• Composites Research
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• 제27권6호
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• pp.219-224
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• 2014

탄소나노튜브(CNT)의 물성은 고분자재료의 기계적, 전도성, 열적 물성을 향상시켜주기 때문에 많은 분야에서 소재개발을 진행 중이다. 본 연구에서는 사전에 CNT 10 wt% 페이스트를 제조하여 나노입자에 대한 분산도와 나노복합재료 생산성을 높일 수 있는 기초 재료를 제조하였다. 제조된 CNT 10 wt% 페이스트를 이용하여 손상 감지용 CNT 나노복합재료를 제조하여 균열에 대한 손상감지능과 균열 보강효과에 대한 영향을 연구하였다. CNT 10 wt% 페이스트를 이용하여 제조된 CNT 1 wt% 나노복합재는 일반 CNT 파우더를 이용하여 CNT 1 wt% 나노복합재료를 제조하였을 경우보다 인장과 굴곡물성이 높음을 확인하였다. CF30wt%/PP에 인위적인 균열을 제조하고, 균열부위에 CNT 나노복합재료를 보강하여 균열 및 파괴 발생 감지능을 균열크기에 따라 전기저항 측정법과 인장물성평가를 통해 분석하였다. CNT 나노복합재료를 균열 부위에 보강하여 CF30wt%/PP의 인장물성을 분석하였을 경우, 균열보강효과가 있었다. 균열크기가 증가함에 따라 CNT 나노복합재료의 보강효과의 증가되었다. 이는 CNT 나노복합재료와 CF30wt%/PP간의 접착면 증가로 균열전파를 지연하기 때문이다. CNT 나노복합재료의 손상감지능에 대해서는 전기저항 평가법으로 분석하였으며, 접착면에서의 분리로 인해 CNT 나노복합재료에 충격이 가해져 높은 전기저항 증가구간을 확인하였다. 손상감지용 CNT 나노복합재료의 균열방지효과와 손상감지에 대한 전기저항 평가법의 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.266-271
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• 2014

Polycarbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene(PC/ABS) 블렌드의 분해효과를 조사하기 위해 고전단 압출 성형기의 스크류 회전속도와 전단시간의 함수로 PC/ABS의 물성변화에 영향을 미치는 산화방지제의 효과를 연구하였다. 인산계 산화방지제로 Tris-(2,4-di-tert-butyl-phenyl phosphate) (이후 A1로 명명) and Bis(2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite(이후 A3로 명명)가 사용되었고, 페놀계 산화방지제는 Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate(이후 A2로 명명)가 사용되었다. 열적 물성은 TGA를 통해 측정되었고 고속 전단 가공 후 크게 감소하였다. 산화방지제 A3가 포함된 PC/ABS 블렌드는 다른 산화방지제에 비해 스트레스로 유발된 degradation과, 열적 degradation이 지연되었다. 고속 전단 가공 후 UTM을 사용한 기계적 물성 또한 산화방지제 종류에 따라 각각 감소하였고, 특히, 신율의 경우 크게 감소하는 거동이 나타난 것에 비해 인장강도의 변화는 매우 적었다. 스크류 회전속도 1000 rpm, 전단부하 시간 20초 조건에서의 신율로 예를 들면, 고속 전단 가공하기 전 신율인 148%에서 A1은 91.6%, A2는 63%, A3은 131%로 감소하였다. 형태학적 물성을 알기 위해 SEM을 사용하여 PC/ABS의 분산상을 조사하였고, 스크류 회전속도와 하중이 작용한 기간이 증가함에 따라 그 크기 분포가 감소하였다. 따라서, 세 종류 산화방지제 모두 고속 전단 가공에서 스트레스로 유발되는 PC/ABS 블렌드의 degradation을 억제하고, 그 효과는 A3가 가장 뛰어난 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.1-12
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• 2008

주요 국산재의 여러 가지 응용물성을 지난 3년에 걸쳐 조사하였다. 전보(강 외 4인 2008, 변 외 5인 2008)에 이어 본보에서는 우리나라의 활엽수 주요 수종인 백합나무, 거제수나무, 오동나무를 재료로 사용하였다. 매년 동일한 장치와 실험조건으로 실험하였기 때문에 모든 수종에 대한 결과를 상호 비교 할 수 있었다. 수분흡착성 실험은 80메시 목분을 이용하였으며, 넓은 범위의 상대습도조건에 따른 평형 함수율과 흡착등온선을 구하였다. 열전도율과 열확산률은 열선열전도장치를, 전기의 부피저항률과 저 항은 고전기저항계를 이용하여 측정하였다. 정목재와 판목재의 열적 전기적 특성차이가 관찰되었는데 이는 해부학적 차이에 의한 것으로 보인다. 음향적 성질은 음향측정시스템을 사용하여 동적탄성률, 내부마찰을 측정하였다. 본 논문의 결과들은 목재구조물 설계, 휴대용 목재수분계 보정, 음향적 성질 등에 필요한 기본 자료를 제공한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권4호
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• pp.1-10
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• 2008

주요 국산재의 여러 가지 응용물성을 매년 3수종씩, 3년에 걸쳐 조사하였다. 전보에 이어 우리나라의 침엽수 대표 수종인 잣나무 및 낙엽송을 사용하였다. 매년 동일한 장치와 실험조건으로 실험하였기 때문에 모든 수종에 대한 결과를 상호 비교할 수 있었다. 수분흡착성 실험은 목분을 이용하였으며, 넓은 범위의 상대습도조건에 따른 평형함수율과 흡착등온선을 구하였다. 열전도율과 열확산률은 열선열전도장치를, 전기의 부피저항률과 저항은 고전기저항계를 이용하여 측정하였다. 정목재와 판목재의 열적 전기적 특성차이가 관찰되었는데 이는 해부학적 차이에 의한 것으로 보인다. 음향적 성질은 음향측정시스템을 사용하여 동적탄성률, 내부마찰을 측정하였다. 본 논문의 결과들은 목재구조물 설계, 휴대용 목재수분계 보정, 음향적 성질 등에 필요한 기본 자료를 제공한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권3호
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• pp.70-84
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• 2008

국산재의 여러 가지 응용물성을 매년 3수종씩, 3년에 걸쳐 조사하였다. 첫 수종으로 우리나라의 대표 수종인 소나무를 사용하였다. 매년 동일한 장치와 실험조건으로 실험하였기 때문에 모든 수종에 대한 결과를 상호 비교할 수 있다. 수분흡착성 실험은 목분을 이용하였으며, 가열처리조건에 따른 평형함수율과 흡착등온곡선을 구하였다. 열전도율과 열확산률은 열선열전도장치를, 전기의 부피저항률과 저항은 고전기저항계를 이용하여 측정하였다. 정목재와 판목재의 열적 전기적 특성차이가 관찰되었는데 이는 해부학적 차이에 의한 것으로 보인다. 음향측정시스템을 사용하여 동적탄성률, 내부마찰을 측정하였다. 본 논문의 결과들은 목재구조물 설계, 휴대용 목재수분계 보정, 비파괴검사 등에 필요한 기본 자료를 제공한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.24-30
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• 2018

식물유는 자연 유래 물질로 낮은 가격 및 친환경적이라는 장점으로 최근 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만 식물유 내의 이중결합의 낮은 반응성으로 인해 고분자 합성의 기반 물질로 사용하기 위해서는 반응성이 높은 관능기로 치환하여 사용하는 경우가 많다. Tung oil은 ${\alpha}$-eleostearic acid를 주성분으로 하는데, 이 구조는 3개의 이중결합이 공명구조로 되어있기 때문에 다른 식물유와는 달리 높은 반응성을 보인다. 본 연구에서는 이러한 tung oil을 styrene 및 divinylbenzene 등의 단량체와 양이온 중합을 통해 tung oil의 관능기 치환 과정이 없는 열경화성 수지를 합성하였으며, 각 단량체의 조성이 합성된 열경화성 수지에 미치는 영향을 확인하기 위해 열적 기계적 물성을 측정하였다. 그 결과, tung oil-styrene-divinylbenzene 공중합체는 단일 Tg를 갖는 균일(homogeneous)한 열경화성 고분자를 형성하는 것을 확인하였으며, 기계적 물성의 변화를 통해 tung oil 및 styrene은 soft segment로써 합성된 공중합체에 탄성(elasticity)을 부여하고, divinylbenzene은 hard segment로 작용하여 합성된 공중합체에 취성(brittleness)을 부여하는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.14-22
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• 2022

본 연구에서는 물류창고시설의 개발 증가에 따른 화재사고 증가에 대응하여 실외 환경에서의 PC 슬래브의 화재성능 평가를 위한 실물대 화재실험을 실시하였다. 실외 화재실험에 앞서 고온에서 강연선의 인장 항복 강도를 시험하여 기계적 물성을 분석하였다. 또한, 이전 연구들을 참고하여 강연선의 열적 특성과 콘크리트의 기계적, 열적 특성을 조사하였다. 실외 화재실험은 걸침길이가 50mm, 150mm인 동일한 슬래브 2개의 구조성능 및 내화성능을 분석하기 위해 수행되었다. 걸침길이가 길어질수록 처짐은 감소하였고, 걸침길이에 대한 수평 변위 또한 감소하였다. 200분 가량 진행된 실험에서 슬래브의 탈락이 발생하지 않아 현행 기준이 적절함이 확인되었다. 콘크리트의 폭렬 현상이 발생하여 강연선 일부가 끊어졌으나, 구조성능은 지속되었기 때문에 부착식 공법을 이용한 PSC 슬래브의 실용성을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 물류창고 PC 슬래브의 내화성능 판단을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.291-296
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• 2014

건축물 에너지 사용량과 온실가스 배출량 감소를 목적으로, 열적 물성 등이 향상된 새로운 단열소재가 개발 사용되는 추세이다. 이중 기존 단열소재의 문제점 (가연성, 처짐, 수분 취약성, 단열성능 저하 등)을 보완한 미네랄 하이드레이트 소재가 새롭게 사용되고 있다. 미네랄 하이드레이트는 건축물 구조체로 사용되는 ALC의 제조방법과 유사하나, 구조체가 아닌 단열소재만으로 사용된다는 특징을 갖는다. 미네랄 하이드레이트 제조를 위해서는 시멘트, 생석회 및 무수석고 등이 사용되며, 무수석고는 전량 수입에 의존하고 있다. 따라서 본 연구에서는 수입대체효과 뿐만 아니라, 폐기물 재활용 측면에서 무수석고를 대체하여 석유제조 공정 부산 탈황석고를 사용하고자 하였다. 탈황석고를 미네랄 하이드레이트 원료로 사용할 경우, 무수석고 전량과 생석회 일부를 대체할 수 있었다. 더불어 탈황석고를 사용한 미네랄 하이드레이트는 기존 무수석고 사용시와 유사한 열적, 물리적 특성도 발현되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.521-528
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• 2011

이 논문은 최근 가속진행 되고 있는 에너지 고갈 및 이산화탄소($CO_2$) 배출 방지대책에 대한 하나의 방안으로서 우수한 잠열 성능을 가진 PCM(phase change materials)을 모르타르에 혼입하고 실험을 통해 PCM의 적정 혼입량 및 모르타르 물성, 성능, 바닥 방식에서의 냉 난방식 적용에 대한 PCM의 효율적인 용융점 등 을 파악하였으며 자체 열적 성능 실험을 통해 열 전달 및 잠열 성능을 확인하였다. 또한 실험에서 도출해 낸 결과에 의해 Fourier의 열법칙을 이용하여 PCM 혼입량별 열전달량과 온도 구배 식을 제안하고 이를 분석하였다. 따라서 이 논문의 결과를 근거로 PCM의 건축물에서의 적용성을 파악하고 냉 난방 에너지 저감 효과를 기대할 수 있는 기초적 자료로서의 근거를 도출하는데 큰 의미를 두었다. 이 실험 결과 PCM 모르타르의 우수한 냉 온 축열 성능을 도출 할 수 있었으며 이를 통해 냉 난방기 On-Off 작동 조절에 의한 에너지 저감 및 그에 따른 $CO_2$ 저감에 대한 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제25권5호
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• pp.691-698
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• 2001

에폭시 (diglycidyl ether of bisphenol A: DGEBA), 경화제 (dicyandiamide; DICY), 촉매 (benzyl dimethyl amine : BDMA), 그리고 유기치환된 실리케이트 (organically modified mica type silicate: OMTS)를 용융법 및 용액법을 이용해 나노복합체를 제조하였고, $170^{\circ}C$에서 시간에 따라 경화 반응을 진행하면서 X선 회절분석기 (XRD)와 소각 X선 산란장치 (SAXS)를 이용하여 구조 변화를 관찰하였다. 용융법으로 제조된 치료의 경우 박리된 구조를 관찰할 수 없었으나 용액법에 의해 제조된 경우 박리된 구조를 관찰할 수 있었다. 이는 OMTS 층 내ㆍ외부의 경화 속도차이 때문인 것으로 생각된다. 박리된 에폭시 나노복합체의 OMTS 첨가량에 따른 기계적 물성을 동적기계적 분석기 (DMA)를 이용해 측정한 결과 OMTS의 첨가량이 증가할수록 모둘러스는 증가하였으나 유리전이온도는 큰 차이가 없었다. OMTS 첨가량에 따른 열적 성질을 열중량분석기(TGA)와 한계산소지수 (LOI)를 이용해 측정한 결과 OMTS양이 증가할수록 OMTS 판의 차단효과로 인해 열분해 시작 온도와 LOI 값이 증가하였다.