• 수산해양기술연구
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• 제51권3호
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• pp.454-460
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• 2015

The present study is undertaken to evaluate the effect of volume fraction on the results of Charpy impact test for the rubber matrix filled with nano sized silica particles composites. The Charpy impact tests are conducted in the temperature range $0^{\circ}C$ and $-10^{\circ}C$. The range of volume fraction of silica particles tested are between 11% to 25%. The critical energy release rate $G_{IC}$ of the rubber matrix composites filled with nano sized silica particles is affected by silica volume fraction and it is shown that the value of $G_{IC}$ decreases as volume fraction increases. In regions close to the initial crack tip, fracture processes such as matrix deformation, silica particle debonding and delamination, and/or pull out between particles and matrix which is ascertained by SEM photographs of Charpy impact fracture surfaces.

• 수산해양기술연구
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• 제51권4호
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• pp.561-566
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• 2015

In this study, the effect of temperature effect of the rubber matrix filled with nano sized silica particles composites with silica volume fraction of 19-25% was investigated by the Charpy impact test. The Charpy impact test was conducted in the temperature range from $-40^{\circ}C$ to $0^{\circ}C$. The critical energy release rate GIC of the rubber matrix composites filled with nano sized silica particles was considerably affected by temperature and it was shown that the maximum value was appeared at higher temperature between temperature tested and it was shown that the value of GIC increases as temperature tested increases. The major fracture mechanisms were matrix deformation, silica particle debonding and delamination, microcrack between particles and matrix, and/or pull out between particles and matrix which is ascertained by SEM photographs of Charpy impact surfaces fracture.

• 터널과지하공간
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• 제20권5호
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• pp.344-351
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• 2010

닫힌 균열을 따라 발생하는 전단거동을 Mode II 크랙의 시작과 진행으로 묘사할 수 있다. 파괴역학 이론에서는 순수 Mode II 재하에서 일반적으로 고유물성으로 인식되는 에너지 방출율(GII, Engergy Release Rate)이 한계점($G_{IIC}$)에 도달했을 때 전단거동이 시작된다고 예측한다. 지난 몇 년간 퍼듀대학의 암반공학그룹은 한계 에너지 방출률($G_{IIC}$)의 구속응력(normal stress)과 닫힌 균열의 거칠기에 대한 관계를 실험적으로 접근해왔다. 먼저 많은 실험들이 아크릴 재료를 대상으로 실행되었는데, 이는 광탄성(Photoelastic) 방법을 이용한 균열 끝(fracture tip)의 응력 집중 영역을 시각화하는 것을 가능케 해 주었다. 그 다음 실험 연구는 비교적 낮은 압축강도를 지닌 균질한 석고에 시행되었고, 최근에는 더 높은 압축강도를 지닌 재료를 대상으로 실험연구를 수행하였다. 그 예로 시멘트로 만든 시료 불록에 직접 전단 실험을 하였는데, 이전의 실험들과 마찬가지로 불연속면의 최대마찰각(Peak Friction Angle)이 잔류 마찰각(Residual Friction angle)과 비슷할 때만이 $G_{IIC}$가 재료의 고유물성으로 간주 될 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 그렇지 않은 경우에 한계 에너지 방출율($G_{IIC}$)은 구속응력과 함께 증가한다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권4호
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• pp.42-47
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• 2002

This paper describes the effect of loading rate, specimen geometries and material properties for Mode II interlaminar fracture toughness of hybrid composite by using end notched flexure(ENF) specimen. In the range of loading rate 0.5~2mm/min, there is found to be no significant effect of loading rate with the value of critical energy release rate( $G_{IIc}$). there is no dependence of the interlaminar fracture energy upon the specimen width over the specimen widths examined. The value of $G_{IIc}$ for variation of initial crack length are nearly similiar values when material properties are CF/CF and GF/GF, however, the value of $G_{IIc}$ are highest with the increasing intial crack length at CF/GF. The values of $G_{IIc}$ for variation material properties are higher with the increasing moulding pressure when moulding pressures are 307, 431, 585㎪. The SEM photographs show good fiber distribution and interfacial bonding of hybrid composites when the moulding is the CF/GF.e CF/GF.

• 대한화학회지
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• 제47권5호
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• pp.472-478
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• 2003

본 연구에서는 표면처리된 제올라이트에 따른 제올라이트/DGEBA의 경화 동력학과 기계적 계면특성을 고찰하였다. 경화제는 4, 4''-diamino diphenyl methane(DDM)을 사용하였으며, 제올라이트는(PZ) 15와 35 wt% KOH (15-BZ 그리고 35-BZ)로 표면처리하여 XPS와 XRD로 분석하였다. 경화 동력학은 DSC로 분석하였으며, 시편의 기계적 계면특성은 임계응력 세기인자(critical stress intensity factor, $K_{IC}$)와 임계변형에너지 방출속도(critical strain energy release rate, GIC)를 통하여 알아보았다. XPS와 XRD의 결과로부터, KOH로 표면처리된 제올라이트는 나트륨 (Na)이 칼륨(K)으로 이온교환되었으며, 표면처리로 인한 Al-O의 결합세기의 약화로 $Si_{2p}/Al{2p}$의 값이 증가하였다. 동적 DSC와 기계적 계면특성 결과로부터, 제올라이트/DGEBA 중에서 15-BZ의 경화 활성화에너지($E_a$)는 감소하였으며, $K_{IC}$와 $G_{IC}$는 증가하였다. 이러한 결과들은 제올라이트의 표면처리에 의해 산성도가 증가하였으며, 이렇게 증가된 산성도가 제올라이트와 에폭시 사이의 경화반응에 영향을 준 것으로 관찰된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권5호
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• pp.632-636
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• 2005

본 실험은 화학적 표면처리된 탄화규소(SiC)가 PMMA 나노복합재료의 열안정성 및 기계적 계면특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 표면처리된 SiC의 표면특성은 산 염기도, 접촉각 측정 그리고 FT-IR을 사용하여 알아보았으며, SiC/PMMA 나노복합재료의 열안정성은 열중량 분석을 통하여 알아보았다. 또한, 기계적 계면물성은 임계응력 세기인자(critical stress intensity factor, $K_{IC}$)와 임계 변형에너지 방출속도(critical strain energy release rate, $G_{IC}$) 측정을 통해 고찰하였다. 실험결과, 산성 용액으로 표면처리한 SiC(A-SiC)의 표면 산도가 염기성(B-SiC) 또는 표면처리 하지 않은 SiC(V-SiC)보다 높았으며, 접촉각 측정 결과, 산성 용액으로 표면처리는 극성요소의 증가에 기인하는 A-SiC의 표면자유에너지를 증가시켰다. $K_{IC}$와 $G_{IC}$같은 기계적 계면성질은 A-SiC가 향상되었는데, 이러한 결과는 충전재와 고분자 사슬간의 산 염기 상호작용에 의한 계면결합력의 향상에 의한 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제21권4호
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• pp.7-14
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• 2008

접착제 이용 결합 조인트의 하중지지 능력 예측 기법은 점착제를 이용한 접합 조인트 설계에 있어서 가장 중요한 기술이다. 본 연구 계면 파괴역학을 이용하여 복합재료/금속 접착 조인트의 하중지시 능력을 예측하는 기법을 소개한다. 구체적으로 복합재료/탄소강 결합의 접착 강도를 계면 균열의 에너지 방출률과 계면 파괴인성치 개념을 사용하여 평가하는 방법을 제시 검증하였다. 계면 균열의 에너지 방출률은 유한요소해선 결과를 이용한 가상 균열 닫음 기법 (VCCT)을 사용하여 계산하였으며, 게면 파괴인성치는 이종재료 ENF (end-notched flexure) 시편을 고안하여 측정하였다. 고안된 이종 재료 ENF 시편을 사용하여 시편의 두께에 상관없이 일관된 Mode II 계면 파괴인성치를 측정할 수 있음과 양면 겹치기 접합 조인트의 특성 에너지 방출률이 측정된 계면 파괴인성치와 일치함을 확인하였다. 따라서 에너지 방출률에 근거한 계면 균열 진전 기준은 접착 조인트의 하중지지 능력을 신뢰성 있게 예측하는 실제적인 설계 도구로서 활용될 수 있다.

• Composites Research
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• 제28권6호
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• pp.361-365
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• 2015

The influence of MWCNTs on fracture toughness properties of MWCNTs/Nickel-Pitch Fibers/epoxy composites (MWCNTs/Ni-PFs/epoxy) was investigated according to MWCNTs content. Nickel-Pitch-based carbon fibers (Ni-PFs) were prepared by electroless nickel-plating. The surface properties of Ni-PFs were determined by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectrometry (XPS). The fracture toughness of MWCNTs/Ni-PFs/epoxy was assessed by critical stress intensity factor ($K_{IC}$) and critical strain energy release rate ($G_{IC}$). From the results, it was found that the fracture toughness properties of MWCNTs/Ni-PFs/epoxy were enhanced with increasing MWCNTs content, whereas the value decreased above 5 wt.%. MWCNTs content. This was probably considered that the MWCNTs entangled with each other in epoxy due to an excess of MWCNTs.

• Macromolecular Research
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• 제17권8호
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• pp.585-590
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• 2009

The cure behaviors, dielectric characteristics and fracture toughness of diglycidylether of bisphenol-A (DGEBA)/poly(ethylene terephthalate) (PET) blend system were investigated. The degree of conversion for the DGEBA/PET blend system was measured using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The cure kinetics were investigated by measuring the cure activation energies ($E_a$) with dynamic differential scanning calorimetry (DSC). The dielectric characteristic was examined by dielectric analysis (DEA). The mechanical properties were investigated by measuring the critical stress intensity factor ($K_{IC}$), critical strain energy release rate ($G_{IC}$), and impact strength test. As a result, DGEBAIPET was successfully blended. The Ea of the blend system was increased with increasing PET content to a maximum at 10 phr PET. The dielectric constant was decreased with increasing PET content. The mechanical properties of the blend system were also superior to those of the neat DGEBA. These results were attributed to the increased cross-linking density of the blend system, resulting from the interaction between the epoxy group of DGEBA and the carboxyl group of PET.

• 수산해양기술연구
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• 제19권1호
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• pp.79-84
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• 1983

분극전위변화에 따른 고역 내식성 알미늄합금(5083)의 SCC 거동을 연구 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5083 알미늄합금의 K 하(IC)은 134.81~148.38kg/mm 상(3/2)이며, 전위변화에 따라 K 하(Ii)은 75.92~145.78kg/mm 하(3/2)이다. 2. K 하(I)-V의 거동은 양분극시 Region I 과 II가 나타나고, K 하(Ii)/K 하(IC)의 비가 작을수록 crack성장속도도 빠르게 나타난다. 3. 분극전위 -987mV SCE에서 crack성장속도가 가장 지연되므로 122mV SCE을 음분극하면 SCC 방지효과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 4. 입계의 $\beta$상의 석출은 분극전위가 클수록 크게 나타난다.