• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.233-238
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• 2020

최근 우주 항공 분야 발전으로 인해 NBR에 대한 관심이 높아지고 있으나, HNBR의 항공용 윤활유 관련 연구는 많지 않고, 특히 가혹인자들에 대한 가속수명 평가는 그렇게 많이 보고되지 않고 있다. 본 연구에서는 항공분야에 사용되는 HNBR(Hydrogenated Acrylonitrile Butadiene Rubber) 제품의 가속수명을 평가하기 위해 성능평가 인자로 인장강도를 채택하고, 성능 노화특성에 영향을 미치는 가속 스트레스 인자를 온도로 정의했다. 가속 스트레스 인자는 온도(60 ℃, 80 ℃, 100 ℃)로 정하여 시간(0 ~ 720시간)에 따른 인장강도 변화를 측정한 결과값으로 결정했다. 가속 조건은 일정 기간 동안 노화된 시편을 오븐에서 꺼내어 24시간 상온에서 방치한 후, 시험편을 KS M 6518에 명시된 기준에 따라 아령형 3호 시편을 제작하여 가속수명 평가의 한 요소인 인장강도를 측정하였다. 아레니우스 모델을 이용하여 얻어진 활성화 에너지 값은 0.895임을 알 수 있고, 형상모수는 1.152이었으며, 20℃에서 항공용 오일에 침지한 HNBR 시편의 인장강도로부터 얻어진 특성수명은 272,256시간, 평균수명(MTTF)는 258,965시간, B10 수명은 38,624시간이었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권2호
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• pp.206-219
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• 2013

발해의 고구려 계승을 보여주는 중요한 유적인 연해주 콕샤로프카-1 평지성에서 출토된 토벽체 4점을 과학적으로 분석하여 재료의 물리화학적 특성과 소성온도를 추정하고자 하였다. 분석 결과, 단면의 입자구성은 점토질과 석영, 장석 등이 혼재해 있으며, 일부 시편에서는 내부에 탄화된 유기물이 확인되었고, 이는 토벽의 강도를 높이기 위해 첨가된 것으로 판단된다. 결정구조 분석을 통해 주 구성광물을 동정한 결과, 석영(Quartz), 일라이트(Illite) 등이 확인되었으며, 일부 토벽의 표면 단장에 사용된 백색물질은 주 구성광물이 규선석(Silimanite)으로 밝혀졌다. 또한 대부분의 시편에서 적철석(Hematite)이 동정된 것과 다르게 뮬라이트(Mullite)가 존재하는 시편도 있는 것으로 보아 일부는 고온소성된 것으로 판단된다. 열분석에서는 $800{\sim}1,000^{\circ}C$ 사이에서 물라이트로 변화하는 발열피크가 존재하지 않고, $900^{\circ}C$ 이상에서 흡열피크가 존재하는 것으로 보아 $900^{\circ}C$ 이상에서 소성되었음을 추정할 수 있다.

• 한국포장학회지
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• 제29권1호
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• pp.51-57
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• 2023

이 연구에서는 고압 균질기를 통해 제작된 CNF 수 분산액을 PLA에 적용시키는데 있어 비용과 생산 효율성을 고려하여 동결 건조 방식이 아닌 오븐 건조를 통해 수분을 제거한 ODCNF를 제조하였다. 건조 후 고형화된 CNF 분말을 생분해성 고분자인 PLA에 접목시켜 압출, 사출 공정에서 발생하는 전단응력으로 재분산을 유도하였고, 성공적으로 시편이 만들어졌다. 제작된 시편에 대하여 진행된 전계방사 전자현미경 측정을 통해 셀룰로오스 입자가 PLA 매트릭스 내에 함침되어 있는 것을 확인하였다. 또한 시차주사열량계 측정에서 ODCNF가 PLA에 적용되었을 때 결정화도 상승과 냉 결정화 온도가 앞당겨지는 것을 확인하였다. 그리고 냉각 과정에서 결정이 생성되는 것을 통해 실제 생산 공정에 적용할 경우, 친환경 핵제로써 역할을 수행할 수 있을 것으로 판단하였다. 추가적으로 유변물성 측정기를 통해 첨가된 ODCNF가 PLA의 점도를 과도하게 증가시키지 않아 기존 공정 조건에 그대로 적용할 수 있음을 확인하였고, 이는 제작된 시편을 통해서도 알 수 있었다. 동적 점탄성 특성에서는 첨가된 ODCNF 입자의 필러 효과와 향상된 결정화도로 인해 유리상과 고무상에서 모두 저장 탄성율의 비율이 PLA에 비해 높게 유지되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구결과를 바탕으로 대량 생산이 가능하고, 생산단가를 낮춘 ODCNF를 이용하여 CNF/PLA 기반의 100% 생분해성 복합재 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1377-1384
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• 2010

본 논문에서는 솔더 재료 중에서 가장 많이 사용되어 온 Sn37Pb 솔더에 대한 변형거동을 가장 정확히 나타낼 수 있는 재료 모델을 결정하기 위한 방법을 연구하였다. 이를 위해 실제 전자패키지와 유사한 변형 거동을 보이는 시편을 제작하였고 상온에서 $125^{\circ}C$ 까지의 열 사이클 하에서 모아레 간섭계를이용하여 변형을 측정하는 실험을 수행하였다. Sn37Pb 솔더에 대해 세 가지 서로 다른 구성방정식을 적용하여 시편에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 실험 결과 나타난 시편의 굽힘 변형과 해석 결과나타난 굽힘 변형을 비교하였고, 세 가지 재료모델의 계수를 미지수로 놓고 최적설계 기법을 적용하여 유한요소 해석과 실험 결과가 최대한 일치하는 계수 값을 결정하였다. 이를 통해 Anand 에 의해 제안된 구성방정식이 솔더의 거동을 가장 잘 표현한다고 결론을 낼 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.171-177
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• 2005

지하공간에서의 화재는 인명 및 재산피해 뿐만 아니라 지하구조물에 심각한 손상을 발생시킨다. 이러한 화재로부터 구조물을 보호하기 위해서 화재에 의한 지하구조물 시공재료의 손상을 파악하는 것은 매우 중요한 사항이다. 본 연구에서는 화재에 의한 지하구조물의 손상을 파악하기 위하여 지하공간 화재모의시험 가열로를 제작하였고, 쉴드 TBM 콘크리트 세그먼트시편에 대하여 모의 화재실험을 수행하였다. 수행된 실험은 5분에 $1,200^{circ}C$에 도달하여 1시간동안 유지한 후 2시간에 걸쳐 소화되는 RABT곡선을 모사하였다. 시험체내에 설치된 온도센서로 확인한 결과, 화재면으로부터 약 20cm까지 폭렬이 발생하였다. 또한 시험이 완료된 블럭시편으로부터 채취된 코어시편에 수행된 물리$\cdot$화학적 실험을 통하여 폭렬면으로부터 약 l0cm까지 시공재료의 특성이 저하되었음을 확인하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권3호
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• pp.194-211
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• 2012

풍납토성은 한성백제시기에 해당하는 주거지와 토기 등이 다량으로 확인되고, 고고학과 자연과학적 연구가 다양하게 진행되면서 학계의 주목을 받고 있는 유적이다. 특히 근래에 발굴 조사된 풍납토성 라-19호 주거지 바닥에서 주거지 토양과는 특성이 상이한 점토성분의 토양이 확인되었는데, 이 토양은 토기를 제작하기에 적합한 정도의 점성을 가지며, 혼입물이 포함되어 있는 것으로 볼 때 고고학적 입장에서는 토기제작을 위한 태토로 추정하고 있다. 이를 동일 유적지 경질무문토기 2점과 광물학적, 지구화학적 분석결과 구성광물이 유사하게 나타났으며, 주성분원소와 미량원소, 희토류원소의 거동패턴 또한 매우 유사하여 토기제작에 사용된 토양일 가능성을 가진다. 또한 온도별 소성시편을 제작하였으며, 광물학적 특성을 이용하여 소성온도를 추정하였다. 토기의 소성온도 추정결과 붉은색토기는 $550{\sim}600^{\circ}C$, 갈색토기는 $900{\sim}1,000^{\circ}C$로 추정되고 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권3호
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• pp.143-150
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• 2007

본 연구에서는 고무제품의 수치 안정성과 성능유지에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 특성 중 하나인 온도변화에 따른 고무재료의 경도변화를 고찰하였다. 새롭게 제작된 Inter-national Rubber Hardness Degree(IRHD, Normal type) 경도측정 시험기를 사용하여 미충전된 NR과 SBR 시편의 여러 온도에서 경도변화를 측정하였으며 Young's modulus 값과 비교하였다. NR과 SBR 모두 유리전이온도 근처에서 경도와 Young's modulus의 급격한 변화를 보였다. 온도가 증가함에 따라 경도와 Young's modulus 값이 증가하는 경향을 보였으며 이는 분자의 운동성과 엔트로피 영향으로 해석할 수 있다. 카본블랙과 실리카가 충전된 NR과 SBR의 경우 충전제의 함량이 증가함에 따라 경도에 미치는 온도의 영향이 감소함을 관찰하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3D호
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• pp.271-278
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• 2010

반강성 포장은 공극률이 큰 개립도 아스팔트 혼합물의 공극에 시멘트 페이스트를 침투시켜 아스팔트 포장의 연성과 콘크리트 포장의 강성을 동시에 이용하는 포장형식이다. 반강성 포장은 콘크리트 포장에 비해 평탄성이 좋고 주행에 의한 진동이나 소음을 저감할 수 있으며, 아스팔트 포장에 비해 소성변형이 적고 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 반강성 덧씌우기 포장을 시험시공하여 반강성 포장의 온도저감 효과를 조사하였고 시편을 제작하여 옥외에서 온도 및 중량을 측정하여 반강성 포장의 온도저감 및 보수 효과를 확인하였다. 상용 3차원 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.8로 반강성 포장과 아스팔트 포장을 구조해석하여 하중재하 위치에서의 수평 및 연직방향 응력과 변형률을 비교하고 다층탄성해석 프로그램 Bisar 3.0으로 검증하였다. 구조해석 결과를 바탕으로 피로균열을 예측하여 반강성 포장과 아스팔트 포장의 공용성을 비교하였다.

• 한국자기학회지
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• 제11권5호
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• pp.184-188
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• 2001

DC-스퍼터를 이용하여 기판온도를 실온과 20$0^{\circ}C$로 변화시켜 , 균일한 내부구조를 갖는 구조와 결정립내부에 미세한 자가정렬나노구조(SONS)를 갖는 Co-22%Cr 합금 박막을 각각 제조하고 이들의 미세구조와 도메인구조를 투과전자현미경(TEM)과 자기력현미경(MFM)을 이용하여 확인하였다. Co가 먼저 부식되도록 조치하고 관찰한 투과전자현미경 결과, 실온에서 제작된 박막의 경우에는 결정립 내부가 균일한 조성을 보인 반면, 기판온도가 20$0^{\circ}C$인 Co-22%Cr합금 박막은 결정립 내부에 SONS를 형성하여 판상의 미세 Co-과잉상을 가지는 특이한 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. 자기력현미경에 의해 확인된 결과, SONS가 없는 시편(기판온도를 실온으로 유지한 경우)은 주기 5000 정도의 미로형 도메인(domains)이 생겼다. 미로형 도메인은 결정간의 교환에너지가 큰 경우 발생하는 구조로서 고밀도 자기기록이 불리할 것이 예상되었다. 이와 비교해서 SONS가 생성된 (기판온도를 20$0^{\circ}C$로 유지한 경우)시편은 주기 500 정도의 매우 미세한 구형 도메인을 보였다. 미세구형 도메인은 각 도메인간의 교환에너지가 작아 열적 변화에도 데이터가 안정하므로 고밀도 기록에 유리하다고 예상되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.