• Macromolecular Research
• /
• 제12권4호
• /
• pp.384-390
• /
• 2004

Single-walled carbon nanotubes (SWNTs) have been chemically modified through the formation of carboxylic acid functionalities or by grafting octadecylamine and polystyrene onto them. We purified SWNTs with nitric acid to remove some remaining catalysts and amorphous carbon materials. After purification, we broke the carbon nanotubes and shortened their lengths by using a 3:1 mixture of concentrated sulfuric acid and nitric acid. During these purification and cutting processes, carboxylic acid units formed at the open ends of the SWNTs. Octa-decylamine and amino-terminated polystyrene were grafted onto the cut SWNTs by condensation reactions between the amine and carboxylic acid units. The cut SWNTs did not disperse in organic solvents, but the octadecylamine-grafted and polystyrene-grafted SWNTs dispersed well in dichloromethane and aromatic solvents (e.g., benzene, toluene). Composites were prepared by mixing polystyrene with the octadecylamine-grafted or polystyrene-grafted SWNTs. Each composite had a higher dynamic storage modulus than that of a pristine polystyrene. The composites exhibited enhanced storage moduli, complex viscosities, and unusual non-terminal behavior when compared with a monodisperse polystyrene matrix because of the good dispersion of carbon nanotubes in the polystyrene matrix.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제11권1호
• /
• pp.71-87
• /
• 2001

A frequency domain response analysis is presented for building frames passively controlled by viscoelastic dampers, under harmonic ground excitation. Three different models are used to represent the linear dynamic force-deformation characteristics of viscoelastic dampers namely, Kelvin model, Linear hysteretic model and Maxwell model. The frequency domain solution is obtained by (i) an iterative pseudo-force method, which uses undamped mode shapes and frequencies of the system, (ii) an approximate modal strain energy method, which uses an equivalent modal damping of the system in each mode of vibration, and (iii) an exact method which uses complex frequency response function of the system. The responses obtained by three different methods are compared for different combinations of viscoelastic dampers giving rise to both classically and non-classically damped cases. In addition, the effect of the modelling of viscoelastic dampers on the response is investigated for a certain frequency range of interest. The results of the study are useful in appropriate modelling of viscoelastic dampers and in understanding the implication of using modal analysis procedure for building frames which are passively controlled by viscoelastic dampers against base excitation.

• 센서학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.6-11
• /
• 2022

To date, various techniques have been utilized to assess the contractility of cardiomyocytes and their response to drug-induced toxicity. However, these techniques are either invasive or involve complex fabrication methods and expertise. Here, we introduce the use of video-based analysis software to track the motion of cardiomyocytes and assess their contractility. The software, called "Tracker", is freely available and this is the first attempt at using it for cardiac contractility measurement. We used the software to measure the contractile properties of cells cultured on a rigid substrate and two flexible polydimethylsiloxane (PDMS) substrates having different elastic moduli day-wise up to eight days. Contractility was found to be highest in the most flexible substrate. Subsequently, the cardiotoxicity response of the cells on three different substrates was analyzed with verapamil. It was observed that the cells on rigid substrate were primarily affected by drug-induced toxicity, while the drug had a lesser impact on cells on the more flexible PDMS substrate. Evidently, the flexible substrate aided the maturation of cells and had lower drug toxicity, while the cells on PS could not fully mature. The assessment of cardiomyocytes using "Tracker" proved to be simple and reliable.

• 소성∙가공
• /
• 제32권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2023

In this research, a representative volume element (RVE)-based FE Model is presented to estimate the mechanical properties of additively manufactured continuous fiber-reinforced composites with different fiber orientations. To construct the model, an ABAQUS Python script has been implemented to produce matrix and fiber in the desired orientations at the RVE. A script has also been developed to apply the periodic boundary conditions to the RVE. Experimental tests were conducted to validate the numerical models. Tensile specimens with the fiber directions aligned in the 0, 45, and 90 degrees to the loading direction were manufactured using a continuous fiber 3D printer and tensile tests were performed in the three directions. Tensile tests were also simulated using the RVE models. The predicted Young's moduli compared well with the measurements: the Young's modulus prediction accuracy values were 83.73, 97.70, and 92.92 percent for the specimens in the 0, 45, and 90 degrees, respectively. The proposed method with periodic boundary conditions precisely evaluated the elastic properties of additively manufactured continuous fiber-reinforced composites with complex microstructures.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제9권2호
• /
• pp.89-99
• /
• 2007

복소수계수 $E^*$로 표현되는 아스팔트 콘크리트의 탄성계수는 아스팔트 포장설계에서 매우 중요한 입력변수다. 일반적으로 아스팔트 콘크리트의 탄성계수는 동탄성 계수시험 (Dynamic Modulus Test)을 사용하여 평가한다. 그러나 동탄성계수시험은 일상적인 시험법으로 적용하기에는 고가의 시험장비, 복잡한 시험장비, 많은 시험시간 등의 문제가 있다. 이에 반하여 충격공진시험(IR: Impact Resonance test)은 비파괴시험으로서 간편한 시험장치, 단순한 시험방법이며 반복성이 뛰어나다. 본 연구의 주요 목적은 충격하중의 타격위치 시편거치 방법 충격하중원의 특성, 신호획득 속도, 신호처리방법 등을 포함한 IR시험의 시험조건의 영향을 평가하는 것이다. 본 연구에서 적용한 모든 시험조건 범위에서 충격공진시험에서 측정된 결과의 변동은 ${\pm}2.7%$ 이내에 들었다.

• Food Science and Biotechnology
• /
• 제17권1호
• /
• pp.52-57
• /
• 2008

The effects of transglutaminase (TG) on the pasting and rheological properties of different wheat cultivars ('Sharpshooter', 'Russ', and 'AcAriss') blended with barley (40%) or soy (20%) flour were investigated. In the rapid visco-analyzer (RVA) pasting profile, the addition of barley or soy flour to wheat flour samples induced a decrease in peak, trough, final viscosity, breakdown and setback values. However, TG treatment of these blends significantly increased peak viscosity and breakdown (p<0.05). In particular, TG treatment greatly increased the breakdown of wheat flour blended with soy flour, indicating that the cross-linking of proteins through TG may somehow be related to an increase in starch granule rupturing in pastes. Storage (G') and loss (G") moduli of the sample pastes increased with an increase in frequency ($\omega$), while complex viscosity (${\eta}*$) decreased. In all wheat cultivars, G', G", and $\eta$ were decreased by the addition of barley or soy flour, or TG treatment. Results suggest that protein cross-linking by TG can produce unique and improved properties in wheat flours blended with barley or soy flour.

• 폴리머
• /
• 제29권3호
• /
• pp.271-276
• /
• 2005

폴리프로릴렌(Polypropylene, PP)과 몬모릴로나이트(Montmorillonite, MMT)의 나노복합체를 용융 혼합 방법으로 제조하였다. MMT는 dimethyl hydrogenated tallow 2-eaylhexyl ammonium으로 개질된 MMT(Cloisite 15A)를 사용하였다. 상용 화제로는 telechelic OH 그룹을 갖는 폴리올레핀 올리고머를 사용하였다. X선 회절 패턴의 분석과 TEM 사진을 통해 MMT의 박리 정도를 조사하였다. 상용화제의 함량이 25 phr일 경우 MMT의 박리가 잘 일어나는 것을 알 수 있었다. 열중량분석법(TGA)으로 측정한 열안정성은 MMT의 함량이 5 phr까지 증가할수록 우수해짐을 확인하였다. 복합전단 점도와 저장 탄성률은 상용화제의 함량이 감소할수록, MMT의 함량이 증가할수록 우수해지는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제2권2호
• /
• pp.72-85
• /
• 2000

암석은 지질학적 생성과정으로 인해 잠재적으로 많은 구조적 결함을 내포하고 있는 재료이다. 이러한 구조적 결함으로 인해 압축하중을 받고 있는 암석의 변형거동 및 파괴는 비선형적이다. 지금까지의 연구들에서는 암석의 비선형 거동을 모사하기 위해 균열모형, 즉 활주균열모형 (Sliding crack model) 과 전단균열모형 (Shear crack model) 을 사용하였다. 이 연구들에서는 암석의 비선형 응력-변형률 곡선과 균열성장으로 인해 발생되는 유효탄성정수들 ($E_1$, $E_2$, ${\nu}_1$, ${\nu}_2$, $G_2$) 의 변화와 같은 여러 가지 암석 거동을 모사하였다 (Kemeny, 1993; Jeon, 1996, 1998). 대부분의 이러한 연구들은 주로 균열모형의 암석거동의 적용에 대한 타당성을 검증하는데 그쳤으며 지하공간이나 사면설계 등의 실제적인 수치해석을 목적으로 균열모형을 적용한 연구는 그다지 많지 않다. 본 연구에서는 암석의 비선형 응력 변형률 곡선을 모사함으로써 균열모형의 암석에의 적용에 대한 타당성을 검증하며 실제적인 수치해석, 즉 상용되고 있는 유한요소해석 프로그램에 균열모형을 적용하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.627-637
• /
• 2009

복합재료는 재료적, 역학적으로 뛰어난 특성을 가진 재료로서 엔지니어링분야의 많은 부분에 적용되고 있다. 특히 무게 대비 강성비가 높은 특성을 가지고 있으며 다양한 형상에 대한 성형성도 뛰어나다. 그러나 재료의 특성상 두 가지 재료를 조합하여 제작하는 복잡한 과정은 재료상수에 높은 임의성을 야기할 가능성이 있다. 본 연구에서는 재료상수 중 포아송비의 공간적 임의성을 고려한 추계론적 유한요소해석 정식화를 제시한다. 직교이방성 복합적층구조의 두 재료축에 대한 상호관계를 적용하여 두 재료축방향의 포아송비를 하나의 대표값으로 나타내었고, 이를 합력-변형률관계에 적용하였다. 이를 통하여 합력-변형률관계를 포아송비의 변동항의 수학적 표현인 추계장함수의 차수에 따라 분해된 형태로 유도하였고, 이를 정식화에 적용하여 응답분산계수를 제시하였다. 제시한 응답분산계수는 몬테카를로 해석의 결과와 비교하였다.

• 공업화학
• /
• 제26권1호
• /
• pp.53-58
• /
• 2015

3 phr의 그래핀 옥사이드(GO)를 포함하는 폴리카보네이트(PC)/GO를 클로로포름에서 용액 혼합하여 응고물 침전한 후 240, 260, $280^{\circ}C$의 이축압출기를 이용하여 PC/GO 복합체를 제조하였다. DSC와 TGA 측정결과 PC/GO 복합체의 유리전이 온도($T_g$)의 변화는 거의 없었고, 분해거동을 통해 확인한 열안정성의 경우 $260^{\circ}C$ 압출시편이 우수하게 나타났다. 동적기계적분석(DMA)을 이용한 저장탄성률 측정결과 PC 대비 PC/GO 복합체의 값이 크게 나타났으며 압출온도별로는 큰 차이가 없는 것을 확인하였다. 이들 결과로부터 환원시간에 따른 PC/RGO 복합체의 압출온도를 $260^{\circ}C$로 고정하였다. GO의 환원시간에 따른 PC/RGO 복합체의 화학반응 정도는 $3000cm^{-1}$ 부근에서 나타나는 C-H 신축진동피크를 통해 확인하였고, 환원시간이 1 h일 때의 GO와 유사한 화학반응 정도를 나타내었다. GO의 환원시간에 따른 PC/GO 복합체의 복소점도(complex viscosity)가 감소하는 것을 확인하였으며, 이는 PC-GO 사이의 화학반응에 의한 분산성에 기인한 것으로 주사전자현미경(SEM)을 통해 확인하였다.