• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.342-346
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• 2016

경량화 소재 중 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)는 카본 섬유를 이용한 섬유구조물이다. 카본과 플라스틱의 특성을 갖는 복합소재이다. 섬유구조는 섬유방향으로 큰 강도를 갖는다. 이러한 경량 소재인 CFRP로 가장 많이 사용되는 것은 직조된 CFRP이다. 직조된 CFRP는 단방향 CFRP에 비하여 구조가 안정적이기 때문이다. 단직조된 CFRP는 고가이다. 따라서 본 연구는 단방향 CFRP의 섬유 구조 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 적층각도 [0/X/-X/0]로 X를 변수로 갖는다. X의 각도 위상이 반전되어 적층된 단방향 CFRP이다. 이러한 단방향 CFRP를 이용하여 중앙 크랙을 갖는 두께 2 mm 판재 형태의 해석 모델을 이용하였다. 해석에서는 핀으로 연결된 상부와 하부에서 하중이 가해지고 있으며 중앙 크랙부분에서 파단을 연구한다. 해석 모델은 CATIA를 이용한 3D Surface 모델로 설계하였다. CFRP 적층을 위해, ANSYS프로그램에서 ACP를 이용한 적층 방향을 결정하여 2개의 적층들을 갖는 해석 모델을 만들었다. 이후 구조해석을 진행하였다.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.29-36
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• 2019

본 논문의 목적은 소재대체법과 치수최적화 기법을 이용한 2층 고속열차 알루미늄 압출재 차체의 경량 설계를 제시하는 것이다. 소재대체법을 수행하기 위해 위상최적화 기법을 이용하여 차체 구조물의 샌드위치 복합재 적용 부위를 결정하였다. 해석결과, 루프와 2층 언더프레임에 샌드위치 복합재가 적용 가능함을 보여주었다. 치수최적화는 알루미늄 압출재와 카본/에폭시 복합재의 두께를 결정하는데 사용되었다. 치수최적화를 수행하기 위해, 설계변수, 제약조건, 목적함수를 정식화 하였으며 이러한 조건에 의해 유효설계를 도출하였다. 경량 설계의 결과로 2층 고속열차 하이브리드 차체의 무게를 2.18 ton(17.70%)까지 줄일 수 있음을 보여주었다.

• 고무기술
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• 제11권1호
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• pp.12-26
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• 2010

각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1245-1251
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• 2009

고온/고압, 장시간 연소조건에서 비삭마에 가까운 삭마 특성을 갖는 초소형 목삽입재 선정을 위한 연구를 수행하였다. 평가 소재로서 C/SiC, CIT, W/$Y_2O_3$를 선정하였으며, 연소시간 20초의 내열성능평가모타로 시험하였다. 시험 결과 W/$Y_2O_3$가 가장 우수하였으나, 균열이 발생하였다. 본 연구를 통하여 각 소재들의 열반응 특성 및 내열 성능을 이해할 수 있었으며, W/$Y_2O_3$의 적용가능성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1225-1226
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• 2015

본 연구에서는, carbon microfiber (CMF) 소재를 이용하여 전극을 제작하고 이를 바탕으로 플렉시블 비대칭 슈퍼커패시터를 설계 및 제작하여 특성을 측정 및 분석하였다. 제작된 CMF 전극은 넓은 비표면적과 물리적 안정성 및 화학적 안정성, 높은 유연성을 가지며 무게가 가벼운 특징을 가진다. 개발된 슈퍼커패시터의 양극과 음극은 각각 CMF/Cu/NiO과 단일 CMF로 구성되어져 있으며, KOH 전해질 수용액에서 우수한 슈도 커패시터의 우수한 동작 특성을 나타내었으며, 슈퍼커패시터의 특성 커패시턴스와 평균 에너지 밀도는 각각 22.1 F/g와 8.9 Wh/kg을 나타내었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제1권4호
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• pp.6-12
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• 2010

This study investigates how to apply composite material to the blast loading protection devices, mainly used for military purpose. Traditionally, earth-filled blast walls have been used for protecting important parts of military facilities and personnels. However these types of blast walls show difficulty in fabrication and portability because of their nature of heavy weight. Composite materials are known to have relatively higher specific stiffness and strength than any other metallic and earth-filled materials such as sand and gravels. Totally 4 times of TNT blast experiments were performed on the carbon/epoxy blast walls. After the end of each test, the improvement of blast wall was implemented to the structure. The test results show that the use of composite material in the blast protecting area is the one of very effective and reliable alternatives.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.1-10
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• 2009

Carbon nanotube(CNT)s have been considered as one of the most unique materials due to the their superior mechanical, thermal and electrical properties. Therefore, numerous studies have been performed for the utilization of CNTs. This review article focuses on the recent research trends on the utilization of CNTs for new interconnect materials in electronics packaging. Major contents mentioned are the direct interconnection technology using CNTs and the main properties of polymer/CNTs composite materials. This article is aimed at the reviewing of important results from the recent studies and providing the straightforward understanding of the results through the mutual analysis and a industrial viewpoint.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.72-72
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• 2015

최근 비철소재 가공용 공구의 이형성 향상 코팅 및 자동차 부품의 고온 환경에서 사용할 수 있는 코팅으로 유망한 수소가 없는 비정질 다이아몬드 카본 막 (Non-Hydrogen Diamond Like Carbon films : ta-C)을 양산할 수 있는 코팅 시스템에 대한 연구 결과를 발표하고자 한다. 본 시스템은 Diamet-600이라고 하며 ta-C의 처리폭은 350 mm, 직경 450 mm 8축 공자전 치구에서 400nm/h의 증착률을 가지며, 막의 경도는 최대 65GPa을 달성하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1521-1528
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• 2011

자동차용 고무부품에 대한 유한요소 해석의 신뢰 향상을 위하여 고무소재 물성치에 대한 연구를 수행하였다. 마운트 설계를 위하여 수백 종의 고무 물성치를 모두 측정하는 것은 현실적으로 어렵다. 그래서 시험 값을 대신하는 순수전단 시험 데이타의 변환 방법을 제시하여 유효성을 확인하였다. 순수전단시험의 응력-변형 관계의 변환은 단순인장시험 데이터와 주 연신률의 함수로 정의한 푸아송의 비를 사용하였다. 카본 충진 고무의 변환 순수전단시험 데이터는 100%변형까지 시험 데이터와 상당히 유사하다. 단순인장시험 데이타와 함께, 순수전단시험의 변환 데이타와 시험 데이터를 각각 사용한 허브베어링 씰의 접촉력에 대한 유한요소해석 결과들은 시험 데이터와 거의 일치하였다. 해석에 사용된 재료상수는 Ogden 상수이다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권3호
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• pp.321-328
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• 2004

주형합성법을 이용하여 메조기공(mesoporous pore)을 지닌 나노실리카 물질들과 나노카본볼의 대량생산법이 개발되었다. 암모니아, 트리메틸아민, 아세트알데히드 그리고 메틸메르캅탄과 같은 악취 물질들이 마크로기공 코어-메조기공 쉘(macro-porous core/mesoporous shell) 구조체인 나노카본볼에 흡착되는 현상이 상업용 탈취제인 활성탄과 비교 조사되었다. 나노카본볼에서의 악취의 흡착 및 분해는 활성탄에 비해 우수하게 관측되었고 촉매가 나노카본볼 내부에 첨착되면 더욱 악취 분해 특성이 증가되었다. 나노카본볼의 우수한 흡착 및 분해 특성을 이해하기 위해 물리화학적 특성인 균일한 기공, 넓은 표면적, 큰 기공 부피에 관한 기공 특성과 악취의 분해 현상이 연구되었다. 이러한 나노카본볼은 탈취제 분야에서 많은 응용성이 있을 것으로 전망된다.