• Title/Summary/Keyword: 섬유 분포 특성

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Maximization of the Output Voltage of a Cantilevered Energy Harvester Comprising Piezoelectric Fiber Composites (압전섬유복합재 외팔보 에너지 회수장치의 출력전압 최대화)

  • Kim, Seon-Myeong;Kim, Cheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.7
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    • pp.805-812
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    • 2011
  • In this study, a cantilevered energy harvester comprising piezoelectric fiber and epoxy composites was designed and analyzed electro-mechanically. In order to maximize the power of the cantilevered energy harvester, its exciting frequency was tuned to the first natural frequency of the beam. An efficient analysis method for predicting the output voltage of the beam was developed by using the finite element method coupled with piezoelectric behavior. By using this method, the effects of geometric parameters and various piezoelectric materials on power generation were investigated and the electric characteristics were evaluated. Design optimization of the beam geometries was performed for a base model. The optimum MFC design generated a maximum electric output of 40.1 V at a first natural frequency of 24.5 Hz.

The Preparation of Composite Fiber Adsorbents for Separation of Uranium from Seawater by Spinning(1) (방사 방법을 이용한 해수로 부터 우라늄 분리를 위한 복합재료 섬유흡착제의 제조(1))

  • Hwang, Taek-Seong;Hwang, Ui-Hwan;Park, Jeong-Gi
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.8
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    • pp.966-978
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    • 1995
  • Amidoximated composite fiber adsorbents were prepared for separation of uranium from seawater and characterized by various instrumental techniques, such as IR spectroscopy, CHN elemetal analyzer and SEM. The swelling ratios and yields of the AN-TEGMA and AN-TEGMA-DVB copolymers were decreased with an increase in crosslinklng agents, such as DVB and TEGMA composition. The yield of 85-92% and 82-88% of AN-TEGMA and AN-TEGMA-DVB copolymers respectively were found. The porosity was also decreased with increase in crosslinking compositions, and it was found that the AN-TEGMA-DVB porosity copolymers were smaller than the value of AN-TEGMA copolymer. We investigated that the adsorbent with the composite fiber adsorbents were well dispersed on the surface of Its by SEM. The optimum contents of containing adsorbent in the copolymer was 40 weight percent. The capacity of uraniyl ion through the composite fiber adsorbent containing the amidoxime group was miximized a pH level of 8. Also, if was found that the synthesized composite fiber adsorbent was good material, due to a pH level of 8.3 of seawater, for separation of uraniyl ion from seawater.

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Comparison of Interfacial Aspects of Carbon and Glass Fibers/Epoxy Composites by Microdroplet Tests at Low and Room Temperatures (상온 및 저온에서의 탄소와 유리섬유/에폭시 복합재료의 계면특성 비교)

  • Wang, Zuo-Jia;GnidaKouong, Joel;Kim, Myung-Soo;Park, Joung-Man;Um, Moon-Kwang
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.10 no.4
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    • pp.162-168
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    • 2009
  • As a preliminary study of optimum composite properties under cryogenic temperature, the comparison of interfacial properties of carbon or glass fibers reinforced epoxy composites was evaluated at ambient and intermediate low temperature, i.e., 25 and $-10^{\circ}C$ by using micromechanical techniques. Under tensile and compressive loading conditions, their mechanical modulus at low temperature was higher than that atambient temperature. Interfacial shear strength (IFSS) at ambient and low temperatures was compared to each other, depending on epoxy matrix toughness and apparent modulus at the interface. The IFSS was much higher at low temperature than that at room temperature because of the increased epoxy matrix modulus. Statistical distributions of tensile strengths of glass and carbon fibers were evaluated for different temperature ranges, which is dependent upon fiber's inherent flaws and rigidity.

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An Estimation of the Temperature-dependent Thermal Conductivity for Hybrid-fiber Reinforced Shield Tunnel Lining (하이브리드 섬유보강 쉴드터널 라이닝의 온도의존적 열전도도 추정)

  • Lee, Chang Soo;Kim, Yong Hyok
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.4
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    • pp.99-106
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    • 2012
  • This study presents estimation method of temperature-dependent thermal conductivity by using solution of inverse heat conduction problem. Time and depth temperature distribution data from full-scale fire test were used for estimating temperature-dependent thermal conductivity on hybrid-fiber reinforced shield tunnel lining. At short heating time, estimated thermal conductivity sharply decreased within $100^{\circ}C$. On the other hand, it reflected thermal properties of concrete and effect of steel fiber at heating time of measured maximum heating temperature. Thus arbitrary time should be determined to estimate temperature-dependent thermal conductivity in time zone of measured maximum heating temperature. Estimated temperature-dependent thermal conductivity is similar to results of other study.

와전류탐상과 유한요소해석을 이용한 Carbon/epoxy 튜브의 결함 평가

  • Kim, Chul-Woong;Lee, Jung-Soon;Um, Tae-Gun;Song, Il;Gu, Sang-Mo
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.75-75
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    • 2004
  • Carbon/epoxy는 기존의 금속재료에 비해 피로강도 및 기계적 특성이 매우 우수하다. 따라서 최근 튜브형태의 Carbon/epoxy 활용방안이 부각되고 있다. 그러나 Carbon/epoxy는 탄소재료의 특성상 고압, 충격 및 부식에 매우 취약하다. 또한, 장기간 고압피로 및 크리프에 노출될 경우, 금속재료에서는 관찰할 수 없는 층간분리(delamination)가 발생된다. 이러한 층간분리는 섬유방향과 평행하게 진전될 때 급격한 파손을 야기하므로 층간분리에 대한 메커니즘을 이해하고 그 방지책을 강구하는 것은 매우 중요하다.(중략)

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A study on the acoustic emission characteristics of laminated composite structures (복합재료 적층 구조물의 음향방출 특성 연구)

  • 박재성;김광수;이호성
    • Composites Research
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    • v.16 no.6
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    • pp.16-22
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    • 2003
  • This paper studied the AE(acoustic emission) characteristics of the laminated composite structures. The composite stiffened panels under the compressive loading emitted various AE signals when they buckled or changed the buckling modes. In addition, the failure initiated and propagation generated a lot of complex signals. From the continuous signal generation. we identified when the failures initiated and whether they propagated or not. The single lap joint of laminated plates under tensional load also generated AE signals when bonding region failed. The first failure occurrence and its propagation are monitored by generated AE signals. The characteristics of AE signals used in this analysis are cumulative hits, hit distribution, peak frequency of generated AE waveform and amplitude of signals. The analysis of AE signals shows that continuous increment of cumulative hits can be regarded as damage propagation and three dominant peak frequencies can correspond to typical failure modes in the laminated composites.

신서란 섬유를 이용한 종이제조 및 물성평가

  • 이현철;김봉용
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.14-14
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    • 2001
  • 현재 제지용 펄프 및 펼프 원료의 국내 자급상태는 매우 낮은 수준이다. 따라서 원료 가격변동과 환율에 따라 수익성은 물론, 원료 수급에도 큰 영향을 받게 된다. 최근 버 진펄프의 가격상승은 재생펄프 사용량과 고지수입량을 더욱 늘리고 있으며, 이들의 사 용에 따른 품질저하 개선노력도 꾸준히 행해지고 있다. 그러나 원가절감과 품질유지라 는 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡는 것은 그리 쉬운 일이 아니며 그 효과 또한 점점 미 미해 지고 있는 실정이다. 외국의 경우 이러한 문제점들을 펄프소재면에서 접근하여 해 결하고자 하는 시도가 있었다. 중국은 벗짚펄프를 제지용으로 적용하여 오랜 시행착오 끝에 성공을 거두고 있으며, 남미에서도 수수 등을 이용한 제지용 펼프 개발에 노력과 투자를 아끼지 않고 있다. 이는 제한된 원료의 사용만으로 직면하고 있는 여러 문제점 들을 해결하기가 힘들다는 언식에서 출발한 것이며, 새로운 원료개발 자체가 그 해결방 안으로서 충분한 가치가 있음을 보여준다고 하겠다. 이와 같은 맥락에 따라 국내에서 적용이 가능한 소재를 조사하였으며 우선적으로 신서란을 선택하게 되었다. 신서란은 뉴질랜드가 원산지로 알려져 있으며 오래전부터 제주도에 자생하고 있는 다년생 초본류이다. 수많은 경질섬유(hard fiber)중에서도 경제적으로 재배되는 유일한 작물로 선박용 로프, 그물, 범포 등의 원료로 사용되었으나 현재는 화학섬유로 대체되 어 그 사용이 전무한 실정이다. 선서란은 고강도와 우수한 유연성, 탄력성 및 양호한 광학적 성질을 가지고 있으며 무엇보다 척박한 땅에서도 생장이 왕성하여 재배가 쉽다 는 것이 가장 큰 장점이다. 본 연구는 펄프용 섬유로서 양호한 기본특성을 가진 신서란 을 이용한 펄프를 기존 제지공정에 일정량 투입함으로써 얻고자 하는 종이의 일반물성 개선 및 특수기능 향상에 도움이 되는 제지용 펄프로서의 가능성을 알아보고자 하였다.이어서 몇십%의 현을 억제하지는 못한다는 결론을 도출할 수 있었다. 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 한국과 미국 패션제품의 지난 십년간의 가격 과 품질의 상관관계는 매우 약한 정(+)의 상관을 가지고 있었다. 한국패션제품의 전체 서열상관계수의 평균은 0.091이었고, 미국의 상관계수 평균은 0.192였 다. 상관계수의 수치만으로 볼 때 한국보다는 미국 패션제품의 가격과 품질간의 상관관계가 조금 높게 나타났으나, 양국간 통계적인 차이는 없었다. 또한, 한국 패션제품의 경우에는 제품군의 가격대별 상관관계를 살펴보았는데, 그 결과 1만원 미만의 저가 제품군과 330만원이상의 고가의 제품군의 경우 부(-)의 상관계수를 나타냈다. 둘째. 1990년대 한국과 미국 패션시장의 가격과 품질간의 상관계수의 범위는 제품군별. 산업범주별 로 상이한 분포를 보이고 있었다. 패션제품군별로 보 면, 한국의 경우는 가장 높은 '여행용가방(r = 0.707)' 에서 가장 낮은 '자외선 차단화장품(r = -0.58)'까지, 그리고 미국 패션제품군의 상관계수의 범위는 '팬티 스타킹'의 0.820에서 '남성용 런닝슈즈'의 -0.472까지의 분포를 나타냈다. 마지막으로, 제품의 가격과 품질에 대한 정보를 소비자가 알 경우 얻을 수 있는 소비자의 구매이득 을 추산한 결과 패션제품시장에서 완전한 품질정보를 가지고 있다고 가정한 '현명한 사람'은, 최고가격의 제품만을 구입한다고 가정한 '부유한 사람들'의 구입방식에 비해 최고 좋은 품질의 상품을 총 지불액의 비율로 보아, 한국의 소비자는 약 50% 정도를, 미국의 소비자는 약 91%나 되는 액수를 절약하여 구매할 수 있는 것으로 나타났다. 이상의 본 연구의 결과를 종합하여 볼 때 한국과 미국 모두 제품군별, 그리고 산업범주별로 상관관계가 차이를 보이고 있어, 양국의 소비자들이 패션제품 의 품질을 평가함에 있어 오로지 가격에 대한

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A Morphological Comparison of Bamboo Zephyr Produced from Phyllostachys nigra var. henonis and Indonesian Gigantochloa apus (국산 솜대와 인도폐시아산 TALI를 이용한 대나무 Zephyr의 형태적 특성 비교)

  • Kim, Yu-Jung;Jung, Ki-Ho;Park, Sang-Jin;Roh, Jeang-Kwan
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.29 no.2
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    • pp.84-90
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    • 2001
  • To investigate morphological characteristics of zephyr produced from two bamboo species, Phyllostachys nigra var. henonis and Gigantochloa apus, basic anatomic properties were examined by scanning electron microscopy and image analysis. According to SEM observation, zephyr from Phyllostachys nigra var. henonis was not of uniform in shape and showed macro crack between vascular bundle sheaths. This may be attributes to the sclerenchymatous fibers connected closely, thus resulting in difficult separation of intercellular layer. Zephyr from Gigantochloa apus was of uniform in shape, which may be caused by easy separation of intercellular layer of sclerenchymatous fibers having thin cell wall and large cell lumen. By image analysis in cross section of two species, the ratio of vascular bundle sheaths and cell wall ratio of sclerenchymatous fibers were examined. The ratio of vascular bundle sheaths in Phyllostachys nigra var. henonis was lower than that in Gigantochloa apus. However, cell wall ratio of sclerenchymatous fibers in Phyllostachys nigra var. henonis was higher than that in Gigantochloa apus.

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Characteristics of NaOH-Activated Carbon Nanofiber as a Support of the Anode Catalyst for Direct Methanol Fuel Cell (NaOH 활성화된 탄소나노섬유의 직접 메탄올 연료전지용 연료극 촉매의 담지체로서의 특성 고찰)

  • Shin, Jung-Hee;Lim, Seong-Yop;Kim, Sang-Kyung;Peck, Dong-Hyun;Lee, Bung-Rok;Jung, Doo-Hwan
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.49 no.6
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    • pp.769-774
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    • 2011
  • Porous carbon nanofibers(CNF) were synthesized via NaOH activation at 700~$900^{\circ}C$, and the porous CNF-supported PtRu catalysts were evaluated for the anode in direct methanol fuel cells. The change of surface characteristics by NaOH activation was examined by analyses of the specific surface area and pore size distribution. The morphological and structural modification was investigated under scanning electron microscopy. The activity of catalysts supported on porous CNFs was examined by cyclic voltammograms and single cell tests. The pore formation on CNF by the NaOH activation was discussed, concerning the catalyst activity, when they were applied as catalyst supports.

Free Vibration Characteristics of a Composite Beam with Multiple Transverse Open Cracks (다중 크랙이 있는 복합재료 보의 자유진동 특성)

  • 하태완;송오섭
    • Composites Research
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    • v.13 no.3
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    • pp.9-20
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    • 2000
  • Free vibration characteristics of a cantilevered laminated composite beam with multiple non-propagating transverse open cracks are investigated. In the present analysis a special ply-angle distribution referred to as asymmetric stiffness configuration inducing the elastic coupling between chord-wise bending and extension is considered. The multiple open cracks are modelled as equivalent rotational springs whose spring constants are calculated based on the fracture mechanics of composite material structures. Governing equations of a composite beam with open cracks are derived via Hamilton's Principle and Timoshenko beam theory encompassing transverse shear and rotary inertia effect is adopted. The effects of various parameters such as the ply angle, fiber volume fraction, crack numbers, crack positions and crack depthes on the free vibration characteristics of the beam with multiple cracks are highlighted. The numerical results show that the existence of the multiple cracks in an anisotropic composite beam affects the free vibration characteristics in a more complex fashion compared with the beam with a single crack.

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