소섬유로 변환될 수 있다. 최근의 초기연구 결과에 의하면 약 1100$^{\circ}C$ 부근에서 적절한 준탄화공정은 준탄소섬유의 물성과 준탄소섬유/고분자 복합재료의 물성에 매우 중요하게 작용하는 것으로 조사되었다. 따라서, 본 연구의 목적은 안정화 PAN 섬유를 이용하여 여러 준탄화공정을 통해 준탄소섬유를 제조하고 그 물성을 조사하는 것이다. 준탄소공정은 800$^{\circ}C$까지의 저온영역과 1000$^{\circ}C$ 이상의 고온영역으로 나누어 행하였으며, 최종 준탄화온도, 승온속도, 체류시간, 승온단계, 분위기가스 등을 변화시켜가며 얻어진 준탄소섬유에 대한 화학조성, 물리적 특성, 열안정성, 미세구조, 기계적 특성 및 전기저항성을 조사하였다. 각 조건에서 얻어진 준탄소섬유에 대한 결과는 열처리전 안정화 PAN 섬유와 상업용 PAN계 탄소섬유의 물성과 비교 분석하였다. 본 연구의 결과는 조사된 물성이 주어진 여러 가지 준탄화공정 인자에 크게 의존하였음을 보여주었다.
유리 또는 아라미드 섬유를 보강재로 사용한 섬유강화 복합재료의 기계적 물성을 증진시키기 위하여 복합재료 적층판을 서로 다른 매트릭스 수지와 섬유를 선정하여 이들의 인장, 굴곡 특성을 조사하였다. 불포화 폴리에스테르와 개질된 표면의 아라미드 섬유 복합재료의 경우, 굴곡 물성의 최대값은 실란 농도가 0.5 wt%일 때 관찰되었다. 불포화 폴리에스테르 수지와 유리섬유 복합재료의 인장 물성은 vinylester계가 가장 높게 나타났으며, 굴곡물성은 isophthalic계가 가장 높은 물성을 나타내었다. 유리섬유와 불포화 폴리에스테르 수지 복합재료의 기계적 물성을 증진시키기 위해 겹침 적층판과 기계적 물성과의 상관 관계에 대해서도 연구가 병행되었다.
면역결핍 환자들에게 공급하기 위한 무균식 제품 기술개발의 일환으로 쌀밥에 0, 5, 10 kGy로 감마선 조사하여 3$0^{\circ}C$에서 저장하면서 색, 물성 및 저장성에 미치는 영향을 조사하였다. 감마선 조사선량과 저장기간이 증가할수록 yellowness는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 10 kGy 조사구의 부착성은 유의적으로 감소하여 부착성과 경도의 비가 감소하는 경향을 나타내었다. 총균수는 비조사구의 경우 저장 3일 후 7 log cycle까지 증가하였으나 5 kGy 조사구는 저장 4주 후 4 log cycle수준을 유지하였으며 10 kGy 조사구의 경우는 검출되지 않았다. 감마선 조사의 선량은 색도, 물성 및 미생물적인 측면을 고려하였을 때 5 kGy 내외가 적당할 것으로 생각되며 5 kGy로 조사하였을 경우 3$0^{\circ}C$ 저장시 1개월 이상의 저장기간을 연장시킬 수 있을 것으로 사료된다. 또한 장기 저장을 위한 고선량 적용을 위해 색도의 변화 및 물성 변화를 최소화할 수 있는 방안에 대한 연구가 계속되어야 할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 표면에 사인주기의 온도변화를 주었을 때 인체피부 조직의 온도변화에 대해 연구 하였다. 표피, 진피 및 피하조직으로 이루어진 피부 각 층의 서로 다른 물성치의 영향을 Pennes 열전달 방정식을 이용한 수치해석방법으로 풀이하여 조사하였다. 각 조직의 서로 다른 물성치가 온도분포에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 또 물성치 변화의 영향을 많이 받는 진피부분에 대해서 관류율의 영향을 조사하였다. 해석 결과 동일한 물성치를 사용한 경우와 달리 서로 다른 물성치를 사용하였을 때, 피부깊이에 따른 온도분포가 불연속적으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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