• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.29-29
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• 2011

아라미드 섬유는 열에 강한 튼튼한 방향족 폴리아마이드 섬유이다. 아마이드는 "85%이상의 아미드(CO-NH)기가 두 개의 방향족 고리에 직접 연결된 합성 폴리아미드로부터 제조된 섬유"로 정의된다. 아라미드 섬유는 크게 파라계와 메타계로 대별되는데 본 연구에서 사용한 파라계 아라미드는 인장강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력 고탄성률을 지니고 있다. 일반적인 유기 섬유와는 다른 우수한 성질을 바탕으로 부직포, UD laminatig, staple 등의 형태로 크게 섬유보강 고무 복합재료 등의 각종 복합재료, 로프, 케이블, 방탄방호용과 같은 산업자재의 용도로 자동차, 우주항공, 정보통신, 국방, 등 다양한 관련 산업분야에서 사용이 확대되고 있는 고부가 소재이며 가격대비 성능비가 우수하기 때문에 세계적으로 산업용 섬유 및 초고성능 섬유시장에서 비중이 증가될 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 Para-Aramid 필라멘트를 이용하여 ATY를 생산할 때 제조공정조건에 따른 ATY 물성을 알아보고 고강도를 요구하는 방화복, 고무 보강용 섬유 등의 소재에 맞는 ATY 사가공 최적공정조건을 도출하여 체계화된 data-base를 구축하여 생산성 향상 및 품질개선과 함께 산업자재용 직물개발에 응용하고자 한다. 아라미드를 ATY로 제조할 경우, 표면에 생기는 loop로 인하여 타소재와 접착시, 접착제 담지 성능이 향상되어 접착력이 상승되는 반면, 아라미드 ATY가 기존의 아라미드의 물성보다 저하되는 약점을 가지고 있으므로 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 ATY 제조공정에서 중요 공정인자인 사속, heater 온도, over feed ratio를 변화시켜 시료를 제조하여 이들의 물성을 분석하여 최적의 물성을 갖는 ATY 사가공 공정을 도출함으로써 물성이 저하되는 문제를 보완 가능할 것으로 기대된다. 물성분석은 강신도, 초기탄성률을 각각 측정하여 인장특성을 확인하였으며, 습열수축률과 건열수축률을 측정하여 시료의 열수축률에 대해 측정을 하였다. 표면의 루프 발현 정도를 보기 위하여 Crimp Rigidity(CR%), 형태 불안정성(instability)등을 측정하였으며, 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}40$ 배율로 표면특성을 측정하였다.

• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.136-142
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• 2021

3D 프린팅 기술은 금형이 없이 다양한 형태의 제품을 만들기 쉬운 장점이 있지만, 기존 보편화된 성형법에 비해 기계적 물성이 낮고, 소재 및 제작 조건 등에 따라 기계적 물성이 크게 달라지는 문제가 있다. 한편, 높은 물성을 구현하기 위해서는 제조비용이 높아지는 문제가 있어, 이에 대한 연구 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 단섬유 탄소섬유 보강 나일론 필라멘트를 이용하여 3D 프린팅 열가소성 구조물을 제작하였다. 또한 인발 성형된 연속섬유 형태의 탄소섬유 혹은 유리섬유 강화 열경화성 복합재를 이용해 외측면을 보강하여 기계적 물성 향상 방법을 제시하였다. 보강재의 보강 위치와 섬유의 종류에 따른 굽힘물성 향상을 확인하였다.

• 한국의류산업학회지
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• 제23권2호
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• pp.290-296
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• 2021

The effect of draw ratio (8, 10, 12, 14 times) and additive CaCO₃ content (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, and 3.0 wt%) on the properties of high-performance PE monofilament was investigated in this study. As the draw ratio increased (8-14 times), the melting enthalpy (ΔHf), crystallinity, specific gravity, and tensile strength increased significantly. However, the draw ratio had little effect on the melting temperature (Tm) and crystallization temperature (Tc). The seawater fastness (stain and fade) of the hydrophobic PE monofilament prepared in this study showed an excellent grade of 4-5 in all draw ratios. To investigate the effect of the additive CaCO₃ content on the properties of high-performance PE monofilament, the draw ratio was fixed at 14 times. It was found that the tensile strength of the PE monofilament sample containing 0.5 wt% of CaCO₃ was much greater compared to the sample without CaCO₃, but the elongation of the sample containing 0.5 wt% of CaCO₃ was much less than the sample with 0 wt% CaCO₃. However, in the case of the sample containing more than 0.5 wt% CaCO₃, the tensile strength slightly decreased and the elongation slightly increased as the CaCO₃ content increased. The seawater fastness (stain and fade) of the hydrophobic PE monofilament showed excellent grades of 4-5, regardless of the amount of additives. From the above results, it was found that the maximum draw ratio of 14 times with an additive of 0.5 wt% CaCO₃ are the optimal conditions for manufacturing high-performance marine fusion materials with various fineness (denier) with high strength and low elongation.

• 감성과학
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• 제13권4호
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• pp.687-692
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• 2010

본 연구에서는 원적외선 방출 직불 소재를 개발하기 위해서 나노사이즈 게르마늄 업자와 PET chip을 마스터 배치 칩으로 제조하고 이를 PET와 용융 방사하여 sheath-core conjugate 복합사를 제조하여 이들의 물성과 이들 복합사로 제조한 직물의 원적외선 방출특성을 측정 분석하였다. 또한 게르마늄을 함유한 필라멘트와 직물의 물성을 측정하고 이들 물성이 사가공 공정의 중요공정 인자인 벨트각과 사속비 등의 공정인자와 직물 설계에서의 경사와 위사의 밀도에 관계하는 직물 밀도 계수 등의 설계 조건에 의해 직물 역학 특성과 직물 촉감등의 물성이 어떠한 변화를 가져 오는가에 대한 분석을 하였다. 최적 방사조건에 의한 core부에 게르마늄이 함유된 sheath-core형 PET복합사를 제조하였으며 이들의 절단강신도 모두 일반 PET계(系)의 물성치를 보였으며 DTY는 제직성에 문제가 없는 강신도를 보였고 습건열 수축률은 일반 PET사 보다 높은 값을 보였다. 게르마늄 함유 직물의 원적외선 방사강도는 $5{\sim}20{\mu}m$ 파장 영역에서 $3.53{\times}10^2W/m^2$을 보였으며 방사율은 0.874를 보였다. 그리고 최적 사가공 공정 조건 설정과 최적 직물밀도 설계로 직물의 역학 특성치와 촉감 특성의 저하를 막을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권9호
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• pp.283-288
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• 2021

4차 산업혁명과 디지털 혁명으로 인해 조형 예술이나 공예 분야에서도 제조 방식이나 구조 등에서 많은 변화를 보이고 있다. 이에 본 연구에서는 3D 프린터라는 디지털 기술을 효과적으로 활용한 이 시대에 맞는 새로운 작업 방법을 제시하고자 하였다. 본 연구를 위해 가장 먼저 3D 프린팅 기술에 대한 이론적인 배경을 이해하고, 3D 프린팅 기술의 활용 사례에 대한 선행 연구를 정리하였다. 이를 토대로 3D 프린터를 활용하여 세 가지 방식의 크래프트 몰드를 제작하였다. 연구 결과, 3D 프린팅 기술을 활용한 크래프트 몰드의 두께 혹은 겹침 여부에 따라 각각 나타나는 특성이 있었다. 첫째, 크래프트 몰드 두께의 경우, 얇을수록 강도가 약했지만 몰드 안의 내용물을 꺼내기 수월하다는 장점이 있었다. 하지만 밀도가 크고 무거운 성질의 재료를 담기에는 두께가 두꺼운 크래프트 몰드가 안정적이라 판단하였다. 둘째, 크래프트 몰드의 겹침 여부의 경우, 두 겹으로 겹친 몰드를 사용한 결과 얇은 두께와 두꺼운 두께의 몰드의 장점을 모두 갖추었다. 하지만, 꺼내놓은 내용물의 표면이 매끄럽지 않아 후가공이 필요하다는 단점이 있었다. 추후 연구에서는 3D 프린터에 사용하는 필라멘트의 소재에 관해서도 다루었으면 한다.