• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.2
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• pp.129-135
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• 2015

In this experimental study, the thermal stability values of micrometer-sized silica particle-reinforced epoxy composite specimens were evaluated by measuring their thermal expansion coefficients and Young's moduli. For all specimens used in this study (from the baseline specimen to that containing 70 wt% silica filler), the thermal expansion coefficients and Young's moduli were gradually reduced down to 25% and increased up to 51%, respectively. The results of the experiment were compared with those of certain empirical models. The experimental results of the measurement of thermal expansion coefficients corresponded well with those of Kerner's model, which considers the bulk and shear moduli of the matrix and silica filler. However, the results of the measurement of Young's moduli using the empirical Mori-Tanaka model were observed to match better with those of the experiment. The comparison of the results of the experiment with those of the empirical models demonstrated that a reliable model for measuring the thermal expansion coefficients and Young's moduli of composite specimens needs to consider certain property variations in the composites in addition to volume fraction changes in the filler and matrix.

• Composites Research
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• v.30 no.4
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• pp.241-246
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• 2017

The brittle nature in most FRP composites is accompanying other forms of energy absorption mechanisms such as fibre-matrix interface debonding and ply delamination. It could play an important role on the energy absorption capability of composite structures. To solve the brittle nature, the adhesion between pines and composites was studied. Thermal treated pines were attached on carbon fiber reinforced polymer (CFRP) by epoxy adhesives. To find the optimum condition of thermal treatment for pine, two different thermal treatments at 160 and $200^{\circ}C$ were compared to the neat case. To evaluate mechanical and interfacial properties of pines and pine/CFRP composites, tensile, lap shear and Izod test were carried out. The bonding force of pine grains was measured by tensile test at transverse direction and the elastic wave from fracture of pines was analyzed. The mechanical, interfacial properties and bonding force at $160^{\circ}C$ treated pine were highest due to the reinforced effect of pine. However, excessive thermal treatment resulted in the degradation of hemicellulose and leads to the deterioration in mechanical and interfacial properties.

• Composites Research
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• v.30 no.1
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• pp.21-25
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• 2017

The aim of this study is to fabricate composite bone plates consisted of unidirectional biodegradable glass fibers (BGF) and polylactic acid (PLA) and evaluate the performance of the composite bone plates according to the temperature ($50.0^{\circ}C$) of PBS (Phosphate Buffer Saline) solution and exposure time (0~3 weeks). Mechanical characteristics, such as bending stiffness, flexural strength, water uptake and mass loss, were investigated and the results showed that mechanical properties of the plates decreased as soaking duration increased due to loss of composite material.

• Elastomers and Composites
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• v.35 no.2
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• pp.122-131
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• 2000

In this work, the effect of chemical surface treatments on morphology of carbon blacks was investigated in terms of cure behavior and tearing energy ($G_T$) of carbon blacks/rubber composites. As experimental results, the polar or nonpolar chemical treatment led to a significant physical change of carbon black morphology. The cure activation energies (Ea) and frequency factor (A) obtained from Kissinger equation decreased with improving the dispersion of carbon flacks, resulting in high reactivity. However, a significant advantage of carbon black/rubber composites is gained by carbon blacks treated in basic (BCB) or nonpolar (NCB) chemical solution, resulting in increasing the tearing energy. These results could be explained by changes of dispersion, agglomerate, surface functional group, void volume, and cross-linking density of carbon black/rubber composites.

• Composites Research
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• v.32 no.1
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• pp.45-49
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• 2019

Fiber reinforced composites fabricated by the resin film infusion (RFI) process, which is one of the outof-autoclave process, have the advantage of significantly reducing the processing cost in large structures while having excellent mechanical properties and uniform impregnation of the resin. In this study, we applied RFI carbon fiber composites to unmanned aerial vehicle structures to improve structural safety and achieve weight reduction. The tensile test results showed that the strength was 46% higher than that of generic T300 grade plain weave carbon fiber composites. As a result of the layup design and finite element analysis of the composite wing structure using the above material properties, the wing tip deflection is decreased by 31%, the structural safety factor is increased by 28% and the weight of the entire structure can be reduced by more than 10% compared to the reference model using glass fiber composite material.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.2
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• pp.204-207
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• 1996

태양의 광에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지의 재료는 현재 무기반도체가 주를 이루고 있지만 최근 유기반도체가 재료자체 물성의 연구진전과 더불어 태양전지로서 개발가능성이 논하여 지고 있다. 한편 유기반도체의 장점은 1)박막으로 제작이 용이하고 2)대량생산에 의한 저가제조가 가능하며 3)경량화를 할 수 있고 4)그 기능의 다양성을 줄 수 있다는 것이다. 또한 단점은 캐리어 트랩 밀도가 커서 반송자(carrier)의 수명과 이동도가 작고 확산길이도 짧기 때문에 광수집 효율이 매우 낮아 광전변환효율이 낮다는 것이다. 또한 일반적으로 유기반도체는 저항율이 커서 오옴성 접촉이 어렵고 입사광 강도의 증대에 따라 변환효율이 감소하는것도 큰 문제로 되어있다. 따라서 본고에서는 지금까지 유기반도체를 사용한 태양전지의 원리 및 제조기술을 간단히 살펴보고 특성과 연구동향등을 분석하여 앞으로 유기반도체 태양전지의 나아가야할 방향을 찾아보고자 한다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.4
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• pp.389-396
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• 1995

본 논문에서는 전자빔증착법에 의해 제조된 다결정 CdTe 박막의 구조적, 광학적 특성을 연구하였으며 특히 기판온도와 증착후 열처리에 따른 박막의 결정성변화를 관찰하고 그 결과를 고찰하였다. ITO와 유리위에 25~16$0^{\circ}C$의 기판온도로 증착된 CdTe 박막의 결정구조는 zinc blende 구조를 보이고 <111> 방향으로의 우선 성장방향을 나타내었다. 증착후 열처리를 함에 따라 결정립이 성장하고 정량적 CdTe로 접근하고 상온에서 band gap 이 단결정의 값인 1.5eV에 가까운 에너지로 천이하며 결정성이 향상됨을 관찰할 수 있었다. 이러한 열처리에 의한 결정성 향상은 PL과 XRD를 통하여 분석한 결과 재료내 존재하는 과잉 Te가 열처리시 증발함에 따라 격자내 응력이 감소함과 관련이 있음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.31-31
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• 1997

우수한 비강성과 비강도를 지닌 복합재료를 이용한 자동차용 추진축(Propeller Shaft)의 사용은 자동차의 구조정량화, 소음/진동 감소, 승차감 향상 측면에서 개선된 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유/에폭시 필라멘트 와인딩(Filament Winding) 공빔을 적용한 복합재료 튜브와 금속재 플랜지 그리고 유니버셜 조인트로 구성된 상용 차의 추진축 개발과정 중 축의 진동특성에 대한 적합한 형상과 물성을 찾기 위해 유한요소법을 적용한 자유진동 해석과 FFT 해석장비를 이용한 진동실험 그리고 축을 운용속도까지 회전시켜 공진(Resonance) 현상 발생 유무를 소음량의 측정으로 판단하는 시험이 수행되었다. 그 결과 요구조건에 적합한 진동특성을 나타내는 추진축의 형상을 결정할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.96-100
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• 2003

평면형 자심재료용으로 응용하기 위한 Mn-Zn 페라이트에서 저손실 조성의 전자기적 특성과 분위기 조건에 따른 특성변화를 관찰하였다. $Fe_{2}O_{3}$ : MnO : ZnO 의 물비가 53 : 36 : 11 일 때, 가장 우수한 특성을 나타내었으며, $SiO_{2}$와 CaO는 입계 저항층 형성을 통한 손실은 감소시키고, 이로 인해 성능지수는 증가하여 100kHz ~ 200kHz 범위에서 최대값을 나타내어 전자기적 효율이 극대화되었다. 산소분압의 제어는 승온과정부터 산소분압을 제어시켜주어야만 Zn-loss 현상의 증가와 $Fe^{2+}$이온 농도의 감소 및 $Fe^{2+}-Fe^{3+}$ 이온간의 호핑(hoping)현상 등에 의한 손실을 최소화 할 수 있으며, 높은 투자율을 얻을 수 있었다. 그리고 소결 또는 냉각 중 평형 산소분압이 유지되지 못하면 다량의 결함이 출현하게 되고, 특히 $600^{\circ}C$이하에서 스피넬 상의 분해-산화반응이 일어나면서 미세구조 상에 결함으로 남게 되어 전자기적 특성이 저하되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.3
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• pp.251-264
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• 1997

공진 주파수 온도 계수($\tau$$_{f}$)가 큰 음의 값을 가지는 (Li$_{1}$2Nd$_{1}$2)TiO$_{3}$(LNT) 고주파 유전체를 125$0^{\circ}C$에서 140$0^{\circ}C$까지의 온도에서 2시간동안 소결을 하였고 소결후에는 소결온도보다 약간 낮은 120$0^{\circ}C$에서 5시간 동안 annealing을 실시를 하였다. 그리고 열처리에 의한 상, 미세구조의 변화를 X-ray, SEM을 통해서 분석하였으며, 열처리가 고주파 유전물성에 대해 미치는 영향에 대해서도 고찰하였다. 130$0^{\circ}C$에서 135$0^{\circ}C$ 근방에서 소결시킨 재료는 Annealing효과에 의해 소결체에 균일한 입도 분포가 증진되었고 체적 밀도가 향상되었으며, 열처리 효과에 의해 품질계수(Q)값이 향상되었고 유전상수($\varepsilon$$_{r}$)는 약간 감소하였으며 공진주파수 온도계수($\tau$$_{f}$)는 더 큰 음의 값을 가지게 되었다. 그러나 135$0^{\circ}C$이상에서 소결한 경우에는 비정상적인 입자 성장에 의해 밀도가 감소되며, 이에 따라 고주파 유전특성이 전반적으로 저하되었다.었다.