• 제목/요약/키워드: 전단탄성률

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식품 인쇄 적성 증진제의 전단탄성률 예측 신경망 설계 (Neural Network Design for Predicting Shear Modulus of Food Printability Enhancers)

  • 유현주;문남미
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.731-732
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    • 2021
  • 인쇄 적성 증진제는 식품용 3D 프린팅에서 겔화 소재의 인쇄 적성을 향상시키는 요소 중 하나이다. 이 때, 인쇄 적성 증진제의 평가는 전단응력을 받을 때 일어나는 변형의 정도를 나타내는 전단탄성률 기반으로 한다. 그러나, 전단 탄성률 측정은 식품 원재료의 다양함으로 인해 소재별로 측정하는데 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 FCN과 RNN을 사용하여 전단탄성률을 예측하는 신경망 설계를 제안함으로써 인쇄 적성 증진제의 전단탄성률을 측정하는 시간과 비용을 절감하고자 한다.

저주파 영역에서 고분자 재료의 음속 측정에 관한 연구 (Study on Measuring the Acoustic Velocity Propagating Through the Polymeric Mterials in the Low Frequency Ranges)

  • 김창현;조국영;박정기
    • 한국음향학회지
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    • 제17권8호
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    • pp.58-63
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    • 1998
  • 저주파 영역의 음파의 투과속도 측정에 기존의 펄스에코방법이나 투과법 (transmission method)가 이용되는 경우, 탐촉자 및 시편의 크기, 시편과 탐촉자 사이의 거 리가 사용하는 음파의 주파수가 작아질수록 대형화되어 측정에 어려움을 나타내게 된다. 따 라서 본 연구에서는 고분자 재료의 음향특성을 평가할 수 있는 간단한 방법으로써 고분자 재료의 주파수에 따른 동적 탄성률(dynamic modulus)을 시간-온도 중첩의 원리를 이용하여 측정하고, 고분자 내에서 저주파 영역의 음파의 전달 속도와 주파수에 따른 탄성율(elastic modulus), 전단 탄성률(shear modulus) 그리고 밀도의 관계식으로부터 음속을 측정하였다. 실험결과 주파수가 증가함에 따라 고분자 재료의 동적 탄성률이 증가하였으며, 음속도 주파 수에 따라 증가하였다. 본 연구에서 사용한 폴리우레탄 재료의 음속은 100Hz∼10kHz영역에 서 약1500m/sec에서 3000m/sec를 나타내었다.

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유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면특성에 미치는 Chloropropyl 말단기를 가진 실란결합체 농도의 영향 (Concentration Effect of Silane Coupling Agents with Chloropropyl End Group on the Interfacial Characteristics of Glass/Nylon 6 Composites)

  • 조동환;윤숙향;방대석;김준경;임순호;박민
    • 접착 및 계면
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    • 제5권1호
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    • pp.21-28
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    • 2004
  • 본 연구에서는 사슬말단에 chloropropyl 유기관능그룹을 가지고 있는 실란결합체인 3-chloropropyltrimethoxysilane(CTMS)을 사용하여 여러 농도에서 유리섬유 표면에 사이징 처리하여 유리섬유/나일론 6 및 유리직물/나이론 6 복합재료를 제조하였다. 단섬유 microbonding 시험에 의한 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면전단강도와 short-beam 전단시험과 동역학적 열특성 분석 방법을 통하여 유리직물/나일론 6 복합재료의 층간전단강도 및 저장탄성률에 미치는 결합체 농도의 영향을 각각 조사하였다. CTMS 결합제의 농도가 증가할수록 복합재료의 계면특성이 향상되었다. 결합제의 농도 변화에 대한 유리섬유강화 나일론 6 복합재료의 계면전단강도, 층간전단강도, 층간파단양상 그리고 저장탄성률 등 각 특성 변화의 경향이 서로 일치하였다.

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프로젝션 기법을 활용한 위상 최적설계 (Topology Design Optimization using Projection Method)

  • 하승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.293-299
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    • 2016
  • 본 논문은 확장된 프로젝션 기법을 사용한 위상 최적설계 방법을 다루고 있다. 다양한 형상과 길이 스케일을 가지는 프로젝션 함수를 개발해 위상 최적설계 기법에 적용시킴으로써, 복합재료의 설계에서 형상 및 크기가 미리 주어진 보강재의 최적 배치를 위상 최적설계를 통해 결정할 수 있음을 확인하였다. 또한 이와 같은 프로젝션 기법이 균질화법과 결합되어 체적탄성률 또는 전단탄성률 등의 유효 재료특성을 최대화시키는 단위 구조를 설계함으로써, 주기 구조를 가지는 복합재료에서 보강재의 최적 배치를 결정하고 그 유효 재료특성값을 수치적으로 계산할 수 있음을 여러 수치 예제들을 통해서 검증하였다.

알킬벤젠술폰산나트륨을 함유하는 폴리프로필렌의 유변학적 성질 및 함유물의 용출 성분 (Rheological Properties of polypropylene Containing Sodium Alkylbenzenesulfonate and the elution Property of the Ingredient)

  • 박승구
    • 유변학
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    • 제3권2호
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    • pp.175-185
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    • 1991
  • Sodium octylbenzenesulfonate(SOBS)와 sodium dodecylbenzenesulfonate(SDBS)를 폴리프로필렌(PP) 용융액에 각각 균일하게 서로 다른 함량으로 섞어 넣은 후에 용융압착법 으로 PP 필름을 제조하였다. 저장 점성도(η') 저장탄성률(G') 및 손실 탄성률(G")을 진 동식 레오미터를 사용하여 170~195$^{\circ}C$에서 측정하였다. 실험온도 범위내에서 첨가제를 함유 한 PP와 순PPrks에 Cole-Cole 플롯(G'에 대한 G"의 log-log 플롯)에는 차이가 없었다. 그러나 광범위한 전단속도에서 SOBS의 첨가량이 8%를 넘어서면서 η'과 G'은 증가하였 다. 이러한 현상은 PP 중에서의 첨가제의 응집효과로 설명되었으며 이것은 SOBS와 SDBS 를 함유하는 PP 필름의 시차 주사열량법 및 주사전자 현미경 관찰결과로 확인되었다. SDBS를 8% 미만 함유하는 PP로부터 섬유의 용융방사가 가능하였으나 SDBS3% 이상 함 유PP 방사섬유는 연신 과정중에 섬유의 절단이 이따금 일어났다. PP 기질내에 있어서의 SDBS의 뜨거운 물에대한 견뢰성을 SDBS와 C. I. Basic blue 41사이의 이온결합 형성 거동 에 바탕을 두어 가시분광법에 의하여 검토하였다.

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콩류 아라비노갈락탄 용액의 유변학적 성질 (Rheological properties of arabinogalactan solutions isolated from the legumes)

  • 김경이;김춘영
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.330-335
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    • 2019
  • Moth bean (MB), navy bean (NB), soybean (SB)에서 분리된 arabinogalactans (AGs)의 성분과 유변학적 성질을 조사하였다. AGs의 주성분은 갈락토즈(galactose)와 아라비노즈(arabinose)로 총합이 약 59-89%를 나타내었고 갈락토즈와 아라비노즈의 비율(G/A)은 MB는 0.21, NB는 0.38, SB는 1.09로 계산되었다. 유변학적 거동을 살펴보기 위하여 1-5% (w/v) AG 용액들의 전단속도(shear rate) $0.1-100s^{-1}$에 따르는 전단응력(shear stress)을 측정하였을 때 MB의 경우 항복점(yield stress)이 없었으나, 5% NB 용액에서는 2.10 Pa, 2.5% SB용액에서는 1.98 Pa의 항복점이 각각 측정되었다. 순환 전단 측정 결과 5% MB 용액의 경우는 점성도는 전단 속도가 증가할 때에 비해 감소할 때 더 큰 값을 나타내어 rheopexy인 유변학적 성질이 나타났다. 반면 5% NB와 SB 용액의 유변학적 성질은 전단속도가 증가할 때의 점성도가 감소할 때의 점성도보다 더 큰 값을 가지는 thixotrophy로 나타났다. 저장탄성률(G'), 손실탄성률(G")을 측정한 결과 MB 분산액은 탄성율이, NB 분산액은 점성율이 높게 나타났고 SB 분산액은 비교적 낮은 농도에서는 탄성율이 비교적 높은 농도에서는 점성율이 크게 나타났다. 사전전단(pre-shearing)을 $500s^{-1}$에서 600초 동안 가공 후에 실시한 진동 테스트로 AGs의 구조 회복을 살펴본 결과 MB 5% 용액은 G', G" 모두 감소하였고 특히 탄성 부분이 많이 감소하였다. NB 5% 용액의 G'는 감소하였으나 MB에 비하여 그 폭은 작았고 G"는 거의 변화가 없었다. SB 2.5% 용액의 G', G" 모두 증가하는 현상을 나타내었다. AGs 용액의 전단 응력과 진동수에 따라 나타나는 점성 및 탄성의 변화 현상을 이용하여 식품 및 약품 제조에 첨가제 및 가소제로서 물질의 특성을 결정하는데 도움을 줄 수 있다. MB, NB, SB 물질의 유변학적 거동과 화학적 구조 관계를 밝히기 위하여 알디톨 아세테이트 결합 분석과 NMR분석(de Oliveira 등, 2013; Wang 등, 2015)을 통한 분자구조연구를 추가적으로 진행하고자 한다.

감귤류 펙틴 용액의 리올리지 특성 (Rheological Properties of Citrus Pectin Solutions)

  • 황재관
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.799-806
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    • 1995
  • 고유점도가 3.75 dL/g인 감귤류 펙틴 용액의 전단점도 및 점탄성에 대한 농도의존성을 연구하였다. 전형적인 자수법칙 흐름 현상이 2.0% 이상의 펙틴 농도에서 관찰되었으며, 전단점도의 전단속도 의존성은 농도의 증가에 따라 더욱 뚜렷하게 나타났다. ${\eta}_{sp.o}$$C[\eta]$를 양대수 좌표에 그렸을 때 묽은 영역에서 진한 영역으로의 전이를 나타내는 $C^{*}[\eta]$는 약 4.0이었으며, 이때 ${\eta}_{sp.o}$의 값은 약 10.0을 나타내었다. 묽은 용액$(C[\eta]과 진한 용액$(C[\eta]>C^{*}[\eta])$에서 ${\eta}_{sp.o}$ $C[\eta]$의 기울기는 각각 1.1과 4.5였다. 전단점도를 ${\eta}/{\eta_0}$${\gamma}/{\gamma}_{0.8}$에 대하여 그렸을 때 $2{\sim}5%$의 농도에서는 잘 중첩되었으나, 6%의 고농도에서는 중첩곡선에서 벗어나는 현상을 보였다. 펙틴 용액의 점탄성을 조사한 결과 전 농도범위에서 손실탄성률$(G^{\prime\prime})$의 값이 저장탄성률$(G^\prime)$보다 훨씬 높은 값을 보여 점성이 전체 점탄성을 지배하는 것으로 나타났다. 저 농도에서 전단점도는 복소점도와 거의 비슷한 값을 보여 Cox-Merz 법칙에 잘 부합하였으나, 농도가 높아질수록 두 값은 차이를 보였다.

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자동차용 고무호스의 진동 절연성능 향상에 관한 연구 (Improvement of Insulation Performance of Vehicle Rubber Hoses)

  • 정헌섭;민병권;이성훈;우희수;박현호
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권9호
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    • pp.837-844
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    • 2012
  • We considered an approach in terms of materials for improvement of insulation performance of vehicle rubber hoses. Ethylene propylene rubber(EPDM) for heater hoses in cooling system and acrylic rubber(AR) for intercooler hose in intake system were chosen for mixing for the vibration and noise performance. We modified EPDM and AR through changing compound of base polymer, reinforcement fillers and additives. Dynamic mechanical analysis(DMA) was used to measure viscoelastic properties such as shear modulus and loss factor($tan{\delta}$). Vehicle acceleration test was also conducted to observe indoor changes in insulation performance of hoses.

Acorn Starch의 유변학적 성질에 관한 연구(III) -Acorn Starch의 유변학적 성질에 미치는 Surcrose 효과를 중심으로- (Study on the Rheological Properties of Acorn Starch(III) -Effect of sucrose on the Rheological Properties of Acorn Starch-)

  • 김남희
    • 유변학
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    • 제10권1호
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    • pp.7-13
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    • 1998
  • 중량 평균 분자량이 1.22$\times$106이고 다분산도가 8.90이며 수분과 아밀로오스 함량이 각각 9.35%, 27%인 도토리 전분에 sucrose를 첨가하여 동적 유변학적 특성에 대한 온도와 농도의존성을 고찰하였다. AS(acorn starch)-sucrose 계의 점도는 전단속도가 증가하면 감 소하는 전단담화 현상을 나타내며 sucrose 농도가 증가할수록 점도가 증가하였고, Casson 식에 의해 얻어진 항복치는 sucrose 농도가 증가하면 증가하였다. 저장영률과 손실영률은 sucrose 농도가 증가하면 단일하게 증가하였고 손실 탄성률은 온도가 증가하면 감소하였다. DSC 측정자료를 zipper model에 적용시켜 본 결과 sucrose 농도가 증가할수록 zipper의 수 와 junc-tion zone의 수는 증가했으며 크기는 감소하였다. Sucrose는 전분과 수소결합을 형 성하여 용액내에서 가소제처럼 거동함을 알수있었다.

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Electro-Micromechanical 시험법을 이용한 탄소 섬유 강화 에폭시아크릴레이트 복합재료의 자외선과 열경화에 따른 경화 모니터링 및 비파괴적 계면 평가 (Nondestructive Interfacial Evaluation and Cure Monitoring of Carbon Fiber/Epoxyacrylate Composite with UV and Thermal Curing Using Electro-Micromechanical Technique)

  • 박종만;공진우;김대식;이재락
    • 폴리머
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    • 제27권3호
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    • pp.189-194
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    • 2003
  • Electro-micromechanical 시험법을 이용하여 탄소 섬유 강화 열경화성 수지 복합재료의 경화 방법에 따른 계면 평가와 손상 감지능 및 경화 모니터링에 대해 고찰하였다. 경화 후 잔류 응력은 전기 저항 측정을 통해 모니터링 하였으며, 경화 방법에 따라 상호 비교하였다. 기지 재료의 인장 강도, 탄성률 및 계면 전단 강도는 열 경화의 경우가 자외선 경화보다 더 크게 나타났으며, 열 경화에서 경화 수축은 열팽창 계수 차이에 의한 잔류 응력 및 기지 재료의 수축에 의해 자외선 경화와 비교하여 더 크게 나타났다. 열 경화 시의 경화 중 전기 저항은 자외선 경화보다 더 큰 범위에서 변하였으며, 기지 재료의 기계적 물성과 계면 접착력에 의해 다르게 나타나는 겉보기 탄성률 또한 더 컸고, 같은 응력까지 더 빠르게 도달하였다.