• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.194-202
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• 2016

이차원 구조의 탄소 결합체인 그래핀은 뛰어난 물리적, 화학적 특성으로 인해 미래 전자 소자의 소재로 크게 각광을 받고 있는 물질이다. 따라서, 소자에서 사용된 기판이 그래핀의 물리적 특성에 끼치는 영향에 대한 이해는 그래핀의 응용에 있어서 필수적이며, 그에 대한 연구를 수행하였다. 니켈 (111)과 (100) 결정면에서 각각 성장한 그래핀과 니켈 기판의 상호작용에 대한 연구를 수행함과 동시에, 산화규소 기판으로 전사한 후, 기판과 그래핀과의 상호작용을 라만 분광법을 이용하여 연구하였다. 니켈 기판에서 성장한 그래핀은 기판의 면 방향과 상관없이 기판으로부터 전하의 이동에 따른 도핑효과는 발견되지 않았으며, 산화규소 기판 또한 도핑효과는 없었다. 니켈 기판과 그래핀 사이의 결합력이 그래핀과 산화규소 기판과의 결합력합보다 더 큰 것으로 분석이 되었으며, 니켈에서 성장한 그래핀은 기판의 영향을 받아 수축되어 있었고, 니켈 (100) 면에서는 그래핀이 엇맞음 성장하였음을 확인하였다. 마지막으로, 니켈 (111), (100) 면에서 성장한 그래핀을 산화 규소 기판으로 전사하면 서로 다른 파수 값에서 2D band의 픽이 관측되었다.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.145-150
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• 2016

Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 압전성을 나타내는 대표적인 고분자로 1960년대부터 많은 연구가 진행되어 왔다. PVDF는 반결정의 고분자로써 5가지의 결정 구조(${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$, ${\delta}$, 그리고 ${\varepsilon}$형)로 구성되어 있다. ${\alpha}$형과 ${\delta}$형 결정은 전기적으로 반응하지 않는 무극성 결정구조이나 ${\beta}$형, ${\gamma}$형 그리고 ${\varepsilon}$형은 전기적으로 반응하는 극성 결정구조이다. 그 중에서도 ${\beta}$형 결정구조는 트랜스 형 분자 쇄가 평행으로 충진 된 형태로서 PVDF 단위체가 갖는 영구 쌍극자가 모두 한 방향으로 배열되어 있는 구조이기 때문에 자발 분극이 커지게 되고 압전성을 나타내게 된다. 일반적으로 ${\beta}$형 결정구조는 연신을 통한 ${\alpha}$형 결정구조의 변환을 통하여 얻을 수 있고, 연신 후 후처리 공정을 통해 그 양을 증가시킬 수 있다. 습식방사로 제조된 PVDF 섬유는 응고욕에서 극성 용매의 확산 메커니즘에 의해 ${\beta}$형 결정구조가 형성되는 장점을 가지고 있지만 극성 용매가 빠져나감과 동시에 섬유 고화가 진행되기 때문에 용매의 확산 경로가 섬유 내부 기공으로 남게 되는 단점을 가지고 있다. 이 기공은 폴링(Poling) 공정에서 전기장에 의한 분극을 방해하여 그 효과를 감소시키는 역할을 한다. 또한, PVDF 섬유가 압전 특성을 필요로 하는 응용분야에 사용되기 위해서는 섬유 가공 후에 전극이 반드시 부착되어야 하는데 섬유 형태로 제조된 PVDF에 전극을 형성하기는 매우 어렵다. 본 연구에서는 압전성을 갖는 PVDF 섬유를 습식 방사와 건식 방사의 혼합 공정으로 제조하여 기공 문제를 해결하였고, 전극이 섬유 내부에 삽입된 Core/Shell 형태의 PVDF 섬유를 제조하여 까다로운 전극형성 문제를 해결하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권1호
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• pp.62-67
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• 2011

모의 낙뢰시험에 의해 충격손상을 입은 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료의 잔류압축강도를 평가하는 시험(CAI) 중 손상부의 거동을 음향방출(AE)법으로 관찰하였다. CFRP 시편은 ITO 나노입자를 탄소섬유에 직접 코팅한 CFRP prepreg를 이용하여 만들었고, 모의 낙뢰시험은 고전압 대전류 인가장치(ICG)를 이용하여 시편에 10~40 kA의 충격파 전류를 인가하여 실시하였다. ITO 나노입자 코팅의 효과와 인가전류의 세기에 따른 손상영역의 크기와 잔류압축강도를 AE 거동과 연관하여 평가하였다. 손상영역의 크기는 초음파 C-scan 영상을 이용하여 측정하였으며, AE events 수와 AE event가 발생하기 시작할 때의 압축응력 수준을 연관시킨 결과 ITO 나노입자 코팅 CFRP의 경우 상대적으로 손상이 작고 훨씬 높은 용력수준에서 AE가 발생하기 시작하였다. CAI시험 중 AE측정은 실제로 낙뢰손상을 입은 복합재 동체 구조물의 손상된 정도를 구별하는 데 유용한 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권2호
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• pp.273-286
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• 2018

In recent years, significant progress has been made in developing design rules for stainless steel members, while the investigation on bolted connections is relatively limited, in particular at elevated temperatures. In this paper, experimental and numerical investigations on stainless steel bolted connections at ambient and elevated temperatures from the literature were reviewed. Firstly, the research program that focused on structural behavior of cold-formed stainless steel (CFSS) bolted connections at elevated temperatures carried out by the authors were summarized. Over 400 CFSS single shear and double shear bolted connection specimens were tested. The tests were conducted in the temperature ranged from 22 to $950^{\circ}C$ using both steady state and transient state test methods. It is shown that the connection strengths decrease as the temperature increases in the similar manner for the steady state test results and the transient state test results. Generally, the deterioration of the connection strengths showed a similar tendency of reduction to those of the material properties for the same type of stainless steel regardless of different connection types and different configurations. It is also found that the austenitic stainless steel EN 1.4571 generally has better resistance than the stainless steel EN 1.4301 and EN 1.4162 for bolted connections at elevated temperatures. Secondly, extensive parametric studies that included 450 specimens were performed using the verified finite element models. Based on both the experimental and numerical results, bearing factors are proposed for bearing resistances of CFSS single shear and double shear bolted connections that subjected to bearing failure in the temperature ranged from 22 to $950^{\circ}C$. The bearing resistances of bolted connections obtained from the tests and numerical analyses were compared with the nominal strengths calculated from the current international stainless steel specifications, and also compared with the predicted strengths calculated using the proposed design equations. It is shown that the proposed design equations are generally more accurate and reliable than the current design rules in predicting the bearing resistances of CFSS (EN 1.4301, EN 1.4571 and EN 1.4162) bolted connections at elevated temperatures. Lastly, the proposed design rules were further assessed by the available 58 results of stainless steel bolted connections subjected to bearing failure in the literature. It is found that the proposed design rules are also applicable to the bearing resistance design of other stainless steel grades, including austenitic stainless steel (EN 1.4306), ferritic stainless steel (EN 1.4016) and duplex stainless steel (EN 1.4462).

• 암석학회지
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• 제22권4호
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• pp.251-261
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• 2013

영남육괴 지리산지구의 남동부에 위치하는 화개지역은 주로 선캠브리아기 지리산 변성암복합체로 구성되어 있으며, 선캠브리아기 구성암류는 남-북 방향의 밀착습곡과 동-서 방향의 개방습곡 형태의 암상분포를 보인다. 이 논문에서는 하동 회장암복합체의 서부에 위치하는 화개지역에서 지리산 변성암복합체의 변형된 암석구조에 대한 운동학적 기하학적 특징과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 연구지역의 지질구조를 연구하였다. 그 결과, 연구지역의 지질구조는 적어도 세 번의 연성 변형단계를 거쳐 형성되었음을 알게 되었다. (1) $D_1$ 변형과 관련된 구조요소는 대부분 $D_2$ 변형에 의해 전위되어 $S_{0-1-2}$ 복합엽리로 인지된다. (2) $D_2$ 변형은 동-서 방향의 압축 지구조환경 하에서 남-북 방향의 $F_2$ 습곡과 $F_2$ 습곡축면에 (준)평행하게 발달하는 $D_2$ 연성전단대를 형성시켰다. (3) $D_3$ 변형은 남-북 방향의 압축 지구조환경 하에서 발생하여 그 이전 형성된 구조요소들의 방향성을 국부적으로 동북동 내지 서북서 방향으로 재배열시켰다. 이는 선캠브리아기 구성암류의 광역적인 남-북 방향의 밀착습곡과 동-서 방향의 개방습곡 형태의 암상분포는 각각 $D_2$ 변형, $D_3$ 변형과 밀접한 관련이 있음을 의미한다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.35-35
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• 2017

How do plants take up water from soils especially when water is scarce in soils? Plants have a strategy to respond to water deficit to manage water necessary for their survival and growth. Plants regulate water transport inside them. Water flows inside the plant via (i) apoplastic pathway including xylem vessel and cell wall and (ii) cell-to-cell pathway including water channels sitting in cell membrane (aquaporins). Water transport across the root and leaf is explained by a composite transport model including those pathways. Modification of the components in those pathways to change their hydraulic conductivity can regulate water uptake and management. Apoplastic barrier is modified by producing Casparian band and suberin lamellae. These structures contain suberin known to be hydrophobic. Barley roots with more suberin content from the apoplast showed lower root hydraulic conductivity. Root hydraulic conductivity was measured by a root pressure probe. Plant root builds apoplastic barrier to prevent water loss into dry soil. Water transport in plant is also regulated in the cell-to-cell pathway via aquaporin, which has received a great attention after its discovery in early 1990s. Aquaporins in plants are known to open or close to regulate water transport in response to biotic and/or abiotic stresses including water deficit. Aquaporins in a corn leaf were opened by illumination in the beginning, however, closed in response to the following leaf water potential decrease. The evidence was provided by cell hydraulic conductivity measurement using a cell pressure probe. Changing the hydraulic conductivity of plant organ such as root and leaf has an impact not only on the speed of water transport across the plant but also on the water potential inside the plant, which means plant water uptake pattern from soil could be differentiated. This was demonstrated by a computer simulation with 3-D root structure having root hydraulic conductivity information and soil. The model study indicated that the root hydraulic conductivity plays an important role to determine the water uptake from soil with suboptimal water, although soil hydraulic conductivity also interplayed.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.7-12
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• 2017

3YSZ + (x) $Al_2O_3$ composites (x = 20, 40, 60, 80 wt%) were fabricated and the influences of particle sizes of $Al_2O_3$ on their microstructures and mechanical properties were investigated with XRD, SEM, vickers hardness and fracture toughness. $Al_2O_3$-3YSZ composites containing $Al_2O_3$ powder of a $0.3{\mu}m$ and an $1.0{\mu}m$, which are here in after named as $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ and $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ, respectively, were made by mixing raw materials, uni-axial pressing and sintering at $1,400^{\circ}C$, $1,500^{\circ}C$, and $1,600^{\circ}C$. $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ composites show the higher density and the better mechanical properties than $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ composites. The Vickers hardness of the $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ composites show a peak value of 1,997 Hv at the content of 60 wt% $Al_2O_3$, which is a slightly higher value in comparison with 1,938 Hv of the $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ composite. However, the fracture toughness of $Al_2O_3$-3YSZ composites monotonically increases with decreasing the content of $Al_2O_3$ without any peak values. $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ and $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ composites sintered at $1,600^{\circ}C$ have a maximum value of a $6.9MPa{\cdot}m^{1/2}$ and a $6.2MPa{\cdot}m^{1/2}$, respectively at the composition of containing 20 wt% $Al_2O_3$. It should be noticed that the mechanical properties and the sintering density of the $Al_2O_3$-3YSZ composites can be enhanced by using more fine $Al_2O_3$ powder due to their denser microstructure and smaller grain size.

• 한국산림과학회지
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• 제104권3호
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• pp.403-410
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• 2015

이 연구는 토석류 위험지역 총 272개소에서 토석류 유출에 영향을 미치는 20개의 산림환경인자에 대하여 산림환경 특성을 분석하였다. 입지환경인자 중 토심은 하(30 미만), 방위는 서쪽사면, 표고는 200~300 m, 산지평균경사는 $25{\sim}30^{\circ}$, 토질은 사양토, 모암은 화성암, 사면형은 복합사면이 토석류 위험이 높은 것으로 나타났다. 강우환경인자 중 최대시우량은 50~100 mm, 1일최대강우량은 300 m 이상이 토석류 위험이 높은 것으로 나타났다. 또한 유역환경인자 중 계상평균경사는 $10{\sim}20^{\circ}$, 계상평균폭은 10 m 미만, 계상에 있는 토석의 양은 적음(계상구성물 중 20% 미만), 수계밀도는 $1km/km^2$이내, 산사태 발생 가능성이 있는 경사 $20^{\circ}$ 이상의 분포비율은 40~60%, 산사태 위험도 2등급 이상 비율은 40~60%, 유목이 있는 상태, 사방공작물 시설이 있는 경우, 임상환경인자 중 영급은 3영급, 소밀도는 밀, 임상은 혼효림 등의 인자가 토석류 위험이 높은 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1001-1018
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• 2016

The purpose of this paper is to compare the structural responses obtained from the stochastic analysis of a suspension bridge subjected to uniform and partially correlated seismic ground motions, using different spatial correlation functions commonly used in the earthquake engineering. The spatial correlation function employed in this study consists of a term that characterizes the loss of coherency. To account for the spatial variability of ground motions, the widely used four loss of coherency models in the literature has been taken into account in this study. Because each of these models has its own characteristics, it is intended to determine the sensitivity of a suspension bridge due to these losses of coherency models which represent the spatial variability of ground motions. Bosporus Suspension Bridge connects Europe to Asia in Istanbul is selected as a numerical example. The bridge has steel towers that are flexible, inclined hangers and a steel box-deck of 1074 m main span, with side spans of 231 and 255 m on the European and Asian sides, respectively. For the ground motion the filtered white noise model is considered and applied in the vertical direction, the intensity parameter of this model is obtained by using the S16E component of Pacoima Dam record of 1971 San Fernando earthquake. An analytically simple model called as filtered white noise ground motion model is chosen to represent the earthquake ground motion. When compared with the uniform ground motion case, the results obtained from the spatial variability models with partial correlation outline the necessity to include the spatial variability of ground motions in the stochastic dynamic analysis of suspension bridges. It is observed that while the largest response values are obtained for the model proposed by Harichandran and Vanmarcke, the model proposed by Uscinski produces the smallest responses among the considered partially correlated ground motion models. The response values obtained from the uniform ground motion case are usually smaller than those of the responses obtained from the partially correlated ground motion cases. While the response values at the flexible parts of the bridge are totally dominated by the dynamic component, the pseudo-static component also has significant contributions for the response values at the rigid parts of the bridge. The results also show the consistency of the spatial variability models, which have different characteristics, considered in this study.

• Composites Research
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• 제23권4호
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• pp.44-51
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• 2010

최근 토목분야에서 철근콘크리트 압축재에 발생하고 있는 부식, 중성화 등의 문제점을 해결하기 위해 섬유강화복합재로 외부를 보강한 합성부재가 개발되어 적용되고 있다. 이러한 합성부재는 외부를 섬유강화플라스틱으로 보강하고 있어 부재 전체의 구조적 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 내화학성이 우수하여 기존 콘크리트 부재와 비교할 때 내구성이 향상된다. 그러나 복합재로 외부를 보강한 콘크리트 합성부재에 대한 기존 연구자료들은 구조적 거동해석에서 큰 차이가 없이 유사한 결과를 보여주었으나 그 결과가 부재의 단면구성과 크게 관계되기 때문에 이 연구에 직접적으로 적용하는데는 어려움이 있고, 또한 설계기준으로 적용하기에는 여전히 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 RCFFT 부재의 설계규준 마련을 위한 기초자료를 확보하기 위해 압축 및 준정적 휨실험을 수행하여 구조적 거동을 조사하였고, 압축강도를 추정할 수 있는 근사식을 제안하였으며, 휨강성을 예측할 수 있도록 하였다.