• Macromolecular Research
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• 제10권6호
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• pp.345-358
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• 2002

The electrical conductivity during vulcanization process was measured as a function of time for the system of TiC loaded styrene-butadiene rubber (SBR) composites. The phenomenon of negative and positive temperature coefficients of conductivity and its conduction mechanism were also studied for the SBR polymeric composites. The current-voltage characteristics of the polymeric composites were non-linear in high voltage and showed a switching effect. The effects of temperature on the thermal conductivity and effective dielectric constant were measured. The measured parameters were found to be dependent on TiC concentration. The electromagnetic wave shielding (EMS) of the SBR-TiC polymeric composite was also examined. The SBR filled with TiC could be expected to be promising novel smart polymeric composites for self-electrical heating, temperature sensor, time delay switching, and electro-magnetic wave shielding effectiveness.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권3호
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• pp.212-224
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• 2010

The usefulness of the magnetic camera for non-destructive testing of aging aircraft is discussed in this paper. The magnetic camera can be used f magnetic particle testing(MT), magnetic flux leakage testing(MFLT), eddy current testing(ECT) and penetration testing(PT). It measures the distribution of a magnetic field and visualizes the magnetic pattern. Near and far side cracks, fatigue, thickness degradation, and cracks under rivets have been detected. The possibility of quantitative evaluation was also examined. Using indirect experiments, we verified the detection ability of the sensor for cracks in titanium and advanced composite materials.

• Smart Structures and Systems
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• 제23권5호
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• pp.429-447
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• 2019

The present study analyzed free vibration of the three-layered micro annular/circular plate which its core and face sheets are made of saturated porous materials and FG-CNTRCs, respectively. The structure is subjected to magneto-electric fields and magneto-electro-mechanical pre loads. Mechanical properties of the porous core and also FG-CNTRC face sheets are varied through the thickness direction. Using dynamic Hamilton's principle, the motion equations based on MCS and FSD theories are derived and solved via GDQ as an efficient numerical method. Effect of different parameters such as pores distributions, porosity coefficient, pores compressibility, CNTs distribution, elastic foundation, multi-physical pre loads, small scale parameter and aspect ratio of the plate are investigated. The findings of this study can be useful for designing smart structures such as sensor and actuator.

• Composites Research
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• 제22권1호
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• pp.32-38
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• 2009

지금까지 광섬유센서를 활용한 구조물의 모니터링에 대하여 다양하게 연구되어지고 있다. 그러나 현재 광섬유센서는 다루기 어렵다는 문제점을 가지고 있어 실재 현장에 적용하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 본 논문에서는 광섬유 격자 센서를 고속도로 터널공사의 시공중 계측에 활용하여 시공시 지속적인 모니터링을 시행하여 공사를 안전하게 수행하고, 구조안전성을 지속적으로 확인하였다. 광섬유 격자 센서를 실제의 고속철도 터널공사에 적용하여 터널의 거동을 2년에 걸쳐 측정한 결과를 정리하여 시공 중 터널구조물이 보여주는 데이터를 확인할 수 있도록 하였다.

• Composites Research
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• 제21권2호
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• pp.36-40
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• 2008

지금까지 광섬유센서를 활용한 구조물의 안전진단이 다양하게 연구되어지고 있다. 그러나 현재 광섬유센서는 다루기 어렵다는 문제점을 가지고 있어 실재 현장에 적용하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 본 논문에서는 이와 같은 광섬유 격자센서의 설치의 어려움을 보완하고, 기타 여러 가지 장치로 광섬유 센서의 활용을 극대화할 수 있는 패키지를 개발하여, 광섬유 격자 센서를 구조물의 교량의 구조계측에 적극 활용할 수 있게 하였다.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.24-30
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• 2011

복합재 구조물에서 발생하는 저속 충격에 의한 손상은 대부분 복합재의 내부나 충격을 받은 면의 반대 면에서 발생하기 때문에 검출이 쉽지 않아 시간이 지날수록 구조물이 위험에 처할 확률이 높아진다. 하지만 기존의 비파괴검사 방법은 일정한 주기에 따라 수행되기 때문에 즉각적으로 충격 손상을 감지할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 극복하고자 비파괴검사 장비를 구조물 내에 탑재하여 실시간으로 구조물의 건전성을 확인하는 개념인 구조 건전성 모니터링에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중의 하나인 충격 모니터링 시스템은 운용 중에 발생한 충격 이벤트를 감지하고 그 위치 및 손상 정도에 대한 정보를 제공해 주어야 한다. 이를 위한 첫 번째 단계로 본 연구에서는 복합재 평판 및 복잡한 복합재 시편 구조물에 FBG 센서를 부착하여 충격 위치 검출 시험을 수행하였고, 이와 같은 복합재 시편에 대해 충격 파손 시험을 수행하여 손상 발생 유무를 예측하는 시험을 수행하였다. 저속 충격에 의해 발생하는 음향 파는 (주)파어버프로에서 개발한 고속 FBG interrogator를 사용하여 4개의 다중화된 FBG 센서로부터 동시에 취득하였고, 신경회로망을 이용한 학습을 거쳐 충격 발생 위치를 검출하였다. 또한 충격 파손 시험으로부터 취득한 음향 파의 웨이블릿 변환을 통해 충격 손상의 발생 유무 예측 가능성을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.137-145
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• 2006

최근 건설기술이 발달함에 따라 점차적으로 더욱 높은 정확성과 신뢰성을 바탕으로 구조물의 상태를 파악 또는 예측 할 수 있는 기술적인 체제가 요구되고 있는 시점에서, 광섬유센서는 내구성과 높은 분해능, 전자기파 노이즈 저항성, 절대값의 측정, 다중화 등의 가지고 있는 여러 장점 때문에 미국 등 선진국의 경우 교량, 터널 그리고 건물 등에 변위와 변형률 측정에 많은 설치가 진행되어 왔고, 광섬유 센서를 이용한 시스템이 구조물의 안정성과 잔존수명을 판단하는 기준으로 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 이러한 광섬유센서 중에서 일반적으로 가장 많이 사용하고 있는 광섬유격자 센서의 응용의 폭을 확대하기 위하여 여러 가지 응용분야에 적용하고자 하였으며, 특히 전단응력이 많이 걸려 foil형 스트레인 게이지를 사용하기 어려운 보 기둥 접합부에 적용하여 광섬유격자 센서가 일반적으로 사용되는 전자식 변위 센서들과 정밀도가 대단히 차이가 나고 있음을 보여주고 있고, 복합재료와 콘크리트 접합 구조물에 적용하여 흔히 발생하는 결함인 delamination을 측정하는데 광섬유격자 센서가 유효적절함을 보여주고 있으며, 원자력발전소 격납구조물과 같은 대형구조물에 적용하여 변위를 측정함에 있어서 광섬유격자 센서가 시공도 용이하고 데이터도 양호함을 보여 주고 있어, 기존의 어떤 구조물도 광섬유센서를 적용하여 쉽게 광섬유 스마트구조물화 할 수 있음을 보여준다.

• 한국재료학회지
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• 제18권12호
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• pp.655-659
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• 2008

The NO gas sensing properties of ZnO-carbon nanotube (ZnO-CNT) composites fabricated by the coaxial coating of single-walled CNTs with ZnO were investigated using pulsed laser deposition. Upon examination, the morphology and crystallinity of the ZnO-CNT composites showed that CNTs were uniformly coated with polycrystalline ZnO with a grain size as small as 5-10 nm. Gas sensing measurements clearly indicated a remarkable enhancement of the sensitivity of ZnO-CNT composites for NO gas compared to that of ZnO films while maintaining the strong sensing stability of the composites, properties that CNT-based sensing materials do not have. The enhanced gas sensing properties of the ZnO-CNT composites are attributed to an increase in the surface adsorption area of the ZnO layer via the coating by CNTs of a high surface-to-volume ratio structure. These results suggest that the ZnO-CNT composite is a promising template for novel solid-state semiconducting gas sensors.

• 한국재료학회지
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• 제19권11호
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• pp.631-636
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• 2009

We investigated the NO gas sensing characteristics of ZnO-carbon nanotube (ZnO-CNT) layered composites fabricated by coaxial coating of single-walled CNTs with a thin layer of 1 wt% Al-doped ZnO using rf magnetron sputtering deposition. Morphological studies clearly revealed that the ZnO appeared to form beadshaped crystalline nanoparticles with an average diameter as small as 30 nm, attaching to the surface of the nanotubes. It was found that the NO gas sensing properties of the ZnO-CNT layered composites were dramatically improved over Al-doped ZnO thin films. It is reasoned from these observations that an increase in the surface-to-volume ratio associated with the numerous ZnO “nanobeads” on the surface of the CNTs results in the enhancement of the NO gas sensing properties. The ZnO-CNT layered composite sensors exhibited a maximum sensitivity of 13.7 to 2 ppm NO gas at a temperature of 200${^{\circ}C}$ and a low NO gas detection limit of 0.2 ppm in dry air.

• 한국재료학회지
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• 제21권3호
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• pp.133-137
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• 2011

Gold have been used as an electrode materials having a good mechanical flexibility as well as electrical conductivity, however the stretchability of the gold on a flexible substrate is poor because of its small elastic modulus. To overcome this mechanical inferiority, the reinforcing gold is necessary for the stretchable electronics. Among the reinforcing materials having a large elastic modulus, carbon nanotube (CNT) is the best candidate due to its good electrical conductivity and nanoscale diameter. Therefore, similarly to ferroconcrete technology, here we demonstrated gold electrodes mechanically reinforced by inserting fabrics of CNTs into their bodies. Flexibility and stretchability of the electrodes were determined for various densities of CNT fabrics. The roles of CNTs in resisting electrical disconnection of gold electrodes from the mechanical stress were confirmed using field emission scanning electron microscope and optical microscope. The best mechanical stability was achieved at a density of CNT fabrics manufactured by 1.5 ml spraying. The concept of the mechanical reinforced metal electrode by CNT is the first trial for the high stretchable conductive materials, and can be applied as electrodes materials in various flexible and stretchable electronic devices such as transistor, diode, sensor and solar cell and so on.