• 제목/요약/키워드: Bonded repair

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항공기 인증을 위한 복합재 구조물 설계/해석 (Design and Analysis on Composite Structure for Aircraft Certification)

  • 김성준;최익현;안석민;염찬홍
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.42-48
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    • 2009
  • 복합재 항공기의 경우 인증 시 여러 가지 요소를 고려해야한다. 금속과는 달리 복합재구조물의 감항성은 운용 및 제작 중 발생하는 손상 등에 의해 큰 영향을 받는다. 그러므로 예상 가능한 여러 가지 손상에 대해 정적강도, 강성, 플러터 및 손상허용강도 등을 입증하여 야한다. 복합재료의 기계적물성은 환경조건에 영향을 받는다. 특히 압축강도는 수지의 영향이 지배적이고 수지가 온도와 습도의 영향을 많이 받으므로 설계/해석 시 고려하여야한다. 복합재 항공기의 경우 육안으로 탐지가 어려운 손상에 대한 정적강도를 입증하여야하고, 육안으로 보이는 큰 손상에 대해서는 발견 즉시 수리하도록 규정되어있다. 본 논문에서는 복합재 구조물의 설계/해석에 필요한 규정을 분석하고 해석방법 등에 대해 검토하려한다.

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복합재 패치 보강 평판의 균열선단 진전거동 해석 (Analysis of fatigue crack growth behavior in composite-repaired aluminum place)

  • 이우용;이정주
    • Composites Research
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    • 제17권4호
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    • pp.68-73
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    • 2004
  • 본 논문에서는 한 쪽 면만 복합재 패치로 보강한 알루미늄 균열평판의 피로균열 진전거동을 해석적인 방법으로 고찰하였다. 한쪽 면 보강 시, 균열선단은 비대칭성과 면 외 굽힘의 효과로 인하여 초기의 직선형태에서 경사곡선형태로 진전한다는 사실을 이전의 연구견과에서 확인할 수 있다. 따라서 정확한 피로거동을 고찰하기 위하여는 이와 같은 균열선단의 변화과정을 예측하고, 이론 해석에 반영하는 것이 필수적이라 하겠다. 본 연구에서는 균열선단 전개형상을 고려한 한쪽 면 보강시의 피로해석을 수행하기 위하여 선형탄성 파괴역학개념을 적용한 3차원 순차적 유한요소 해석기법을 적용하였는데, 이를 통하여 진전하는 균열선단 형상을 단계적, 반복적으로 추적하고 해석모델에 반영하였다. 이와 같은 해석기법을 적용함으로써 패치보강 평판의 피로수명은 물론 균열선단 진전과정도 정확히 예측할 수 있었다. 해석으로 얻어진 균열선단 진전거동 및 피로수명은 상응하는 실험결과와 잘 일치함을 확인하였다.

Load carrying capacity of CFRP retrofitted broken concrete arch

  • Wang, Peng;Jiang, Meirong;Chen, Hailong;Jin, Fengnian;Zhou, Jiannan;Zheng, Qing;Fan, Hualin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제23권2호
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    • pp.187-194
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    • 2017
  • To reuse a broken plain concrete (PC) arch, a retrofitting method was proposed to ensure excellent structural performances, in which carbon fiber reinforced polymers (CFRPs) were applied to repair and strengthen the damaged PC arch through bonding and wrapping techniques. Experiments were carried out to reveal the deformation and the load carrying capacity of the retrofitted composite arch. Based on the experiments, repairing and strengthening effects of the CFRP retrofitted broken arch were revealed. Simplified analysing model was suggested to predict the peak load of the CFRP retrofitted broken arch. According to the research, it is confirmed that absolutely broken PC arch can be completely repaired and reinforced, and even behaves more excellent than the intact PC arch when bonded together and strengthened with CFRP sheets. Using CFRP bonding/wrapping technique a novel efficient composite PC arch structure can be constructed, the comparison between rebar reinforced concrete (RC) arch and composite PC arch reveals that CFRP reinforcements can replace the function of steel bars in concrete arch.

국산 에폭시 아스팔트 혼합물의 물리.역학적 특성 평가 (Evaluation of Physical and Mechanical Characteristics of Korean Epoxy Asphalt Mixtures)

  • 김병헌;백종은;이현종;박희문
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.17-24
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    • 2012
  • 본 연구에서는 다양한 실내시험을 통하여 국내에서 개발된 에폭시 아스팔트 혼합물의 공용성을 평가하였다. 최대입경 13mm의 밀입도 혼합물을 기초로 하여 아스팔트 바인더의 20% 또는 40%를 국산 및 일본산 에폭시 수지로 치환하여 4종류의 에폭시 아스팔트 혼합물의 배합 설계를 실시하였다. 에폭시 아스팔트의 가사시간이 에폭시 수지가 40% 사용한 경우 3시간, 20% 사용한 경우 6시간 정도임을 확인할 수 있었다. 휠트랙킹 시험, 간접인장 반복시험, 그리고 저온 휨 시험 결과 국산 및 일본산 에폭시 아스팔트 혼합물의 공용성이 일반 아스팔트 혼합물 보다 상당히 우수한 것으로 나타났다. 하지만 일부 에폭시 아스팔트 혼합물에서는 수분손상 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 일본산 에폭시 아스팔트 혼합물과 국산 에폭시 아스팔트는 유사한 성능을 나타냈다. 또한 콘크리트 보수재로 개발한 국산 에폭시 아스팔트의 적합성을 평가하기 위하여 추가적으로 열팽창계수, 부착강도, 인장강도를 측정한 결과, 일반 콘크리트와의 부착력은 우수하고 인장강도는 유사한 것으로 나타났으나 열팽창계수는 5배정도 큰 것으로 나타났다.

보물 청자 투각고리문 의자의 해체 및 복원 (Dismantling and Restoration of the Celadon Stool Treasure with an Openwork Ring Design)

  • 권오영;이선명;이장존;박영환
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권2호
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    • pp.200-211
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    • 2022
  • 청자 투각고리문 의자는 4점 일괄유물로 경기도 개성에서 출토된 것으로 전해진다. 청자 의자는 고려시대 당시 청자 제작기술의 우수성과 화려한 생활상을 보여주는 등 미술사적으로 가치가 높아 보물로 지정 관리되어 왔다. 그러나 일괄유물 중 1점의 경우 과거 수리 복원된 것으로, 처리 재료의 열화, 처리자의 미숙함 등으로 인해 미적가치가 하락되었고, 구조적으로 불안하여 재처리의 필요성이 제기되었다. 처리 전 보존상태를 조사한 결과, 물리적 손상은 전반적으로 제조상 결함부위를 중심으로 인위적 손상이 가중되어 구조적으로 취약한 상태를 보였다. 균열부위 및 탈락된 편은 접합면이 맞지 않고 접착제가 청자 표면에 흐른 자국과 접착제 표면에 분진 등 2차적 오염물이 생겨 변질된 상태였다. 수리복원 상태를 조사하기 위해 자외선과 확대현미경을 이용하여 균열부의 접합 부위의 위치와 범위, 상태를 파악하였다. 적외선분광 분석(FT-IR)과 휴대용 X-선 형광분석을 실시하여 보존처리에 사용한 재료를 분석한 결과, 접착제로 셀룰로오스계 수지와 에폭시계 수지가 사용된 것을 확인하였다. 또한 일부 힘을 받는 접합부위에서는 접합강도를 높이기 위해 접착제에 석고(CaSO4·2H2O) 또는 골분(Ca10 (PO4)6(OH)2)을 첨가한 것을 알 수 있었다. 상태조사 결과를 바탕으로, 유물의 보존처리는 기존 접합된 상태에서 전면 해체하고 물리적으로 취약한 부분을 중심으로 접합·복원을 통해 보강하는데 중점을 두었다. 기존에 사용된 접착제를 제거하고 해체한 결과, 청자 의자는 크게 상부와 하부, 굽다리, 일부 고리 문 등 총 6개 편으로 분리되었다. 해체 후 접합면에 남아 있는 잔류 접착제 및 오염물은 화학적 및 물리적으로 제거하고 스팀세척기로 파단면 세척을 통해 재접합의 효율을 높였다. 유물의 접합은 접합부위와 크기에 따라 접착제를 다르게 적용하였다. 편의 위치만 고정하는 접합부에는 시아노아크릴계 수지 Loctite® 401을 사용하고 구조적으로 안정화시키는 부분에는 가역성을 위해 아크릴계 수지인 Paraloid® B-72 20%(in xylene)로 단면처리한 후 에폭시계 수지 Epo-tek® 301-2를 이용하여 접합하였다. 상·하부 접합 같이 힘을 받는 부위는 Epo-tek® 301-2에 Kaolin을 첨가하여 접합강도를 보강하였다. 연속되는 문양으로 추정 가능한 고리문의 결실 부분은 SN-Sheet로 뼈대를 만들고 Wood epos®로 파손단면을 연결하여 모델링하면서 고리문을 복원하였다. 그 외 접합하면서 생긴 복원 부위는 심미적 및 구조적 안정화를 위해 Wood epos®로 메움처리하였다. 복원부위 및 메움처리한 부분은 추후 전시활용에 있어 이질감이 없도록 색맞춤하였다. 다양한 과학기술을 활용한 조사와 처리과정은 체계적으로 기록하여 보존 관리하는데 기초자료로 활용하도록 하였다.

시효된 복합레진 표면에 다양한 표면 처리 후 부착한 교정용 브라켓의 전단응력 (Effect of Various Surface Treatment Methods on Shear Bond Strength of Orthodontic Brackets to Aged Composite Resin)

  • 박종철;박호원;이주현;서현우
    • 대한소아치과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.125-133
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 시효된 복합레진 수복물에 이산화탄소 레이저로 표면처리한 경우와 기존의 여러 가지 표면처리 방법에 따른 교정용 브라켓의 전단응력을 측정하여 비교하기 위함이다. 복합레진을 이용하여 직경 6 mm, 두께 5 mm의 시편을 96개 제작하였다. 제작된 시편을 인공타액에 침적시켜 $37^{\circ}C$의 온도로 2주 동안 시효처리 하였다. 그 후 96개의 시편을 무작위적으로 16개씩 6개의 군으로 나누었다. 1군은 표면처리를 하지 않았고, 2군은 37% 인산으로, 3군은 4% 불산으로, 4군은 입자 분사 연마로, 5군은 고속 다이아몬드 버로, 6군은 이산화탄소 레이저로 표면처리하였다. 만능 시험기를 이용하여 전단응력을 측정하였으며, 주사전자 현미경을 이용하여 표면처리 양상을 관찰하였다. 버를 사용한 5군이 가장 큰 전단응력 값을 보였으며, 이산화탄소 레이저를 사용한 6군이 그다음으로 큰 값을 보였다. 버를 사용한 5군과 이산화탄소 레이저를 사용한 6군은 나머지 표면처리 방법들보다 통계적으로 유의하게 높은 전단응력 값을 보여주었다(p < 0.05). 또한, 주사전자 현미경 사진을 통해 분석한 결과 레이저를 이용한 6군에서 표면이 가장 거칠었으며 불규칙한 요철구조가 형성되었다. 이산화탄소 레이저를 이용한 표면처리 방법은 브라켓 접착시 적절한 결합강도를 제공하므로, 시효된 레진 수복물에 교정용 브라켓을 접착하기 위한 유용한 방법이 될 수 있다.

Interaction of Resveratrol and Genistein with Nucleic Acids

  • Usha, Subbiah;Johnson, Irudayam Maria;Malathi, Raghunathan
    • BMB Reports
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    • 제38권2호
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    • pp.198-205
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    • 2005
  • Resveratrol (RES) and genistein (GEN) are the dietary natural products known to possess chemopreventive property and also the ability to repair DNA damage induced by mutagens/carcinogens. It is believed that the therapeutic activity of these compounds could be primarily due to their interaction with nucleic acids but detailed reports are not available. We here explore the interaction of these drugs with nucleic acids considering DNA and RNA as a potential therapeutic target. The interaction of RES and GEN has been analysed in buffered solution with DNA [saline sodium citrate (SSC)] and RNA [tris ethylene diammine tetra acetic acid (TE)] using UV-absorption and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The UV analysis revealed lesser binding affinity with nucleic acids at lower concentration of RES (P/D = 5.00 and 10.00), while at higher drug concentration (P/D = 0.75, 1.00 and 2.50) hyperchromic effect with shift in the ${\lambda}_{max}$ is noted for DNA and RNA. A major RES-nucleic acids complexes was observed through base pairs and phosphate backbone groups with K = $35.782\;M^{-1}$ and K = $34.25\;M^{-1}$ for DNA-RES and RNA-RES complexes respectively. At various concentrations of GEN (P/D = 0.25, 0.50, 0.75, 1.00 and 2.50) hyperchromicity with shift in the ${\lambda}_{max}$ from 260 $\rightarrow$ 263 om and 260 $\rightarrow$ 270 nm is observed for DNA-GEN and RNA-GEN complexes respectively. The binding constant (from UV analysis) for GEN-nucleic acids complexes could not be obtained due to GEN absorbance overlap with that of nucleic acids at 260 nm. Nevertheless a detailed analysis with regard to the interaction of these drugs (RES/GEN) with DNA and RNA could feasibly be understood by FTIR spectroscopy. The NH band of free DNA and RNA which appeared at $3550-3100\;cm^{-1}$ and $3650-2700\;cm^{-1}$ shifted to $3450-2950\;cm^{-1}$ and $3550-3000\;cm^{-1}$ in DNA-RES and RNA-RES complexes respectively. Similarly shifts corresponding to $3650-3100\;cm^{-1}$ and $3420-3000\;cm^{-1}$ have been observed in DNA-GEN and RNA-GEN complexes respectively. The observed reduction in NH band of free nucleic acids upon complexation of these drugs is an indication of the involvement of the hydroxyl (OH) and imino (NH) group during the interaction of the drugs and nucleic acids (DNA/RNA) through H-bonded formation. The interaction of RES and GEN with bases appears in the order of G $\geq$ T > C > A and A > C $\geq$ T > G. Further interaction of these natural compounds with DNA and RNA is also supported by changes in the vibrational frequency (shift/intensity) in symmetrical and asymmetrical stretching of aromatic rings of drugs in the complex spectra. No appreciable shift is observed in the DNA and RNA marker bands, indicating that the B-DNA form and A-family conformation of RNA are not altered during their interaction with RES and GEN.

석암리 9호분 출토 금제띠고리의 제작 방법 고찰 (A Study of Metalworking Techniques Seen in the Gold Buckle from Seogam-ri Tomb No. 9)

  • 노지현;유혜선
    • 박물관보존과학
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    • 제17권
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    • pp.1-16
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    • 2016
  • 석암리 9호분 출토 금제띠고리(국보 제189호)는 한반도에서 출토된 가장 이른 시기의 누금세공품으로 금 순도 약 22.8K의 금판에 타출기법으로 일곱 마리의 용이 표현되어 있다. 그리고 약 23.8K의 금선과 금알갱이로 용의 몸통 및 윤곽선, 테두리 등이 장식되어 있다. 이 금제띠고리 곡선면의 일부에는 순도 23.8K의 금판이 덧대어져 있는데, 제작 당시 혹은 그 이후에 발생된 결함을 보완하기 위한 것으로 추정되었다. 금제띠고리에 장식된 용의 코를 표현하는데 사용된 금선은 순도가 23.3K로 약간 낮았다. 이는 동그랗게 감아 말아 만든 용의 코 모양이 잘 유지될 수 있도록 순도가 약간 낮은 금선을 사용하여 경도를 조금 높인 것으로 추정된다. 금알갱이는 크기에 따라 대, 중, 소로 구분되었으며 구리 확산법을 이용하여 접합한 것으로 추정되었다. 용의 이마 및 몸통을 장식하기 위하여 청색 터키석을 감입하였고, 일곱 마리 용의 눈 부분에는 적색 안료인 진사/주(HgS)가 감입되었음을 확인하였다.

탄소섬유메쉬와 콘크리트의 부착거동 (Bond Behavior between Parent Concrete and Carbon Fiber Mesh)

  • 윤현도;성수용;오재혁;서수연;김태용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.769-777
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    • 2003
  • 최근 철근콘크리트(RC) 구조물의 보강기법으로 큰 인장강도와 탄성계수를 갖는 탄소섬유계열 보강재를 사용한 보강공법 개발과 이와 관련된 많은 실험 및 이론적 연구가 진행되고 있다. CFS 및 강판 보강재에 의한 보강시 야기되는 문제점을 해결하기 위하여 대체 재료로 국내에 도입된 탄소섬유메쉬(CFM)를 실 구조물의 보강공사에 적용하기 위하여 우선적으로 CFM을 이용한 보강기법 및 보강된 부재의 구조성능 규명에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 탄소섬유메쉬와 콘크리트의 부착특성 규명을 위한 실험적 연구를 수행하였다. 일반적으로 탄소섬유 부착 보강공법은 보강재와 기존 부재와의 부착성능에 의해 보강효과가 지배받게 된다. 즉 부착강도가 충분한 보강효과를 기대할 수 없을 경우의 부착파괴의 가장 큰 원인으로는 계면에서의 전단강도에 기인한다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CFM을 콘크리트에 부착하는데 있어서 정착철물(Clip)의 설치 유무, 정착철물의 정착위치, 정착철물의 설치 열 수, 부착 모르타르의 바름 유무, 부착 모르타르의 바름 두께 등의 실험 변수를 설정하고 인장전단 실험을 수행하였다. 실험결과 적절한 정착철물의 부착위치 및 정착철물 및 부착 모르타르의 부착특성을 규명할 수 있었다. 또한 본 연구에서는 범용 비선형 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 CFM의 부착특성을 규명하기 위한 유한요소 모델 및 해석기법을 개발하였고 이를 실험결과와 비교하여 이에 대한 검증을 하였다.

도재 표면처리가 도재와 도재 수리용 복합레진간 전단결합강도에 미치는 영향 (EFFECT OF PORCELAIN SURFACE TREATMENTS ON THE SHEAR BOND STRENGTH BETWEEN FORCELAIN AND COMPOSITE RESIN)

  • 고은숙;이선형;정헌영
    • 대한치과보철학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.23-36
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    • 1994
  • Most investigators recommended that porcelain surface should be roughened with abrasives and/or be etched with acid in repairing the fractured porcelain with composite resin. This study was designed to evaluate the effect of porcelain surface treatments on the bond strength between porcelain and composite resin by measuring the shear bond strength and observing the porcelain surface with SEM. 48 porcelain disc were fabricated with Vintage porcelain and embedded in epoxy resin with the test surface exposed. The specimens were divided four groups at random and the test surfaces of the four groups were prepared as follows : Group 1 : Porcelain surface was roughened with a fine diamond and treated with 32% phosphoric acid gel for 10 seconds. Group 2 : Porcelain surface was roughened with a fine diamond and etched with 8% hydrofluoric acid gel for 5 minutes. Group 3 : Porcelain surface was roughened with a coarse diamond and treated with 32% phosphoric acid gel for 10 seconds. Group 4 : Porcelain surface was roughened with a coarse diamond and etched with 8% hydrofluoric acid gel for 5 minutes. All specimens were washed for 30 seconds. A representative specimen of each group was selected and the porcelain surface was observed with SEM at 1000 magnification. Remaining specimens were silanated, bonded with composite resin, thermocycled, and shear-tested on specially designed zig connected to Instron machine. The results were as follows : 1. The shear bond strength of the group etched with hydrofluoric acid was significantly higher than that of group treated with phosphoric acid(p<0.01). 2. The shear bond strength of the group roughened with a fine diamond was not significantly different from that of the group roughened with a coarse diamond(p>0.01). 3. SEM examination of prepared porcelain surfaces revealed that the surface etched with hydrofluoric acid showed numerous microporosities, undercut, and rougher surface than the surface treated with phosphoric acid. 4. All specimens etched with hydrofluoric acid showed cohesive failure within porcelain, but specimens treated with phosphoric acid mainly showed adhesive failure between porcelain and composite resin.

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