• Title/Summary/Keyword: 재료학적 분석

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Rheological Properties of Bitumen for Reducing Negative Skin Friction (말뚝 부마찰력 저감용 역청재료의 유변학적 특성)

  • 박태순;윤수진
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.191-200
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    • 2003
  • This paper presents the rheological properties of bitumen for reducing negative skin friction. The bitumen has been widely used due to both the cost and construction effectiveness. Also, it is well known that the use of bitumen for reducing negative skin friction renders the best results among other available methods. Three different modified bitumens were used for the testing programs. The physical tests include the penetration, the softening point and penetration index. The rheological tests include phase angle, complex modulus, creep tests and flow tests. The tests were conducted at four different temperatures(15, 30, 45 and 6$0^{\circ}C$) in order to simulate the field condition. The test results were analyzed using the phase angle, G$^*$/sin $\delta$, creep compliance and shear viscosity. The result of tests showed that the phase angle increased and G$^*$/sin $\delta$ decreased with the increase of temperature. The creep compliance increased as the loading time increased. The difference of the creep compliance is detected as the time and temperature are varied, however, the difference of the shear viscosity is not significant among the samples tested in this study. The rheological properties of the bitumen also showed that the physical testing method and the temperature dependant testing method are somewhat limited to showing and expressing the full rheological properties of the modified bitumen. The introduction of the time and the temperature dependent testing method is necessary to find out the full rheological properties of the modified bitumen.

Literature Review on Rheological Properties and Required Performances of 3D Printable Cementitious Materials (3D 프린팅 시멘트계 재료의 유변학적 물성과 요구 성능에 관한 문헌 조사)

  • Oh, Sangwoo;Hong, Geuntae;Choi, Seongcheol
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.9 no.1
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    • pp.41-49
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    • 2021
  • 3D printing techniques have been recently adopted in the construction industry. It mainly utilizes additive manufacturing which is the fabrication process depositing successive layers of materials without any formworks. Conventional cementitious materials may not be directly applicable to 3D printing because 3D printable cementitious materials is required to satisfy such characteristics as pumpability, extrudability, and buildability in a fresh state. This study aimed to investigate rheological properties and required performances of 3D printable cementitious materials, by reviewing existing studies. Test methods and equipments, evaluation results and characteristics of mixture additives were compared. Based on reviews of existing studies, this study indicates that the viscosity is mainly relevant to the pumpability of 3D printable materials whereas the yield stress and thixotropy are important in securing buildability of the materials.

Polypropylene-Natural Fiber Composites: Rheological Properties during Mixing and Thermal Properties (폴리프로필렌-천연섬유 복합재료의 혼합시 유변학적 물성 및 열적 특성)

  • Kim, Sam-Jung;Yoo, Chong Sun;Kim, Gue-Hyun;Ha, Chang-Sik
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.9 no.4
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    • pp.24-29
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    • 2008
  • Polypropylene-natural fiber composites have been prepared and their rheological properties during mixing and thermal properties were investigated. Two types of natural fibers (cotton fiber and wood fiber) were compared. On increasing fiber contents, the torque values of composites were increased, where the cotton fiber exhibited higher increase in torques. The torque values of composites were higher as the MI of PP decreased. X-ray diffraction and differential scanning calorimetry results showed an increase in the crystallization temperature but a decrease of crystallinity of the PP/natural fiber composites on increasing fiber contents.

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Impact of Bed Material on Erosion-deposition Patterns (하상재료가 침식-퇴적 양상에 미치는 영향 분석)

  • Ban, Chaewoong;Lee, Seonmin;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.111-111
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    • 2017
  • 본 연구에서는 2차원 하상변동 모형을 이용하여 sine 곡선형 개수로에서 하상재료의 분포가 침식-퇴적 양상에 미치는 영향을 분석하였다. 흐름 해석을 위하여 유한차분법을 이용하여 천수방정식을 해석하였다. 총유사량을 산정하기 위하여 Engelund-Hansen 공식을 이용하였으며, 하상변동을 모의하기 위하여 Exner 방정식을 해석하였다. 또한 모형을 sine 곡선형 수로의 실내실험에 적용하여 검증하였다. 하천의 지형형태학적 발달 과정을 체계적으로 분석하기 위하여, 이상화된 sine 곡선형 수로에 사행도, 폭-파장비, 폭-수심비 등의 인자를 고정시키고, 하상재료의 입경을 종속변수로 설정하여 수치실험을 수행하였다. 하상재료의 입경을 변화시켜 가며 흐름과 하상변동 결과를 비교하고 분석하였다.

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Thermomechanical Behavior of Porous Carbon/Phenolic Composites in Pyrolysis Environments (고온 열분해 환경의 다공성 탄소/페놀릭 복합재의 열기계적 거동)

  • Kim, Sung-Jun;Han, Su-Yeon;Shin, Eui-Sup
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.8
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    • pp.711-718
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    • 2011
  • The thermoelastic behavior of the porous carbon/phenolic composites is studied using the thermomechanical response model of chemically decomposing composites. The model includes thermal dependence of the porous composites, porosity in the pyrolysis process, pore pressure due to decomposing gases, and shrinkage. The poroelastic coefficients are calculated based on representative volume element model and finite element analysis. The internal stress distribution caused by pores and pore pressure, and the overall deformation are verified. The effects of the poroelastic coefficients on the thermoelastic behavior are examined through numerical experiments.

이중열처리를 통한 Mg-Zn-Mn-Ag 합금계의 석출거동 및 기계적 특성

  • Baek, Ui-Hyeon;Lee, Byeong-Deok;Jang, Gyeong-Su;Han, Jeong-Hwan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.47.1-47.1
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    • 2010
  • Mg합금은 모든 구조용 재료 중에서 비강도가 크며 가공성이 가장 우수하여 재료의 실제 적용시에 2차 가공비 측면에서 다른 경량재료에 비해 유리하다. 그래서 경량화를 필요로 하는 최근 산업체의 요구를 충족시킬 수 있는 재료이다. 그러나 마그네슘 합금의 적용이 매우 제한되는 이유는 결정구조가 hcp로서 냉간가공이 어렵고, 강화기구가 석출경화 및 고용강화로 제한되기 때문에 기계적 성질, 즉 강도와 연성이 모두 낮다. 특히 고온에서 기계적 성질이 급격히 저하되기 때문에 구조용 재료로써는 사용이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 고온에서 안정한 MgZn상과 항복강도를 향상시키는 Mg4Ag상의 석출을 보이는 Mg-Zn-Mn-Ag합금의 시효거동 및 미세조직 변화에 대해 검토하고자 하였다. 본 합금의 석출거동, 미세조직 및 경도 변화에 미치는 시효처리의 영향에 관한 연구를 수행하기 위해 Pandat Program을 이용해 열역학적 계산을 통한 상태도 해석 및 석출상을 예측 하였다. 계산된 결과는 DSC실험을 통해 비교 분석함으로써 신뢰성을 확보하였고 미세조직 및 석출상 분석을 위해 OM, SEM 그리고 XRD로 관찰하였다. 또한, 시효처리에 따른 기계적 특성을 분석하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 하였고, 인장시험 후 파단면 분석을 통하여 재료의 파괴거동을 분석하였다.

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Parametric Modeling and Numerical Simulation of 3-D Woven Materials (3차원 엮임 재료의 파라메트릭 모델링 및 수치적 재료 특성 분석)

  • Sim, Kichan;Ha, Seung-Hyun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.33 no.5
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    • pp.331-338
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    • 2020
  • In this study, the characteristic of a 3-D micro-woven material, which is one of the newly developed periodic open-cell structure, is analyzed through various computational simulations. To increase the accuracy of the numerical simulations, the distance between each directional wire is parameterized using six design variables, and its model geometry is precisely discretized using tetrahedron elements. Using the improved computational model, the material properties of the mechanical, thermal, and fluidic behavior are investigated using commercial software and compared with the previous experimental results. By changing the space between the x- and y-directional wires, a parametric test is performed to determine the tendency of the change in the material properties. In addition, the correlation between two different material properties is investigated using the Ashby chart. The result can further be used in determining the optimal pattern and wire spacing in 3-D micro-woven materials.

Analysis of habitat environment characteristics for Endangered Fish (Liobagrus Obesus) using MD-SWMS (MD-SWMS를 이용한 멸종위기 어종(퉁사리)의 서식환경 특성 분석)

  • Park, Sung-Chun;Jin, Young-Hoon;Roh, Kyong-Bum;Lee, Yong-Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.745-749
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    • 2012
  • 국내 주요하천은 지속적인 산업화와 난개발로 인해 생태계파괴 및 수변생물의 서식처 환경 악화로 하천 생태계에 많은 악영향을 받고 있다. 그러나 1990년대 이후 국내에서는 하천의 기능과 생물의 다양성, 하천환경 및 생태학적인 가치와 중요성에 대한 인식이 매우 커짐에 따라 하천의 생태적 기능을 매우 중요시 하고 있으며, 하천의 난개발로 인한 피해를 복원하기 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. 대표적인 연구로 생태계 건전화 개념을 도입하여 담수성 어류 서식처 제공 및 이동에 필요한 유량을 산정한 한국 수자원공사(1995)의 연구가 있으며, 김규호 등(1996a, 1996b)은 물고기 서식처 환경 중 특히 수심과 유속 등 수리조건을 유지하기 위한 최소유량 산정 방법을 제시하였다. 또한 노경범(2011)은 섬진강의 하천환경 회복을 위한 연구대상 구간에서의 대표어종을 선정하여 서식처 특성 파악을 위해 하천 특성을 연구하였다. 이와 같이 현재 국내에서도 하천의 기능과 생태학적 기능을 위한 노력과 연구가 진행되고 있다. 그러나 생태학적 서식처 연구에서는 아직까진 미진한 부분이 많이 있다. 그 예로 보호종이나 멸종위기어종과 같은 생물의 서식처 확보를 위한 연구가 아직까지는 많은 노력과 연구가 필요한 상태이다. 본 연구에서는 환경부에서 지정한 멸종위기 1급 어종인 퉁사리를 대상으로 서식환경 특성 연구를 진행하였으며, 퉁사리의 생태학적 서식특성과 현재 지석천 상류 유역에서 관찰되고 있는 서식구간을 중심으로 MD-SWMS (Multi-Dimensional, Surface Water Modeling System) 모형을 이용하여 수리특성 분석을 수행하였다. 이를 위해 하상재료 입도분석을 실시하였으며, 그 결과 입도가 큰 굵은모래 및 잔자갈, 굵은자갈로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 수리학적 특성분석결과 서식구간 내에서는 비교적 빠른 유속이 나타났다. 이러한 퉁사리의 서식환경의 특성 분석으로 서식구간 내 입도가 큰 하상재료로 구성되어 있으며, 퇴적구간이 생성되지 않을 정도의 유사이송량과 유속이 필요할 것으로 분석되었다. 향후 퉁사리의 장기적인 서식환경 조성과 보존을 위해 대상구간의 유사이송의 연구와 실측 및 수변환경 모니터링을 통한 다양한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

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The electrical and rheological properties of zeolite based electrorheological (ER) Fluids (제올라이트 분말을 기본 재료로한 전기유변유체의 전기 및 유변학적 특성)

  • Jeong, Dong-Un;Choe, Yun-Dae;Kim, Sang-Guk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.2
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    • pp.213-218
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    • 1994
  • 제올라이트 분말을 기본재료로 하는 전기유변유체의 전기 및 유변학적 특성이 연구되었다. 전기장 인가시 높은 한계응력을 얻기 위하여 비교적 유전상슈가 큰 5종류의 유전유체를 선택하여 제올라이트 분말과 혼합하여 전기유변유체를 준비하였다. Couette형 rheometer를 이용하여 유변유체의 한계응력을 인가된 전기장 및 온도의 함수로서 측정하였다. 이중 chlorinate hydrocabon oil과 제올라이트 분말을 혼합한 전기유변유체의 한계응력은 6KPa(E=4KV/mm, T=$25^{\circ}C$)로서 최대치를 기록하였다. 측정된 한계응력은 온도가 상승하면 점차 감소하는 반면 전류밀도는 온도에 따라 증가하였다. 전류밀도에 대한 Arrhenius 그라프에서 전기전도에 대한 활성화 에너지는 약 0.7eV였으며 이는 제올라이트 분말에 포함된 $Na^{+}$ 이온의 확산에 기인하는 것으로 분석되었다.

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