• 제목/요약/키워드: 유리 섬유

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건물 화재 시 LPG소형저장탱크 보호용 화재 저항 재료 성능 실증 (Experimental validations of fire-resistant materials for protecting LPG small storage tank from building fires)

  • 김승환;김경식;허승건;이재훈
    • 한국가스학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.18-24
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 화재사고가 발생한 건물에 인접한 LPG 탱크용 방화벽의 적용성을 검증하는 것이다. 제안된 방화벽 재료는 (1) 두께 10 mm 목재합판, (2) 내화도료를 도포한 목재합판, (3) 두께 75 mm Expanded Polystyrene, (4) 두께 75 mm 유리섬유 충진 샌드위치 판넬, (5) 두께 75 mm Autoclave Lightweight Concrete이다. 화원은 1 m 정사각형으로 120-140 g/s의 LPG를 균일하게 분사하여 방화벽과 후단의 탱크를 가열한다. 적용성은 시험 후 방화벽의 구조적 건전성 확인, 방화벽 양면 및 탱크표면 온도, 탱크 인근 복사열을 분석하여 판단한다. 그 결과, ALC 방화벽이 유일하게 구조 건전성을 유지하였고 저장탱크 온도를 가작 적게 상승시켜 폭발 방지 적용성을 확인하였다. 본 실험결과를 활용하여 방화벽의 성능평가 기준 마련에 필요한 핵심인자를 도출하였다.

GFRP보강적층목재핀의 휨강도 및 인장형 전단내력 성능평가 (Performance Evaluation for Bending Strength and Tensile Type Shear Strength of GFRP Reinforced Laminated Wooden Pin)

  • 송요진;정홍주;김대길;김상일;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권3호
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    • pp.258-265
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    • 2014
  • 목구조물 접합부에 기존 드리프트핀(Drift pin)을 대체하고자 단판이나 합판을 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass fiber reinforced plastic)과 복합 적층시킨 GFRP보강적층목재핀을 제작하였다. 더불어 GFRP보강적층목재핀을 사용하여 집성재 접합부의 인장형 전단내력 시험을 실시하였다. GFRP 배열에 따른 보강적층목재핀의 휨강도 시험결과 GFRP를 각층에 1장씩 삽입한 시험편(Type-A)이 가장 양호한 성능을 발휘하였다. 또한 압체압력 $1.96N/mm^2$, 온도 $150^{\circ}C$에서 한 시간 열압하여 고밀화한 시험편이 고밀화하지 않은 시험편과 비교하여 휨강도 성능이 1.57배 향상됨을 확인하였으며, 하중방향에 따라 Edgewise가 Flatwise보다 3.51배 높은 성능을 발휘하였다. 시험을 통해 가장 양호한 성능을 보인 Type-A 보강적층목재핀을 이용하여 전단내력 시험을 실시하였다. 접합구의 종류와 접합판의 종류를 달리하여 시험한 결과 드리프트핀과 강판을 적용한 시험체(Type-DS)와 비교하여 GFRP보강적층목재핀과 GFRP보강목재적층판을 적용한 시험체(Type-WL)가 1.12배 높은 전단내력이 측정되었으며 최대하중 이후에도 매우 양호한 인성이 관찰되었다.

사이드 빔 강성에 따른 복합소재 대차의 주행성능 평가 (Evaluation of Running Performance of the Composite Bogie under Different Side Beam Stiffness)

  • 김정석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.86-92
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    • 2017
  • 본 연구에서는 사이드 빔이 1차 현가장치 역할을 수행하도록 설계된 복합소재 대차프레임의 적용성 검토를 위해 동특성 해석과 성능평가를 수행하였다. 대차프레임에 적용된 소재는 GEP224 유리섬유/에폭시 프리프레그이다. 성능검증을 위해 복합소재 대차프레임의 사이드 빔의 두께를 50mm, 80mm, 150mm로 변화시키면서 강성을 조절한 모델에 대해서 주행성능을 해석적으로 평가하였다. 주행성능평가에서 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델은 모든 성능조건을 만족하였고, 사이드 빔 두께가 50mm인 경우 역시 모든 성능조건을 만족하지만 임계속도가 요구조건에 2%정도의 여유 밖에 없어 적합하지 않았다. 사이드 빔 두께가 150mm인 모델의 경우 공차시 수직방향 승차감 지수가 기준을 만족하지 못해 부적합한 것을 확인하였다. 또한, 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델을 제작하여 대차에 설치하고, 주행시험대 시험을 통해 임계속도를 시험적으로 평가하였다. 주행시험대 시험에서는 휠세트에 횡방향 가진을 부과하고, 목표속도까지 증속과정에서 횡방향 가진에 의한 휠세트 횡변위의 발산현상은 발생하지 않았다. 또한, 횡방향 가진이 제거된 이후 휠세트의 횡변위 역시 수렴하여 최대 임계속도는 차량 동역학 해석에서 예측된 최대 임계속도와 유사함을 확인 할 수 있었다.

ASA 유화용 양성전분에 대한 연구

  • 이학래;김종수;고창헌
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2000년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.48-48
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    • 2000
  • 효율적인 wet-end시스템의 적용으로 중성 초지시스템의 이점을 최대한 구현하고 이에 따른 초지계의 안정성 및 원가절감 등을 얻기 위해서는 중성 초지 시스템에서 사용되는 사 이즈제 및 사이징 공정에 대한 연구가 매우 중요하다. 현재 중성 사이즈제로는 AKD와 A ASA가 가장 널리 사용되고 있는데, 유럽에서는 주로 AKD가 쓰이고 있으며, 미국에서는 A ASA가 50%정도 사용되고 있다 .. AKD에 비해서 ASA는 사이즈도의 발현이 매우 빨라 사이 즈 프레스에서 사이즈도가 발현되므로 사이즈 프레스에서의 픽엽 조절 및 지절감소에 유리 한 장점을 가지고 있다. 하지만 ASA는 AKD에 비해 반웅성 높아 습부에서의 가수분해되어 초지 조업성을 악화시키는 문제점을 지니고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해서는 ASA 유화액의 정착성을 개선시키기 위한 연구가 시급히 요청되고 있으며 여기에는 ASA의 유화 에 사용되는 양성전분의 최적화가 가장 핵심적인 기술로 평가된다. 현재 ASA용 유화제로는 양성전분이 가장 많이 사용되고 있다. ASA 에멀션 제조에 있 어서 양성전분의 역할은 음전하를 가지고 있는 ASA 입자에 홉착되여 양전하를 부여함으로 써 콜로이드 업자의 안정성을 부여할 뿐만 아니라 섬유와의 정전기적 인력을 유도하여 정착 을 증진시키는 효과를 나타낸다. ASA 유화용으로 쓰이는 양성전분 중에서는 감자전분이 가 장 효과적인 것으로 알려져 있으며 옥수수나 타피오카 둥도 쓰이고 있다. 그러나 국내의 경 우 감자전분은 옥수수전분보다 가격이 비싸다는 단점이 있으므로 저렴한 옥수수 전분을 이 용하여 ASA 유화용 변성전분의 개발이 국내 제지산업의 경쟁력 강화를 위해 시급히 요망 되고 있다. 본 연구의 목표는 옥수수 전분을 이용한 ASA용 유화안정제를 개발하고 그 효과를 극대 화시킬 수 있는 적용기술을 확립하는데 있다. 옥수수전분을 이용한 ASA 유화용 변성전분은 외국에서 소개된 바가 있기는 하지만 사이즈도 발현이 감자전분의 절반 수준으로 효과적이 지 못한 것이 문제점으로 지적된 바 있다. A ASA 유화용 전분으로는 감자전분과 옥수수전분으로 제조된 외국산 기존 제품과 본 연 구를 통해 개발된 옥수수 전분을 이용하였다. 먼저 실험실적으로 최적의 ASA 에멸션의 유 화가 가능하도록 유화조건을 설정하여 유화액의 입도가 1µm 정도가 되도록 하였다. 이들 A ASA 사이즈제를 Hw. Sw-BKP로 조성된 지료에 투입하여 수초한 후 Hercules 사이즈도 측정기를 이용하여 수초지의 사이즈도를 측정하였다. 또 사이정 효과를 극대화시키기 위한 방안을 모색하기 위해 ASA 에말션의 입도, 제타전위, 탁도 등의 평가를 병행 실시하였다. 실험 결과 기존의 방법으로 유화한 경우 수입감자양성전분이 가장 높은 사이즈도를 보였 다. 그러나, 적절한 전분변성법과 유화조건을 개선함으로써 옥수수전분을 이용하여 수입 감 자전분이나 수입 옥수수전분보다 더 우수한 ASA 사이정 효과를 나타내는 양성전분이 개발 될 수 있음을 확인하였다.

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장뇌삼 열수추출액 함유 캔디제품의 품질특성 (Quality Characteristics of Candy Products Added with Hot-Water Extracts of Korean Mountain Ginsengs)

  • 김준한;김종국
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.336-343
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    • 2005
  • 장뇌삼의 효능 및 품질 특성을 잘 반영할 수 있는 장뇌삼 열수추출물을 첨가한 캔디제품을 제조하고 그의 품질특성을 조사하였다. 캔디제품의 수분함량은 $0.41-0.88\%$ 수준이고, $15\%$ 장뇌삼추출물첨가구는 조단백질 $0.89\%$, 조지방 $0.97\%$, 조섬유 $0.18\%$, 조회분 $0.12\%$로 높은 함량이었다. 당도는 $5\%$ 장뇌삼추출물첨가제품이 $87.5\%$로 가장 높았고, pH는 $5.50{\sim}5.56$ 수준이었다. 색도는 L값의 경우는 $15\%$ 장뇌삼추출물첨가제품이 56.40으로 낮아지는 경향을 보였으며, a값과 b값 경우는 $15\%$ 장뇌삼추출물첨가제품이 증가하는 경향을 보였다. Sucrose의 경우는 $5\%$ 장뇌삼추출물첨가구가 224.3 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. Malic acid는 $5\%$ 장뇌삼추출물첨가구가 51.1 mg/100 g으로 가장 많았고, tartaric acid의 함량은 $15\%$ 장뇌삼추출물첨가구가 40.3 mg/100 g으로 가장 많았다. 주된 유리아미노산으로는 arginine, serine, aspartic acid 및 proline 등의 순으로 높게 함유되어 있었다. K의 경우는 $15\%$ 장뇌삼추출물첨가구에 209.14 mg/100 g으로 가장 높은 함유량을 나타내었다. EDA($\%$)는 합성항산화제인 BHA 200 ppm의 $96.81\%$이었고 캔디제품은 약 $64.28-70.88\%$의 항산화활성을 보였다. 관능평가에서 전체적인 기호도의 경우 $10\%$ 장뇌삼추출물제품이 3.5로 가장 높은 관능점수를 얻었다. 따라서, 장뇌삼추출물의 첨가는 식품학적 특성이 우수한 캔디제품을 개발 할 수 있다.

부들화분을 첨가한 밀가루 반죽의 물성과 제빵 적성 (Effects of Cattail Pollen Powders on the Rheology of Dough and Processing Adaptability of White Pan Bread)

  • 이병찬;정용면;황성연;이종화;오만진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.525-533
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    • 2009
  • 부들화분(Cattail pollen powder)을 기능성 빵의 소재로 활용하고자 화분의 일반 성분을 분석하고 소맥분에 부들화분을 3, 6, 9% 첨가하여 반죽의 물성 변화와 제빵의 가공 적성을 검토한 결과는 다음과 같다. 부들화분의 일반성분은 수분 12.7-13.2%, 조단백질 15.7-17.8%, 조지방 1.3%, 유리당 7.5-7.7%, 조섬유 14.7-18.6%, 회분 3.4-4.9%, 가용성 무 질소물 49.7-55.9%이었다. 소맥분에 부들화분을 첨가한 반죽의 물리적 특성은 첨가 비율이 높아질수록 흡수율은 증가하였으며, 반죽의 안정도는 감소하였다. 부들화분의 첨가에 따라 첨가 비율이 증가할수록 falling number값이 감소하였고 amylase활성이 높아졌다. 빵 반죽의 발효력은 부들화분 3% 첨가구에서 가장 우수하게 나타났으며 완제품에 있어서도 가장 큰 부피를 나타내었다. 수분활성도는 부들화분의 첨가량이 높아질수록 대조구보다 약간 감소하는 경향을 보였고 저장기간의 경과에 따라 크게 감소하였다. 빵의 hardness, springiness는 저장함에 따라 모두 증가하여 품질이 저하됨을 알 수 있었으며 부들화분을 첨가한 식빵 제품의 유통기한은 3일까지 설정하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 빵의 기호도 조사에서 부들화분을 3% 첨가한 식빵의 기호도가 대조구에 비하여 모든 항목에서 가장 우수하였다.

Carbon Nano Tube 및 산화그래핀을 첨가한 폴리우레아 복합재 제조 및 그 화학적 특성 분석 (Understanding Interfacial Charge Transfer Nonlinearly Boosted by Localized States Coupling in Organic Transistors)

  • 김형태;이지현;안우진;박준홍
    • 접착 및 계면
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    • 제22권4호
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    • pp.136-143
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    • 2021
  • 폴리우레아 소재는 폴리우레탄 화학결합과 높은 유사성을 가지고 있으면서, 높은 기계적 강성 및 탄성을 가지고 있어 경량 복합재의 고분자 기지 상으로 연구되어 왔다. 본 연구에서는 이방성을 가진 CNT (carbon nanotube)와 GO (graphene oxide)를 폴리우레아 기지 상에 첨가하여 제작한 복합재를 제작하였고 그 특성을 분석하였다. 원자힘현미경 이용해 CNT와 GO의 각각 1차원의 선형 및 2차원의 층상의 이방성을 확인한 후, 5 wt%으로 각각 폴리우레아 Resin에 혼합 후 cross-link 형성 및 건조 과정을 거쳐 복합재를 제작하였다. FTIR과 Raman 분광법을 이용해 제조한 CNT/폴리우레아와 GO/폴리우레아 복합재의 화학적 구조를 분석하였다. 그 결과, 폴리우레아와 첨가물의 화학결합 변화없이 혼합된 것이 확인되었다. 전자현미경을 이용해 첨가제/폴리우레아/유리섬유 직물 복합재의 표면과 단면에서의 CNT와 GO의 분포를 관찰하였다. 인장 강도 시험 결과, 1 wt%의 CNT와 GO가 첨가된 폴리우레아의 경우 인장강도 향상이 관측되었다.

고온 수침 환경에서 UPE 겔코트 코팅된 지중 매설 파이프용 GFRP의 열화 및 크랙 발생 특성에 관한 연구 (Study on the Crack and Thermal Degradation of GFRP for UPE Gelcoat Coated Underground Pipes Under the High Temperature Water-Immersion Environment)

  • 김대훈;엄재원;고영종;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.169-177
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    • 2018
  • 유리섬유강화폴리에스테르 복합소재는 지중 매설 파이프, 탱크용 구조재, 선체 등 가혹한 환경에서 구조재로 널리 사용되고 있으며, 장기 내수성을 필요로 하는 소재이다. 특히, 물에 잠겨 있을 때 삼투압으로 인하여 겔코트와 복합소재의 박리 등 열화가 진행된다. 본 연구에서는 지중 매설 파이프로 활용되는 GFRP 복합소재의 내구성 향상을 위해 인퓨전(진공성형) 공정으로 UPE (unsaturated polyester) 겔코트 표면 처리한 복합소재를 제작하여, 고온 수침 환경 ($65^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, $85^{\circ}C$)에서의 표면 결함 및 크랙 발생과 경도 변화 특성을 확인하였다. 마이크로 CT 단층 촬영을 통하여 수침 온도에 따른 크랙의 침투 깊이를 조사하였으며, $75^{\circ}C$$85^{\circ}C$ 조건에서 크랙이 복합소재까지 침투하여 내구성을 저하시키는 것으로 확인되었다. 최초 크랙이 발생하는 지점을 고장시간으로 정의하고 아레니우스식을 활용하여 $23^{\circ}C$ 상온에서의 수명 예측을 실시하였다. 본 연구로 토목, 건축, 해양산업분야 등 겔코트가 적용되는 다양한 산업분야의 신뢰성 평가에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

슬래그 재활용 원료를 이용한 유리섬유 제조 및 특성 (Properties and Fabrication of Glass Fiber using Recycled Slag Materials)

  • 이지선;김선욱;라용호;임태영;이영진;전대우;김진호
    • 한국재료학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.763-768
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    • 2018
  • In this study, glass fibers are fabricated via a continuous spinning process using manganese slag, steel slag, and silica stone. To fabricate the glass fibers, raw materials are put into an alumina crucible, melted at $1550^{\circ}C$ for 2 hrs, and then annealed at $600^{\circ}C$ for 2 hrs. We obtain a black colored glass. We identify the non-crystalline nature of the glass using an XRD(x-ray diffractometer) graph. An adaptable temperature for spinning of the bulk marble glass is characterized using a high temperature viscometer. Spinning is carried out using direct melting spinning equipment as a function of the fiberizing temperature in the range of $1109^{\circ}C$ to $1166^{\circ}C$, while the winder speed is in the range of 100rpm to 250rpm. We investigate the various properties of glass fibers. The average diameters of the glass fibers are measured by optical microscope and FE-SEM. The average diameter of the glass fibers is $73{\mu}m$ at 100rpm, $65{\mu}m$ at 150rpm, $55{\mu}m$ at 200rpm, and $45{\mu}m$ at 250rpm. The mechanical properties of the fibers are confirmed using a UTM(Universal materials testing machine). The average tensile strength of the glass fibers is 21MPa at 100rpm, 31MPa at 150rpm, 34MPa at 200rpm, and 45MPa at 250rpm.

복합임무 무인수상정의 마스트 및 특수임무장비 장착부 설계 및 강도해석 (Design and Strength Analysis of a Mast and Mounting Part of Dummy Gun for Multi-Mission Unmanned Surface Vehicle)

  • 손주원;김동희;최병웅;이영진
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.51-59
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    • 2018
  • 본 논문에서는 해상에서 수상감시정찰 및 수중탐색임무를 수행할 수 있는 복합임무 무인수상정을 설계하였으며, 설계된 복합임무 무인수상정의 선체부는 유리섬유강화플라스틱을 이용하여 제작하였다. 수상감시정찰 및 자율운항 임무를 수행하기 위해 레이더, 라이다, 카메라 등과 같은 다양한 항법센서를 마스트에 장착하였으며, 특수임무를 수행하기 위한 더미건 장비를 선수부 갑판에 장착하였다. 악천후의 해상상태에서 주어진 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 갑판에 탑재된 구조물들에 대한 강성확보가 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 정하중, 횡하중 및 수직방향 운동에 따른 마스트 구조물의 강도해석 및 더미건 장비의 충격량에 대한 선체부의 강도해석을 시뮬레이션 및 실험을 통해 수행하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과에 따라 본 연구에서 설계된 마스트 구조물 및 더미건 장착부의 선체부는 충분한 강성을 확보하고 있음을 확인하였다.