• 제목/요약/키워드: 지적복합재료

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하천관리를 위한 드론활용기술 (River management technology using Drone)

  • 김영주;이근상;안민혁;김진혁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.345-345
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    • 2020
  • 우리나라는 물산업 강국 도약을 위한 글로벌 경쟁력을 갖추기 위해 2015년 세계물포럼 이후 복합 수재해 대응과 능동적 하천관리 분야가 중요시되고 있다. 기존의 하천관리는 수위관측소 및 하도계획을 중심으로 이루어져왔으나 최근에는 항공측량, 드론 등 원격관리시스템에 기반을 둔 하천 통로에 대한 입체적인 3차원 관리로의 인식 전환이 고려되는 추세이다. 대부분 수위 및 하도를 중심으로 한 조사방식은 계측장비, 인력, 시간 등 많은 소요비용이 필요하게 되어 급변하는 하천 공간 조사 기술로 제한적 요소가 많아 현재의 하천조사 시스템으로는 하천관리에 필요한 데이터를 환경변화에 맞추어 신속하고 정확하게 취득하기가 어려운 실정으로 하천관리 고도화를 위해 필요한 자료를 적기에 신속하고 효율적으로 구축할 수 있는 기술 개발 필요한 실정이다. 사회 환경의 발달로 급변하는 환경에 맞는 적정한 하천관리를 위해서는 유역 및 하천에 대한 수문정보 생산 및 하상변동조사가 필요하고 첨단기술(ICT)을 활용하여 조사의 효율성, 안전성 및 정확성을 높일 필요성이 있다. 한편, 하천유역조사는 하천유역에 대한 다양한 정보 수집을 목표로 하나 그간 유역조사에 대한 체계적인 연구가 이루어지지 않아 수요자의 요구 자료 제공이 미흡한 실정이다. 최근 수심, 하상, 하천재료 등 하천법에 규정된 측량은 현장 직접계측을 통해 실시되고 있으며 측량의 공간적·시간적 범위의 변동으로 기존 방식의 비용이 급증하게 되어 신기술을 통한 효율화가 필요한 실정이다. 현재 하천조사를 위해 위성 및 유인항공기 등 다양한 방법이 활용되고 있으나 고빙용을 수반하고 위성영상은 공간해상도가 낮아 폭이 좁은 하천에 적용하는데 한계가 있다. 또한, 폭이 좁고 길게 형성된 하천의 특성상 항공측량 보다 드론이 효율적으로 드론에 레이저 광선으로 지형을 측량하는 장비를 탑재해 3차원 지형을 측량하는 방법이 유리하다. 따라서 본 연구에서는 동진강 상류 하천을 대상으로 드론을 활용할 경우 투입인력 및 소요시간 절감, 장비 및 인력 진입 불가지역에 대한 정보획득, 높은 공간해상도, 항공측량 대비 경제성이 높은 것으로 판단되어 드론을 활용하여 하천지형 모니터링을 실시하여 유역관리 및 수질모델링에 필요한 지도 생성 및 유역의 공간 정보를 획득하여 향후 유역관리 모형의 기초자료로 활용하고자 하였다.

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금형주조법을 이용한 TiNi/6061Al 지적복합재료의 제조 및 기계적 특성 (Fabrication and Mechanical Properties of TiNi/6061Al Smart Composite by Permanent Mold Casting)

  • 김순국;이준희;윤두표;박영철;이규창;김영희
    • 한국주조공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.534-540
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    • 1998
  • 6061Al-matrix composite with TiNi shape memory fiber as reinforcement has been fabricated by Permanent Mold Casting to investigate the mechanical properties of the smart composites. The composites have showed good interface bonding as a result of the analysis of SEM and EDX. The smartness of composite is given due to the shape memory effect of the TiNi fiber which generates compressive residual stresses in the matrix material when heated after being prestrained. The tensile strength of the composites was tested at temperatures between $90^{\circ}C$ and room temperature with increasing amount of pre-strain, and it showed that the tensile strength at $90^{\circ}C$ was higher than that of the room temperature. Especially, the tensile strength of the composite increases with increasing pre-strain. It showed that hardness of matrix was higher than that of common 6061Al alloy.

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진공주조법에 의한 TiNi 형상기억합금 강화 6061Al 지적 복합재료의 계면 및 인장 특성 (Interfacial and Tensile Properties of TiNi Shape Memory Alloy reinforced 6061 Al Smart Composites by vacuum casting)

  • 박광훈;박성기;신순기;박영철;이규창;이준희
    • 한국재료학회지
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    • 제11권12호
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    • pp.1057-1062
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    • 2001
  • We investigated the change of mechanical properties for TiNi shape memory alloy by heat treatment. 6061Al matrix composites with TiNi shape memory alloy as reinforcement were fabricated by vacuum casting. TiNi alloy has the maximum tensile strength at 673K treated and there is no change of tensile strength and hardness at 448K treated. The composites, prepared by vacuum casting, showed good interface bonding by vacuum casting. It was about 3$\mu\textrm{m}$ of thickness of the diffusion layer. Tensile strength of the composite was in higher than that of 6061Al alloy as increased value of about 70MPa at room temperature and about 110MPa at 363K. We thought that the increase of the tensile strength at 363K was due to reverse transformation of the TiNi shape memory alloy.

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진공 Hot Press법에 의한 TiNi/6061Al 지적 복합재료의 확산층 형성거동 (Behavior of Diffusion Layer Formation for TiNi/6061Al Smart Composites by Vacuum hot Press)

  • 박광훈;박성기;신순기;이준희
    • 한국재료학회지
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    • 제12권12호
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    • pp.955-961
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    • 2002
  • 2.7vol%TiNi/6061 Al composites with TiNi shape memory alloy as reinforcement were fabricated by vacuum hot press. It was investigated by OM, SEM, EPMA and XRD analysis for the behavior of diffusion layer formation on various heat treatment condition. Thickness of diffusion layer was increased proportionally according to heat treatment time. The layer was formed by the mutual diffusion of TiNi and Al. The diffusion rate from TiNi fiber to Al matrix was faster than that of reverse diffusion path. The more diffused layer was formed in Al matrix. The diffusion at interface layer was consisted of $A1_3$Ti, $Al_3$Ni analyzed by EPMA, XRD results.

유한요소법을 이용한 TiNi/A16061 형상기억 복합재료의 강도평가 (The Strength Evaluation of TiNi/A16061 Composite by Using Finite Element Method)

  • 박영철;이규창;박동성;이동화
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.72-78
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    • 2002
  • Thermomechanical behavior and mechanical properties of A16061 matrix composite with shape memory alloy(SMA) fiber are studied by using fnite element analysis(FEA). The smartness of the SMA is given due to the shape memory effect of the TiNi fiber which generates compressive residual stress in the matrix material when healed after being prestrained. In this paper, an analytical model is assumed two dimentional axisymetric model of one fiber and around the matrix. To evaluate the strength of composite usig FEM, the concept of smart composite was simulated on computer. The Shape memory effect(SME) simulation is very difficult using FEM because of the nonlinear analysis and the elastic plastic analysis. Thus, in this paper, the FEA was carried out at two critical temperature conditions; room temperature and high temperature(363K). The analysis is compare the finite element analysis result with the test result for the analysis validity.

티타늄에 대한 레진과 도재의 결합 강도에 관한 연구 (The study on the shear bond strength of resin and porcelain to Titanium)

  • 박지만;김영순;전슬기;박은진
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.46-52
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    • 2009
  • 연구목적: 최근 임플란트 상부보철물의 주재료로서 티타늄의 수요가 증가하고 있고, 급속도로 발전하고 있는 CAD/CAM (computer - aided design/computer-aided manufacturing) 기술이 접목되어 티타늄을 절삭하여 제작하는 방법이 주목을 받고 있으며 치과 임상에서 점점 그 영역이 넓어지고 있다. 다만, 하나의 티타늄괴를 절삭하여 만드는 방법의 특성상 기계적 유지력을 얻을 수 있는 비드 등을 형성할 수 없고, 통상적인 재료인 금 합금이나 도재용 합금 주조체에 비해 도재와의 결합력도 떨어지는 것이 보완해야 할 점으로 지적되고 있다. 이에 본 연구는 절삭형 티타늄을 이용한 보철물 제작에 많이 사용되고 있는 열중합 의치상 레진, 간접 복합 레진, 도재와 Grade II 순수 티타늄 사이의 결합 강도를 비교 평가해 보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 지름 9 mm, 높이 10 mm의 Grade II 순수 티타늄 원통형 시편 37개를 3군으로 나누어 각각 직경 7 mm, 높이 1 mm의 열중합 의치상 레진 (Lucitone 199, DENTSPLY Trubyte, York, USA), 간접 복합 레진 (Sinfony, 3M ESPE, Seefeld, Germany), 도재 (Triceram, Dentaurum, Ispringen, Germany)와 결합시켰다. 시편은 $5-55^{\circ}C$에서 1000회 열순환 처리 후, 범용 시험기 (Instron, Universal Testing Machine, Model 4465, USA)를 이용하여 1 mm/min의 속도로 하중을 가하여 전단결합강도를 측정하였다. 파절된 단면의 양상을 관찰하고 각 군별 파절양상을 조사하였다. 측정값은 one-way ANOVA와 Scheffe's multiple range test (${\alpha}=0.05$)로 분석하였다. 결과: 열중합 의치상 레진인 Lucitone 199 ($17.82{\pm}5.13\;MPa$)의 결합 강도가 가장 높았으며, 도재인 Triceram ($12.97{\pm}2.11\;MPa$), 복합레진인 Sinfony ($6.00{\pm}1.31\;MPa$) 순으로 감소하였다. Lucitone 199와 Sinfony 군의 파절 양상은 대부분이 부착성 파절인 데에 반해 Triceram 군에서는 복합성 파절이 많았다. 결론: CAD/CAM을 이용한 절삭형 티타늄 구조물 상방에 전장용 심미 재료로는 열중합형 의치상 레진이 가장 강한 결합 강도를 보인다. 기존의 주조체의 유지구 등에서 얻는 강도에 비해 약하고, 부착성 파절이 많은 점 등은 향후 이들 재료와 티타늄간의 결합력을 높이기 위한 보다 많은 연구가 이루어져야 할 것을 시사한다.

전도성 카본블랙이 충진된 도전성 고분자 복합재료(II) -가공성을 중심으로 - (Conductive Carbon Block Filled Composites( II ) - Concentrated on Processabilily -)

  • 김진국
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권2호
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    • pp.113-120
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    • 1999
  • 기능성고분자의 가장 대표적인 것으로 전도성 고분자를 꼽을 수 있다. 상업화된 전도성 고분자 제조법으로서 전도성 물질의 충진에 의한 방법이 널리 사용되고 있지만 전도성 기능이 강하게 나타나지 않아 연구 개발 중이다. 이러한 이유중의 하나로 카본블랙과 고분자수지의 컴파운딩에 대한 이해 부족이 지적되고 있어, 본문은 전도성 카본블랙을 이용한 컴파운딩에 대한 기술 개발을 중심으로 이루어졌다. 연구 결과 섬유모양의 카본블랙이 고무가공 면에서 쉽지가 않았으나 전도성 면에서는 구 모양과 막대모양의 카본블랙 보다 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 섬유모양 카본블랙과의 가공성을 높이기 위하여 oil을 첨가하여 가공한 결과, 물성면에서는 약간 뒤떨어지나 가공성이 향상되었으며 전도성 면에서도 우수한 결과를 나타났다. 또한 용액가공에 대한 연구를 용융가공과 비교하면서 수행하였다.

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특수주입선단장치에 의한 마이크로시멘트계 약액주입의 풍화대, 단층파쇄대의 지반보강 및 차수효과 사례연구 (A Case Studty on the Ground Reinforcement and Waterproofing Effect of Weathering and Fault Zone by Special Injection Tip Equipment Using Microcement Type)

  • 도종남;정종주;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.21-28
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    • 2009
  • 최근 고속철도, 지하철, 댐, 항만, 고속도로, 도심지의 주상복합건물 등 대형 건설공사가 진행되면서 약액주입공법, 고압분사주입공법, 혼합처리공법 등이 다양하게 적용되고 있으나 침투성, 강도, 내구성, 환경성, 주변지반의 융기, 지하매설물에 대한 영향, 산업폐기물발생 등 많은 문제점이 지적되어 왔다. 이에 본 연구에서는 특수 주입선단장치 및 변성실리케이트 재료를 개발하여 주입재료의 혼합이 용이하고 주입중 주입재의 역류 및 주입노즐의 막힘이 없이 연속작업이 가능하며, 분말도 $6,000cm^2/g$이상인 마이크로시멘트를 사용 침투효과를 증가시켰다. 또한, 겔형성반응재는 내구성과 환경성에 영향을 끼치는 $Na_2O$ 함량을 대폭 낮춘 변성실리케이트를 개발하여 지하수에 의한 용탈현상을 최소화하고, 장기의 고강도, 고침투, 고내구성, 친환경성이 요구되는 곳에 적합한 마이크로 무기질급결재를 개발하여 실용화에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 일축압축강도, 투수성, N치 및 TCR, RQD 등이 개선됨을 알 수 있었으며, 향후 본 연구결과를 바탕으로 특수 주입선단장치를 활용한 다양한 현장적용성 시험을 추후 시행하여 타공법과 공학적 특성을 비교, 검토하고자 한다.

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직교배열표를 이용한 고강도콘크리트 내화성능 보강재의 배합 최적화 연구 (A Study on the Optimization of the Mix Proportions of High Strength Concrete Fire-Resistant Reinforcement Using Orthogonal Array Table)

  • 이문환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.179-186
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    • 2009
  • 고강도콘크리트의 취약점으로 지적되고 있는 화재시의 폭렬현상에 대한 대책을 마련하기 위해 각 계의 노력이 활발한 현 상황에서 각종 폭렬 저감성 재료 및 새로운 개념의 소재에 대한 적정 혼입비율을 구명해야 하는 긴요한 상황이다. 본 연구에서는 메타카올린, 페타이어칩, 폴리프로필렌섬유 및 강섬유의 4가지 기능성 소재를 대상으로, 기본적인 품질 요건은 물론, 내화성능에 최적의 효과를 나타낼 수 있는 배합비를 실험적, 통계적으로 도출하고자 하였다. 여기서, 실험은 4인자 3수준의 직교배열표를 이용하여 최소실험법으로 계획하고, 통계적 분석은 반응표면분석 기법을 이용하였다. 그 결과, 80 MPa급 고강도콘크리트의 내화성능 보강인자로 선정된 기능성 소재간에는 복합 사용시 상호 보완적인 기여를 하는 것으로 확인되었다. 한편, 반응표면분석을 통해 도출한 내화성능 보강인자의 최적조건은 메타카올린을 실리카퓸 대신 80% 수준으로 용적치환하고, 폐타이어칩은 잔골재 대신 3% 수준으로 용적치환하는 경우와 폴리프로필렌 섬유를 전체용적에 대하여 0.2% 수준으로 첨가하는 한편, 강섬유를 혼입하지 않는 것이 고강도콘크리트의 기초 특성과 내화특성을 고루 만족할 수 있는 것으로 분석되었다.

농촌개발정책이 농촌경관 변화에 미친 영향에 관한 연구 (A Study on Rural Landscape Change by Government's Development Policy)

  • 강영은;최동욱;홍성희;정윤희;김상범;임승빈
    • 한국조경학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.21-35
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    • 2011
  • 본 연구는 근대화 이후 급격하게 변천되어온 우리나라 농촌지역 원형의 모습과 이의 변화양상을 고찰하기 위한 기초연구로서, 근대 이후 농촌지역의 변천과정을 시계열적으로 비교 분석하였다. 이를 통하여 근대화 과정에서 나타난 한국 농촌농촌경관 변화의 보편적인 특성을 파악하고, 나아가 향후 농촌경관의 보전 및 관리에 시사점을 제공하는 것이 본 연구의 주 목적이다. 농촌경관의 변화를 면밀히 파악하기 위한 경관유형은 해당 경관이 입지하고 있는 장소 및 속성에 따라 주거경관, 생산경관, 녹지경관, 수변경관, 가로경관, 상징 및 신앙경관의 총 6가지 유형으로 분류할 수 있었고, 이의 유형별 총체적인 변화 내용 및 과정을 분석하였다. 문헌조사 및 현장조사에 의하여 도출한 경관의 변화 양상은 크게 경관 요소의 형성, 변경, 이전, 손실, 복원의 5가지 유형으로 도출할 수 있었으며, 경관의 전체적 구조 및 구성체계 등의 거시적 변화에서부터 개별 경관요소의 형태, 재료, 크기, 색채 등의 미시적 변화에 이르기까지 복합적인 경관변화가 지속되어온 것임을 파악할 수 있었다. 본 연구는 농촌개발정책에 의한 농촌경관의 변화를 거시적 차원에서 분석한 연구로, 개발정책의 범주에 포함되지 않는 농촌마을에 적용시키기 어렵다는 것이 한계점으로 지적될 수 있다. 하지만 본 연구는 농촌개발정책의 흐름과 경관변화간의 상응관계에 주목하여 변화 경향을 파악함으로써 농촌경관계획 및 관리에 시사점을 제공하는 것에 의의가 있다. 본 연구를 기초로 향후 연구는 개발정책으로 인한 경관변화뿐만이 아니라 사회 경제적 요소 등 다양한 측면으로 인한 변화 양상을 고찰하는 방향으로 진행되어야 할 것이다.