• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권4호
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• pp.15-21
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• 2006

본 연구는 목재에 무기물인 규산나트륨과 붕산, 인산을 단독 또는 혼합 침지처리하여 시험편의 중량증가율 및 수축률, 흡습성과 휨강도와 압축강도 및 경도의 기계적 성질을 측정하였다. 또한, $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$의 온도에서 시험편을 탄화시킨 후, 중량손실을 측정하여 무기물 처리재의 내열성에 대하여 조사하였다. 1) 물유리 침지 주입 시 중량증가율은 처리온도보다는 농도에 더 큰 영향을 받았으며, 물유리와 붕산 및 인산의 혼합처리가 단독처리에 비해 높은 중량증가율을 나타내었다. 2) 무기물 처리재의 수축율은 물유리처리를 제외하고는 무처리재보다 낮은 수축율 값을 나타내었으며, 흡습성 실험 결과 물유리나 인산이 포함된 경우에 높은 흡습성을 나타내었다. 3) 기계적 성질에 있어 휨강도는 대부분의 무기물처리재가 무처리재보다 낮은 값을 보였으나, 압축강도와 표면경도는 물유리나 붕산이 처리된 시험편의 경우 무처리재와 비슷하거나 보다 높은 값을 나타내었다. 4) 무기물 처리재를 $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$에서 탄화시킨 결과, 중량손실율의 약 50~70% 정도를 나타내어 무처리재보다 우수한 내열성을 나타내었다. 특히, $400^{\circ}C$까지의 온도에서는 시험편의 형태가 그대로 유지되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제3권1호
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• pp.3-15
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• 1975

How to stabilize wood against shrinking and swelling in variable atmospheric moisture conditions is important to the wood-using industry and a challenge to research. Polyethylene glycol stabilize wood by bulking the fiber. PEG also serve as a chemical seasoning agent, suppress decay in high concentrations, and have slight effect on physical properties, gluing or finishing. The study designed to determine the effect of PEG-400 on the dimensional stabilization of local hardwoods for wood carvings that could supply a greatly expanding tourist trade and making curved furniture parts, lamp stands and other decorative objects, and possible gunstock. The species examined were 6 species, Seo-Namoo (Carpinus laxiflora), Cheungcheung-Namoo (Cornus controversa), Gorosae-Namoo (Acer mono), Karae-Namoo (Juglans mandshurica), Jolcham-Namoo (Quercusserrata) and Sanbud-Namoo (Prunus sargentii), used as block of 5cm thick radially to the grain, 7cm wide tangentially, and 70cm long parallel to the wood grain. All these test piecies were conditioned above the fiber saturation point before impregnation. The stabilization effects were determined for PEG-400 treated woods in a 50 percent solution for 20 days. The following conclusions were obtained. PEG retentions increased with treating time. It was more effective to treat at 60$^{\circ}C$ than at room temperature. In degree of PEG-400 impregnation on species, Cheungcheung-Namoo havinglow specific gravity had the highest retentions, 68.77% but the lowest, 56.33% was shown in Jolcham-Namoo with high specific gravity. Specific gravity of treated wood increased considerably with effectiveness of polymer loading. The increases in specific gravity were 5.36 to 13.16 percent. The highest was Jolcham-Namoo, the lowest Karae-Namoo. On the dimensional stability, a 40 percent of effectiveness of polymer loading was just as effective as 60 percent in reduction in water absorptivity (RWA), antishrinkage efficiency (ASE) and antiswelling efficiency (AE), and from over 60 percent they increased more rapidly. Also species response varied considerably. ASE was 30.12 to 69.97 percent tangentially and 27.86 to 56.37 percent radially, AE 34.06 to 73.76 percent tangentially and 30.11 to 70.12 percent radially, and RWA 42.31 to 65.32 percent. No differences in volume swelling among the 6 species were observed. Its values were ranged from 14.98 to 19.55 percent and also increased with PEG retentions. On the mechanical properties, the strengths very much decreased with PEG-400 loadings as shown in Figure 12; that were 11.41 to 22.90 percent in compression, 21.61 to 34.35 percent in bending and 22.83 to 36.83 percent in tensile strength. PEG retention in cell wall was less than 1 percent and the most of PEG were immersed in cell lumen. Except for Korae-Namoo, effectivenesses of polymer loading were as much high as 61.58 to 75.02 percent. This is believed to be due to the effect of PEG-400 on excellant dimensional stability of treated woods.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권4호
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• pp.357-366
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• 2014

백합나무 판재를 벽판재로 이용하기 위해 백합나무의 생재와 건조재에 대한 휘발성유기화합물(VOCs)과 알데히드류 방출 특성을 검토하였다. VOCs 및 formaldehyde를 포함한 aldehyde류의 방출량 측정은 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법에 공시된 20 ${\ell}$ Chamber법에 따라 실시하였다. 백합나무의 생재 및 건조재에서는 30여 가지 이상의 VOCs가 검출되었다. 백합나무의 Total VOC 구성 비율 가운데 천연VOC (NVOC)의 비율은 11.1%로 다른 침엽수종과 비교하여 낮게 나타났다. 백합나무의 aldehyde류 분석 결과, 심재 및 변재에서 같은 3종(acetaldehyde, ketone, propionaldehyde)이 검출되었으며, formaldehyde의 방출량은 $4.01{\mu}g/m^3$ 이하로 나타났다. m-Tolualdehyde의 경우 백합나무 건조재의 심재에서만 $33.6{\mu}g/m^3$의 방출량을 보였으며, 심재와 변재 모두 ketone의 방출량이 가장 높게 나타났다. 백합나무 특유의 역한 냄새는 acetaldehyde와 propionaldehyde와 기타 VOCs에 의한 것으로 추정된다. 건조한 백합나무에서는 휘발성이 강한 ketone의 방출량이 증가하였다.

• 임산에너지
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• 제25권2호
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• pp.1-8
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• 2006

안동 봉정사 대웅전의 지붕구조로 사용되었던 해체부재와 새로이 벌채된 소나무재의 물리적, 기계적, 화학적 특성을 평가 분석하였다. 고목재의 해부학적 분석에 의해 만재부위에서 수지의 응고현상을 관찰할 수 있었다. 또한 열화에 의한 비중의 감소, 가도관의 미세할렬이 발생하였으며, 가도관 미세할렬은 S2층 마이크로휘브릴 경사각과 동일한 각도를 갖는 것으로 판단되었다. 고목재의 휨강도, 압축강도 및 전단강도는 모두 35-27% 가량 감소하였으며, 초음파 비파괴시험에 의한 동적탄성계수는 목재의 사용기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 목재의 열화는 비중과 동적탄성계수의 측정으로 확인할 수 있었다. 또한 길이방향 동적탄성계수의 측정으로부터 기계적 성능의 예측이 가능하였다. 목재의 부후를 판정할 수 있는 1% NaOH 추출 결과 고목재에서 부후가 많이 진행되었음을 확인하였다. 이에 따라 목재의 열화는 화학조성분의 분석에 의해 평가가 가능할 것으로 판단되었다. 이 연구의 결과는 시간의 경과에 따른 소나무의 물성 변화 분석으로부터 장기적으로 사용하는 목재의 물성 변화를 이해하고 예측을 가능하게 하는 자료의 활용될 수 있을 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권2호
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• pp.17-27
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• 2011

본 논문에서는 솔더의 온도 변화에 따른 변형 거동을 평가하기 위하여 솔더 재료의 열변형 거동을 파악할 수 있는 전단시편을 고안하여 온도변화에 따르는 열변형 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 전단시편은 열팽창계수가 다른 두 금속 막대와 그 사이 공간에 접합된 솔더로 구성되어 있으며, 솔더는 유연 솔더 (Sn/36Pb/2Ag)와 무연 솔더 (Sn/3.0Ag/0.5Cu) 두가지를 대상으로 하였다. 실시간 무아레 간섭계를 이용하여 세 온도 사이클 동안의 각 온도단계에서 변 위 분포를 나타내는 간섭무늬를 얻고 그로부터 온도에 따른 유연 솔더와 무연 솔더의 열변형 특성을 비교하였다. 유한요소해석을 통하여 여러 연구자가 제시한 솔더의 점소성 물성치를 평가하였으며 유연 솔더의 경우에는 Darveaux가 제안한 Anand 모델, 무연 솔더의 경우 Chang이 제안한 Anand 모델을 사용한 해석 결과가 실험 결과와 가장 일치한다는 것을 밝혔다. 평가된 재료 모델을 사용하여 무연 솔더와 유연 솔더가 포함된 전단시편을 유한요소 해석하고 솔더의 점소성 거동 을 자세하게 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.77-81
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• 2020

차세대 디스플레이 시장을 선도하기 위해서는 롤러블(rollable), 폴더블(foldable) 디스플레이와 같은 플렉서블(flexible) OLED 디스플레이의 상용화 및 양산화가 필수적이나, 실제 공정 및 굽힘 과정에서 발생하는 극심한 박막 내부 응력 변화로 인한 기계적 파손 문제가 심각한 상황이다. 따라서, 플렉서블 디스플레이 구조에 사용되는 박막 재료의 기계적 물성을 파악하는 것은 제품의 강건한 설계 및 구조 최적화에 필수적이다. 본 논문에서는 물 표면 플랫폼을 이용한 나노 박막 인장 시험법을 적용하여 플렉서블 디스플레이 패널에 적용되는 금속 및 세라믹 박막 소재들의 인장 물성을 정량적으로 측정하였다. 스퍼터링(Sputtering)으로 증착된 Mo, MoTi 나노 박막과, 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 증착된 SiN_x 나노 박막의 탄성 계수와 인장 강도 및 연신율을 측정하는 데 성공하였다. 결과적으로 박막의 증착 조건 및 두께에 따라 기계적 물성이 크게 변화할 수 있음을 확인하였으며, 측정된 인장 물성은 기계적으로 강건한 롤러블, 폴더블 디스플레이의 설계를 위한 응력 해석 모델링 데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 농업과학연구
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• 제25권1호
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• pp.89-96
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• 1998

이 연구는 폴리머를 결합재로 사용하고 시멘트와 왕겨재를 충전재로 혼입한 투수용 폴리머 콘크리트의 공학적 성질을 구명한 것으로서, 이 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 각 강도는 시멘트와 왕겨재를 중량비로 반반씩 충전재로 사용한 투수용 폴리머 콘크리트에서 가장 크게 나타났고, 보통 시멘트 콘크리트보다 압축강도에서는 24%, 인장강도에서는 123%, 휨강도에서는 90%가 증가되었다. 2. 정탄성계수는 $1.27{\times}10^5{\sim}1.75{\times}10^5kgf/cm^2$으로 보통 시멘트 콘크리트의 58~70%정도로서 변형성이 크게 나타났으며, 충전재로는 시멘트와 왕겨재를 중량비로 반반씩 사용한 투수용 폴리머 콘크리트에서 가장 높은 값을 보였고 왕겨재의 혼입량이 많을수록 높은 값을 보였으며, 포아손수는 3.140~5.314로 보통 시멘트 콘크리트보다 작게 나타났다. 3. 초음파진동속도는 2,503~3,083m/sec로서 보통 시멘트 콘크리트와 거의 비슷하게 나타났으며, 시멘트와 왕겨재를 반반씩 충전재로 사용한 투수용 폴리머 콘크리트에서 비교적 높은 값을 보였다. 4. 투수량은 $4.612{\sim}5.913{\ell}/cm^2/hr$로서 배합설계에 따라 크게 좌우되었으며, 이러한 콘크리트는 투수를 요하는 구조물에 유용하게 이용할 수 있을 것이다.

• 전산구조공학
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• 제8권4호
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• pp.87-97
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• 1995

2차원 유한요소 모델의 동일한 형상과 하중 조건에 있어서 6절점 요소의 굽힘 강성은 8절점 요소의 굽힘 강성보다 더 크게 나타난다. 이와 같은 현상은 3차원 16절점 요소와 20절점 요소에서도 나타나며, 완전 요소의 중간 절점들을 제거하므로 인하여 나타난다. 따라서 이 현상을 상대적 강성강화 현상이라 할 수 있다. 강성강화 현상을 보정하기 위한 매우 효과적인 방법으로 가우스 적분점 수정법을 도출하였으며, 이 방법은 확장적인 강성과 같이 다른 종류의 강성을 변화시키지 않으며, 또한 패취시험을 통과하였다. 적분점 수정량은 재료의 포아송비의 함수로 나타나며, 2차원 평면응력 상태와 평면변형율 상태에 대한 두개의 수정식을 구하였고, 또한 3차원 고체요소에 대하여 확장하였다. 가우스 적분점 수정법의 효과를 검증하기 위하여 보와 판의 자유 및 강제운동 문제를 해석하였으며, 등방성 적층 보와 판에 대해서도 단층보와 단층판과 같은 방법으로 적용하여 그 효율성을 입증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.173-182
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• 2013

최근 진행되고 있는 건축 프로젝트는 기존의 정형적인 구조계획에서 벗어나 점차 복합적이고 다양한 형태를 지향하고 있다. 이와 같은 새로운 건축 트렌드 속에서, 비정형 건축물의 구조 시스템을 효율적으로 현실화하여 골조의 직교성을 해체시키는 기술에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 비정형 건축물의 중요한 구조적 특징 중 하나로 경사기둥의 빈번한 적용을 들 수 있다. 경사기둥은 접합된 보에 추가적으로 모멘트와 축력을 전달하므로, 이러한 현상이 골조 및 보-기둥 접합부의 거동에 어떠한 영향을 미치는지를 실험 혹은 해석을 통해 검증할 필요가 있다. 그러나 수직기둥-보 접합부에 비하면 경사기둥-보 접합부에 대한 연구는 현재까지 충분한 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비선형해석 및 유한요소해석을 사용하여 경사기둥을 포함한 보-기둥 접합부의 성능을 평가하였다. 경사기둥을 포함한 철골모멘트 골조의 비선형정적해석을 통하여 골조 전체의 거동을 분석하였고, 경사기둥-보 접합부 모델의 유한요소해석을 통해 좌굴거동 및 취성파단 잠재성을 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제6권6호
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• pp.459-477
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• 2006

A theoretical research project is undertaken to develop integrated analysis and design tools for long span composite beams in modern high-rise buildings, and it aims to develop non-linear finite element models for practical design of composite beams. As the first paper in the series, this paper presents the development study as well as the calibration exercise of the proposed finite element models for simply supported composite beams. Other practical issues such as continuous composite beams, the provision of web openings for passage of building services, the partial continuity offered by the connections to columns as well as the behaviour of both unprotected and protected composite beams under fires will be reported separately. In this paper, details of the finite elements and the material models for both steel and reinforced concrete are first described, and finite element studies of composite beams with full details of test data are then presented. It should be noted that in the proposed finite element models, both steel beams and concrete slabs are modelled with two dimensional plane stress elements whose widths are assigned to be equal to the widths of concrete flanges, and the flange widths and the web thicknesses of steel beams as appropriate. Moreover, each shear connector is modelled with one horizontal spring and one vertical spring to simulate its longitudinal shear and pull-out actions based on measured load-slippage curves of push-out tests of shear connectors. The numerical results are then carefully analyzed and compared with the corresponding test results in terms of load mid-span deflection curves as well as load end-slippage curves. Other deformation characteristics of the composite beams such as stress and strain distributions across the composite cross-sections as well as distributions of shear forces and slippages in shear connectors along the beam spans are also examined in details. It is shown that the numerical results of the composite beams compare well with the test data in terms of various load-deformation characteristics along the entire deformation ranges. Hence, the proposed analysis and design tools are considered to be simple and yet effective for composite beams with practical geometrical dimensions and arrangements. Structural engineers are strongly encouraged to employ the models in their practical work to exploit the full advantages offered by composite construction.