• 제목/요약/키워드: Composite materials

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슬관절 외측 및 후외측 불안정성에 대한 외측 보강술 및 슬와근 건고정술 (LCL Augmentation and Popliteal Tenodesis for Lateral and Posterolateral Instability Of The Knee)

  • 박진욱;이주협;손승원
    • 대한관절경학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.98-102
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    • 2004
  • 목적: 외상으로 인한 슬관절 외측 및 후외측 불안정성을 보이는 환자에게 있어 동시 외측 보강술 및 슬와근 건고정술을 시행하는 방법으로 그 치료결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 1996년 7월부터 2003년 7월까지 슬관절 외측 및 후외측 불안정성으로 진단 받고 외측보강술 및 슬와근 건고정술 후 1년 이상 추시 관찰이 가능했던 21예를 대상으로 하였다. 남자가 15예, 여자가 6예이었으며 평균연령은 38.5세였다. 손상 후 수술까지의 평균기간은 6.8개월이었다. 슬관절 외측 및 후외측 불안정성의 치료에 있어 본원에서는 대퇴부 외상과에서, 3예에서는 아킬레스 동종건 이식을 시행하였고 18예에서 내측부 인대용 ABC인조인대(Active Bioprosthetic Composite Polyester Ligament, Surgicraft, U. K. )를 이용하여 외측 측부인대의 보강 및 슬와근 건고정술을 동시에 시행하였다 결과: 최종 추시상 슬관절 90도 굴곡 후방 부하 방사선 촬영상 후방 전위의 정도는 건측에 비해 평균 5.6 mm에서 2.5 mm로 개선되었다. 슬관절 30도 굴곡상태의 내반 검사는 전위정도가 건측에 비해 수술 전 평균 8.2 mm의증가소견을 보였으나, 수술 후에는 평균 2 mm의 증가소견만을 보였다. Lysholm score는 수술 전 평균 52.5점에서 수술 후 평균 86.7점으로 34.2점 증가하였고 자가건 이식과 ABC 인조인대를 사용한 군에서 결과는 유의한 차이점은 없었다. 결론: 슬관절의 외측 및 후외측 불안전성에 대한 외측 보강술 및 슬와건 건고정술은 수기 및 수술 후 치료방법이간단하며, 임상적, 방사선학적 평가 결과로 미루어 보아 효과적인 치료 방법 중의 하나로 판단된다.

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복합재 손상보수용 자가치료제의 중합 거동 (Polymerization Behavior of Self-healing Agents for Damage Repair in Composite Materials)

  • 오진오;윤성호;장세용
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.35-42
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    • 2014
  • 본 연구에서는 시차주사열량계시험, 반응열시험, 접착전단시험을 통해 자가치료제의 열분석 특성과 접착 특성을 평가하였다. 자가치료제는 DCPD와 ENB의 혼합비에 따라 D1E0, D3E1, D1E1, D1E3, D0E1을 고려하였다. 촉매는 Grubbs' catalyst를 자가치료제의 종류에 따라 0.1 wt%에서 1.5 wt%까지 적용하였다. DCPD의 경우는 촉매 양이 많을수록 중합반응이 빠르고 안정화된 접착강도가 높아지지만 많은 양의 촉매가 요구된다. ENB의 경우 촉매와의 반응성이 우수하여 적은 양의 촉매로도 빠른 중합반응을 얻을 수 있지만 반응열이 높게 나타난다. DCPD와 ENB의 혼합비를 변화시키면 자가치료제의 열분석 특성 및 접착 특성을 조절할 수 있으며 본 연구에서 고려한 자가치료제 중 D3E1가 최대접착강도, 최대접착강도에 도달하는 시간, 안정화된 접착강도, 반응열 측면에서 자가치료제로 가장 유리함을 알 수 있다.

계층적 구조를 갖는 중공형 ZnCo2O4 나노 섬유의 리튬이온배터리 음극소재 적용 (Application of Hierarchical ZnCo2O4 Hollow Nanofibers for Anode Materials in Lithium-ion Batteries)

  • 정순영;조중상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권4호
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    • pp.559-564
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    • 2019
  • 본 연구는 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유를 전기방사공정 및 후 열처리 공정을 통해 합성했다. 용액에 polystyrene (PS) 나노비드를 첨가하여 방사된 섬유는 열처리 과정을 통해 PS가 제거됨으로써 구조체 내 기공이 균일하게 생성되었으며 이는 구조체 내로 열 전달 및 가스의 침투를 원활히 함으로써 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유가 합성될 수 있었다. 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유를 리튬 이차전지의 음극활물질로 적용한 결과, $1.0A\;g^{-1}$의 높은 전류밀도에도 불구하고 300 사이클 동안 $815mA\;h\;g^{-1}$ ($646mA\;h\;cm^{-3}$)의 높은 가역 용량을 유지했다. 반면 $ZnCo_2O_4$ 나노 분말은 300 사이클 후 $487mA\;h\;g^{-1}$ ($450mA\;h\;cm^{-3}$)의 방전 용량을 나타냈다. 계층적 구조를 갖는 중공형 $ZnCo_2O_4$ 나노 섬유의 우수한 리튬 저장 특성은 중공 구조 및 섬유 표면을 구성하는 $ZnCo_2O_4$ 나노결정에 기인한 결과이다. 본 연구에서 제안한 계층적 구조를 갖는 중공형 나노 섬유 구조체는 다양한 금속 산화물로 확장 적용이 가능하며 에너지 저장 분야를 포함한 여러 분야에 응용 가능하다.

NFC 와 WPC 복합기능의 삽입형 안테나 복합체 개발 (Development of embedded type antenna structure with NFC and WPC complex function)

  • 박노국;이덕수;장정선
    • Journal of Platform Technology
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    • 제6권4호
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    • pp.59-68
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    • 2018
  • 본 연구는 NFC와 WPC복합기능의 삽입형 안테나 구조체를 개발하기 위한 것이며, 안정성이 확보된 재료를 선택하여 폴리머시트의 최적의 성분비를 도출하였고 기존 FPCB 대비 저가의 임베디드 권선방법을 고안하여 폴리머시트에 직접권선을 하는 과정에서 특성평가 및 공정기술을 개발하였다. 또한 페라이트 금형을 제작하여 WPC홈을 가공하고 WPC안테나의 최적화를 위한 공정기술개발을 배양하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 폴리머시트의 원재료는 Fe-Si-Al로 구성되어 있으며 NFC와 WPC복합기능의 폴리머시트로 적용하기 위한 최적의 성분비를 Fe 87.5%, Si 7%, Al 5.5%로 도출하여 최종재료로 선택하였다. (2) 최적화된 시트와 기존 양산되는 FPCB와의 조합테스트를 통해서 실험평가방법 및 실험계획법에 의한 최적의 시트조건을 도출하였다. (3) 코일의 선경 및 내경의 크기에 따라서 Q값 변동과 저항값 및 효율변동이 되므로 가장 적합한 코일의 조건을 선정하여 Rx매칭을 할 수 있었으며 코일의 선경을 선택하는 실험과정에서 공정개발능력을 배양하였다.(4) 최적화된 시트와 임베디드와의 최적화 도출 및 평가를 위해서 폴리머시트와 페라이트시트의 EMV load modulation test 및 인지거리 테스트 결과 1k 및 4K에서 폴리머시트의 인식거리가 32-33mm가 형성되었고 동일조건의 페라이트시트의 인식거리는 30-31mm가 형성되었다.

커켄달 효과와 주형법을 통해 합성한 α-Fe2O3 중공입자로 구성된 다공성1차원 구조체의 리튬 이차전지 음극활물질 적용 (Application of Porous Nanofibers Comprising Hollow α-Fe2O3 Nanospheres Prepared by Applying Both PS Template and Kirkendall Diffusion Effect for Anode Materials in Lithium-ion Batteries)

  • 이영광;정순영;조중상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권6호
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    • pp.819-825
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    • 2018
  • 본 연구는 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 중공입자로 구성된 다공성 1차원 나노구조체를 전기방사 공정 및 두단계의 후 열처리 과정을 통해 주형법과 커켄달 효과를 동시 적용하여 합성했다. 열처리 과정 중, 수 nm의 치밀한 Fe 금속입자는 커켄달 효과에 의해 중공구조를 갖는 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 입자로 최종 변환되었다. 또한, 전기방사 용액에 첨가한 PS 나노비드는 첫 열처리 과정 중 분해되어 구조체 내 수많은 기공을 형성, 환원 및 산화를 위한 가스들이 구조체 내부로 원활히 침투될 수 있는 역할을 했다. 최종 생성물인 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 중공입자로 구성된 다공성 1차원 구조체를 리튬 이차전지의 음극활물질로 적용한 결과, $1.0A\;g^{-1}$의 높은 전류밀도에도 불구하고 30 사이클 후 $776mA\;h\;g^{-1}$의 높은 방전 용량을 나타냈다. 이와 같은 우수한 리튬 저장특성은 본 구조체를 구성하는 중공형 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 입자와 입자들 사이의 나노기공으로부터 기인한 결과이다. 본 연구에서 제안한 중공 입자로 구성된 다공성 1차원 나노구조체 합성 방법은 다양한 전이금속 화합물 조성에 적용 가능하므로 에너지 저장 분야를 포함한 여러 분야에 응용 가능하다.

브라운의 주제분류법 연구 (A Study on Brown's Subject Classification)

  • 곽철완
    • 정보관리학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.37-50
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    • 2018
  • 이 연구의 목적은 브라운의 주제분류법 초판을 분석하여 오늘의 분류법 연구에 대한 시사점을 파악하는 것이다. 이를 위해 1906년에 발표한 주제분류법 초판을 분석 대상으로 삼았다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 분류체계의 구성에서 주제분류법의 주류는 크게 11가지로 구분되며, 각 주류는 000에서 999로 세분되어 열거식으로 나열되었다. 둘째, 분류기호 합성 방법은 크게 3가지가 있다. 셋째, 새로운 주제 처리 방법으로 본표에 없는 새로운 주제가 나타나면 적절한 위치에 새로운 분류기호를 삽입할 수 있는 유연성이 있었다. 분류법 연구에 대한 시사점은 크게 네 가지로 구분할 수 있다. 첫째, 이전의 분류법에는 없었던 혁신적인 방법인 복합 주제에 대한 분류기호 합성 방법을 제시하였다. 둘째, 패싯을 지원하는 보조표 운영을 통하여 주제를 다양한 측면에서 설명하였다. 셋째, 자관별로 유연한 분류체계를 가질 수 있도록 한 분류법으로 분류체계에 새로운 주제를 쉽게 삽입할 수 있거나 도서관 장서 규모에 따라 간략한 분류기호를 사용할 수 있도록 하였다. 넷째, 디지털 자료에 대한 접근점으로 고려할 수 있는 디렉토리를 제공하였다.

강재엘리베이터 피트 측압저항 구조성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Structural Performance of Lateral Resistance in Steel Elevator Pit)

  • 홍성욱;김태수;백기열
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 일반 건축구조물에 적용된 엘리베이터 피트는 기초판의 연속성을 확보하기 위하여 단차부 벽체 및 피트 바닥 두께를 주변기초와 동일한 단면으로 구조설계 및 시공을 하였으나, 이러한 시공은 기초 단차로 인한 터파기 과다 및 콘크리트 등 재료의 물량이 증가하고, 특히 파일기초의 경우 파일두부정리 범위 과다 및 연약지반 노출 시 지반변위가 발생하게 된다. 또한, 단차로 인하여 기초부위의 골조공사를 2회 분할 시공함에 따른 공기지연과 지하수가 많은 지역에서의 골조공사의 어려움으로 인하여 시공성과 품질저하 및 누수 등 많은 문제점이 발생하고 있다. 강재엘리베이터 피트는 기존 철근콘크리트에서 발생하였던 문제점을 개선하여 터파기의 최소화와 골조공사의 단순화 및 경제성을 목적으로 개발되었다. 지하층의 집수정 및 엘리베이터 피트와 같은 지하구체는 통상 오픈 컷 터파기를 통한 재래식 RC공법을 적용하는 것이 보편적이나 최근 지하집수정 및 엘리베이터 피트에 소요되는 별도의 공정을 단축시키고 철근과 콘크리트의 물량을 최소화하여 공사비를 절감하기 위한 강재 집수정 및 강재엘리베이터 피트의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 강재엘리베이터 피트는 지하구체로서 용접부 및 구조체 방식의 성능이 중요하다. 데크만 있는 실험체보다 스터드 볼트 없이 강판과 콘크리트만 있는 실험체가 약 3배 이상의 하중을 지지할 수 있으므로 스터드 볼트가 없더라도 데크(강판)의 골이 형성되어 있어 휨작용 시 강판과 콘크리트의 구속효과가 있어 어느 정도까지의 합성효과는 기대할 수 있는 것을 확인하였다. 다만, 갑작스런 파단이 발생할 수 있으므로, 강판과 콘크리트의 합성효과를 위해 스터드 볼트 배치가 필요함을 확인하였다. 스터드 볼트의 유무에 따라 약 15% 이상의 휨강도 증가를 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

긴장을 가한 보강 플레이트로 보강된 RC 보의 휨보강 효과 (Flexural Strengthening Effects of RC Beam Reinforced with Pre-stressing Plate)

  • 하상수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.171-178
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    • 2019
  • 본 연구는 탄소섬유시트, 아라미드섬유시트, 그리고 유리섬유시트를 혼합한 하이브리드 FRP 플레이트를 제작하였으며, 제작한 보강 플레이트를 보강한 후, 최대한의 휨 보강 효과가 발생되도록 다시 보강 플레이를 긴장시켜 RC보의 휨 보강 효과를 파악하고자 하였다. 또한, 긴장시키는 보강방법을 제시하는 동시에 무보강 실험체에 비해 보강효과가 어느 정도 되는지 실험적으로 규명하기 위해 실험적 연구를 진행하였다. 연구를 위해 총 8개의 RC 보 부재를 동일하게 제작하여 1 개의 실험체(N 실험체)를 제외한 7 개의 실험체는 보강재 종류, 단부 정착 앵커 개수, 보강재 두께 등을 주요 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 휨 거동을 보이는 실험체에 긴장을 가한 FRP 플레이트로 보강하면, 보강하지 않은 실험체에 비해 우수한 휨거동(초기강도, 항복시 강도 및 강성, 최대강도 등)보여 주었으며, 단부정착 앵커의 개수가 많고, 보강재의 두께(보강량)가 클수록 보강효과가 우수한 것으로 나타났으며, 긴장시킨 보강재는 단일 FRP 플레이트에 비해, 하이브리드 FRP 플레이트를 적용했을 때 보강효과가 더 우수하게 나타났다.

섬유부피분율 증가와 공극 감소를 위한 VARTM 공정의 대기압 제어에 관한 연구 (A Study on the Atmospheric Pressure Control of the VARTM Process for Increasing the Fiber Volume Fraction and Reducing Void)

  • 곽성훈;김태준;탁윤학;권성일;이재현;김상용;이종천
    • Composites Research
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    • 제34권2호
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    • pp.88-95
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    • 2021
  • VARTM(Vacuum-assisted resin transfer molding) 공정은 OoA(Out of Autoclave)에 속하는 저가형 공정기술로 다양한 분야에 널리 사용되어 왔다. 그러나 오토클레이브 공정보다 품질이 낮아 고신뢰성이 요구되는 항공산업에는 적용하기 어려웠다. VARTM 공정의 주요 문제는 오토클레이브 대비 낮은 섬유부피분율과 높은 Void 함량에 의한 기계적 물성의 손실이었다. 따라서 많은 연구자들이 Void를 줄이고 섬유부피분율을 높일 수 있는 연구를 수행해 왔다. 이러한 연구의 흐름에 따라 본 연구에서는 수지 주입 과정 중 대기압을 제어하는 방법이 섬유부피분율을 높이고 Void를 감소시킬 수 있는지 검토하였다. 신뢰성 평가는 Void와 연관성이 있는 압축강도시험, 섬유부피분율 분석, 광학현미경 촬영을 통해 확인하였다. 결과적으로 VARTM 공정에서 수지 주입과정 중 대기압을 단계별로 높이는 방법이 섬유부피분율 증가와 Void 감소에 직접적인 효과가 있음을 확인하였다.

탄소복합재 접착공정을 위한 CFRP의 레이저 표면처리 기법의 적용 (Application of Laser Surface Treatment Technique for Adhesive Bonding of Carbon Fiber Reinforced Composites)

  • 황문영;강래형;허몽영
    • Composites Research
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    • 제33권6호
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    • pp.371-376
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    • 2020
  • 접착강도는 표면처리 기술을 통해 향상시킬 수 있다. 가장 일반적인 방법은 기계적인 결합력을 향상시킬 수 있는 접착 표면의 변화이다. 본 연구는 접착면의 레이저 표면 처리가 기계적 결합력에 미치는 영향과 탄소섬유 강화 복합재료(CFRP)의 접착 결합에 대해 설명한다. 1064 nm의 레이저를 활용하여 표면 조도를 패턴화했다. 레이저 샷의 수, 패턴의 방향, 길이가 CFRP/CFRP 단일 조인트의 접착력에 미치는 영향을 인장 시험을 통해 조사했다. ASTM D5868에 따른 시험을 수행하였으며, 파단 후 손상된 표면을 분석하여 결합 메커니즘을 결정했다. 접착 강도의 증가를 위해서는 CFRP 표면에 최적화된 레이저 샷의 수와 조도 깊이가 구성되어야 한다. 인장방향에서의 전단응력을 고려할 때, 접착층의 파단 경로를 길어지게 하는 45°의 방향의 조도가 접착강도의 증가를 야기했다. 그러나 레이저에 의한 조도의 길이는 접착 강도에 크게 영향을 주지 못했다. 레이저를 이용한 접착면의 표면처리는 기계적 결합 메커니즘을 확보하고 CFRP 접착 조인트의 접착 강도를 향상시키는 적합한 방법이라는 결론을 도출할 수 있다. 레이저 처리를 이용한 이점을 완전히 이용하기 위해서는 최적화된 레이저 공정 변수에 대한 연구가 반드시 필요하다.