• 제목/요약/키워드: 물성치변화

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모관흡수력 및 함수비에 따른 노상토의 동적변형특성 연구 (Dynamic Deformational Characteristics of Subgrade Soils with Variations of Capillary Pressure and Water Content)

  • 김동수;김민종;서원석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.109-122
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    • 2002
  • 지표부근의 지반의 경우, 함수비가 지반의 동적 물성치에 큰 영향을 주는 요소가 된다. 본 연구에서는 함수비의 변화 때문에 발생하는 최대전단탄성계수, 전단탄성계수 감소곡선, 감쇠비의 전반적인 변화를 공진주/비틂전단 시험을 통해 평가했다. 기존의 동적물성치에 대한 다짐함수비의 영향 연구와는 달리 일정한 다짐함수비로 성형된 시료에 대하여 모관흡수력(capillary pressure)을 조절하는 방법으로 함수비를 변화시키고 이때의 동적물성치의 변화를 평가하였다. 이를 위하여 기존의 공진주/비틀전단시험 시스템을 개량하여 함수비 변화뿐만 아니라 모관흡수력의 변화에 따른 동적물성치의 변화도 함께 평가할 수 있도록 하였다. 또한 실내에서 공진주/비틂전단 시험으로 결정된 함수비에 따른 전단탄성계수의 변화 양상을 동일현장(한국도로공사 시험도로)에서 수행된 크로스흘 시험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였으며, 현장으로의 확장 가능성을 확인하였다. 실내시험과 현장시험으로부터 구한 전단탄성계수는 합리적인 범위에서 일치하였으며, 함수비가 감소함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.

암반의 수리인자에 미치는 열적.역학적 영향에 대한 실험적 검증 (Experimental Study of Thermal-mechanical Influence on the Hydraulic Properties of Rock)

  • 전석원;홍창우;이주현;강주명;배대석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.59-67
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    • 2003
  • 본 연구에서는 지하수 유동 특성 해석의 신뢰도 증진을 위해서 우리나라 심부결정질 암석의 접촉 면적과 간극의 변화양상, 구속압과 온도에 따라 유체투과율의 변화 양상을 살펴보고자 하였다. 또한 역학적 물성과 열적 물성을 측정하여 모델링의 입력자료에 대한 신빙성을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과 초기 평균 간극은 544.33$\mu\textrm{m}$∼898.62$\mu\textrm{m}$ 범위를 보였으며 분포특성은 로그-정규분포 형태를 보였다. 구속압 변화에 따라 유체투과율은 감소하는 경향이 나타나고 온도 증가에 따라 유체투과율이 감소하는 경향을 보였으며 접촉 면적이 커지면 유체투과율 변화 폭이 작아짐을 이론과 실험을 통해 규명하였다. 암석의 역학적, 열적 물성을 측정한 결과 기존에 측정된 우리나라 화강암의 물성치와 근사한 값을 가지는 것으로 나타났다.

액정고분자 복합계의 in-situ 횡단면 배향을 위한 공정개발 (Process Development for in-situ Transverse Orientation of TLCP Fibril in PC/TLCP Blends)

  • 이재욱
    • 유변학
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    • 제10권2호
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    • pp.82-91
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    • 1998
  • 액정고분자/폴리카보네이트 혼합계로 구성된 분자복합계를 쉬트상으로 가공할 때 취 약해지기 쉬운 횡단면 방향의 물성을 향상시키기 위하여 미세섬유상의 배향을 in-situ 상태 로 적절히 제어할수 있는 Simultaneous Convergent-Divergent(SCD) 다이를 설계·제작하 고 압출실험을 수행하여 얻은 압출 쉬트를 대상으로 구조-물성-가공의 상관관계를 조사하 였다. 액정고분자의 첨가 함량에 따른 토오크와 토출량의 변화는 액정고분자를 10wt% 소량 첨가하였음에도 현저한 감소 효과를 보였으며 약 30wt%일 때 최소로되었다. 이는 액정고분 자가 보강 기능외에 가공특성의 개선에도 큰 효과가 있어 가공조제로서의 가능성을 보이는 결과로 혼합계의 유변학적 특성 결과에서도 확인할수 있었다. 또 DSC와 DMA를 이용한 열 분석 결과 액정고분자의 함량이 증가함에 따라 PC의 유리전이온도가 다소 감소하는 현상을 보임에 미루어 이 혼합계는 부분적으로 상용성을 갖는 것으로 볼수 있으며 모폴로지 분석을 통해서도 이를 확인할수 있었다. TLCP/PC 혼합계로 구성되는 분자복합재를 SCD 다이를 사용하여 제조한 압출 쉬트의 방향성에 따른 기계적 물성은 기존의 쉬트 다이보다 흐름방향 으로는 다소 낮은 물성치를 보이지만 횡단면 방향으로는 물성이 현저히 향상됨을 관찰할수 있었다. 모폴로지 분석결과 기존의 쉬트 다이의 경우 벽면 부근에서는 액정고분자가 미세섬 유상으로 형성되어 흐름방향으로 배향되어 있지만 중심부에서는 액정 상태로 존재하는 반 면, SCD 다이의 경우 미세섬유상으로 형성된 액정고분자가 벽면에서부터 중심부로 갈수록 횡단면 방향으로 서서히 배향되어 있음을 확인할수 있었다.

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빈대떡의 재료혼합비율의 최적화 (Optimizing Ingredients Mixing Ratio of Mungbean Pancake)

  • 이진화;신은수;권병민;류홍수;장대흥
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.1274-1283
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    • 2005
  • 영양성과 경제성 및 내외국인에게 선호도가 높은 빈대떡에 대한 40대이상의 소비자들의 기호도와 물성으로 재료혼합비율을 반응표면 분석법으로 최적화하였다. 먼저 전통적 방법으로 조리된 빈대떡의 재료 혼합비율을 최적화 한 뒤, 오징어와 대두를 단백질 대체재료로 사용한 개량빈대떡의 흔합비율을 최적화하였으며, 또한 이들의 영양적인 품질을 평가하여 단백질 재료의 대체에 따른 개량빈대떡의 품질의 변화를 알아본 결과는 다음과 같다. 빈대떡 재료의 3가지 요인변수(전통빈대떡, $X_{1}$ : 녹두, $X_{2}$ : 돼지고기, $X_{3}$ : 혼합채소 ; 개량빈대떡, $X'_{1}$ : 돼지고기, $X'_{2}$ : 오징어, $X'_{3}$ : 대두)의 변화에 따른 기호도의 관능적 특성($Y_{1}$ : overall acceptability, $Y_{2}$ appearance, $Y_{3}$ : color, $Y_{4}$ : flavor, $Y_{5}$ : hardness)인 반응변수의 변화를 분석한 결과, 전통빈대떡의 경우 녹두 : 돼지고기 : 채소의 비율이 0.55 : 0.13 : 0.32로 돼지고기 비율이 현저히 낮고 녹두 비율이 높은 것이 선호되었으며, 이때 예상되는 관능치는 6.7로서 양호하였다. 이를 돼지고기 대신 오징어와 대두로 부분 대체한 개량빈대떡의 경우는 돼지고기 : 오징어 : 대두의 비율이 0.03 : 0.42 : 0.55로 대두의 비율이 높은 것이 선호되었으며, 예상점수는 6.5로 전통빈대떡과 같은 정도로 양호하였다. 구성 식재료가 물성적 특성에 미치는 영향은 전통빈대떡의 경우, 녹두와 돼지고기양이 증가할수록 탄력성, 응집성을 비롯한 모든 물성 특성치가 증가한 반면, 채소양이 증가에 따라서는 경도와 부착성을 비롯한 대부분의 물성치가 감소하다가 최소점에 도달하였다. 개량빈대떡에서는 오징어 대체량이 많아짐에 따라 대부분의 물성치가 높아진 반면, 대두양이 많아질수록 대부분의 물성치는 낮아졌다. 최적비율 빈대떡의 영양학적인 평가는 개량빈대떡이 전통빈대떡보다 조단백, 조지방, 총열량이 낮았고 회분양은 높았으며, TBA value와 갈변도는 높았지만, 단백질 효율도 유의적으로 높게 나타나 단백질급원을 대두와 오징어로 대체하여 기대했던 긍정적 효과를 얻을 수 있었다. 이와 같이 혼합물 실험계획법에 의한 반응표면분석으로 목표세대의 기호도에 맞춘 다양한 맛의 전통식품을 상품화 한다면,우수한 전통 식생활문화를 계승 발전시키는 동시에, 전통음식의 세계화가 촉진될 것으로 생각된다.

정전 구동형 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터의 광학 물성치 최적화 설계 (Optimization of Thermo-optical Property for Electrostatic Actuating MEMS-based Variable Emissivity Radiator)

  • 하헌우;강수진;한성현;김태규;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.149-155
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    • 2015
  • 기존의 MEMS 기반 루버 및 셔터 개폐형 가변 방사율 라디에이터는 온도 조건에 따라 방사율이 가변되어 효율적인 열 제어가 가능하나 발사 환경에서의 기계적 구동부의 취약점과 변경된 방사율 유지를 위해 지속적인 전력 소모가 요구되는 단점을 갖는다. 본 연구에서 제안한 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터는 대전되는 비드를 사용하여 전극의 극성 변화에 따라 방사율 가변이 가능하기 때문에 상기의 문제점을 극복할 수 있다. 본 연구에서는 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터의 광학 물성치 최적화 설계를 수행하였으며, 고정 방사율 라디에이터와의 비교를 통해 MEMS 기반 가변 방사율 라디에이터의 유효성을 입증하였다.

기능경사 소재 등가 물성치 예측을 위한 균질화 기법의 특성분석을 위한 수치해석 (Numerical Analysis for the Characteristic Investigation of Homogenization Techniques Used for Equivalent Material Properties of Functionally Graded Material)

  • 조진래;최주형;신대섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.13-20
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    • 2008
  • 기능경사 소재(FGM)에는 서로 다른 두 가지 구성입자들이 혼합되어 있는 경사층(graded layer)이 삽입되어, 소재 전 영역에 걸쳐 구성입자의 체적분율이 연속적이고 기능적으로 변화하도록 되어있다. 이러한 이상(dual-phase) 입자복합재의 열 기계적 거동을 해석함에 있어 필수적인 경사층의 물성치는 전통적으로 균질화 기법을 이용하여 예측되었다. 하지만, 이러한 균질화 기법은 구성입자의 형태, 분산구조 등과 같은 상세 형상을 반영하지 못하지 때문에 복합재의 총체적인 등가 물성치 예측에만 국한 되어왔다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 경사층을 미시역학적으로 이산화 모델링하고, 다양한 체적분율과 외부 하중조건에 대해 유한요소해석을 실시하여 이러한 균질화 기법들의 특성을 분석하였다.

회귀 분석에 기반한 3차원 엮임 재료의 최적설계 (Design Optimization for 3D Woven Materials Based on Regression Analysis)

  • 김병모;심기찬;하승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.351-356
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    • 2022
  • 본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 유체투과율 향상을 목적으로 수치해석 데이터 기반의 물성치 회귀 분석 및 최적설계를 소개한다. 우선 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어 사이의 간격을 결정하는 배율 계수를 매개변수화 하여 다양한 배율 조합을 가지는 수치 모델을 생성하였고, 전산 수치해석을 통해 계산된 각 모델의 체적 탄성계수, 열전도 계수, 유체투과율 데이터를 이용하여 다항식 기반의 회귀 분석을 수행하였다. 이를 사용해서 체적 탄성계수와 유체투과율 사이의 다목적함수 최적설계를 통한 파레토 최적해를 도출하였으며, 두 물성치가 서로 상충 관계에 있음을 확인하였다. 한편 3차원 엮임 재료의 열전달 효율을 높이기 위해서 유체투과율을 최대화 시키는 것을 목적으로 경사도 기반 최적설계를 수행하였고, 제약조건인 체적 탄성계수의 크기별 유체투과율의 변화율을 분석하였다. 그 결과 설계자가 원하는 최소한의 강성을 가지는 최대 유체투과율 설계 모델을 얻어낼 수 있음을 확인하였으며, 회귀 방정식을 통해서 얻어진 설계가 높은 정확도를 가지고 있음을 추가적으로 검증하였다.

화강암의 풍화현상에 수반되는 물성변화의 특성 (A study on the variation of rock properties of weathered granites)

  • 김영화;장보안
    • 지질공학
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    • 제2권1호
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    • pp.36-46
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    • 1992
  • 암석의 풍화 등급 정량화의 한 시도로써 각종 물리적 특성치의 변화 양상을 추적하고 이를 기존의 육안이나 현미경 관찰에 의한 풍화등급과 상호 비교 분석하였다. 이용된 물리적 특성치는 비중, 공극율, 초음파 종파속도 및 일축압축 강도였으며, 암석 관찰에 의한 풍화등급과의 상관은 공극율과 종파속도가 비중과 일축압축 강도에 비하여 상대적으로 좋은 상관도를 보여 심한 암상 차이만 조정된다면 공극율과 종파속도가 알려지고 있는 이상으로 효과적인 퐁화기준이 될 수 있을 것으로 나타났다.

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온도변화가 암석의 기본물성과 압렬인장특성에 미치는 영향 (Effect of Temperalure on Index Pmperties and Brazilian Tensile Strength of Rocks)

  • 이찬구;최원학;장천중;김지영;이지훈
    • 지질공학
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    • 제5권1호
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    • pp.21-29
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    • 1995
  • 화강암과 안삼암의 기본 물성치들은 공극률과 함수율의 관계에서는 매우 높은 상관성을 보였으나 진비중, 공극률 및 함수율과 P파 속도와의 관계에서는 분산된 zone형태의 낮은 상관성을 보였다. 압렬인장강도는 온도상승시 화강암과 안산암 모두 큰 변화는 없었으나 $100^{\circ}C$부근에서 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 화강암의 경우에는 $150^{\circ}C$ 부근에서 강도가 증가한 후 $200^{\circ}C$이상의 온도에서는 약간 감소하는 경향을 보였으나, 안산암의 경우에는 $200^{\circ}C$까지 증가한 후 다시 감소하는 경향을 보였으며, 각 온도에서의 P파 속도의 변화는 이러한 인장강도의 변화와 유사한 양상을 나타내었다.

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통계분석을 통한 골재입도와 동탄성계수 상관도 평가 (Evaluation of Correlation between Aggregate Gradation and Dynamic Modulus with Statistical Analysis)

  • 이관호;조경래;이병식
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.11-18
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    • 2008
  • 최근 국내외에서 역학적-경험적 설계법의 개발 및 이의 활용을 위한 각종 연구가 매우 활발하게 진행중에 있다. 미국의 경우 AASHTO 2002 설계법, 우리나라의 경우 한국형 도로포장설계법의 개발이 진행 중에 있고, 개발되는 설계법에 도로포장재료의 역학적 물성치 평가가 상당히 중요한 역할을 하도록 구성되어 있다. 따라서 설계법에 이용될 국내 아스팔트 혼합물의 재료물성의 평가가 매우 시급한 실정이다. 설계법에 이용되는 재료 물성을 평가하는 방법 중 최근에 많이 적용되는 방법이 동탄성계수 실험이다. 동탄성계수는 다양한 온도조건, 하중, 속도를 이용하여 다양한 교통조건을 반영할 수 있다. 사용된 골재의 입도, 아스팔트 바인더에 따라서 변화하며, 특히 아스팔트 혼합물의 점탄성적인 특성을 잘 묘사할 수 있는 물성치 평가방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재의 공칭최대치수 및 입도분포와 동탄성계수와의 상관관계를 규명하는 것이다. 국내의 실험장비 조건을 고려할 때, 시편의 직경 및 높이는 100mm 및 150mm를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 골재의 공칭최대치수가 커짐에 따라 동탄성계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

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