본 연구에서는 고가의 실리카흄의 대체재로 활용가능한 메타카올린, HMBA의 치환율에 따른 고강도모르타르의 유동특성 및 역학특성에 대하여 비교 분석하여 그 성능을 규명하여 실리카흄의 대체재로 활용가능성을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 본 연구의 유동특성 및 역학특성 실험결과 굳지않은 모르타르에서 목표 플로우를 도달하기 위하여 치환율이 커질수록 고성능감수제의 첨가량이 증가하였으며, 공기량은 치환율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타냈다. 또한, 역학특성에서 압축강도, 인장강도, 휨강도에서는 Plain보다 실리카흄과 메타카올린 HMBA을 치환한 배합이 강도가 높았으며, 치환율이 커질수록, 재령이 증가할수록 압축강도는 증가하는 경향을 나타냈으며, 각각의 혼화재를 치환한 배합의 강도는 큰 차이를 나타내진 않았지만, HMBA보다 실리카흄과 메타카올린을 치환한 배합이 강도가 다소 높은 경향을 나타냈다. 따라서, 메타카올린과 HMBA를 첨가한 모르타르의 유동특성 및 역학특성을 비교 분석한 결과 고가의 실리카흄의 대체재료로 활용가능성을 확인 할 수 있었다.
다양한 용도로 사용되고 있는 라미네 이 팅 직물은 주로 별도로 제조된 고분자 필름 또는 막을 접착제, 열, 압력 등을 이용하여 기포(基布)와 결합시키는 방법으로 제조되어 진다. 이축연신시킨 Poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) sheet는 매우 우수한 높은 투과성을 지니는 다공성 물질이 며, 본 연구에서는 이 막을 나일론 직물에 라미네이팅시킨 투습방수직물을 시료로 사용하여 라미네이팅 후의 역학특성 변화를 분석 하였다. 라미네이팅에 따른 투습방수직물의 물성과 역학특성의 변화에 관하여 살펴본 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 3-layer 라미네이팅 직물(base fabric-PTFE membrane-knitted lining)의 인열강도는 2-layer라미네이팅 직물 (base fabric-PTFE membrane)에 비해 매우 높게 나타났으며, 가공 전 직물과 비교하여 코팅직물에서 나타난 것과 같은 인열강도의 감소는 나타나지 않았다. 직물-PTFE 막 복합체 의 경우, 라미네 이 팅 이 파단강도 및 파단신도 의 증가에 기여 한 것으로 나타났으며 특히 3-layer 라미네이팅 직물의 경우, 신장률이 20%를 넘어서면서 강도가 현저히 증가하였다. 의복을 착용하였을 때 가해질 수 있을 정도의 소변형(small deformation) 하에서의 역학특성 에 있어서는 라미네이팅에 의해 전단특성이 가장 유의한 변화를 나타내었다. 전단강성(G)과 전단 히스테리시스 (2HG,2HG5)모두 증가하였고, primary hand value 중에서는 stiffness 가장 현저한 증가를 나타내었다
실의 역학적 특성은 실을 구성하고 있는 섬유의 역학적 특성은 물론 실의 구조적 특성에 의존한다. 실의 구조적 특성은 구성 섬유의 경로에 따라서 결정이 되는데 지금까지는 주로 이상 나선 구조 모델로 가정한 후 실의 역학적 특성을 고찰하여 왔다[1]. 그러나 실제로 꼬임이 있는 실을 방출할 경우 꼬임을 부여하는 과정에서 구성 섬유들 간에 걸리는 장력의 차이에 의하여 섬유들은 실의 외부에서 내부로 또는 내부에서 외부로 이동하게 된다. (중략)
금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.
방사성 폐기물의 안전한 처분을 위해서는 암반의 역학적, 열적, 유체 거동 뿐 아니라 암반과 물 사이의 물리 화학적 상호작용을 이해할 필요가 있다. 또한 지질구조, 지하현지응력, 습곡, 열수작용, 마그마의 관입, 판구조 등과 같은 많은 조건을 모델링하고 예측하기 위해서는 암석의 역학적, 수리적 특성을 알아야 한다. 이 연구는 심부 암반에 폐기물 처분과 관련된 암석역학적인 사항들에 대해 연구들에 기초하고 있다. 이 논문은 변하는 온도 상태에서 암반의 역학적 수리적 거동, 암반의 열-수리-역학적 상호작용 해석과 불연속 암석의 거동 특성 등을 포함한다. 역학적 특성은 Interaken 암석역학 시험 시스템으로 측정되었으며, 수리적 특성에는 순간 증압 투수계수 측정 시스템이 사용되었다. 모든 결과에서 암석 특성은 온도 변화에 민감함을 보였다.
본 연구는 직물구조인자인 위사밀도와 직물의 조직을 변화시켜 시직한 면직물을 이용하여 역학특성 및 태의 변화를 KES-FB System을 이용하여 측정하였다. 그 결과 위사밀도가 증가할수록 굽힘특성 및 전단특성이 증가하는 것으로 나타났고, 위사밀도의 변화에 따른 역학특성치 중 굽힘 및 전단특성의 값은 평직이 높게 나타났으며, 인장특성, 압축특성 그리고 표면특성의 값은 조직 및 밀도에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 한편, 위사밀도 변화에 따른 의복착용성능 중 WC/T, MMD/SMD를 제외한 B/W 및 2HG/G, 2HB/B, 2HB/W, W/T, 그리고 WC/W는 위사밀도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 위사방향의 직축은 굽힘특성, 전단특성, 압축회복도(RC), 표면거칠기(SMD), 태와 의복착용성능에 높은 상관을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 Tightness는 굽힘특성, 전단특성, 압축특성 그리고 표면 마찰계수와 높은 상관을 보였고, 기본태 및 T.H.V., 의복착용성능에도 높은 상관이 있는 것으로 나타났다.
사회가 발달하여 감성사회로 접어들면서, 섬유산업도 새로운 감성소재를 개발하기 위한 연구를 추구하고 있다. 이러한 분야의 연구수단으로 생체모방(Biomimetics)을 활용하는 연구개발이 활발히 진행되고 있는데, 이중 미래지향적인 차세대 섬유로 Morphotex(R)를 이용한 Morpho 직물이 있다. 감성소재분야에서 '구조발색섬유'라고 불리어지는 독특한 색미를 가진 섬유소재인 Morphotex$^{(R)}$는 남미의 MORPHO 나비 날개의 구조적 발색원리를 모방하여 만든 광발색섬유로 염료와 안료를 사용하지 않는 친환경섬유이면서 고기능성과 쾌적성을 겸비한 소재로 요즘 많은 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 구조발색 소재를 이용하여 제직한 감성의류소재 직물의 감량조건에 따른 감성특성을 비교.분석해보았다. 먼저 구조발색 소재로 제직 된 직물의 감량공정특성에 따른 구조발색 소재 직물의 인장 인열 특성을 분석하였으며 또한 KES-FB system으로 구조발색 소재 직물의 역학특성을 측정하고 측정한 역학특성으로부터 감성태를 평가해 보았다.
1970년대부터 고온을 받은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 열응력 등 콘크리트에 영향을 미칠 수 있는 내적, 외적 인자들의 역학적 특성은 조사되어 왔다. 특히, 골재의 열적 특성이나 냉각 방법은 잔존 역학적 특성을 평가하는데 가장 중요하다. 본 연구에서는, 골재 종류와 냉각 방식에 따른 콘크리트의 역학적 특성에 대해 평가했다. 본 연구에서는 열적특성이 다른 일반 골재와 경량골재를 사용했다. 또한, ${\O}100{\times}200mm$ 원주형 공시체를 사용하여 목표 온도, 서냉 및 급냉조건 후에 역학적 특성을 평가하였다. 결과적으로, 보통 골재를 사용한 콘크리트는 경량골재를 사용한 콘크리트보다 냉각조건이 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 그리고 냉각 속도가 빠르지 않을수록 콘크리트의 잔존 역학적 특성이 크게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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