• 구강회복응용과학지
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• 제28권4호
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• pp.327-337
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• 2012

본 연구에서는 광중합형 석영 섬유인Quarts Splint$^{TM}$ Mesh를 중심으로 다양한 강화재의 의치상 보강 효과에 대해 알아보고자 하였다. 의치상 레진으로 Lucitone199$^{(R)}$와 QC-20을 사용하였으며 강화재로 폴리에틸렌 섬유인 Ribbond$^{(R)}$, Quarts Splint$^{TM}$ Mesh, 금속 격자 강화재를 사용하였다. $2.0{\times}10.0{\times}65.0mm$ 시편을 각각 10개씩 제작하였으며 $2.5{\times}10.0{\times}65.0mm$, $3.0{\times}10.0{\times}65.0mm$ 시편도 제작하였다. Lucitone199$^{(R)}$ 레진은 QC-20 레진보다 높은 굽힘강도를 나타내었으며, 대조군에서 유의차를 나타내었다(p<0.05). Lucitone199$^{(R)}$ 및 QC-20 레진으로 제작한 2.0 mm 두께 시편에서 굽힘강도는 금속 격자 강화재, Quarts Splint$^{TM}$ Mesh, Ribbond$^{(R)}$, 대조군 순으로 감소되었다. Lucitone199$^{(R)}$ 레진을 이용하여 제작한 두께 2.0 mm, 2.5 mm 시편에서 Quarts Splint$^{TM}$ Mesh로 보강한 군은 대조군보다 유의하게 높은 굽힘강도를 나타내었으며(p<0.05), 두께 3.0 mm 시편에서는 유의차가 없었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.179-188
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• 2018

본 연구에서는 새로운 형태의 패널식 보강토옹벽에 대한 현장 적용성 및 구조 안정성을 평가하기 위하여 두 개소 현장에서 현장계측을 수행하였다. 새로운 형태의 패널식 보강토옹벽은 접힘홈이 형성된 띠형 섬유보강재를 패널식 전면벽체에 매립된 C형 삽입구를 통해 직접 연결함으로써 보다 일체화된 구조를 형성시킨 보강토옹벽이다. 현장계측에서는 보강토옹벽의 시공 중 및 완료 후에 발생하는 전면벽체의 수평변위와 띠형 섬유보강재의 인장변형, 전면벽체에 작용하는 수평토압 등을 측정하고 분석하였다. 분석 결과, 보강토옹벽 시공 완료 후에 전면벽체에 작용하는 최대 수평토압은 Rankine 토압의 2/3 이하 수준이고, 전면벽체에 발생된 최대 수평변위는 보강토옹벽 높이의 0.5% 이하 수준이며, 보강재에 유발된 최대 인장변형률은 1.0% 이하로 나타나 두 현장의 보강토옹벽이 모두 안정한 상태를 유지하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.72-83
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• 2022

본 논문에서는 전도성 재료인 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강섬유(steel fiber, SF)를 함유한 시멘트 모르타르의 미세구조 및 전기적 특성, 압축강도에 미치는 영향을 연구하였다. 전도성 섬유보강 시멘트 모르타르(fiber-reinforced cement mortar, FRCM)의 비저항은 4-probe 방법을 이용하여 측정하였고, 압축강도는 압축시험을 기반으로 측정하였다. 이들의 성능은 플레인 모르타르(plain mortar, PM)와 비교, 검토하였다. 게다가 전도성 FRCM 파단면의 표면형상과 구성성분은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 에너지 분산형 X-ray 분광분석기(energy disperse X-ray spectrometer, EDS)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 모든 시편에서 양생재령이 경과됨에 따라 비저항이 점차 증가하는 반면, 섬유혼입률이 증가할수록 비저항은 상당히 감소하였다. 강섬유를 1.25%까지 추가하여도 시멘트 모르타르의 비저항에는 크게 영향을 미치지 않았다. 대조적으로, 탄소섬유는 낮은 함량(즉, 0.1~0.3%)에서도 비저항이 다소 감소하였고, 그 이후에는 현저히 저하되었다. 본 실험에 사용된 CF가 함유된 전도성 CFRCM의 침투 임계점은 0.4%이었고, 압축강도 성능을 유지하면서 전도성 효과를 극대화하는 최적의 탄소섬유 혼입량이라고 판단된다. 전도성 FRCM의 표면형상 및 구성성분 분석을 위해 SEM/EDS를 통해 파단면을 관찰하였다. 이러한 결과는 시멘트 모르타르 내에서 보강섬유의 미세구조 메커니즘을 확립하는 데 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.580-586
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• 2007

본 연구에서는, 프리폼 구조가 다른 4방향성 탄소/탄소 복합재를 제조하고, 그들의 열물리적 특성을 연구하였다. 탄소섬유 프리폼은 네 가지의 다른 간격의 섬유다발로 직조하였다. 직조한 프리폼들은 가압함침 및 탄화 공정을 통해 고밀도화하였다. 고밀도화된 복합재는 $2300^{\circ}C$에서 흑연화하였다. 이 복합재의 미세구조는 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 프리폼의 구조가 탄소/탄소 복합재의 열물리적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 연구하였다. 그리고, 열전달 및 열팽창 거동은 섬유의 보강방향과 프리폼의 단위 격자에 따른 여러 인자들로 연구 검토하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.279-286
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• 2019

본 연구에서는 기준압축강도 180MPa의 강섬유 보강 초고강도 콘크리트(UHSC)의 인장 특성에 관한 실험 연구를 수행하였다. 부피비 1%의 강섬유를 혼입하여 직접인장강도 시편과 3점 하중재하 휨 실험을 위한 프리즘 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 균열 유도를 위하여 시편 중앙에 노치를 설정하였으며, 각 평가방법에 따라 실험을 수행하였다. 우선, 콘크리트의 균열 후 거동 특성을 파악하기 위하여 직접인장강도 실험을 수행하여 응력-변형률 곡선을 분석하였으며, 3점 하중재하 휨 실험을 통하여 하중-CMOD 곡선을 얻고, 역해석을 수행하여 응력-변형률 곡선을 분석하였다. 직접인장강도 실험과 3점 하중재하 휨 실험의 인장거동 특성은 유사하게 나타났다. 또한, SC 구조설계지침에서 제시하고 있는 인장응력-변형률 곡선 모델링을 수행하고, 측정값과 예측값의 비교분석을 수행하였다. 재료감소계수가 1.0일 때, 변형률이 0.02일 때까지 예측값은 측정값과 유사하게 나타나지만, 재료감소계수가 0.8일 때, 예측값은 측정값의 최소값에 근접한다. 또한, 변형률이 0.02를 초과하는 구간에서는 SC 구조설계지침에 의한 예측값이 측정값을 과소평가한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.173-182
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• 1996

An analytical model has been developed to predict the elastic properties of a filled resin reinforced by chopped fibers, a three-phase composite such as a filled sheet molding compound(SMC). In the model the matrix material and fillers form an effective matrix. The effective matrix is then considered to be reinforced with long fibers lying in the sheet plane but randomly oriented in the plane. Expressions for the resulting transversely isotropic composite properties are explicitly presented. Using this model, the Young's and shear moduli are calculated for the SMC sample with filler weight fraction of 35% and fiber content of 30%. The same properties are also determined experimentally. The agreement between the calculated and measured elastic moduli is found to be very good for the in-plane properties. However, the out-of-plane properties show a large difference because the effect of voids is not taken into account in the model.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.179-186
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• 2009

고강도콘크리트의 취약점으로 지적되고 있는 화재시의 폭렬현상에 대한 대책을 마련하기 위해 각 계의 노력이 활발한 현 상황에서 각종 폭렬 저감성 재료 및 새로운 개념의 소재에 대한 적정 혼입비율을 구명해야 하는 긴요한 상황이다. 본 연구에서는 메타카올린, 페타이어칩, 폴리프로필렌섬유 및 강섬유의 4가지 기능성 소재를 대상으로, 기본적인 품질 요건은 물론, 내화성능에 최적의 효과를 나타낼 수 있는 배합비를 실험적, 통계적으로 도출하고자 하였다. 여기서, 실험은 4인자 3수준의 직교배열표를 이용하여 최소실험법으로 계획하고, 통계적 분석은 반응표면분석 기법을 이용하였다. 그 결과, 80 MPa급 고강도콘크리트의 내화성능 보강인자로 선정된 기능성 소재간에는 복합 사용시 상호 보완적인 기여를 하는 것으로 확인되었다. 한편, 반응표면분석을 통해 도출한 내화성능 보강인자의 최적조건은 메타카올린을 실리카퓸 대신 80% 수준으로 용적치환하고, 폐타이어칩은 잔골재 대신 3% 수준으로 용적치환하는 경우와 폴리프로필렌 섬유를 전체용적에 대하여 0.2% 수준으로 첨가하는 한편, 강섬유를 혼입하지 않는 것이 고강도콘크리트의 기초 특성과 내화특성을 고루 만족할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.10-18
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• 2012

기존 보강에 대한 연구는 대부분 장방형 보에 대해 휨 보강에 대한 연성 및 내력 증대에 대하여 주로 연구가 되었다. 그리고 일반적으로 철근콘크리트 보-슬래브 구조에서는 시공의 특성상 보와 슬래브의 콘크리트가 동시에 부어넣기되기 때문에 경화 후 일체가 되어 인접한 슬래브는 보의 플랜지를 이루어 보의 강성을 높이고 압축응력을 지지하는 면적을 넓혀 주는 T형보단면을 갖지만 T형보의 휨 거동에 대해 유용한 자료는 부족한 실정이다. 본 연구는 철근콘크리트 T형보를 제작하여 보강재 종류와 위치별로 전단 보강을 실시하여 보강효과 및 구조적 특성을 파악하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 각종 실험결과를 종합한바, 탄소섬유막대 보강은 콘크리트 내부에 매입되어 일체 거동함으로써 파괴시 거동 및 내력 및 강성 향상 면에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 강판 보강은 강성 및 전단내력은 증대 되었으나 보강강도는 큰데 반해 콘크리트와 부착성 저하에 의해 낮은 보강효과를 보였다. 섬유시트 보강은 보강효과는 우수하나 파괴 시 부착성의 한계로 의해 계면박리가 나타나 이에 대한 대책이 필요할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.121-127
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• 2012

지금까지 연구된 고인성 섬유 복합체의 주요 결합재는 시멘트이다. 이 연구의 목적은 시멘트를 전혀 사용하지 않은 고로슬래그 기반 알칼리 활성 모르타르와 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유를 이용하여 고인성을 나타내는 복합체에 대한 가능성을 검토하는 것이다. 이를 위하여 알칼리 활성화제 종류에 따라 균일한 섬유 분산성을 확보하면서 섬유 혼합을 용이하게 하기 위한 적절한 모르타르의 유동성 및 점성을 갖는 두 가지 배합을 결정하였고, 복합체의 기본적인 성능을 평가하기 위하여 슬럼프 플로, 압축강도, 일축인장, 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 두 가지 배합의 슬럼프 플로는 평균 465 mm로 나타났고, 약 2% 정도의 인장 변형 성능과 다중 미세균열을 나타내는 것을 확인하였다. 이를 통하여 시멘트를 전혀 사용하지 않고도 변형률 경화 거동에 의한 고인성을 나타내는 섬유 복합체의 개발 가능성을 입증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.135-142
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• 2024

이 연구의 목적은 고연성·친환경 건설 재료인 하이볼륨 슬래그 섬유보강 복합재료에서 물결합재비와 섬유 종류가 압축강도와 인장성능에 미치는 영향을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 물결합재비와 섬유의 종류를 다르게 혼입하여 4가지 배합의 실험체를 제작하였고, 압축 및 인장실험을 수행하였다. 실험 결과, 압축강도는 섬유 종류에 따른 영향은 미미하였으나, WB40 계열 배합에 비해 WB50 계열 배합이 29 % 낮은 것으로 나타나 물결합재비에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 반면 인장특성에는 물결합재비 영향보다 섬유의 종류에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 인장변형성능은 2.9 %에서 6.2 %로 측정되었으며, PVA 계열 배합에 비해 PE 계열 배합이 1.63 배~2.14 배 높은 것으로 나타났다. 또한 PE 계열 배합의 균열패턴도 더 우수한 것으로 나타났다.