• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.205-211
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• 2006

본 연구는 팽창재와 수축저감제를 조합 사용하여 수축변형률이 저감된 저수축 고성능 콘크리트에 대하여 내구성을 평가하였다. 그리고 저수축 고성능 콘크리트와 비교를 위해 동일한 물-결합재비에서 팽창재와 수축저감제를 사용하지 않은 고성능 콘크리트와 일반 콘크리트에 대해서도 시험을 실시하였다. 그 결과, 저수축 고성능 콘크리트는 동일한 물-결합재비를 가진 고성능 콘크리트에 비해 압축강도와 인장강도가 다소 크게 나타났다. 염소이온 침투 저항성과 탄산화에 대한 저항성은 고성능 콘크리트와 일반 콘크리트에 비해 우수하며, 동결융해 저항성은 동결융해시험 600사이클에서도 내구성 지수가 거의 100으로 나타났다. 또한 수밀성과 공극분포를 검토한 결과, 저수축 고성능 콘크리트는 고성능 콘크리트 또는 일반 콘크리트에 비해 시멘트 경화체 조직이 치밀해져 내구성이 향상되는 것으로 분석되었다. 따라서 팽창재와 수축저감제를 조합사용한 저수축 고성능 콘크리트를 구조물에 적용한 경우, 콘크리트의 수축과 균열을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성능이 향상되는 결과를 얻을 수 있을 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권5호
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• pp.117-128
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• 1998

화학적으로 유해한 환경에 놓인 콘크리트 구조물은 필연적으로 그 기능이 악화되므로 혼화재를 포함한 고강도 콘크리트 또는 혼화재 그 자체가 화학물질에 오염된 환경하에서 어떤 변화를 일으키는가에 대한 연구의 필요성이 점점 증대되고 있다. 따라서 본 논문에서는 건설현장에서 가장 흔히 사용되는 보통강도 콘크리트와 실리카-흄을 포함한 포틀랜드시멘트 경화체인 고강도 콘크리트가 황산염의 침해를 받는 경우에 일어나는 강도특성과 물성변화를 조사하기 위하여 담수와 함께 황산나트륨, 황산마근네슘, 황산나트륨과 황산마그네슘의 혼합용액 등 여러종류의 황산염 용액에 실리카-흄을 사용한 고강도 콘크리트, 낮은 물-시멘트 비의 고강도 콘크리트, 보통강도의 콘크리트 등의 시험체들을 270일간 침지시켜 침지시간에 따른 압축강도 변화와 실리카-흄의 첨가량에 따른 압축강도 변화, 그리고 실리카-흄의 첨가량에 따른 선형팽창량 및 중량변화등에 관한 실험을 수행하였다. 이에 대한 실험결과를 토대로 실리카-흄을 사용한 고강도 콘크리트에 황산염이 미치는 영향을 분석하여 고강도 콘크리트의 실용성을 극대화하기 위한 방안에 대하여 고찰해보았다. 그 결과 실리카-흄을 포함한 고강도 콘크리트는 황산나트륨의 침해에 대해서는 강한 저항성을 나타내지만 황산마그네슘에 대해서는 심각한 침해를 일으키는 것으로 나타났으므로 황산마그네슘에 노출될 우려가 있는 콘크리트 구조물에 고강도를 발현하기 위하여 실리카-흄을 사용하는 것은 구조적으로 큰 문제가 발생할 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제37권5호
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• pp.618-624
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• 2013

Trimellitic anhydride chloride와 hydroquinone을 이용하여 hydroquinone bis(trimellitate anhydride)(HQ-TA)를 합성하였다. 합성된 HQ-TA와 6가지의 다양한 디아민들을 사용하여 전구체 polyamic acid(PAA)를 합성한 후, 열적-및 화학적-이미드화 반응을 거쳐 에스터 그룹을 가지는 폴리이미드(polyimide, PI) 필름을 합성하였다. PI 합성은 구조적으로 다양한 방향족 디아민을 사용하였다. 각 디아민 구조에 따른 유리전이온도($T_g$)는 167-$215^{\circ}C$를 보였고, 초기분해온도(${T_D}^i$)는 $364-451^{\circ}C$를 나타내었다. 가장 향상된 열팽창 계수(coefficient of thermal expansion, CTE)와 가스차단성은 TFB(3.23 $ppm/^{\circ}C$)와 4,4-ODA(< $10^{-2}cc/m^2/day$) 단량체를 각각 사용하였을 때 보였다. PI 필름의 투과도는 500 nm에서 65-89%를 보였으며, 노란색 정도를 나타내는 황색지수(yellow index, YI)는 3.01-69.52를 보였다.

• 폴리머
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• 제37권6호
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• pp.685-693
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• 2013

반응 컴파운딩으로 개질한 poly(lactic acid)를 초임계 $CO_2(scCO_2)$를 사용하여 발포하였다. 발포는 $105{\sim}135^{\circ}C$와 12~24 MPa 범위에서 실시하였다. 발포체의 발포 배율과 셀 구조는 온도, 압력 및 감압 속도와 같은 발포 조건에 크게 영향을 받았다. 발포 온도와 포화 압력 증가에 따라서 발포 배율은 증가하다가 감소하였으며, 그 결과로 $120^{\circ}C$ 발포 온도 및 20 MPa 포화 압력에서 최대 발포 배율이 얻어졌다. 감압 속도가 느린 경우에는 셀이 장시간 동안 팽창함으로써 보다 큰 셀 구조를 가지는 발포체가 얻어졌다.

• 한국광학회지
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• 제32권6호
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• pp.266-275
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• 2021

본 논문은 Korsch 망원경의 열분석을 통한 광학계 성능 평가 방법 및 비열화 구조를 연구하였다. 비대칭성의 복잡한 구조를 가진 광학계의 경우, 광학 설계 소프트웨어에 열팽창 계수를 적용하여 인공위성 구조를 구현하는데 한계가 있어 온도 변화에 대한 광학계 성능 평가가 이루어지기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기계 설계 소프트웨어를 이용하여 온도에 따라 광학계에 영향을 주는 모든 구조체에 길이 변화를 구현하였고, 온도 변화에 대한 광학 부품 사이의 거리 변화량을 정리하였다. 또한 광학 설계 소프트웨어를 이용하여 온도 변화에 대한 광학 부품의 형상 및 두께 변화량을 정리하였다. 두 소프트웨어에서 도출한 모든 변화량을 광학 소프트웨어에 적용하여 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 공간 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수(MTF)가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 25% 이상 유지되는 것을 확인하였다. 또한 광학계 성능 변화에 가장 영향을 많이 주는 구조체를 찾아, 영향을 줄이도록 비열화 구조를 도출하여 개선된 구조물을 적용한 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과, 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 67% 이상 유지되는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.19-31
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• 2021

마이크로파일은 소구경 현장타설말뚝으로 간단한 시공법과 비교적 저렴한 공사비용으로 각종 건축물 및 구조물 기초보강 및 내진보강 등에 활용되고 있다. 말뚝 선단에 단순한 메커니즘의 고정 지압 구조체를 장착하여, 상부하중 작용 시 지압구가 압축·팽창하면서 선단 면적의 확대와 주면으로의 쐐기수평력을 발휘하여 지지력을 증대시키는 "선단 확장형 마이크로파일"이 개발되었으나, 개발된 공법에 대한 정확한 검증이 부족하여 실제 현장에서 활용되지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는, 선단 확장형 마이크로파일의 지지 메커니즘과 일반 마이크로파일 대비 지지력 증대효과를 검증하고자 3차원 수치해석을 수행하였다. 선단 확장형 마이크로파일을 모델링하고 수치해석을 위한 입력 물성치를 산정하였으며, Lab-scale 수치해석을 통하여 고정 지압 구조체가 압축·팽창되면서 발현되는 수평력에 의한 지지 메커니즘을 확인하였다. 이와 더불어 Field-scale 수치해석을 통해 일반 마이크로파일과의 지지력을 비교·검증한 결과, 압축 및 인발지지력이 각각 20.0%와 38.9% 증대되는 것을 확인하였다.

• 세라미스트
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• 제8권3호
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• pp.25-30
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• 2005

최근 SOP에 대한 관심이 늘어나고 있으며 그에 따라 새로운 재료에 대한 관심도 증폭되고 있다. 예전의 단순한 신호 전달의 매개체 역할에서 벗어나 많은 수동 소자나 RF소자들을 내장하고 궁극적으로는 능동 소자까지 단일 기판위에 탑재하기 위해서는 기존의 RF 적인 전기적인 요구 특성 위에 많은 부가 특성들이 요구된다. 특히 SI이나 GaAs같은 능동 소자들과의 Assembly과정에서의 신뢰성을 확보하기 위해 낮은 선팽창 계수나 높은 탄성 계수 등의 기계적인 특성들이 요구되고 있으며 또한 점차 복잡한 회로 구조 등을 구현하기 위해 무수축이라는 새로운 공법 또한 요구되어 지고 있다. 그리고 사용주파수가 점차 높아짐에 따라 한편으로는 저유전율과 저손실의 재료가 요구되고 있으며 다른 한편으로는 embedded Capacitance의 요구에 맞춰 고유전율의 기판재료 또한 요구되어 지고 있다. 따라서 궁극적으로는 회로 구현의 목적에 따라 저유전율과 고유전율의 이종 재료의 접합이라는 문제 또한 자연스럽게 대두되고 있다. 이처럼 SoP에 대한 시장의 요구가 증가함에 따라 새로운 재료개발의 요구 또한 늘어나게 될 것으로 예상된다.

• 한국의류산업학회지
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• 제24권6호
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• pp.667-685
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• 2022

본 원고는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재와 어그제틱 구조체에 대한 연구 동향을 정리한 것이다. 먼저 4D 프린팅 소재의 형상 변화 거동을 형상 변화와 형상기억 소재, 이중, 삼중, 다중 형상기억 효과, 접힘과 굽힘, 표면지형별로 구분하여 알아보았다. 형상 변화와 형상기억 소재 등 열이나 수분의 자극에 가역적/비가역적 혹은 규칙적/불규칙적 형상 변형이 가능할 수 있다. 다음으로, 차원별 형상이동 유형에 따른 특성과 물성에 대해 알아본 바, 1차원에서 다차원으로의 형상이동을 1D-1D 팽창/수축, 1D-2D 접힘/굽힘, 1D-3D 접힘 (1D-to-3D folding)으로 구분할 수 있다. 2차원에서 형상이동은 2D-2D 굽힙, 2D3D 굽힘/접힘/꼬임/표면말림/표면지형변화/굽힘과 꼬임, 3차원에서 다차원으로의 형상이동은 3D-3D 굽힙과 3D-3D 선형/비선형 거동으로 구분할 수 있다. 마지막으로 4D 프린팅 메타구조체 중 힌지 구조체를 적용한 KinetiX는 단일단위 터셀레이션과 다중단위 터셀레이션으로 모델링할 수 있고, 평면 및 공간 변환이 용이하고, 컨포머블 헬멧에 적용할 수 있다. 키리가미 구조체를 기본으로 한 공압형 어그제틱 구조체는 역설계 기반 구조체로써 굽힘각도를 제어하는 알고리즘으로 설계할 수 있다. 설계 후 3D 프린팅하여 TPU 멤브레인으로 프로토 타입을 제조하였고, 압력을 낮추면서 원하는 3차원 형상으로 완성될 수 있음을 확인하였다. 온도나 습도 등의 외부자극요소에 따라 형상이나 물성을 변화할 수 있는 재료를 사용하여 변형가능한 3차원 구조체로 성형한 4D 프린팅 소재를 이용하여 상지, 하지, 손, 발 등 소프트 로봇의 외골격(exoskeleton) 소재에 적용할 수 있을 것이다. 즉 자세제어, 상황인식, 동작신호 생성 등 다양한 환경에 대응하여 착용자의 움직임에 고하중, 고기동성, 운동지속성을 지원하는 기능을 갖는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재는 헬스케어 웨어러블 의류 제품화 개발로의 용도 전개가 가능할 것이다. 특히 4D 프린팅 소프트 소재 및 공정개발 분야는 일상 생할 보조용이나 재활치료용 의류를 개발하기 위한 3D 프린팅 소재 및 공정의 원천 기술에 해당하므로 이와 관련한 연구의 기초 자료로서 활용되기를 기대한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.195-201
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• 2011

이 연구에서는 나선 철근으로 횡 구속된 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 콘크리트의 구조적 성능을 평가한다. 전기로 산화 슬래그는 철강 산업의 부산물로서, 그동안 유리석회와 유리마그네슘의 팽창성질 때문에 저부가가치적인 용도로만 이용되어 왔지만 최근 제강 기술의 발달에 힘입어 안정화된 전기로 산화 슬래그 골재의 생산이 가능하여 졌다. 구조용 콘크리트에 대한 전기로 산화 슬래그 골재의 적용성을 검증하기 위하여, 직경이 150 mm이고 높이가 300 mm인 실린더형 실험체를 총 27개 제작하고 횡 구속 실험을 수행하였다. 실험 변수는 골재의 종류와 나선 철근의 항복 강도로 하였다. 실험 결과, 전기로 산화 슬래그 골재를 사용한 실험체의 구조적 성능이 천연골재를 사용한 횡 구속된 콘크리트와 비교하여 동등 이상인 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.350-350
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• 2008

최근 이동 통신 분야에서 전자기기들의 고주파화와 소형화에 대한 관심이 높아지면서 고주파 소자로서 필수적으로 사용 되어온 디커플링 캐패시터도 이 두 가지 요구를 만족시키기 위해 기존의 표면 실장형에서 평판 형태인 기판 내장형 캐패시터로 발전해 가고 있다. 이를 실현하기 위한 공정법으로 Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCCs)와 polymer composite등의 연구가 진행되고 있으나 LTCCs는 높은 공정온도에 의한 내부 확산과 서로 다른 열팽창 계수에 의한 소결후의 수축과 같은 단점들을 가지고 있으며 polymer composite 은 비교적 낮은 공정온도에도 불구하고 유전특성과 방열특성이 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 Aerosol Deposition Method (ADM)를 주목하게 되었다. 이 공정 법은 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹을 제작하는 새로운 코팅기술이다. 본 연구에서는 고주파용 디커플링 캐패시터의 응용을 위하여 상온에서 높은 유전율을 가지며 강유전체 물질인 $BaTiO_3$를 사용하였다. 출발원료로서 0.45 ${\mu}m$크기의 $BaTiO_3$ 분말을 이용하여 상온에서 submicron에서 수 micron의 두께로 성막하였다. 그러나 ADM으로 $BaTiO_3$ 막을 성막할 경우 유전율이 100이하로 급격히 떨어지는 현상이 기존 연구에서 보고되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인하였다. 디커플링 캐패시터의 밀도를 높이기 위해서 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 앓게 하는 방법이 있으나 이번 연구에서는 박막화에 초점을 맞추어 진행하였다. 하지만 $BaTiO_3$ 막의 두께를 $1{\mu}m$이하의 박막으로 제조했을 경우 XRD 분석을 통하여 결정상이 얻어졌음을 확인했음에도 불구하고 유전체로서의 특성을 보이지 않았다. 이 원인을 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류에 의한 것이라고 판단하고 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조를 확인하였으며 이것이 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.