• 디지털융복합연구
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• 제17권10호
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• pp.373-379
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• 2019

가철성 교정장치의 자가중합 레진인 Polymethyl methacrylate(PMMA)는 색의 안정성과 체적 안정성, 조직 친화성 등의 장점이 있어 오랫동안 치과 교정장치 재료로 사용해 왔다. 하지만 이러한 가철성 교정장치는 구강내에서 사용이 길어질수록 PMMA의 낮은 강도로 인하여 사용중 교정장치 레진상이 파절되는 단점이 있다. 본 연구에서는 zinc nanoparticle (ZNP)가 orthodontic PMMA에 혼합하여 강도효과를 도입하고자한다. ZNP을 함유된 orthodontic PMMA (0, 0.5, 1.0, 2.0 및 4.0%)의 직사각형 시료($1.4{\times}3.0{\times}19.0mm$)를 제작하였다. 제작완료된 시편을 1 mm/min의 속도로 3점 굽힘강도 시험하였고, 비커스 경도는 경도기를 이용하여 3회측정하였고, 표면조도기로 표면조도를 측정하였다. 그 결과 3점 굽힘강도는 유의한 변화가 없었다(p>0.05). 경도를 평가한 결과 역시 유지됨을 관찰하였다. 표면조도도 큰 차이가 보이지 않았다. 표면에너지는 유의차 있게 증가하였다. ZNP함유된 orthodontic PMMA는 의치 및 교정용 장치의 기계적 특성 대한 유의한 차이가 없음을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 ZNP를 성공적으로 합성하고 이것이 분산된 교정용 레진 시편을 제작하였다. 추후 항균실험을 추가하여 고강도와 항균력이 있는 교정장치를 개발할 수 있는 연구가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3396-3402
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• 2014

세라믹 사출공정(CIM)으로 성형되는 전자제품 케이스와 같은 판상 제품은 강도 보장을 위한 형상설계가 매우 중요하다. 본 연구에서는 CIM으로 성형된 판상 시편의 두께에 따른 3점 굽힘 시험을 통해 굽힘 강도 및 탄성계수를 도출하여 기계적 특성을 분석했다. 두께 0.48mm 시편은 파단하중이 82.9~94.5N이고, 1.0mm 시편은 233.6~345.8N으로 측정되었다. 시편의 두께가 0.5mm 증가했을 때, 파단하중은 3배가 증가하고 탄성계수는 20%가 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 비커스 경도시험을 통해 시편의 두께가 두꺼워질수록 상대밀도와 표면경도가 작아지는 것을 보였다. 이러한 현상은 두께가 두꺼울수록 소결공정 이후 세라믹 혼합물 중 세라믹 분말의 체적분율이 작아지기 때문으로, 이에 따라 기계적 물성이 부분적으로 변할 수 있음을 실험과 해석결과 비교 분석을 통해 밝혔다.

• 구강회복응용과학지
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• 제32권1호
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• pp.24-31
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• 2016

목적: 미세입자 분사마모 표면처리가 Fiber-Reinforced Composite (FRC) 포스트의 굴곡강도에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 두 종류의 FRC 포스트 (DT Light Post, Size 2, Bisco Inc. / RelyX Fiber Post, Size 3, 3M ESPE)를 사용하여 표면처리에 따라 6개의 그룹으로 무작위 분류하였다. 표면처리를 위해 $30{\mu}m$ Rocatec Soft와 $50{\mu}m$ aluminum oxide를 사용하였다. 표면처리 후 편평한 5 mm 부분을 만능시험기로 3점 굽힘시험을 시행하여 FRC 포스트의 굴곡강도와 굴곡계수를 측정하고 통계분석하였다. 결과: FRC포스트의 미세입자 분사마모 표면처리가 FRC포스트의 굴곡강도와 굴곡계수에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 결론: 임상가들이 FRC포스트에 대하여 미세입자 분사마모 표면처리를 하여도 포스트의 굴곡강도와 굴곡계수에는 영향을 미치지 않으면서 접착강도를 높일 수 있을 근거 중의 하나가 될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.929-933
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• 2010

3 차원 패키징을 위해 열가압 공정으로 제조된 Cu-Cu 접합 계면의 접합 특성을 평가하기 위해 4 점 굽힘 실험을 수행하였다. Cu가 코팅된 Si 웨이퍼 2 장을 $350^{\circ}C$에서 1 시간 동안 15kN 의 하중으로 접합시킨 후, 동일한 온도에서 1 시간동안 어닐닝을 수행하였다. 접합된 웨이퍼를 $30\;mm\;{\times}\;3\;mm$ 크기로 잘라 시험편을 준비하였다. 시험편의 중심에 깊이 $400\;{\mu}m$의 노치를 가공하였다. 시험기에 광학계를 부착하여 노치에서의 크랙 발생과 계면에서의 크랙 진전을 관찰하였다. 일정한 테스트 속도로 실험을 수행하여, 이에 상응하는 하중을 측정하였다. Cu-Cu 접합 계면 에너지는 $10.36\;J/m^2$ 으로 측정되었으며, 파괴된 계면을 분석하였다. 표면 분석 결과, $SiO_2$와 Ti의 계면에서 파괴가 일어났음을 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제62권2호
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• pp.95-103
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• 2024

목적: 디지털 기술이 발전함에 따라 3D 프린팅 기술이 의치상 제작에 활용되고 있으나 적층 제조의 특성상 의치상 표면에 미생물 부착이 증가한다는 단점이 있다. 본 연구는 3D 프린팅 의치상 레진의 항진균성을 개선하기 위하여, 이산화티타늄 나노입자를 각기 다른 중량비로 첨가하였을 때 균사 형태의 Candida albicans에 대한 의치상 레진의 항진균성과 그에 따른 굽힘 강도의 변화에 대해 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 항진균성을 평가하기 위해 3D 프린팅 레진에 이산화티타늄 나노입자를 0.5, 1, 1.5, 2 wt%의 중량비로 혼합하고, 이산화티타늄 나노입자를 포함하지 않은 대조군을 포함해 5개 군을 직경 20 mm 높이 3 mm의 원기둥 형태의 형태로 각각 20개씩 출력하였다. Autogrinder를 이용하여 10개는 연마를 시행하였고, 나머지 10개는 연마를 시행하지 않았다. 각 시편에 균사 형태의 C.albicans를 접종하고, 흡광도와 집락수를 분석하였고, 시편의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 또한, 굽힘 강도 비교를 위해 의치상 레진에 이산화티타늄 나노입자를 0.5, 1, 1.5, 2 wt%의 중량비로 혼합하고, 길이 64 mm, 높이 10 mm, 폭 3 mm 형태(ISO 20795-1)의 시편을 각 군당 20개씩 출력하였고, 만능시험기로 3점 굽힘 강도 시험을 시행하였다. 결과: C.albicans의 집락수와 배양액의 흡광도는 연마를 시행하지 않은 군에서 차이가 없었으나, 연마를 시행한 군에서는 대조군에 비해 감소하였다. 굽힘 강도는 이산화티타늄 나노입자 농도 0, 1, 1.5 wt%에서 증가하였으나 2 wt%에서 1.5 wt%에 비해 감소하였다. 결론: 3D 프린팅 의치상 레진에 이산화티타늄 나노입자를 1.5 wt% 첨가하였을 때, 의치상 레진의 항진균성과 굽힘 강도가 증가하였다.

• Composites Research
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• 제13권3호
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• pp.48-57
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• 2000

앞 동반논문의 이론에서 기술된 기재위에 입혀진 코팅크랙킹의 파괴역학 분석을 4점 굴곡시험을 이용하여 실증하였다. 파괴역학 접근에 의해서 코팅의 다중크랙킹을 예측하여 코팅층에서 새로운 크랙이 생길 때의 변위에너지 방출량(G)을 구하였다. 여러 건조시간과 건조온도의 변화에 따른 금속 및 고분자 기재위에 입혀진 코팅의 변위에 대한 코팅 크랙밀도의 실험데이타가 in-situ 코팅의 파괴인성 값을 구하기 위해 사용되었다. 건조온도가 올라가고 건조시간이 길어짐에 따라 $G_c$는 감소하였다. 본 논문은 코팅의 파괴인성 평가에 있어 4점 굴곡시험이 얼마나 유용한지를 보여주며 in-situ 코팅인성을 구하는 방법을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.62-70
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• 1999

건축 구조물의 재령이 증가함에 따른 손상은 구조물의 안전성 및 신뢰성 확보에 매우 심각한 문제이다. 최근에는 이렇게 손상을 입은 콘크리트 구조물의 보수 보강을 위해 탄소섬유시트가 광범위하게 사용되고 있지만 탄소섬유시트를 보강한 콘크리트의 파괴기구가 명확하게 규명되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 탄소섬유시트를 보강한 콘크리트의 손상거동 및 미시적 파손기구를 이해하기 위해 4가지 경우의 시험편, 즉 순수한 콘크리트, 철근 보강 콘크리트, 탄소섬유시트 보강 콘크리트, 철근과 탄소섬유시트 보강 콘크리트 시험편에 대하여 3점 굽힘 시험을 실시하였다. 이러한 시험편들의 파손기구를 명확히 하기 위해 음향방출기법이 사용되었으며 균열 발생, 성장을 모니터링하기 위해 2차원 AE 발생원 위치추정 기법이 적용되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권9호
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• pp.162-172
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• 2005

The objective of this research works is to investigate into characteristics of bending stiffness and failure for the ISB ultra-lightweight panel with internally structured material. The expanded metal with a crimped pyramid shape and woven metal are employed as an internally structured material. Through three-points bending test, the force-displacement curve and failure shape are obtained to examine the deformation pattern, characteristic data, such as maximum load, displacement at maximum load, etc, and failure pattern of the ISB panel. In addition, the influence of design parameters fur ISB panel on the specific stiffness, the specific stiffness per unit width, failure mode and failure map has been found. Finally, it has been shown that ISB containing expand metal with the crimped pyramidal shape is prefer to that containing woven metal from the view point of optimal design for ISB panel.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.963-970
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• 2015

다양한 분야에서 금속 재료의 우수한 기계적 특성을 위해 경량화는 필수적이다. 최근에는 보다 효율적인 차체 경량화와 함께 내충격성 강화를 위하여 금속 부품 대신에 섬유 금속 적층판을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 경량화를 위해서 자동차 및 항공기에서 복합재료나 샌드위치 구조로 이루어진 섬유 금속 적층판이 유용하다. 하지만, 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성이 도출되지 않은 실정이다. 본 논문에서는 적층판 두께 조합에 따른 특성 비교를 위하여 두께를 인자로 하고, 섬유 금속 적층판의 완전 요인 배치법으로 실험을 계획한다. 또한 유한요소 해석을 사용하여 알루미늄 판과 섬유 금속 적층판을 탄성과 소성 해석을 한다. 이를 통해 적층판 두께 조합에 따른 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성을 분석하고, 굽힘 대변형 거동을 예측하는 유한요소 해석모델을 구축한다.

• 한국해양공학회지
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• 제13권3호통권33호
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• pp.49-56
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• 1999

Welding is a reliable process and is mainly adopted for fabricating heavy structures. Recently, transverse cracks in the weld metal is serious problem, and they affect cost, efficiency, safety and joint reliability for various welded structures. In this view of point, this study investigated the potential factors for weld metal transverse crack. The main results obtained are as follows; 1) The content of diffusible hydrogen in the commercial flux cored are welding wire was remarkable change by manufacturer. 2) The diffusible hydrogen content was thd main factor for weld metal transverse cracks. 3) Weld metal was immune to transverse cracking under the condition of low diffusible hydrogen content of high restraint condition. 4) The factors for weld metal transverse crack would be the content of diffusible hydrogen and restraint of weld joint.