• Polymer(Korea)
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• v.24 no.5
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• pp.690-700
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• 2000

In this study, an elastomer-assistered compression molding process was investigated by experiments as well as modeling for the long-fiber reinforced thermoset composites. The consolidation pressure generated by fixed-volume and variable-volume conditions was thermodynamically derived for both elastomer and curing prepregs, and was compared with the pressure measured during curing of epoxy matrix. Exhibiting non-linear viscoelastic characteristics in the compressive stress-strain tests, the measured stress was well compared with a modifed KWW (Kohlrausch-Williame-Watts) equation, which is based on the Maxwell viscoelastic model. Using the developed model equations, the consolidation pressure generated by the elastomer was successfully predicted for the compression molding process of thermoset composite materials in tile closed mold system.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.367-369
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• 2009

플렉서블 태양전지용 연성기판재에는 플라스틱재와 금속재가 있다. 기존의 연성기판인 플라스틱의 경우 열과, 내구성, 화학약품에 약하다는 단점이 있으며, 금속기판은 높은 생산원가, 박판화의 어려움 등의 문제를 안고 있다. 일반적으로 기판재와 cell을 구성하는 반도체 층의 열팽창 거동 차이에 의한 열 변형이 태양전지의 공정안정성에 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, cell을 구성하는 반도체 층과 열팽창 거동이 유사한 금속기판재의 적용이 필요하다. Si 박막 태양전지의 경우 Si 열팽창 거동과 비슷한 특성을 갖는 기판재의 개발이 필요하다. 전주법을 적용하여 조성이 다른 Ni계 합금의 열팽창 거동을 TMA 장비를 사용하여 측정하였다. 그리고 전산해석 Tool을 활용하여 가상의 Si 박막 태양전지 제조공정을 설정하고 고온 공정온도에서 상온으로 냉각시 발생되는 층간 열변형 연구를 수행하였고 열팽창 거동이 다른 합금 상에 Si층을 증착하여 열 충격에 의한 결함 발생여부를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2000.04a
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• pp.116-119
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• 2000

본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 부피가 팽창하는 열팽창 고무 치공구의 팽창 특성을 이용하여 열경화성 복합재료를 경화하고 압축하는 과정을 실험과 모델링을 통하여 해석하였으며, 열가소성 복합재료의 함침공정을 연구하였다. 열팽창 고무치공구가 사용되는 닫힌계와 열린계에서 예상되는 압력을 이론적으로 유도하였고, 경화가 수반되는 과정에 있어서는 실험을 통하여 열팽창치공구와 프리프레그가 나타내는 압력을 측정하였다. 온도가 상승하고 경화가 수반되는 경우에 등속도 압축실험에 의하여 얻어지는 응력-변형율 곡선은 비선형점탄성 특성을 보여주었는데, 본 연구에서는 Maxwell모델을 KWW(Kohlrausch-Williame-Watts)식으로 변형시킨 모델식을 이용하여 이를 매우 정확하게 표현할 수 있었다. 또한 고무치공구를 이용하여 열가소성 수지의 복합재료 성형공정을 실험하였고, 중성자 레디오그래피 촬영을 통하여 기공의 분포를 관찰하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.1-6
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• 1999

Nearshore and offshore pipelines are often applied to carry oil, gas, water and combined products. The thermal and pressure gradients of the fluid inside pipeline cause pipeline expansion. This expansion produces stress to connecting structures with pipeline. Should this stress exceeds the yield strength of connecting components or the allowable displacement of the system, a damage can occur. As most pipelines contain hazardous and toxic fluids, the damage usually leads to fatal accidents involving great economic loss as well. Even subsea pipelines can be easily applied to transport liquid type fluid without time and space constraint, they should be designed and maintained carefully to be functional safely during design lifetime. In this paper, various theories estimating pipeline thermal expansion are investigated and the effects of pipe components to expansion are studied.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.138-139
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• 2003

반사경을 지지하는 데에 있어서의 기계적, 열적 변형이 광학 부품에 미치는 영향을 최소화 하도록 광학 요소를 이러한 영향으로부터 차단하는 기계 장치를 플렉셔(flexure)라고 한다. 기계적 영향은 중력, 관성, 진동에 의한 하중 및 조립 시의 오차에 의한 응력 등에 의해 발생하는 변형을 말한다. 또한 열적 영향은 열적 평형 상태와 과도 상태 하에서 주위 환경의 온도변화에 의한 변형을 말한다. 예를 들어 작은 열팽창 계수를 가진 반사경 또는 렌즈와 큰 열팽창 계수를 갖는 지지구조가 어떤 온도 하에서 조립된 후 처음 온도와 다른 온도에 놓이는 경우를 생각해 보자. (중략)

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.23 no.6
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• pp.723-730
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• 2011

It is very important to experimentally evaluate concrete behavior at elevated temperature because aggregates make up approximately 80 percent of volume in concrete. In this study, an experiment to evaluate mechanical properties of normal weight and light weight concrete of 60 MPa was conducted. Based on loading level of 0, 20 and 40 percent, the tests of 28 days compressive strength, elastic modulus, thermal strain, total strain, and transient creep using ${\phi}100{\times}200mm$ cylindrical specimens at elevated temperature were performed. Then, the results were compared with CEB (Committes Euro-international du Beton) model code. The results showed that thermal strain of light weight concrete was smaller than normal weight concrete. Also, the results showed that compressive strength of light concrete at $700^{\circ}C$ was higher than normal weight concrete and CEB code, similar to that obtained at ambient temperature. Transient creep developed from loading at a critical temperature of $500^{\circ}C$ caused the concrete strains to change from expansion to compression. The transient creep test result showed that internal force was high when the ratio of shrinkage between concrete and aggregate was more influential than thermal expansion.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.5
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• pp.354-360
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• 2001

By applying Eshelby's theory on the'transformation' and' inhomogeneity'problems of an ellipsoidal inclusion, a microscopic stress-strain is formulated for a composite material consisting of a matrix and a large number of aligned ellipsoidal inclusions. Some of the composites of practical interest, such as unidirectionally fiber- reinforced, Particle dispersion strengthened and layered composites can be treated by changing the axial ratios of the ellipsoidal inclusion. The macroscopic stress-strain relation obtained is applicable to elastic and elasto-plastic deformation of the composite in uniform loading.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.285-288
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• 2007

박막형 태양전지 및 플렉서블 태양전지 기판으로 사용되는 금속기판의 우수성은 잘 알려져 있다. 그러나 상용 금속기판이 직면하고 있는 문제점을 보완하기 위해서 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일을 개발하였으며, 박막형 및 플렉서블 태양전지의 기판재로 적용가능성을 확인하였다. 일반적으로 태양전지를 제조할 때 열 공정이 수행되며, 이때 기판재와 cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수 차이에 의한 열변형으로 결함이 발생될 수 있고, 태양전지 효율 및 수명을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 이러한 원인이 될 수 있는 구성 재료간의 열팽창계수 차이에 의한 cell 의 변형량을 추정하기 위해 유한요소해석 방법을 사용하였다. 유한요소해석을 수행하기 위해 ALGOR 라는 해석 tool 을 사용하였다. 유한요소해석 수행에 사용된 상용 금속인 Mo, Ti, Al, SUS 포일과 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일의 열팽창 계수는 실험을 통한 측정치이며, cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수와 열특성은 참고 문헌에 있는 자료들이다. 이 값들을 기반으로 cell 의 구성을 단순화시킨 가상의 태양전지가 제조 공정 온도에서 상온으로 냉각될 때의 열변형량을 계산하였다.

• Rubber Technology
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• v.11 no.1
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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.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.23 no.5
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• pp.627-636
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• 2011

Recently, to prevent explosive spalling of high-strength concrete (HSC) members, the usage of nylon fiber instead of polypropylene fiber has increased. Past experimental studies have been conducted to examine the spalling and mechanical properties of HSC with nylon fibers when exposed to elevated temperature. However, the previous studies on HSC with nylon fibers subjected to high temperatures were performed only on the properties such as spalling, compressive strength, and elastic modulus rather than investigations on to the behaviors such as thermal strain, total strain, steady state creep, and transient creep. Therefore, in this study thermal strain, total strain, steady state creep, and transient creep of HSC mixed with nylon fibers with water to binder ratio of 0.30 to 0.15 were tested. The experimental results showed that nylon fibers did not affect the performance of HSC with nylon fibers at high temperatures. However, HSC with nylon fibers generated a larger transient creep strain than that of HSC without fibers and normal strength concrete.