• Fibers and Polymers
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• 제2권1호
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• pp.144-147
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• 2001

The HVI properites and Mantis single fiber tensile properties were analyzed to evaluate the relationship between fiber and bundle tensile properties. For this study, a new method has been developed for estimating the modulus and toughness of cotton fiber bundles directly from the HVI tenacity-elongation curves. The single fiber tensile properties were shown to be translated well into the bundle tensile properties. The single fiber breaking elongation was found to be the most significant contributing factor to bundle tensile properties. The bundle breaking elongation and toughness were shown to increase as the single fiber breaking elongation increased. The bundle modulus increased as the single fiber breaking elongation and/or standard deviation of single fiber breaking elongation decreased.

• Composites Research
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• 제33권4호
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• pp.198-204
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• 2020

본 연구에서는 탄소나노튜브 다발을 포함하는 나노복합재료의 열-기계적 특성을 정량적으로 예측하기 위하여 분자동역학 전산모사와 유한요소 기반 균질화 기법을 적용하였다. 응집된 탄소나노튜브의 수가 증가함에 따라 동일한 탄소나노튜브의 체적분율에도 불구하고, 면내 영률 및 면내 전단계수는 감소하였고, 면내 열팽창계수는 증가함을 확인할 수 있었다. 계면의 두께를 조사하기 위하여 밀도의 반경 방향 분포(Radial density distribution)을 조사하였으며, 계면의 두께는 탄소나노튜브의 수와는 거의 무관함을 확인할 수 있었다. 기지와 계면은 등방성 재료로 가정하였으며, 예측한 계면의 열-기계적 특성에 따르면, 응집된 탄소나노튜브의 수가 증가함에 따라 계면의 영률 및 전단계수는 감소하였으며, 열팽창계수는 반대로 증가하였다. 이를 토대로, 탄소나노튜브 다발을 포함하는 PLA 나노복합재료의 열-기계적 특성 예측을 위한 멀티스케일 균질화 모델을 개발하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제50권6호
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• pp.392-403
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• 2022

Currently, composite board manufacturing using natural fibers has the potential to expand owing to environmental awareness. To produce a composite board, treatment is required to improve the mechanical and physical properties of the natural fibers. In this study, sodium chloride (NaCl) was used for the chemical treatment. However, studies on chemical treatments using NaCl are limited. This study aimed to investigate the characteristics of kenaf fibers after NaCl treatment. The NaCl treatment concentrations were 1, 3, and 5 wt.% at room temperature, with soaking durations of 1, 2, and 3 h. The tensile strength, strain, and Young's modulus were measured to evaluate the mechanical properties of the fibers. The fiber bundle diameter, weight change owing to treatment, and contact angle were determined to analyze the effect of NaCl treatment. The kenaf fiber bundle treated with 5 wt.% NaCl for 3 h exhibited the highest tensile strength, Young's modulus, reduction in fiber bundle diameter, weight change, and decrease in contact angle compared to those of untreated fiber bundles. The tensile properties of the fiber bundle exhibited a tendency to decrease with increasing fiber bundle diameter. Increasing the soaking duration from 1 to 2 h did not result in a significant decrease in the fiber bundle diameter or an increase in tensile strength. However, a further increase in the soaking duration from 2 to 3 h resulted in a considerable decrease in the fiber bundle diameter and an increase in the tensile strength.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.61-70
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• 2014

일반적으로 건설재료 용도로 많이 사용되고 있는 유기섬유 보강 콘크리트는 섬유 자체의 인장강도 및 탄성계수는 낮지만, 휨거동, 균열에 대한 저항성 및 충격저항성 등의 특성은 우수하며, 내화학성이 뛰어나고 부식의 우려가 없는 것으로 널리 알려져 있다. 최근 해외에서는 유기섬유 보강재를 터널 숏크리트와 프리캐스트 세그먼트 라이닝, 교량 슬래브 및 PC제품 분야에서 일부 활용되고 있으며, 그 종류 또한 다양하다. 본 연구에서는 다발형 폴리아미드섬유를 혼입한 콘크리트의 휨거동 특성을 ASTM C 1609 및 KS F 2566에 준하여 하중-처짐 관계를 도출하여 유기섬유 보강 콘크리트의 적용 가능성을 검토하였다.

• Composites Research
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• 제26권3호
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• pp.160-164
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• 2013

In this study, the effect of phosphoric acid (PA) as a fiber spinning aid on the strength increase of polyacrylonitrile (PAN) nano-fibers by using modified mechano-electrospinning technologies has been analyzed. The medium carbonization temperature of $800^{\circ}C$ has been selected for the future economic production of these new materials. The concentration of PAN in dimethyl sulfoxide (DMSO) was fixed as 5 wt%. The weight fraction of PA was selected as being 2%, 4%, 6%, and 8% in comparison to PAN. These solutions have been used to make the nanofibers. The mechano-electrospinning apparatus installed in KRICT was made by our own design. By using this apparatus the continous and highly aligned precursor nano-fibers have been obtained. The bundle of 50 well aligned nano diameter continuous fibers with the diametr of 10 microns with 6 wt% phosphoric acid for addition showed maximum mechanical properties of 1.6 GPa as tensile strength and 300 GPa as Young's modulus. The weight of final product can be increased 19%, which can improve the economical benefits for the application of these new materials.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.199-208
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• 2010

FRP bar를 철근 대체제로 활용하기 위해서는 설계 기준의 확립이 시급하나 국내에서는 이 소재에 대한 기초 연구가 부족한 상황이다. 그러므로 2차에 걸쳐 전단보강이 없는 18개의 FRP RC와 4개의 기존 RC 실험체의 거동을 관찰하였다. 1차 실험은 휨 파괴 거동과 사용성 항목의 계측 자료 수집을 목적으로 시작되었다. 휨파괴를 유도하기 위하여 전단배근을 강화하는 대신 그로 인한 거동의 불확실성을 배제하기 위하여 전단지간비만을 조정하여 휨파괴를 유도하고, 전단배근을 사용하지 않기로 하였다. 실험 결과 거의 모든 실험체는 전단파괴 되었으며 실험계획에 적용한 ACI 440.1R과 CSA S806의 전단 강도식이 실제와 큰 편차가 있음을 확인하였다. 1차 실험의 결과를 근거로 2차 실험에서는 전단파괴거동을 집중적으로 관찰하였다. 표준 실험체의 제원은 길이 3,300 mm폭 ${\times}$ 800 mm ${\times}$ 유효깊이 200 mm, 순지간 2,800 mm, 전단지간 1,200 mm로 전단지간비는 6.0이며, 단순지지 조건으로 4점 재하실험을 수행하였다. 검토 변수에는 콘크리트 압축강도, 보강근의 종류 및 탄성계수, 전단지간비, 유효보강비, 다발 배근의 영향, 피복두께의 영향이 포함된다.