• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.101-115
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• 2016

관정의 시멘팅 재료로 사용될 수 있는 두 시멘트 물질(KS-1 보통 포틀랜드, Class G)의 물/고체(고체=시멘트) 중량비와 첨가제인 비산재의 부피함량 변화에 따른 이들 물질들의 물리역학적 물성 변화를 파악하기 위해 실내물리역학실험을 실시하였다. KS-1 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 물/고체(고체=시멘트) 중량비를 변화시키며, Class G 시멘트의 경우 물/고체(고체=비산재+시멘트)을 고정한 채 비산재:시멘트의 부피비를 변화시키며 시료를 제작하였다. KS-1 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 물/고체 중량비가 증가할수록, Class G 시멘트의 경우 비산재의 함량이 증가할수록, 공극률 증가, 밀도감소, 음파속도(P, S파) 감소. 탄성상수(영율, 포아송비) 감소, 압축 및 인장강도 저하, 열전도도 감소, 비열 증가의 경향을 보였다. 또한 구속압(σ₃)의 증가와 비산재 함량의 증가는 재료의 소성파괴거동을 초래하였다. 이 실내실험결과를 이용하여, 여러 주입공 페라미터(케이싱, 시멘트층의 두께, 주입압, 주입공 경사방향 및 경사각, 주입공 심도)등을 변화 시키면서, 시멘트층의 안정성 분석을 실시하였다. 분석결과 낮은 주입압과 경사정 혹은 수평정에서는 시멘트층이 안정하였으나, 다른 조건에서는 시멘트층에서 주로 인장파괴가 관찰 되었다.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.161-172
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• 2017

점토광물은 지하수 바닥부터 산림에 이르는 지구의 얇은 표면에 해당하는 '크리티컬존(critical zone)'에 존재하는 금속원소의 지구화학적 순환에 중요한 역할을 한다. 입자 크기가 매우 작은 점토광물에 대한 원자 수준(atomistic scale)의 연구는 지구화학적 순환 과정에 대한 정확한 기작(mechanism)을 규명할 수 있을 뿐만 아니라 재료개발과 같은 산업분야에도 응용될 수 있다. 원자 간의 페어 퍼텐셜(pair potential)을 파라미터화한 힘 장(force field)을 사용하는 분자동역학(molecular dynamics) 컴퓨터 시뮬레이션은 원자 수준의 정보를 제공할 수 있기 때문에 실험과 함께 점토광물의 결정구조와 반응도 연구에 사용된다. 점토광물 시뮬레이션을 위한 힘 장으로는 이팔면체(dioctahedral) 광물을 기반으로 만들어진 ClayFF 힘 장이 보편적으로 사용된다. 삼팔면체(trioctahedral) 광물 시뮬레이션에도 ClayFF를 사용하는 연구가 보고되고 있으나, 같은 광물을 계산하더라도 각 연구마다 다른 파라미터 값을 사용하고 있기 때문에 파리미터 선택이 시뮬레이션의 정확도에 어떤 영향을 미치는지 체계적인 테스트가 필요하다. 이번 연구에서는 삼팔면체 광물인 수활석, 리자다이트, 활석을 대상으로 팔면체 마그네슘(Mg)의 원자간 페어 퍼텐셜을 나타내는 파라미터 'mgo'와 'mgh'를 각각 사용하여 분자동역학 시뮬레이션 계산결과를 비교하였다. 격자상수, 원자 간의 거리 등 삼팔면체 점토광물의 결정구조는 주어진 두 가지 파라미터에 관계없이 거의 일정한 결과를 보여주었지만, 진동 파워 스펙트럼(vibrational power spectrum)으로 계산한 수산기의 진동수는 파라미터에 따라 상대적으로 뚜렷한 차이를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.679-686
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• 2019

수용액으로부터 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착 평형, 동역학 및 열역학적 특성을 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 아닐린 블루의 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 통해 해석하였다. Langmuir 모델이 다른 모델들 보다 등온 데이터에 더 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리계수($R_L=0.036{\sim}0.068$)는 활성탄에 의한 아닐린 블루의 흡착 공정이 효과적인 처리방법이 될 수 있음을 나타냈다. 흡착속도상수는 유사일차속도 모델, 유사이차속도 모델 및 입자내 확산 모델에 적용하여 구하였다. 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착속도실험 결과는 유사이차 반응속도식에 잘 따랐다. 흡착 메카니즘은 입자내 확산 모델에 의해 경막 확산과 입자내 확산의 두 단계로 평가되었다. 흡착공정에 대한 깁스 자유에너지, 엔탈피 및 엔트로피 변화와 같은 열역학 파라미터들이 평가되었다. 엔탈피 변화(48.49 kJ/mol)은 흡착공정이 물리흡착이고 흡열반응임을 알려주었다. 깁스 자유 에너지는 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 더 높아졌다. 등량흡착열은 흡착제 표면의 에너지 불균일성 때문에 흡착제와 흡착질 사이에 상호작용이 있음을 나타내었다.

• 대한인간공학회:학술대회논문집
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• 대한인간공학회 1995년도 춘계학술대회논문집
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• pp.97-105
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• 1995

본 연구의 목적은 드는 작업에 있어서 한국 작업자의 적정하중을 구하여 중량물 안전기준을 정하는 것이다. 본 연구에서는 주어진 작업조건하에서 피실험자가 들어올릴 수 있는 적정하중을 결정하기 위 한 기준으로서 피실험자 자신에 의해서 인지되는 스트레스 정도를 이용하는 심리육체적 방법(Psychophysical method), 주어진 작업조건하에서 요추에 가해지는 압력을 이용하는 생체역학적 방법(Biomechanical method), 주어진 작업조건하에서 피실험자의 에너지 소모량을 이용하는 생리학적 접근법등이 이용되었다. 피실험자는 학생(n=3) 두개의 군으로 나뉘어진다. 실험에 들어가기 전에 피실험자에 대한 인체측정과 근력측정을 수행 하였다. 실험은 수직면에서 드는 빈도(1,2, 와 4회/분)와 드는 높이(0-8cm 와 47-102cm)를 조합한 6가지의 작업을 무작위로 선택하여 심리육체적 방법으로 각 작업에 대한 적정하중을 구하였다. 연구결과로서 피실험 자의 신체자료와 근력의 비교로부터 신체조건은 학생이 우수하였으나, 근력은 작업자가 우수하였다. 본 연구 에서 채택된 들기의 빈도가 변함에 따라 최대허용 하중은 변하였다. 작업자군에 대하여는 빈도가 증가할수록 최대허용 하중은 감소하였으며, 학생군에 대하여는 분당 1회와 분당 4회간의 유의한 차이가 있었다. 들기의 시작-종점의 변화에따른 최대허용 하중은 통계적으로 유의하지 않았다. 위의 두 결과는 들기의 빈도가 들기의 시작-종점보다 민감한 변수임을 가리키며 이는 미국 NIOSH의 결과와 일치한다. 심리육체적 방법을 사용하여 우리나라의 젊고 건강한 남성의 대부분(99%)을 고려하여 산출된 최대허용 하중은 미국 NIOSH 안전기준과 큰 차 이가 없음을 발견하였다. 또한 이 최대허용 하중은 인체역학적방법과 생리학적 방법을 사용하여 검토한 결과, 무리가 없는 수준임이 입증되었다. 본 연구의 결과를 토대로우리나라 젊고 건강한 남성에게 적합한 무게상수는 작업자군에 대하여 25.05kg, 학생군에 대하여 20.24kg 으로 나타나 이는 미국 NIOSH 안전기준과 대체로 일치함을 발견하였다.

• 대한화학회지
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• 제43권6호
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• pp.614-620
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• 1999

양이온 계면활성제인 Dodecylpyridinium chloride(DPC)와 Tetradecyltrimethylammonium bromide(TTAB)로 구성된 혼합계면활성제의 임계마이셀농도(CMC)와 반대이온의 결합상수(${\beta}$)를 $4^{\circ}C$에서 $36^{\circ}C$까지 전도도법으로 측정하였다. CMC와 ${\beta}$값의 온도에 따른 변화로부터 DPC/TTAB 혼합계면활성제의 마이셀화에 대한 여러 가지 열역학 함수값(${\Delta}C_p$, ${\Delta}G^o_m$, ${\Delta}H^o_m$ 및 ${\Delta}S^o_m$)을 계산하였다. ${\Delta}C_p$와 ${\Delta}G^o_m$은 측정한 온도범위 내에서 모두 음의 값을 나타내었으며, ${\Delta}S^o_m$은 모두 양의 값을 나타내었다. 한편 ${\Delta}H^o_m$은 낮은 온도에서는 양의 값을 그리고 높은 온도에서는 음의 값을 띠었다. 또한 이러한 열역학 함수값은 온도와 몰분율 조성 (${\alpha}_DPC$)에 따라 큰 변화를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.514-519
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• 2017

활성탄을 사용하여 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 acid green 27 염료의 흡착특성을 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich와 Langmuir 등온식을 사용하여 해석하였는데, Freundlich 식이 더 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n=0.293~0.387)로부터 활성탄에 의한 acid green 27의 흡착조작이 효과적인 처리방법이 될 수 있음을 알았다. 흡착속도실험 결과는 유사이차 반응속도식에 잘 맞았으며, 유사이차속도상수($k_2$)값은 acid green 27 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지값(10.457 kJ/mol)과 표준엔탈피변화값(76.946 kJ/mol)으로 흡착공정이 물리흡착이고 흡열반응임을 알았다. 298~318 K 범위에서 Gibbs 자유에너지값은 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 흡착반응은 온도가 올라갈수록 더 자발적으로 일어났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권7호
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• pp.31-38
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• 2014

소일 시멘트 혼합토의 역학적 성질을 파악할 수 있는 인자로서는 일축압축강도로 기존 연구사례에서 제시되었다. 본 연구에서는 저소성실트를 이용한 시멘트 혼합토의 일축압축강도 시험을 통해 실트함수비, 재령일, 시멘트 함유율에 대한 역학적 변화를 분석하였으며, Abrams가 제안한 B계수에 대한 변화를 기존연구사례와 비교 분석 및 시멘트 혼합토의 일축압축강도 예측식도 제안하였다. 상수 B계수값은 토질의 특성 및 재령일 등에 따라 변화였으며, B계수 변화의 적정성 여부를 일축압축강도로 분석한 결과 변수형태의 고려가 적정한 것으로 나타났다. Abrams 방정식을 적용하고 재령일, 시멘트 함유율과 재령일을 고려한 저소성실트 혼합토의 일축압축강도 예측식을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.29-36
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• 1987

초기균열을 갖는 대부분의 구초체는 부재크기가 증가함에 따라 강도가 저하한다. 이러한 현상을 크기효과(size effect)라고 한다. 유리, 금속, 콘크리트 동, 구조재료중에서 콘크리트는 비록 초기균열이 없더라도 이 size effect 현상을 보인다. 현존의 크기효과 법칙에 따르면 매우 큰 콘크리트 구조체는 거의 하중을 저하할 수 없다. 그러나 실제로는 초기 균열이 없는 경우 상당한 크기의 응력을 저항할 수 있다. 이러한 현상은 매우 큰 구조체와 작은 구조체는 강도기준의 적용이 합당하고, 그 중간 크기의 구조체는 비선형파괴역학의 적용이 합당함을 말한다. 이 논문에서는 비선형파괴역학에 근거하여 유도된 실험식에, 기존의 실험치를 이용하여 비선형회귀분석올 행하여 실험상수를 정함으로써 일축압축, 할열(splitting)인장 및 전단강도에 대한 실험식을 제시한다.

• 대한화학회지
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• 제40권6호
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• pp.420-426
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• 1996

순수 물에서 Sodium dodecylsulfate(SDS)와 Sodium dodecylbenzenesulfonate(DBS)로 구성된 혼합계면활성제의 임계미셀농도(CMC) 및 반대이온의 결합상수(${\beta}$)값을 15$^{\circ}C$에서 35$^{\circ}C$까지의 온도범위에서 전도도법으로 측정하였으며, 측정된 CMC 및 ${\beta}$값의 온도에 따른 변화로부터 SDS/DBS 혼합계면활성제의 미셀화에 대한 여러가지 열역학 함수값(${\Delta}C_p,\;{\Delta}G_m^{\circ},\;{\Delta}H_m^{\circ}$ 및 ${\Delta}S_m^{\circ}$)들을 계산하였다. 측정한 온도범위 내에서 SDS/DBS 혼합계면활성제의 미셀화로 인한 ${\Delta}G_m^{\circ}$와 ${\Delta}C_p$의 값들은 모두 음의 값을 그리고 ${\Delta}S_m^{\circ}$값은 모두 양의 값을 나타내었다. 이러한 열역학 함수값들의 온도 및 몰분율조성(${\alpha}_{SDS}$)에 따른 변화를 이용하여 SDS/DBS 혼합계면활성제의 미셀화를 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.705-711
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• 2019

전개형 반사판 안테나의 전개거동 특성을 해석적 그리고 실험적 방법으로 분석하고자 한다. Kane 방정식을 이용하여 전개형 안테나의 다물체 운동방정식을 공식화하였다. 복합재료 반사판의 구조변형 특성을 살펴보기 위해 FSDT(First-order Shear Deformation Theory)를 이용하여 빔 모델로 유한요소 정식화 하였다. 역진자 모델을 이용하여 안테나 전개시간에 따른 스프링 상수 그리고 댐핑 계수들을 결정하였다. 다물체 동력학 해석을 통하여 설계변수에 따른 안테나 반사판의 동적구조 특성을 확인하였고, 무중력 모사 전개실험을 통하여 해석결과 검증 및 거동특성을 실험적으로 관찰하였다.