• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.161-167
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• 2008

다층카본나노튜브(MWCNT)가 강화된 폴리에틸렌에틸아크릴레이트(EEA) 나노복합체를 용융혼합법과 용액혼합법으로 제조하였다. 카본나노튜브의 형태 및 함량변화에 따른 기계적, 열적, 전기적 특성을 조사하였다. MWCNT의 함량이 증가함에 따라 인장강도, 모듈러스는 증가하였고, 파단신장률은 감소하였다. 할로우 형태의 MWCNT가 일반적인 MWCNT에 비해 우수한 인장강도 및 파단신장률을 나타내었다. MWCNT 함량이 증가함에 따라 약 $40^{\circ}C$의 열분해온도의 향상을 보였다. 전기적 특성은 용융혼합법의 경우가 가장 높은 전기저항 특성을 나타내었고, 용액혼합법의 경우 일반형 MWCNT가 할로우 MWCNT보다 낮은 체적저항을 보였다. MWCNT의 함량이 증가할수록 파단면 위로 돌출되는 CNT 수가 증가하였고, 인장변형을 가하면 표면 위로 돌출되는 CNT 수와 길이가 크게 증가하였다. 용융혼합된 시편이 용액혼합에 비해 돌출된 CNT의 수와 길이가 현격히 낮았다.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.355-360
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• 2023

에폭시계 탄소섬유복합재는 고유의 높은 취성특성으로 인해 산업 응용에 적합성에 한계로 인성 특성을 향상시키기 위한 광범위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 최소 함량을 활용하는 데 중점을 두고 PA6입자(pPA6)와 CTBN에 의한 인성 메커니즘을 평가하는 데 초점을 맞춰 Mode I 파단 인성 및 인장강도 분석을 통해 다양한 농도의 p-PA6와 CTBN 첨가제, 즉 0.5, 1, 2.5 및 5 phr의 영향을 평가하였다. p-PA6는 1 phr의 비교적 낮은 비율에서 인성이 강화되었으며, 인장강도를 유지하면서 동시에 향상된 인성에 기여하는 지속적인 파단 거동으로 나타났다. 또한, p-PA6의 입자 응집에 영향에 의해 전체적인 인성 메커니즘에 영향을 미치는 것을 확인하였다. CTBN 첨가는 2.5 phr 이상의 높은 농도에서 인성의 증가하나, 인장강도의 감소를 동반하고 취성을 나타내는 기존의 복합재와 유사한 파단 거동을 관찰하였으며, p-PA6, CTBN 두 첨가 기술은 특정 농도 조건에서 인장강도를 미세하게 향상시키는 것으로 확인하였다. 해당 결과를 통해 p-PA6, CTBN 강화 기술 적용에 최적화된 조건이 확립하였다.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.399-404
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• 2013

장기내열성과 파단신율이 우수한 블렌드 수지를 개발하고자 polyphenylene sulfide(PPS)에 7종류의 elastomer를 용융혼합하여 그 가능성을 조사해 보았다. PPS/elastomer(90/10, 80/20, 70/30) 블렌드를 제조한 후 시험편을 압축성형 또는 sheet를 제조하여 capillary rheometer, UTM, impact tester, SEM 등으로 유변학적 거동, 기계적 특성 및 모폴로지를 측정하였고 오븐에서 일주일간 열을 가한 후 다시 기계적 특성을 측정하였다. 열을 가하기 전의 인장강도는 elastomer 종류에 관계없이 비슷하였고 파단신율은 m-EVA의 경우가 가장 큰 값을 보였다. Elastomer 첨가량을 증가시킴에 따라 신율이 증가하였는데 30 wt%정도 첨가 시 박리가 발생하였다. 오븐테스트 이후에는 인장 강도는 더 증가한 반면에 신율은 급격히 감소하였다. 상기의 elastomer들이 PPS와 부분적인 상용성이 있는 것으로 보이는 바 소량의 elastomer 첨가 만으로도 PPS 가공과 관련된 여러 문제 등을 해결할 수 있어 다양한 그레이드의 개발에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.158-166
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• 2009

Hoek-Brown 암석에서 응력에 의해 발생되는 균열의 전파특성을 수치해석적으로 분석하기 위한 기초연구로서 탄성균열의 균질화 기법이 제안되었다. 균열의 개시조건으로 Hoek-Brown 경험식이 이용되었고, 균열의 방향 탐색을 위해 임계면법이 이용되었다. 균열물질과 무결암으로 구성된 대표체적에 대해 체적평균 응력 및 변형률 개념을 적용하여 균열과 신선암의 역학적 특성을 균질화시킴으로써 등가 이방성매질의 구성관계식을 유도하였다. 제안된 균질화모델을 포트란 코드로 작성하여 상업유한요소 코드인 COSMOSM에 이식하였다. 제안된 수치해석모델의 적합성을 검증하기 위하여 2차원 평면변형률조건에서 수치 일축압축시험을 실시하였다. 모델 상하부 가압면의 구속조건을 달리한 2가지 해석모델을 선정하여 구속조건이 일축압축시험편의 변형 및 파단면 형성형태에 미치는 영향이 분석되었다. 균열의 균질화를 고려한 수치 일축압축시험 결과는 실제 실험에서 발생되는 형태와 유사한 변형거동 및 파단면 형성 특성을 잘 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.111-111
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• 2018

ASTM A387-Gr.91 강은 우수한 고온 강도, 크리이프 저항성 그리고 내산화성 등으로 인해 화력 및 바이오매스 발전 시설과 같은 고온 설비의 구조재료로 널리 사용되고 있다. 고온 환경에서 높은 강도는 탄화물과 탄질화물에 의한 석출강화가 주 요인으로 작용한다. 열처리 과정에서 Mo, Cr, Mn, 그리고 Fe는 구-오스테나이트 및 마르텐사이트 라스 입계에 $M_{23}C_6$ 탄화물로 석출되며, V, Nb, 및 N은 조직 내부에 미세한 MX 탄질화물로 석출된다. 따라서 합금의 고온 강도는 조직 내 석출물의 개수밀도와 크기에 크게 의존한다. 그러나 적용 환경의 특성 상 고온 노출에 따른 2차상 석출 및 조대화의 조직열화 현상이 발생하며, 이는 재료의 강도를 저하시킨다. 본 연구에서는 ASTM A387-Gr.91 강의 미세조직 열화에 따른 강도저하 및 파괴 양상을 고찰하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 사용된 ASTM A387-Gr.91 강의 화학성분(wt, %)은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe 이다. 조직열화 및 기계적 강도저하 특성을 평가하기 위한 등온열화는 $650^{\circ}C$의 대기 환경에서 최대 1000시간동안 실시하였다. 열화된 시험편의 미세조직 및 탄화물에 대한 분석은 SEM과 EDS를 이용하여 실시하였다. 그리고 기계적 강도 평가는 인장실험과 비커스 경도시험을 통해 실시하였다. 또한 열화 시간에 따른 파단양상의 변화를 관찰하기 위해 인장시험편의 파단면을 SEM과 EDS를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 열화에 따른 마르텐사이트 라스의 소실, 탄화물의 조대화, 그리고 2차상 석출의 조직 열화현상이 나타났다. 또한 기계적 강도는 조직 열화에 따라 저하되는 경향을 나타냈다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.38-51
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• 2000

The study on the mechanical behavior of a spot-welded specimen is largely divided into the quasi-static overload failure analysis and the fatigue failure prediction. The main issue in an overload analysis is to examine the critical loads, thereby providing a generalized overload failure criterion. As the welding spot forms a singular geometry of an external crack type, fatigue failure of spot-welded specimens can be evaluated by means of a fracture parameter. In this study, we first present the limit loads of 4 representative types of single spot-welded specimens in terms of the base metal yield strength and specimen geometries. Recasting the load vs. fatigue life relationships experimentally, obtained here, we then predict the fatigue life of spot-weld specimens with a single parameter denoted the equivalent stress intensity factor. This crack driving parameter is demonstrated to successfully describe the effects of specimen geometry and loading type in a comprehensive manner. The suggested fatigue life formula for a single spot weld can play a key, role in the design and assessment of spot-welded panel structures, in that the fatigue strength of multi-spots is eventually determined by the fatigue strength of each single spot.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권4호
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• pp.90-98
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• 1997

A copper-tungsten sintered alloy(Cu-W) has been friction welded to a tough pitch copper in order to investigate the effect of friction pressure on bonding strength and a charicteristic of fracture. The tensile strength of the friction welded joint was increased up to 90% of the Cu base metal under the condition of friction time 1.2 sec, friction pressure 4.5kgf/$\textrm{mm}^2$ and upset pressure 10kgf/$\textrm{mm}^2$. From the results of fracture surface analysis, the increase of friction pressure could remarkably decrease the force and the time to be normally acted on weld interface. The W particles which were included in the plastic zone of Cu side could induce fracture adjacent to the weld interface because their existance in Cu induces a decrease in available section area and an increase in notch effect. Therefore, the tensile strength was decreased at high friction pressure (6kgf/$\textrm{mm}^2$) because the destruction of W was increased by an increase in mechanical force and crack was formed at weld interface.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.103-111
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• 1990

본 연구에서는 성장하는 균열선단에서 열림변위의 임계증분에 대한 균열성장 조건에 기본을 두고 계산된 파단하중을 실험결과와 비교하여 균열성장저항을 특성 지 을수 있는 새로운 재료상수를 제안한 것이다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.126-134
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• 2010

공업계 고등학교의 금속재료 교과목 중에 재료시험법은 과학기술이 급격히 발전하는 것에 비해 교육수준이 시대에 뒤떨어지고 있다. 특히 기존의 파단면 해석방법보다 훨씬 진일보된 장비와 기술력으로 해석이 가능한 Fractography기법 도입의 필요성이 부각되고 있다. 이런 Fractography의 중요성과 해석방법을 중수로 압력관 재료를 이용하여 파단면의 특성을 정성적으로 해석을 통하여 입증하였다. 추후 공업계 고등학생들의 전문성을 늘이고, 자긍심을 함양하기 위해서 이런 최신 교과내용을 포함해야 할 것이다. 이런 교과내용을 현존하는 과학기술과 맞추는 작업은 주무행정기관에 의해 이루어지기 전에 일선 교사들의 자발적인 참여에 의해 수행될 필요성이 있다고 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.138-144
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• 2013

비노출형 도막방수재 도포 후 누름콘크리트 타설 시기에 따른 도막방수재의 물리적 특성과 바탕면 조건, 도막두께 및 보강포 사용유무에 따른 내피로성을 검토하였는데, 누름콘크리트 타설 시기가 짧을수록 변색이 심하였고, 도막두께가 두꺼운 반면 인장성능이 낮았다. 내피로 성능은 3 mm의 도막두께에서는 파단되지 않았으나 1, 2 mm는 모두 파단 되었고 부직포로 보강한 경우의 내피로성능이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다.