• 고무기술
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• 제11권1호
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• pp.12-26
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• 2010

각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.

• 한국광학회지
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• 제32권5호
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• pp.230-234
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• 2021

열응력 완화 기술은 고출력 레이저 다이오드의 빔의 품질과 안정성을 향상시키기 위한 주요 요소기술로 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 레이저 다이오드 바(LD-bar) chip-on-submount (CoS)에 발생하는 열응력 분포 양상을 SolidWorks 소프트웨어를 사용하여 해석하고, 마이크로-홈 구조 도입에 따라 열응력 완화에 미치는 영향을 체계적으로 분석한다. 마이크로-홈 구조는 누적응력을 차단하는 효과가 있는 반면, 열흐름을 방해하는 역기능도 있으므로, 시스템 구조와 방열금속판 두께에 따라 홈 깊이를 최적화할 필요가 있다. 간단히 도입된 예시구조에 대하여, LD-bar CoS의 칩 홀더 금속판에 도입하는 마이크로-홈 구조 최적화를 통해 칩 전면부 표면 응력을 마이크로-홈 구조가 없는 경우의 약 1/5 정도로 낮추었다. 향후 초고출력 시스템에서 방열을 위한 열저항과 광출력 빔크기를 최소한으로 유지하면서, 열응력을 효과적으로 완화시키는 구조로 활용이 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제58권3호
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• pp.251-257
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• 2014

Poly(methyl acrylate)-poly(acrylonitrile) 공중합체의 응력완화 실험은 용매기를 부착한 인장 시험기를 사용하여 여러 온도의 공기 중, 증류수 용액에서 실행하였다. Eyring-Halsey 모델의 이론적인 응력완화식에 응력완화 실험 결과를 적용하여 여러 가지 유동 파라메타를 계산하였다. 비결정성 영역에서의 유동단위의 고찰을 위하여 유동 파라메타와 결정크기로부터 섬유고분자 물질의 자체확산, 홀 부피, 점성, 열역학파라메타 등을 계산하였다. 이들 시료의 유동 파라메타는 유동 단위의 홀부피, 자체확산, 유동 열역학 파라메타와 직접적인 연관을 갖는 것으로 규명되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1050-1059
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• 2019

비결정성 영역에서의 유동단위의 고찰을 위하여 유동 파라메타와 결정크기로부터 폴리아미드 섬유고분자 물질의 자체확산, 홀 부피, 유동 열역학 파라메타 등을 계산하였다. 폴리아미드 섬유의 응력완화 실험은 용매기를 부착한 인장 시험기를 사용하여 여러 온도의 공기, 증류수, 산, 염기 용액에서 실행하였다. REM 모델의 이론적인 응력완화 식에 응력완화 실험 결과를 적용하여 여러 가지 유동 파라메타를 계산하였다. 이들 시료의 유동 파라메타는 완화 스펙트럼, 자체확산, 점도 및 유동 활성화 에너지와 직접적인 연관을 갖는 것으로 규명되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권1호
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• pp.16-22
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• 1998

This paper addresses a method which can be used for analyzing thermal stresses of a functionally graded material(FGM) using semi-analytical approach. FGM is a nonhomogeneous material whose composition is changed continuously from a metal surface to a ceramic surface. An infinite one dimensional FGM plate is considered. The temperature distribution in the FGM is obtained by approximate Green's function solution. To expedite the convergence of the solutions, alternative Green's function solution is derived and shows good agreement with results from finite difference method. Thermal stresses are calculated using temperature distribution of the plate.

• 유변학
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• 제7권1호
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• pp.28-34
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• 1995

고체가 아닌 계인 마요네즈에 대해 Couette형 점도계를 사용하여 일정한 전단속도에 서 시간과 더불어 전단응력이 감소하는 응력완화 곡선을 온도 2$0^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 3$0^{\circ}C$, 34$^{\circ}C$, 4$0^{\circ}C$ 에서 얻었다 이현상을 설명하기 위하여 구조가 형성되는 flow unit 2와 구조가파괴되는 flow unit 3에 대한 fraction (X2, X3)사이의 평형을 생각하고 X2 와 X3 에 해당하는 항에 실 험적 조건인 s=p(t0+t)의 관계를 적용하여 다음과 같은 응력완화에 관한 식을 구하고 이식을 실험결과에 적용하여 유동파라메타를 구하였으며 그 파라메타중의 평형상수 k와 실험 온도 를 이용하여 열역학 파라메타를 구하였다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1996년도 추계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.17-17
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• 1996

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.612-618
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• 1998

$SiCl_4/C_3H_8/H_2$계를 사용하여 흑연기판 위에 순수한 SiC층과 SiC/C FGM층을 CVD법에 의해 증착한 후 thermal shock 시험을 통하여 두 시편의 열적 성질을 조사하였다. Thermal shock 시험시 두가지 시편 내부의 이론적인 열응력 차이를 알아보기 위해 상용프로그램을 이용하여 시편내의 온도분포, 열응력 분포를 계산하였다. SiC/C FGM층을 증착한 시편이 순수한 SiC층을 증착한 시편보다 계산상으로 경계면에서 우수한 열응력 완화효과를 나타내는 것으로 판단되었고 실험적으로로 FGM 시편의 경우 $\Delta$T=1600K의 열충격에도 견딜수 있는 것을 확인하여 이론과 실험이 일치하는 것을 입증하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.245-250
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• 2011

Poly(acrylonitrile)-poly(vinyl chloride) 공중합체 섬유의 비결정성 영역에서의 자체 확산 계수와 홀 부피를 응력완화 실험으로 규명하였다. 응력완화 실험은 용매기를 부착한 인장 시험기를 사용하였다. 이론적인 응력완화식 에 응력완화 실험 결과를 적용하여 여러 가지 유동 파라메타를 계산하였다. 유동 파라메타로부터 섬유고분자 물질의 홀부피, 자체확산, 점성, 열역학파라메타 등을 계산하였다. 이들 시료의 유동 파라메타는 유동 단위의 홀 부피, 자체확 산, 유동 활성화 에너지와 직접적인 연관을 갖는 것으로 규명되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권4호
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• pp.329-336
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• 2000

정치망 어선에 사용하는 더블 캡스턴 드럼의 용접공정은, 순간적으로 집중투입되는 고온열원에 의해 상당 열응력과 열변형 거동이 시간의 경과에 따라 비정상적으로 발생한다. 유한요소법으로 이것들의 거동을 해석한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 용접 초기에는 용접열원 위치에서 54∼48MPa의 상당 열응력을 나타내고, 캡스턴 드럼의 내부로 진행될수록 42∼18Mpa 정도의 열응력 분포를 보이며, 열응력 구배는 1mm당 3.6MPa의 기울기를 형성하고 있었다. 용접열원에서 0.004∼0.015mm정도의 미세한 변형량이 계산되었고 좌측 자유단으로 진행하면서 0.03∼0.033mm의 변형량은 용접초기에 열충격 현상으로 발생한 것으로 사료되므로 이에 대한 대비책이 있어야 한다. 2) 용접 중반부에서는 상당 열응력 크기는 용접 초기보다 다소 작아져서 최대 51MPa, 최소 11.3MPa을 보여주며 열응력 기울기도 다소 완화된다. 이것은 용접 열원이 이동하면서 발생하는 예열효과로 상당 열응력이 감소한 것으로 사료된다. 상당 열변형의 크기는 최대 0.04mm, 최소 0.0045mm 정도를 형성하고 있고, 용접열원의 진행으로 전체적인 변형 양상이 용접진행 방향과 동일하게 이동하고 있다. 3) 용접공정의 후반부는 상당 열변형량이 최소 0.005mm, 최대 0.045mm 정도이므로, 정밀한 용접가공을 위해 반대방향에 지그나 고정구를 설치해야 한다. 상당 열응력의 구배는 모재 내부로 진행된 양상을 보이고 있으나 열응력의 절대 크기는 최소 3MPa에서 최대 27MPa로 작아졌다. 이 것은 용접의 이동열원이 제거됨으로서 모재 내부의 열응력이 현저히 저하되었음을 의미하지만, 잔류 열응력이 존재하므로 뜨임처리와 같은 후처리가 요망된다.