Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.02a
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pp.697-698
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2013
최근에 유연한 성질을 갖는 전자기기들의 수요가 증가하면서, 그에 따라서 유연 전자기기를 뒷받침 해줄 수 있는 에너지 저장체의 유연한 성질도 중요성이 점점 부각되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 유연한 에너지 저장체의 많은 연구들이 유연한 금속 박막이나 특수 공정처리가 필요한 고분자를 이용하고 있으나, 대부분의 유연 에너지 소자들은 에너지 저장체의 성능에 비해 고온과 산 약품과 같은 환경이 필요하며, 비용과 시간이 많이 소모되고 있다. 그에 반해 섬유는 앞에서와 같이 특수 공정 처리가 따로 필요하지 않으며 상온에서도 손 쉽게 이용 가능하며, 신축성이 뛰어난 장점이 있기 때문에 효율적, 비용적으로 유연한 에너지 저장체에 유리한 소재이다. 몸에 해로운 산과 같은 약품처리의 필요도 없으며, 용매를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 용매를 이용한 도포 방법을 사용하면 다양한 물질을 폭넓게 적용 가능하다. 그리고 적용 분야에 맞춰서 섬유의 종류를 조절하면 다양한 성질을 갖는 천 기반의 에너지 저장체가 형성되며, 면 섬유가 수소 결합과 높은 반데르 발스 결합에 의해 탄소나노튜브와 결합하여 높은 에너지 밀도를 갖는 에너지 저장체를 형성하는 것을 분석한 논문들도 보고되고 있다. 면 섬유의 특수한 성질을 이용하여 에너지 저장체를 제작하고 이를 확인하기 위해서 일반 합성 섬유인 polyester와 면 섬유를 비교 제작하였으며, 용매의 형태로 손쉽게 도포 가능한 물질은 탄소 계열의 활물질들이며, 탄소 나노 튜브나 그래핀 등이 분산된 용액을 이용해 천에 도포 가능하다. 탄소 계열의 활물질들은 대표적인 슈퍼캐패시터 물질이며, 천에 도포를 함으로써 천 기반의 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 일반 합성 섬유 polyester와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량(Maximum specific capacitance)이 53.6 F/g으로 나타났으며, 면 섬유와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량이 122.1 F/g으로 나타났다. 따라서 면 섬유에서 높은 에너지 저장 능력을 보이는 것을 실험적으로 확인하였으며, 에너지 저장 능력이 뛰어난 면 섬유를 다음 전극 디자인에서도 일률적으로 적용하였다. 슈도캐패시터의 대표적 물질인 금속 산화물인 망간 산화물(MnO2)을 3전극 도금 시스템을 이용하여 에너지 축전 용량과 에너지 밀도를 올리는 전극을 제작하였다. 특히 망간 산화물의 형태는 표면적을 극대화하기 위해서 평균 지름은 200~300 nm 정도 되는 나노 입자의 형태로 제작하였다. 그 결과, 확연하게 에너지 축전 용량이 향상되었으며, 최대 에너지 축전 용량은 282.0 F/g, 에너지전력 밀도는 14.2 Wh/kg으로 나타나서 금속 산화물의 형태가 주는 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 나노 입자의 형태로 제작된 금속 산화물은 문제점이 발생하였다. 금속 산화물의 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 전기 전도성에 비례해서 전력 밀도의 값이 표현되는데, 전기 전도성이 급격히 감소하기 때문에 전력 밀도도 급격한 감소가 나타난다. 다음과 같이 전기 전도성 물질을 첨가하는 방법은 추가의 공정이 필요한 단점이 있지만 오직 기계적인 인장응력만을 가해서 에너지 밀도와 전력 밀도를 증가시키는 전극을 제작하였다. 인장응력을 섬유 기반의 전극에 가했을 시에 가닥들간의 접촉 증가와 CNT가 정렬되면서 특정 변형률(strain) 이전에서는 전기 전도성이 최대 50% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 선행 연구에서 보고되었다. 이를 이용해서 전기 전도성과 직결되는 전력 밀도의 양도 증가시키고 에너지 밀도의 증가 여부까지 확인한 결과 인장을 가하기 전 면 섬유의 전력 밀도와 에너지 밀도는 6.4 kW/kg and 6.1 Wh/kg으로 나타났으나 30% 변형 인장 후에는11.4 kW/kg과 7.1 Wh/kg으로 나타났다. 그리고 망간 산화물을 첨가한 전극 역시 4.9 kW/kg과 14.2 Wh/kg으로 나타났었으나 인장 이후 전력 밀도는 14.2 kW/kg, 에너지 밀도는 17.6 Wh/kg으로 확연하게 증가한 것을 확인하였다.
Determination of the relation between the kerma(Kinetic Energy Released in Material) and the absorbed dose is one of the basic problems of dosimetry. Kerma and absorbed dose were measured for 6 MV X-ray from the high energy medical linear accelerator and $^{60}Co$ gamma-ray. The experimental results show that the absorbed dose in the transient equilibrium region practically coincide with the kerma in water and Al for $^{60}Co$. The maximum dose depths were $1.45g/cm^2$ for 6MV X-ray and $0.48g/cm^2\;for\;^{60}Co$ gamma-ray. The ratios of the absorbed dose at maximum build-up to the collision kerma at the surface, ($K^{att}$), were 0.949 for 6MV X-ray and 0.992 for $^{60}Co$ gamma-ray. No difference was found between water and Al when the standard field size was used. This results show that the dependence of $K^{att}$ on the material is very small.
The optical absorption spectrum was measured of the tinted powder, tinted solution and tinted lens in the visible regions. The tinted powder was very different with color of tinted lens that the optical absorptions was so higher, composed of the thick-gray color. The optical absorptions of tinted solution were just a little appeared by the energy split of a transition metal ion, so constructed with each color space. The optical absorptions of the tinted lens were appeared with the energy split peaks to a transition metal ion, so its were affected by the color constructions. The optical absorption peaks of each lens were depend on the tinted time. Blue color lens had a lot of absorption in the short wavelength regions than 500nm, and had a little appeared in the high wavelength regions than 500nm. In case of a yellow color, the optical absorptions were appeared quite contrary to the blue color, so these colors had the opponent-colors each other. In case of green color, the optical absorptions had a high in the both edges, had a low in the middle regions. In the pink color, by the optical absorptions form of quite contrary to the green color it, these colors had the opponent-colors each other. In the brown color, the optical absorptions had a maximum values in the short wavelength regions, and it gradually decreased goes by the long wavelength regions.
In this study, the fracture behavior by low velocity impact damage and the tendencies of impact energy absorption were investigated. Low velocity impact tests were performed using a mini tower drop weight impact tester, and graphite powder, carbon black and milled carton fiber were chosen as additives. Addition of graphite powder increased the maximum load and maintained the stress long until the total penetration happened. At the content of 9 vol%, they showed the maximum of 42% improvement in impact strength compared composites containing no additives. At the test with low impact energy of 0.4 J, impact energy was consumed by delamination in the composite containing no additives, however, as graphite contents increased, the tendency of failure changed to the penetration of the specimen.
Dynamic fracturing of anisotropic granite was investigated by SHPB (Split Hopkinson Pressure Bar). Energy absorption during the test and maximum stress were increased as strain rate increased. Maximum stresses in every direction were dependent on the strain rate but not so sensitive to anisotropy. Elastic wave velocity was decreased as strain rate increased and dependent on strain rate in every direction. Especially, elastic wave velocity decreased more rapidly in a strong rock.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2002.11a
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pp.444-446
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2002
오존은 성층권에 대부분 존재하며, 25-30km부근에서 최대 밀도를 이루고 있다. 오존층이 자외선과 그 밖의 태양복사에너지를 흡수함에 따라 성층권의 열의 근원이 되어 지구 대기 순환에 영향을 준다. 즉, 오존층이 기후변화와 밀접한 관련을 가지므로 지구의 동식물들은 그 영향을 받게 된다. 그러나 1980년대 들어서 남극에서 오존홀이 발견되고, 이 오존홀이 계속 커진다면 피해가 증가할 것이다 이 같은 상황으로 볼 때 오존의 대한 연구 필요성은 크다고 할 수 있다. (중략)
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2011.04a
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pp.61-62
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2011
비닐하우스는 매우 세장한 강관부재들을 교차 결합하여 조립한 철골 구조물의 한 종류이다. 현행 설계기준으로 단동 비닐하우스의 최대 구조성능은 풍하중 40m/s, 설하중 50cm에 달한다. 그러나 설계 단계에서는 부재들의 교차결합 특성 및 부재가 직접 지반에 삽입되는 기초의 특성이 적합하게 반영되지 않는 문제점이 있다. 따라서 가력시험을 통하여 반강접 특성을 갖는 부재 교차부 및 지반삽입기초 조건이 구조물의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 부재 교차부가 강접 조건일 경우와 비교하여 교차부가 반강접일 경우에는 재하지점의 수평강성이 최대 54% 작게 나타났으나 주변 교차절점들에서의 에너지 흡수로 인하여 재하지점과 수평으로 3m 떨어진 지점에서는 반대로 최대 39% 큰 값을 보였다. 지반삽입기초의 경우에는 고정조건과 비교하여 재하지점의 수평강성이 최대 32% 작게 나타났으며, 지점부에서는 기초 조건의 영향으로 최대 26%의 휨강성 증가 효과를 보였다. 부재 교차부와 기초 조건이 구조물의 정적거동에 미치는 영향을 확인하였으나 최대내력과 강성 산정을 통한 구조성능 평가 방법의 개발이 필요할 것으로 판단된다.
Many atypical structures on the roadside are exposed to traffics unshielded posing great danger. One way to shield an atypical structure to secure the occupant safety is to stack energy absorbing material modules in front of the structure. This paper presents the analysis method of module type crash cushion made of EPS blocks using simple energy balance of the car and crash cushion and numerical examples for 0.9ton-500km/h, 0.9ton-60km/h and 0.9ton-70km/h impact are presented. This method gives simple estimation of maximum acceleration, time of crash, whether or not the vehicle stops completely before whole cushion is being crushed. However, since the acceleration and velocity data from the analysis is so crudely spaced that calculation of safety indices such is RA and OIV is not possible. Problem is overcome by using data interpolation. The spline and linear interpolation is introduce and safety analysis is made and the results are compared.
Kim, Young Ju;Ahn, Tae Sang;Lee, Chang Hwan;Kim, Sang Dae
한국방재학회:학술대회논문집
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2011.02a
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pp.30-30
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2011
국내의 내진설계 기준은 1988년에 처음 도입되었으며, 최근 점차 강화되고 있는 실정이다. 공동주택에 주로 적용되는 전단벽식 구조시스템에서 증가된 지진력에 저항하기 위해서는 벽량과 철근이 증가하게 되어 공사비가 상승하게 된다. 이러한 단점을 보완하기 위한 제진설계의 필요성이 대두되고 있는 실정인데, 기존의 제진장치는 주로 가새형 또는 벽체형을 대부분이라 평면계획에 제약이 있다. 따라서 전단벽식 구조의 공동주택의 제진설계 시에는 우리나라와 같은 중 약진 지역에 적합하고 저렴한 비용으로 충분한 내진성능과 평면의 가변성을 확보할 수 있는 댐퍼의 선택이 필요하다. 본 연구의 목적은 기존의 가새형 및 벽체형 제진장치의 국내 공동주택 적용시의 문제점인 평면의 가변성 확보에 유리하고, 수동형 제진장치의 장점을 추구할 수 있는 마찰댐퍼를 삽입한 커플링보 제진시스템의 내진성능을 조사하는 것이다. 내진성능을 평가하기 위해서 실대형 커플링보 실험체를 계획하고 제작하였다. 실험체는 2개로 구성되어 있으며, 하나는 기존의 철근배근 상세를 갖는 철근콘크리트 커플링보 실험체와 커플링보에 마찰댐퍼가 삽입된 실험체이다. 횡하중에 대한 성능을 평가하기 위해서 유사정적 반복가력실험을 실시하였다. 엑츄에이터로부터 실험체 상보의 가력지그를 통해 하중이 전달되도록 하였으며, 가력은 최초 0.25%의 층간변형각부터 변위제어를 통해 목표 층간변형각인 1.5% 이상까지 진행되도록 하였다. 실험결과, 두 실험체의 이력곡선과 에너지 흡수능력을 평가하였다. RC 실험체는 핀칭현상이 관찰되었고, 가력이 진행됨에 따라 커플링보와 벽체에서의 균열이 확산되어 종국적으로 취성적인 커플링보의 전단파괴가 발생하였다. 마찰댐퍼를 삽입한 실험체는 계획된 마찰거동이 잘 발휘되어 목표 층간변형각인 1.5%까지 이선형거동이 잘 나타났다. 최대 내력은 RC 실험체가 3배 이상 크지만, 누적층간변형각에 따른 에너지 흡수능력은 마찰댐퍼 실험체가 2배 이상 우수한 결과를 보였으며, 커플링보 및 벽체에서의 균열이 매우 저감되었다.
This paper summarizes fundamental research on a metal hydrides for the development of new energy. We made a study of the characteristics of the hydrogen absorption-desorption of $DiNi_5$ alloys. As a result, we found that the maximum amount of the hydrogen absorption of $DiNi_5$ alloys (the maximum in the absorption equilibrium pressure section) was H/M=1.04 at $30^{\circ}C$. The hysteresis was the smallest at $30^{\circ}C$. The capability of the hydrogen absorption-desorption was excellent. The number of cycles of the hydrogen absorption-desorption was about 9000 times at $30^{\circ}C$. We found also that the rate of the hydrogen desorption was the largest at $40^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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