• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.811-818
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• 2009

본 연구에서는 시공중인 터널의 변상에 대한 원인을 규명하고 접근이 불가능한 일부 변상부에 대한 경험적 규모산정기법을 제시하였다. 부피팽창계수(bulking factor)를 이용한 변상부 규모예측 결과는 토모그래피용 시추공내 시추자료를 이용한 결과와 비교 분석하였으며 제시한 경험적 기법의 정확도를 확인하였다. 한편 변상부의 진행성 파괴 여부를 예측하기 위하여 미소파괴음(acoustic emission) 기법을 도입하여 계측을 수행하였으며 이 결과, 추가적인 진행성 파괴는 없는 것으로 파악되었다. 향후에는 미소파괴음 기법을 이용한 터널의 건전도 평가 등의 연구가 수행될 예정이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권9호
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• pp.637-646
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• 2017

본 연구에서는 중층 밀도류를 모의할 수 있는 $k-{\varepsilon}$ 난류모형의 지배방정식을 제시하고 수치모의를 수행하였다. 깊은 수체에 모형을 적용하여 중층 밀도류를 모의하고 게산된 유속과 초과밀도 분포를 분석하였다. 밀도류의 주 흐름방향을 따라 물 연행으로 인해 유속이 감소되는 것과 Richardson 수의 증가로 인해 유속 변화율이 감소되는 것을 관찰하였다. 유속과 초과밀도의 유사성을 확인하였으나, 난류운동에너지와 소산율의 유사성에서는 보이지 않았다. $k-{\varepsilon}$ 모형의 모의 결과를 이용하여 중층 밀도류의 층적분 모형에서 사용될 수 있는 형상계수를 계산하였다. 또한, 층적분 모형을 이용하여 $k-{\varepsilon}$ 모형에서 사용되는 부력관련 모형상수 ($c_{3{\varepsilon}}$)와 부피팽창계수 (${\beta}_0$)를 계산하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.201-204
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• 2008

FRP 합성재료로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 응답을 합리적으로 예측할 수 있는 해석모델이 제시되었다. 제안된 모델은 하중이 증가함에 따라 점진적으로 발생하는 미세균열에 의한 부피팽창이 미세재료구조의 손상을 나타내는 중요한 척도이며, 이에 손상정도에 따라 하중지지능력을 일관되게 산정할 수 있다는 기본개념에 근거한다. 이를 위하여 제안모델은 면적변형률 및 공극의 함수로 표시된 탄성계수, 팽창콘크리트와 구속매체의 상호작용을 나타내는 에너지 평형식, 변화하는 구속력 및 점증계산논리를 포함한다. 따라서 실험으로부터 유도된 팽창비 관계식으로부터 횡방향 혹은 부피팽창변형률을 산정하는 기존의 해석모델과는 달리 역학적 거동 및 에너지 평형식으로부터 연속적으로 변화하는 횡방향 변형률을 산정한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.803-810
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• 2007

FRP 합성재료로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 응답을 합리적으로 예측할 수 있는 해석 모델이 제시되었다. 제안된 모델은 하중이 증가함에 따라 점진적으로 발생하는 미세균열에 의한 부피팽창이 미세 재료 구조의 손상을 나타내는 중요한 척도이며, 이에 손상 정도에 따라 하중 지지 능력을 일관되게 산정할 수 있다는 기본 개념에 근거한다. 이를 위하여 제안 모델은 면적 변형률 및 공극의 함수로 표시된 탄성계수, 팽창 콘크리트와 구속 매체의 상호작용을 나타내는 에너지 평형식, 변화하는 구속력 및 점증 계산 논리를 포함한다. 따라서 실험으로부터 유도된 팽창비 관계식으로부터 횡방향 혹은 부피팽창변형률을 산정하는 기존의 해석 모델과는 달리 역학적 거동 및 에너지 평형식으로부터 연속적으로 변화하는 횡방향 변형률을 산정한다. 구속된 콘크리트의 전체 응답을 예측할 수 있는 기존의 여러 해석 모델에 대하여 검토하였으며, 특히 부피 팽창을 고려하는 방법에 초점을 맞추어 토의하였다. 제안된 모델 및 기존 Samaan의 2선식 모델을 사용하여 실험 결과를 예측한 결과, 만족할 만한 범위 내에서 일치를 나타냈으나, Samaan의 2선식 모델은 부피 팽창 거동을 위하여 단지 초기 포아송비와 최종 수렴 팽창변화율 만을 고려하기 때문에 횡방향 변형률 응답을 예측하는 데는 한계가 있는 것으로 판단된다. 제안된 모델은 역학적 거동에 근거하여 다양한 관련 응답을 산정하므로 다른 분야에도 쉽게 적용할 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제4권2호
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• pp.33-40
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• 1997

본 연구에서는 에폭시 기지에 충진재료 SiC 분말과 SiC 휘스커 AIN분말을 사용하 여 이들 충진재의 함량 및 형상이 복합재료의 열전도도 열팽창계수 및 유전상수에 미치는 영향을 조사하였다. 복합재료의 열전도도는 세라믹 충진재의부피분율이 증가함에 따라 비선 형적으로 증가하였으며 휘스커 형상의 충진재를 첨가한 복합재료의 열전도도는 구형 분말의 충진재를 사용한 복합재료에 비해 높게 관찰 되었다. 이러한 현상은 충진재로 사용한 휘스 커가 구형 분말 충진재에 비하여 동일 부피분율에서 상호 접촉할수 있는 확률이 높기 때문 인 것으로 추정된다. 열팽창 계수는 충진제의 부피분율이 증가함에 따라 감소 하는 경향을 보였으며 충진재의 형상이 휘스커 형상인 경우가 구형에 비하여 감소되는 정도가 크게 관찰 되었다.

• Composites Research
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• 제16권1호
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• pp.1-12
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• 2003

본 연구는 보강재의 부피분율이 49%, 56%, 63%첨가된 패키징용 SiC/Al복합재료를 가압주조법을 통해 개발하였다. SiC/Al복합재료는 0.8%의 무기성형제와 $Al_2$O$_3$섬유가 SiC입자에 비해 부피비 1:10의 비율로 첨가되었으며 새로이 고안된 몰드에서 제조되었다. 제조된 SiC/Al복합재료에 대해 30-300 구간에서 열팽창 계수를 측정하고, FEM수치해석과 비교하여 온도에 따른 특성을 분석하였다. 실험결과 SiC/Al복한재료의 열팽창계수는 혼합법칙, Turner모델의 중간값을 가졌으며 상온에서는 Turner모델에 가깝다가 온도가 높아질수록 혼합법칙에 가까와졌다. 이러한 특성은 모재의 소성변형 및 잔류응력에 의한 것으로 본 연구에서 제안한 모재와 보강재 사이에 작용하는 평균응력 차이로부터 분석이 된다. 해석결파 모재의 소성변형이 시작되는 온도에서 SiC/Al복합재료의 열팽창계수가 급격히 증가하였으며, 가공 잔류응력은 이러한 소성변형의 시작온도를 고온으로 이동시킴으로써 열팽창계수에 영향을 끼침을 밝혔다. 이러한 일련의 연구를 통해 온도에 따른 열팽창 특성은 복수입자모델에 의한 2차인 해석을 통해 성공적으로 분석됨을 보였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제31권5호
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• pp.344-351
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• 2006

근관충전재로 사용되는 gutta-percha의 대체재로서 Resilon이라는 bioactive glass와 약간의 방사선 불투과성 성분을 포함하는 열가소성 고분자가 최근 소개되었다. 본 연구에서는 열연화 주입식 gutta-percha와 Resilon의 열팽창 특성을 측정하고 상호 비교하였다. 실험재료 중 gutta-percha 군으로는 Obtura, Diadent 그리고 Metadent사의 gutta-percha를, Resilon으로 Pentron사의 Epiphany를 사용하였다. 열가압주입기인 Obtura II에 4가지 재료를 넣고 설정온도를 $100^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $180^{\circ}C$ 그리고 $200^{\circ}C$로 바꾸어 가며 각 온도에 대해서, heat-ing chamber 입구에서의 온도와 23 게이지와 20 게이지의 needle에서 사출되는 재료의 온도를 디지털 thermometer를 이용하여 측정하였다. 열팽창을 측정하기 위해 세라믹으로 내경 3 mm, 외경 10 mm. 길이 27 mm의 원통형 주형을 제작하였고, 주형 안에 각 재료를 채워 넣은 후 양끝을 세라믹 공이 (plunger)로 막았다. 이 시편을 dilatometer에 넣고 가열하여 $25^{\circ}C$에서 $75^{\circ}C$까지의 범위에서 열팽창 곡선을 얻었다. 온도에 따른 시편의 길이 변화로부터 각 재료의 열팽창 계수와 전체부피에 대한 팽창량을 계산하였다. 모든 재료에서 온도가 증가함에 따라 $45^{\circ}C$ 이하에서는 재료의 부피변화가 거의 없었고, $45^{\circ}C$에서 $55^{\circ}C$ 구간에서 급격히 팽창하였으며 그 이상의 온도에서는 완만한 부피의 증가를 보였다. $35^{\circ}C$에서 $55^{\circ}C$ 사이에서의 부피의 변화는 재료들 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 (p > 0.05). $35^{\circ}C$에서 $75^{\circ}C$사이의 부피의 변화는 Obtura 사 gutta-percha가 Metadent사와 Diadent사의 gutta-percha에 비해 유의하게 작은 것으로 나타났다 (p <0.05). Epiphany는 gutta-percha 군들과 비슷한 열팽창을 보였다 (p > 0.05).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4763-4768
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• 2014

본 최근 비닐하우스의 개폐를 위해 사용되는 스틸 관 대신에 가볍고 내식성이 우수한 알루미늄 관의 사용이 확대되었다. 하지만 이러한 알루미늄 관은 스틸 관에 비해 큰 열팽창 계수를 가지고 있기 때문에 겨울철에 스틸관에 비해 상대적으로 동파에 취약한 문제가 제기되고 있다. 본 논문은 기존 연구사례를 바탕으로 수치해석을 이용하여 동파가능성을 예측하였다. 이를 위해 알루미늄 관 내부의 얼음은 냉동되면서 최대 50%까지 부피가 팽창한다고 가정하여 얼음의 부피가 팽창되는 과정에서 관의 기계적 열적 거동을 관찰하였다. 해석결과 관 내부에 완전히 찬 얼음이 팽창할 때 높은 내압이 발생하며, 동시에 알루미늄 관은 항복강도 이상의 응력이 발생하였고, 얼음의 팽창율이 약 6 ~ 7%에 이르면 알루미늄의 연신율 17%에 이르게 되기 때문에 알루미늄관은 완전히 동파될 것으로 판단되었다. 따라서 이와 같은 동파해석을 통해 관은 좌 우의 유입구를 완전하게 밀봉하여 근원적으로 관내부에 얼음이 생성되지 않도록 하는 것이 매우 중요함을 알 수 있다.

• 보존과학회지
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• 제27권4호
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• pp.431-440
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• 2011

석조문화재에 사용되는 에폭시 수지에 열팽창계수가 낮은 무기물을 첨가하여, 석재와 비슷한 수준으로의 열팽창계수 조절 및 무기물 첨가에 따른 기계적 변화를 연구하였다. 사용된 에폭시 주제는 hydrogenated bisphenol A (HBA), 경화제로는 상온에서 경화가 가능한 Isophoronediamine (IPDA), 점도 조절을 위한 반응성 희석제로는 difunctional polyglycidyl epoxide (DPE)를 선정하였으며 열팽창계수를 조절하기 위한 무기물 첨가제는 talc와 fused silica 를 사용하였다. 에폭시 수지와 희석제의 함량에 따라 점도를, 에폭시 수지와 무기물 첨가제의 부피비에 따른 열팽창계수를 측정하여 물리 화학적 물성 개선 가능성을 확인하였으며 인장강도, 전단강도 측정을 통하여 기계적 성능을 비교하였다. 연구결과 에폭시 수지에 첨가될 무기물 첨가제의 함량이 커질수록 열팽창 계수가 감소할 뿐만 아니라, 굴곡강도가 감소하고 전단 강도는 증가하는 특성이 나타났으며, fused silica를 사용한 에폭시 수지가 talc를 사용한 제품군에 비해 열팽창계수가 크게 감소하여 석재와 비슷한 수준으로 조절 가능함을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권1호
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• pp.27-32
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• 2020

점토, 규석, 장석을 사용하여 만든 전통생활도자기는 주 결정상이 mullite와 cristobalite이다. Mullite 결정은 제품의 강도를 좋게 하지만 열팽창계수가 5.3 × 10^-6/℃로 비교적 커서 내열 도자기로는 사용할 수 없다. 본 연구에서는 산청토와 장수곱돌 sludge를 사용하여 도자기 내에 mullite 결정 대신 열팽창 계수가 2.6 × 10^-6/℃인 cordierite 결정이 생성되게 함으로써 가벼운 내열 도자기를 개발하고자 하였다. 그 결과 산청토 80 wt%, 장수곱돌 sludge 20 wt%를 사용하여 만든 도자기가 내열성이 좋고 강도와 하중연화도 우수하였으며, 부피비중도 1.7 8로 기존의 분청사기보다 가벼웠다.