자동차 후진기어용 축재는 단조재로서 그 형상은 복잡하고 열처리 및 가공공정이 어려울 뿐 아니라, 제품수명 저하 등의 문제점으로 인한 경제적 손실이 크다. 따라서 종전의 일체형 단조품을 캠 형상 부분만을 기존의 단조품(SF 45)으로 사용하고, 나머지 축 부분은 일반 기계구조용 탄소강재(SM 45C)로 대체를 위한 이종마찰용접을 적용하였다. 마찰용접 변수인 회전수, 마찰압력, 업셋압력, 가열시간, 업셋시간 등의 상호작용에 의한 용접품질과의 상관관계를 고찰하였으며, 최적조건에서 마찰용접을 한 후 용접재(as-welded)와 고주파 열처리를 시행한 후열처리재(PWHT)의 접합부 특성을 비교 고찰하였다. 이는 종전의 일체형 단조품에 비해 단조비용 절감, 피로수명향상, 기계가공에 따른 공정수 및 재료절감 등의 경제적 파급효과가 클 것으로 기대된다.
차량 경량화가 진행되고 있는 요즈음 상용차의 프레임이나 데크를 일반강에서 고장력강으로 대체하고 있는 상황이다. 일반강의 용접부 내구 특성에 대한 연구는 지금까지 많이 이루어졌으나 고장력강 용접부에 대한 연구는 거의 진행되지 않았다. 본 연구에선 첫째, 상용차량에 적합한 용접부 내구를 예측 기법을 찾기 위해 다수의 접근법을 검토해 보았으며 노치계수 접근법인 Radaj 방법을 선택하였다. 둘째, 오버랩 조인트와 T 조인트 용접시편을 이용한 내구시험을 통해서 F-N 선도를 얻었으며, 이 값을 활용하여 HARDOX, ATOS60 재질에 대한 S-N 선도를 추출할 수 있었다. 셋째, 노치계수 접근법을 사용하여 시편 시험으로 얻어진 F-N 선도를 활용하여 고장력강 용접부의 일반적인 S-N 선도를 구할 수 있었다. 넷째, 연구를 통해 얻어진 고장력강 용접부의 내구특성을 상용내구해석 프로그램에 적용하였다. 마지막으로 해석사례를 통해 시험과 해석결과를 비교하였으며, 신뢰할만한 결과를 얻을 수 있었다.
폐기되고 있는 수산부산물을 유효하게 이용하여 식품산업의 학술적 자료를 얻을 목적으로 6종의 갑각류의 갑각을 회수하여 키틴, 키토산 및 미세결정화키틴을 제조하여 이들 성간의 기능특성에 대해 검토하였다. 제조된 키틴, 키토산 및 미세결정화키틴들의 겉보기체적, 수중침정체적, 보수력 및 지방흡수력은 각각 $3.1\pm0.1-27.0\pm0.2ml/g,\;5.1\pm0.1-45.0\pm0.2ml/g,\;318\pm40-2,382\pm12g/100g$ 및 $235\pm20-2,169\pm20g/100g$의 범위였고 크릴껍질로 만든 키틴과 키토산의 겉보기체적, 수중침정체적, 보수력 및 지방흡수력이 가장 컸다 키틴과 키토산은 유화성이 없었고 미세결정화키틴만이 유화성이 있었다. 5종의 미세결정화키틴의 유화성은 $18.2\pm4.0-50.1\pm2.5\%$, 유화 안정성은 $15.2\pm3.5-31.1\pm1.0\%$의 범위였다. 색소흡착능은 붉은대게의 각피로 제조된 미세결정화키틴이 가장 좋았다.
본 연구의 목적은 청소년 남학생 흡연과 가족구성원의 흡연의 관련성을 분석하기 위함이다. '제14차(2018년) 청소년건강행태조사'에 응답한 27,276명을 이용하여 빈도분석, 교차분석, 다중 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 남학생 중 비흡연율은 91.5%, 흡연율은 8.5%(가끔 흡연함 2.5%, 자주 흡연함 6.0%)이다. 연구결과, 가족구성원의 흡연자 수에 따른 남학생의 흡연 상태는 유의한 차이가 있다(p<0.001). 인구사회학적 특성에 따른 흡연은 학년, 학업성적, 경제상태, 아버지 학력, 어머니 학력에서 유의한 차이가 있고(p<0.001), 건강행태관련 특성에 따른 흡연은 음주 정도, 자살 생각률, 우울감 경험률, 스트레스 정도, 아침식사 빈도, 수면 후 피로회복 정도, 주관적 건강 인지 정도에서 유의한 차이가 있다(p<0.001). 남학생의 흡연가능성은 가족구성원 흡연자가 1명일 때보다 가족구성원 흡연자가 2명이상일 때 더 높다(p<0.001). 본 연구의 의의는 남학생 흡연이 가족구성원 흡연상태에 따라 영향을 받는다는 것을 확인하였으며 이러한 연구결과는 청소년 흡연의 예방 및 금연사업을 구성할 때 가족 흡연자의 금연 사업을 병행하여 설계한다면 좋은 효과를 거둘 수 있음을 시사한다.
장시간 운전을 하는 동안 운전자는 외부상황을 계속해서 주시하고 경계하게 하므로 운전자에게는 정신적 부하로 작용하게 되며 이로 인해 발생하는 운전피로는 자동차 사고의 원인이 될 수 있다. 본 연구에서는 심박변동신호를 분석하여 운전시간의 증가에 따른 발생하는 운전피로도를 알아보았다. 심박변동신호의 분석방법에는 이전 연구들에서 널리 사용되어져 왔던 선형분석방법들과 함께 ApEn, Poincare Plot등을 이용한 비선형 분석방법들을 이용하였다. 3년 이상의 운전경력을 가진 5명의 실험자가 참가하였으며 모든 실험자는 4대의 승용차를 2번씩 운전하여 총 40회의 실험을 실시하였다. 운전구간은 고속도로 300km구간을 왕복해서 주행하도록 하였으며 약 3시간 정도가 소요되었다. 운전하는 동안 30분 간격으로 심전도 데이터를 측정하였다. 측정된 심전도 신호로부터 유도된 심박변동신호(HRV : heart rate variability)로부터 시간영역 변수, 주파수 영역변수, 비선형 특성 등을 구한다음, 안정 상태의 데이터라 비교하여 통계석 유의성을 살펴보았다. 분석결과 시간영역의 변수인 평균심박동수는 운전시간의 증가에 따라 계속적으로 감소하였으며 심박동율의 표준편차와 연속적인 RR간격의 차이는 90분 이후로는 일정 수준을 유지하였다. 주파수 영역에서 구한 L $F_{norm}$, LF/HF는 운전시간에 따라 증가함을 보였다. 비선형 특성을 알아보기 위해서 ApEn, Poincare plot을 이용하였는데 모두 시간에 따라 감소함을 나타내었다. 대부분의 변수에서 통계적 유의성은 1시간 이후부터 나타남을 볼 수 있었다.
FCAW는 모든 자세에서 용접이 가능하고 작업여건 변수가 많은 현장에서 우수한 품질을 얻을 수 있는 장점이 있어 탄소강과 합금강의 중판, 후판 용접에 많이 사용되고 있다. 최근 국내에서 진행한 연구논문의 대부분이 피로 강도 평가 방법 연구, 잔류응력 및 변형, 필릿 용접 공정 개발 등의 연구가 시행되었으나 필릿 용접을 대상으로 경도, 매크로, 자분탐상 결과를 토대로 하여 기계적 특성을 나타낸 연구가 부족함에 따라 본 연구에서는 FCAW를 이용하여 상부는 SS400(일반구조용 압연강재) 후판은 SM490A(용접구조용 압연강재)를 이용하여 필릿 용접 후 경도시험, 매크로 시험, 자분탐상시험을 통해 아래와 같은 결론을 도출하였다. 경도시험 결과, 모든 결과 값이 KS B 0893의 규격치 350Hv보다 낮게 나타나 양호한 것으로 판단되었고, 매크로 시험 결과 용접부의 형상별로 균일한 조직 상태를 나타냈으며, 용접부 전 단면에 걸쳐 내부 결함, 기포 또는 불순물 등이 발견되지 않아 lamination의 우려가 없었으며, 자분탐상검사 결과 별도의 문제점이 발견되지 않았다.
말쥐치피 및 대구피로부터 콜라겐을 추출하여 그 물리화학적 특성을 비교 검토하였다. 아미노산 조성 중 glutamic acid, hydroxyproline, valine 및 phenylalanine은 말쥐치피 콜라겐이 대구피 콜라겐보다 함량이 높았으나, glycine, proline 및 serine은 오히려 낮았다. 필수아미노산 함량은 말쥐치피 콜라겐이 1,000잔기 중 265잔기로 대구피의 229잔기보다 높았다. 말쥐치 및 대구피 콜라겐의 용해도는 모두 pH 7.0에서 가장 낮았으며, pH 5.0 이하의 산성영역에서 용해도가 급격히 증가하였다. 점도는 말쥐치피 콜라겐이 대구피 콜라겐보다 높았으며, 각각 pH 4.0 및 pH 2.0에서 가장 높았으나, pH 7.0에서는 모두 가장 낮았다. 콜라겐의 변성온도는 말쥐치피 콜라겐이 $25^{\circ}C$로 대구피의 $17^{\circ}C$보다 높았다. 콜라겐 구성 아미노산의 측쇄 중 소수성 잔기의 노출 정도는 대구피 콜라겐이 $50^{\circ}C$, 말쥐치피 콜라겐은 $60^{\circ}C$까지 증가하였으나 그 이후에는 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 대구피 콜라겐이 말쥐치피 콜라겐에 비해 표면 소수성 노출 정도가 약간 높았다. 보수력은 pH 7.0에서 모두 가장 낮았으며, 대구피 콜라겐이 말쥐치 콜라겐에 비해 높았다. 유화성 및 유화안정성은 대구피 콜라겐이 말쥐치피 콜라겐보다 우수하였다.
본 연구는 장애인의 장애특성, 환경, 활동 영역 및 보조기구를 고려하여 기존의 공적급여 전달체계를 개선함으로써 보다 질적으로 향상된 장애인보조기구 서비스를 제공하였다. 이에 정부주도의 장애인보조기구의 대여, 개조, 맞춤제작을 통한 보조공학 전달체계 서비스의 주요한 부분들을 파악하였고, 이를 개선함으로써 효율적인 서비스를 제공하게 되었다. 사례 연구로 2명의 장애인을 대상으로 개선된 절차 하에 보조공학 서비스를 제공하였고, 그들이 가지고 있는 어려움의 장벽들을 해소하기 위해 기존의 보조기구 무상교부의 절차와 다른 보다 전문적인 상담, 평가 및 회의 등의 과정을 통해 대상자의 요구를 충족시킨 후 그들의 활동 영역의 변화를 살펴보았다. 그 과정에는 상용화된 보조기구를 지원하기 전에 전문기관의 여러 가지 보조기구를 대여하여 사용하게 한 후 대상자의 환경에 가장 적합한 제품을 지원되게 함으로써 활용성을 높였다. 그리고 연구대상자의 특성 및 환경을 고려한 보조기구를 제작하여 제공하였다. 그 결과 장애에 적합한 보조기구의 사용은 보조기구의 보다 적극적으로 사용함으로써 활동범위는 증가하였고, 신체적 피로 및 보호자의 의존도를 경감하는 효과를 얻게 되었다. 하지만 연구대상자가 제한적이어서 과학적으로 효과를 검증하기에는 어려움이 있었다. 향후 전문기관의 보조기구 서비스 전달체계를 통해 더욱 다양한 사례의 수집으로 그 효과를 보다 명확하게 파악할 필요가 있으며 이러한 일련의 과정을 통해서 서비스 대상자의 문제점들을 해결하고 지속적인 사후관리가 필요함을 알 수 있었다.
고분자 기지에 희석제의 첨가로 CNT 및 CB 입자의 분산성 향상 및 연질의 전극을 만들고자하였다. 희석제, CNT 및 CB 함유량에 따른 연질 전극재료의 전기적 및 기계적 특성을 평가하였다. 전극재료로서 최적의 혼합조건은 기지 (KE-12)를 기본으로 희석제 80, CNT 3.5 그리고 CB 18 (phr)이었다. 이때의 비저항 값은 73 (${\Omega}{\cdot}cm$)이었고, 인장강도와 인장탄성율 그리고 신장율은 각각 0.45 MPa, 0.21 MPa, 184%였다. 또한 최적화된 전극과 탄성체를 이용하여 간단한 구조의 구동기를 제작하여 그 특성을 평가하였다. 작동 전압 25 kV에서 탄성체 KE-12는 2.24 mm의 변위가 발생되었고, 희석제가 50 (phr) 혼합된 KE-12는 4.05mm의 변위가 발생되었다. 희석제 50 (phr) 혼합된 KE-12는 3M의 4910과 같은 탄성계수를 나타내지만, 더 높은 변위를 보였다. 동일한 재료 (KE-12)의 전극과 탄성체로 제작된 구동기는 피로수명 및 응용에 많은 장점이 있을 것으로 보인다.
접착식 콘크리트 덧씌우기는 기존 콘크리트 포장과의 재료물성이 유사하여 적절한 유지보수 공법으로 제시되고 있으며, 덧씌우기층과 기존 포장층이 완전부착을 통한 일체화 거동을 하여 우수한 구조적 성능을 확보할 수 있다. 따라서 접착식 콘크리트 덧씌우기의 장기 공용성을 위하여 적절한 부착강도 기준을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 다양한 부착 특성이 부착강도에 미치는 영향을 고찰하고자 하였으며, 덧씌우기 재료, 기존 포장의 압축강도 및 휨강도 변화, 기존 포장의 열화상태 등 다양한 부착조건에 대한 직접인장 및 간접인장 실험을 실시하여 도출되는 부착강도를 비교 분석하고자 하였다. 연구 결과, 직접인장실험에 의한 부착강도가 간접인장실험에 의한 부착강도보다 상대적으로 높게 분포하는 경향을 나타내고 있으나, 결정계수 0.75 및 P-value 0.002의 높은 부착강도 상관관계를 확보하였다. 이를 통하여 접착식 콘크리트 덧씌우기의 실제 현장 거동을 모사할 수 있는 반복하중에 의한 부착 피로 특성 분석 시 직접인장 및 간접인장 실험의 상관관계를 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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