• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.27-27
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• 1997

최근 미사일 추진기관 및 기체 구조재로 사용되는 알루미늄 7175 합금의 형상의 변화와 제조공정 변화에 따른 미세조직 변화에 대하여 고찰하였다. 구조체는 사용처에 따라 Flange Type 또는 Ring Type 등으로 형상이 다양하므로 단조 조건과 제품의 위치에 따라 균일한 물성을 획득하기는 매우 어려운 숙제이다. 본 연구에서는 균일한 물성을 얻기 위한 여러 가지 제조 공정의 변화를 모색하였으며, 제조된 단조재의 미세조직을 통하여 물성과의 연관성을 검토하였다. 적용된 공정은 통상의 열간 단조공정, 아 결정립 미세화공정, 재 결정립 미세화 공정 등이며 단조재의 형상과 동일 부품에서도 부위에 따라 변형량이 다르므로 미세조직의 변화가 다르게 나타났다. 아결정립과 재결정립 미세화 공정은 제품의 형상에 따라 내·외부 결정립이 크기가 크게 변화되었다. 이는 내·외부에 재료에 축적되는 에너지의 양과 외적으로 가해지는 기계적 에너지 및 열적 에너지가 다르기 때문이며, 변형량이 큰 부분의 미세 석출물의 크기가 변형량이 적은 부분의 석출물보다 크게 감소됨은 준안정상이 기계적 에너지가 변형열에 의한 열에너지로 변환됨에 따라 상석출에 영향을 미친 것으로 판단된다. 이와 같은 결과는 미세 조직 제어가 알루미늄합금 단조재의 공정설계의 중요한 인자임을 재 확인시켜 주는 것으로 재료의 신뢰성이 필수적으로 요구되는 추진기관의 중요 부품에 적극 고려해야 할 요소라 할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제21권5호
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• pp.359-369
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• 2011

본 연구에서는 굴착 전 후에 채취한 암석시료들에 대해 물리적, 역학적 그리고 열적 물성을 조사하여, KAERI Underground Research Tunnel(KURT)의 건설로 인해 발생된 굴착손상영역(EDZ)을 정량적으로 평가하고자 하였다. 굴착손상영역에서 공극률은 약 140% 정도 증가하였고, 탄성파속도, 탄성계수, 그리고 일축압축강도는 각각 약 11, 37, 그리고 16% 정도 감소하였다. 또한 굴착손상영역에서의 열전도도는 약 20% 정도 감소하였다. 암석물성변화를 이용하여 KURT 굴착손상영역의 범위를 판단한 결과 약 1.1-2.4 m로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.208-212
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• 2009

나노클레이는 높은 종횡비와 불연성, 나노 스케일의 크기로 인해 고분자 나노복합체의 첨가물로 널리 이용되고 있다. 최근엔 나노클레이를 폴리우레탄 폼에 적용함으로써, 열적 특성 및 기계적 특성이 향상되었다는 연구결과들이 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄 폼의 물성에 대한 나노클레이의 농도와 초음파 분산의 효과에 대해 기술하였다. 제조된 나노클레이/폴리우레탄 폼의 특성은 복원시간, 압축변형, 셀의 모양 및 인장 실험 등을 통해 분석되었다. 그 결과, 초음파처리는 나노클레이의 분산에 매우 효과적이었고, 소량 첨가 시에는 폼 물성의 향상을 보였으나, 3 wt% 이상의 나노클레이 첨가는 오히려 물성의 저하를 초래함을 확인할 수 있었다. 특히, 초음파를 통해 분산시킨 20A 나노클레이 1 wt%가 첨가된 폴리우레탄 폼이 균일한 셀 사이즈와 뛰어난 치수안정성 등의 가장 최적화된 물성을 나타내었다. 본 연구결과는 건축용 단열재 등의 제조에 적용할 수 있을 것이다.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.191-199
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• 2015

대표적인 범용 플라스틱인 폴리스티렌의 장점인 투명성을 유지하면서 단점인 낮은 내충격성을 보완하고자 투명한 아크릴레이트계 고분자의 단량체인 butyl acrylate(BA)와 methyl methacrylate(MMA)를 styrene(SM) 단량체와 현탁중합으로 중합하여 3원 공중합체를 제조하였다. SM/BA 2원 공중합체와 SM/BA/MMA 3원 공중합체를 제조하여 각각의 물성을 비교하였다. 또한 가장 충격강도가 좋은 3원 공중합체에 가교제인 dicumyl peroxide(DCP)의 함량을 변화시키면서 가교반응시켰다. 단량체의 중합조성비 및 가교제의 함량이 공중합체의 열적, 기계적 물성과 광학적 특성에 미치는 영향에 대해 확인하였다. 결론적으로 butyl acrylate의 함량이 증가할수록 충격강도는 높아지지만 SM/BA 2원 공중합체는 특정 조성에서 불투명하게 된다. 하지만, SM/BA/MMA 3원 공중합체는 모든 조성에서 투명하면서 비교적 높은 기계적 물성을 나타내었다. 또한 DCP의 함량이 증가할수록 기계적 물성을 높일 수 있었으나 투명성은 점차 낮아졌다.

• 폴리머
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• 제37권6호
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• pp.764-769
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• 2013

전분에 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)를 그래프트시켜 starch-g-PMMA로 전분을 개질시켰다. 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 라텍스와 PMMA 그래프트 전분을 라텍스 블렌드 방법으로 혼합하여 개질된 전분/카본블랙/NBR 복합체를 제조하였다. 전분의 조성에 따라 모폴로지, 열적특성, 기계적 물성을 조사하였다. 전분/카본블랙/NBR 복합체는 전분의 함량이 증가함에 따라 물성이 향상되지만 40 phr 이상으로 전분이 들어가면 전분의 응집현상이 발생하여 분산성이 떨어지고 물성이 저하되는 현상을 관찰할 수 있었다. 25 phr의 전분과 25 phr의 카본블랙이 들어간 경우 우수한 분산성과 높은 가교 밀도에 기인하여 고무에 대한 보강성이 증가하였다. 또한 인장강도, 저장 탄성률, 경도, 팽윤도 등의 물성에서 가장 우수한 결과를 나타내었다.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.306-314
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• 2016

본 연구에서는 에폭시 복합재료의 기계적 물성을 향상시킴과 동시에 상대적 단점으로 지적될 수 있는 열안정성과 치수 안정성의 문제를 개선하고자 에폭시 복합재료를 다중벽 탄소나노튜브와 마이크로미터 크기의 실리카 입자로 강화하였다. 두 충전제는 별도의 개질 없이 전단혼합과 초음파기기만을 이용하는 물리적 방법으로 에폭시 수지 내에 분산시켰다. 두 충전제 함량에 따른 시편의 특성은 인장강도, 열팽창계수, 열전도도 측정을 통해 평가하였으며, 시편의 열 안정성을 보다 넓은 범위에서 고찰하기 위해 열팽창계수를 측정한 결과와 미시역학 모델을 이용해 계산한 결과를 비교하였다. 탄소나노튜브 함량 0.6 wt%에 실리카 함량 50 wt%로 강화된 하이브리드 복합재료 시편의 인장강도는 에폭시 복합재료 시편 대비 약 11%의 증가를 보여 가장 좋은 기계적 물성을 나타내었다. 열적 물성을 살펴보면 두 충전제의 함량에 따라 그 결과가 달라지는데, 특히 에폭시 수지 내에 실리카 함량이 증가할수록 열팽창계수는 약 36%까지 감소하였고, 이로 인해 시편의 열 변형이 줄어들면서 열 안정성도 개선되었다. 또한 실리카 함량 50 wt%로 강화된 에폭시 복합재료 시편의 열전도도는 약 72% 정도 증가하였다. 두 충전제로 강화된 하이브리드 복합재료 시편에서는 보다 향상된 기계적, 열적 물성을 확보할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제18권4호
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• pp.14-20
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• 2005

방향족아민 경화제의 벤젠링 사이의 관능기 변화가 반응특성, 기계적특성 및 열적특성에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 범용 에폭시수지인 DGEBF와 방향족아민 경화제 DDM, DDS 각각을 1:1의 당량비로 혼합하여 동일한 조건으로 경화하였다. 그 결과 에폭시수지 경화물의 특성은 경화제의 벤젠링 사이의 관능기 구조에 따라 매우 큰 영향을 받았다. 즉, 벤젠링 사이에 길이가 길고 bulky한 술폰기를 포함한 DDS는 반응성, 열안정성, 밀도, shrinkage($\%$), 선팽창계수, 인장탄성율. 인장강도, 굴곡탄성율, 굴곡강도의 값이 벤젠링 사이에 메틸기를 가지는 DDM 경화물계 보다 높게 나타났지만, epoxide기의 전환율, 유리전이온도의 값은 낮게 나타냈다. 이것은 술폰기의 강한 전기음성도와 메틸기의 전기 양성적인 repulsive한 성질의 차이에 의한 영향인 것으로 판단된다. 굴곡 파단면의 관찰 결과는 DDS 경화물계의 각개 grain이 불규칙적으로 분포되어 있음을 확연하게 보여준다.

• 폴리머
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• 제24권2호
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• pp.201-210
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• 2000

에폭시 수지의 삼차원 망목상 구조 형성에 관한 근본적이고 화학구조에 바탕을 둔 미세구조 및 물성 발현에 대한 연구의 일환으로, 말단 관능기가 같은 아민 경화제의 주쇄에 포함된 질소 및 탄소원자의 개수가 반응특성, 열적 특성, 그리고 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 열적 특성을 측정하기 위하여 DSC, TGA, TMA 분석을, 기계적 특성 및 파단특성 분석을 위하여 인장 시험, 삼점 굴곡시험, 광학현미경 분석을 행하였다. 그 결과, 주쇄의 사슬길이가 짧을수록 반응열이 크고 최대 발열온도와 열안정성이 낮아졌다. 또한 최대 반응전환율은 주쇄의 사슬길이가 길어질수록 증가하였다. 경화물의 경우 밀도는 주쇄의 사슬길이와는 큰 관계가 없으나, 인장탄성율은 주쇄의 사슬길이가 짧을수록 크고, 인장강도는 그와 반대의 경향을 보인다. 그 외의 shrinkage, 유리전이온도, 굴곡탄성율, 굴곡강도는 주쇄의 사슬길이와는 일견 무관한 불규칙한 형태를 보였다. 이는 최대 반응전환율의 차이가 이러한 특성에 큰 영향을 미치는 것을 나타낸다. 굴곡 파단특성은 최대 반응전환율과 밀접한 관계를 나타내었다.

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.502-507
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• 2003

메탈로센 선형 저밀도 폴리에틸렌 (m-LLDPE)과 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)을 용응 블렌딩 방법으로 블렌드를 제조하여 열적 거동 및 물성을 관찰하였다. LDPE/m-LLDPE1 블렌드는 LDPE조성이 50% 이상이면 두 개의 용융 피크가 관찰된 반면 다른 블렌드들은 단일한 용융 피크를 나타내었다. m-LLDPE에서 공단량체 함량이 감소할수록 용융 온도와 상대 결정화도가 증가하였다. 공단량체 함량이 2 wt%인 m-LLDPE1이 초기 탄성률이 가장 높게 관찰되었고, 공단량체 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 블렌드에서 조성에 따른 초기 탄성률의 변화는 상대 결정화도의 거동과 유사하게 나타났다. 블렌드의 파괴 신율은 LDPE/m-LLDPE1과 LDPE/m-LLDPE2 블렌드에서 평균값보다 낮은 파괴 신율을 나타내었었다. m-LLDPE2의 용융 지수가 가장 높게 관찰되었고 공단량체 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.759-763
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• 2015

레이저 가공 공정은 마스크 없이 전극을 가공할 수 있다는 장점 때문에 우수한 공정들 중의 하나로 제안되고 있다. 본 논문에서는, 서로 다른 열적 물성을 가지는 금속들에 레이저 가공을 수행하였다. 이 금속들은 서로 다른 표면형상, 열영향부, 그리고 재융착층을 나타내었고 이는 열전도도, 끓는점, 그리고 열확산계수에 의존하였다. 또한 재융착층을 제거하기 위하여 초음파 원용 레이저 가공을 적용, 높은 열확산계수를 가지는 재료에서 그 초음파 가진에 의한 표면 품질의 향상을 발견하였다.