• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.843-852
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• 2020

Among the many packaging materials used in cushion packaging, there is a lack of optimum design for packaging trays and cushion pads used in pear packaging for export and domestic distribution. It causes over-packaging due to excessive material input, and can be solved by applying various parameters needed to optimize the design of the packaging tray and cushion pad considering the packaging material and the number of pears in the box. In the case of a cushion pad for pears, the economic efficiency of material and thickness should be considered. Therefore, it is possible to design a packaging tray and cushion pad depending on eco-friendly packaging materials (PLA, PET) used by applying appropriate design parameters. The static characteristics of the materials used for the packaging of pears were analyzed using FEA (finite element analysis) simulation technique to derive the optimal design parameters. In this study, we analyzed the contact stress and deformation of PET, PLA tray (0.1, 0.5 1.0, 1.5 and 2 mm) and PET foam (2.0, 3 .0 and 4.0 mm) with pears to derive appropriate cushion packaging design factors. The contact stress between the pear and PET foam pad placed on PLA, PET trays were simulated by FEA considering the bioyield strength (192.54±28 kPa) of the pears and safety factor (5) of packaging design, which is the criterion of damage to the pears. For the combination of PET tray and PET foam buffer pad, the thickness of the PET foam is at least 3 mm, the thickness of the PET foam is at least 1.0 mm, the thickness of the foam is at least 2 mm, and if the thickness of the PET tray is at least 1.5 mm, the thickness of the foam is at least 1 mm, suitable for the packaging design. In addition, for the combination of PLA tray and PET foam pad, the thickness of the PET foam was not less than 2 mm if the thickness of the PLA tray was 0.5 mm, and 1 mm or more if the thickness of the PLA tray was not less than 1.0 mm, the thickness of the PET foam was suitable for the packaging design.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.47-52
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• 2007

폴리우레탄 발포체는 쿠션성이 뛰어나기 때문에 자동차 시트 쿠션으로 다양하게 사용이 되고 있다. 그 동안 시트 쿠션 발포체의 연구에 있어서 발포체 밀도를 낮추고자 하는 요구가 있어 왔으나, 최근에는 승차 안락감을 증대시키는 것이 더욱 중요시되고 있다. 승차 안락감과 관련하여 본 연구에서는 반발 탄성률 특성 및 히스테리시스 특성과 같은 정적물성을 조절하는 것에 관하여 연구하였다. 또한 승차 운전시 안락감 성능에 영향을 주는 매우 중요한 인자로 알려져 있는 진동 특성에 관하여 고찰하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.110-120
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• 1997

One of the most important factor for the comfort of the passenger vehicles is the minimization of the compressible transmissibility during the running vehicles. Seat foam materials of I2 series(index 95 and the contents of isocyanate TDI was changed in percentages 75, 70, 65, 60, 50, 40) and DI series(density 50kg/$\textrm{m}^3$, index was changed 100, 95, 90) showed the significant differences in their transmissibility depended upon their chemical constitution such as index and contents of isocyanate TDI. The minimum trasmissibility of seat foam materials of I2 series was found from the materials with the contents of 65% isocyanate TDI and the index 95 at the frequency 4.79~5.31Hz. Also the minimum transmissibility of seat foam materials of DI series was found from the materials with the index 90 and the density of 50kg/$\textrm{m}^3$ at the frequency of 4.79~5.31Hz.

• 한국포장학회지
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• 제30권1호
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• pp.53-62
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• 2024

Molded pulp products has become more attractive than traditional materials such as expanded polystyrene foam (EPS) owing to low-priced recycled paper, environmental benefits such as biodegradability, and low production cost. In this study, various design factors regarding compression and cushioning characteristics of the molded pulp cushion with truncated pyramid-shaped structural units were analyzed using a test specimen with multiple structural units. The adopted structural factors were the geometric shape, wall thickness, and depth of the structural unit. The relative humidity was set at two levels. We derived the cushion curve model of the target molded pulp cushion using the stress-energy methodology. The coefficient of determination was approximately 0.8, which was lower than that for EPS (0.98). The cushioning performance of the molded pulp cushion was affected more by the structural factors of the structural unit than by the material characteristics. Repeated impacts, higher static stress, and drop height decreased the cushioning performance. Its compression behavior was investigated in four stages: elastic, first buckling, sub-buckling, and densification. It had greater rigidity during initial deformation stages; then, during plastic deformation, the rigidity was greatly reduced. The compression behavior was influenced by structural factors such as the geometric shape and depth of the structural unit and environmental conditions, rather than material properties. The biggest difference in the compression and cushioning characteristics of molded pulp cushion compared to EPS is that it is greatly affected by structural factors, and in addition, strength and resilience are expected to decrease due to humidity and repetitive loads, so future research is needed.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.7-13
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• 2000

쿠션제조용; 마네킹 제조용 및 건축내장재용 폴리우레탄 봄의 열적특성을 조사하기 위하여 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning Calorimeter) 및 열중량 분석기(TGA, Thermogravimetric Analysis)를 이용하여 온도에 따른 발열개시온도, 무게감량 등을 조사하였으며, 발화온도 측정방법 중 정온법을 이용하여 각 폴리우레탄 폼의 발화온도를 조사하였다. 이로부터 각 폴리우레탄 폼의 연소 조건에 따라 발생할 수 있는 유독성 가스를 가스분석기와 가스텍을 이용하여 조사하였다. 연구결과 시제품인 건축내장재용 폴리우레탄 폼의 분해개시온도가 다소 낮으며, 분해열이 매우 크게 나타났다. 발화온도는 $420^{\circ}$였다. 연소 시험시 $420^{\circ}$까지 무염연소의 형태를 가졌으며, $500^{\circ}$에서 유임연소가 발생하였다. 연소형태에 관계없이 연소온도의 증가에 따라 일산화탄소, 이산화탄소의 농도는 증가하였고, 유염연소를 나타내는 $500^{\circ}$에서 질소산화물이 10 ppm 이상 관찰되었다. 한편 유독성이 매우 강한 HCN의 경우 온도의 증가에 따라 크게 증가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.34-40
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• 2016

소비자들의 요구 증가로 고급차종에만 적용하던 통풍 시트는 점차 중소형 차종으로 확대 적용되고 있는 추세이다. 팬에서 발생한 유량이 폼 패드, 필터 폼 및 시트 커버 등을 통과하는 과정에서 많은 손실이 발생하기 때문에, 착좌면에 도달하는 유량의 정확한 해석은 쉽지 않다. 또한 유로 형상이 복잡하여 이의 정확한 모델링 없이는 착좌면에 도달하는 정확한 유량의 해석이 힘들다. 본 연구에서는 팬에서 발생한 유동이 통기 매트와 폼 패드를 통과하였을 때의 유량을 해석하였으며, 해석결과와 실험결과를 비교하였다. 해석에서 유동분산판 내부의 돌기 형상을 보다 정확하게 모델링함으로써, 해석결과와 실험결과의 경향을 정확하게 일치시킬 수 있었다. 유량이 통기성 재료인 패드 폼을 통과하는 과정에서 발생한 손실을 실험으로 측정하여 해석결과를 보정함으로써 해석결과와 실험결과를 정확하게 일치시킬 수 있었다. 다음으로 필터 폼과 시트 커버를 통과하여 착좌면에 도달하는 유량을 실험으로 측정하였다. 착좌면에서의 유량이 많지 않아서, 유량 콘을 사용하여 유량을 측정하였다. 팬에서 발생한 유량의 약 35.7%만이 최종적으로 착좌면에 도달하는 것을 확인할 수 있었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제1권1호
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• pp.17-28
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• 2011

The purpose of this paper is to demonstrate the efficacy of modeling a surface effect ship's air-cushion flexible seal utilizing a two-dimensional beam under steady state conditions. This effort is the initial phase of developing a more complex three-dimensional model of the air-seal-water fluid-structure interaction. The beam model incorporates the seal flexural rigidity and mass with large deformations while assuming linear elastic material response. The hydrodynamic pressure is derived utilizing the OpenFOAM computational fluid dynamic (CFD) solver for a given set of steady-state flow condition. The pressure distribution derived by the CFD solver is compared with the pressure required to deform the seal beam model. The air pressure, flow conditions and seal geometry are obtained from experimental analysis. The experimental data was derived from large-scale experimental tests utilizing a test apparatus of a canonical surface effect ship's flexible seal in a towing tank over a variety of test conditions.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.41-46
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• 2013

본 연구는 가구류를 구성하는 주요 재료의 열적조건에 따른 반응특성과 화염전파해석에 필요한 열해리 물성을 제공하기 위해 열중량분석을 수행하였다. 실험대상 시편은 가구류에 널리 적용되는 MDF 판재와 코팅재, 합성피혁과 쿠션재 등이며 가열율 $10^{\circ}C/min$, 최대 온도 $600^{\circ}C$까지 실험을 수행하였다. 실험결과 MDF 소재의 경우 $324^{\circ}C$에서 피크 반응을 나타냈었으며 MDF 코팅재의 경우 초기 피크반응온도가 $270{\sim}280^{\circ}C$로 감소하였다. 합성피혁과 폼 소재의 경우 재료를 구성하는 폴리머의 종류에 따라 기준온도와 기준 반응율이 차이를 보였으나 기준온도는 $270^{\circ}C$와 $420^{\circ}C$ 정도로 비교적 유사한 경향을 나타냈다. Lyon 등이 제시한 방법에 의해 반응상수와 활성화 에너지를 산정하기 위해 시편의 기준 온도와 기준 반응율을 제시하였으며 이러한 기초 물성연구를 통해 화염전파특성을 이해함과 동시에 화재해석의 신뢰성을 향상시키는데 기여하고자 한다.

• 한국포장학회지
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• 제30권1호
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• pp.63-72
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• 2024

본 연구에서는 PBAT의 가교 개질을 위해 DCP를 도입하였고 화학발포제인 ADC를 PBAT에 분산시킨 후 압축 성형 공정으로 발포제의 분해를 통해 셀을 형성하여 시트형태의 PBAT 발포체를 제작하였다. FT-IR 분석을 통해 DCP의 분해를 확인하였으며 DCP 함량에 따른 PBAT의 용융 흐름 지수를 비교하여 가교로 인한 용융 점도의 향상을 확인할 수 있었다. DSC 분석을 통해 열적 특성을 비교한 결과 T_c의 변화를 확인할 수 있었고 이를 통해 DCP 첨가로 인한 가교 반응의 결과를 확인할 수 있었다. TGA 분석 결과를 통해 DCP의 첨가가 열 안정성의 유의미한 차이를 야기시키지 않는 것을 확인하였다. 발포 시트의 DCP 함량 별 기계적 물성은 유의미한 차이를 보이지 않았으나 PB_D3에서 다소 낮은 인장강도를 보였으며 PB_D3의 큰 셀 사이즈로 인해 응력 전달에 부정적으로 작용하여 인장강도 및 연신율이 감소하였을 것으로 판단하였다. DCP 함량 증가에 따라 발포 셀의 개수는 감소하였으나 평균 셀 사이즈는 증가하였고 가장 큰 PB_D3의 평균 셀 사이즈로 인해 발포 시트의 밀도가 가장 낮게 나타났다. 반면 이러한 큰 셀의 사이즈와 낮은 밀도는 열전도도를 감소시키는 요인으로 작용하여 PB_D3 발포 시트의 경우 최대 0.066 W/mk 까지 감소시킬 수 있었기에, 단열 특성을 지닌 생분해성 발포 시트로의 활용에 대한 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한인간공학회지
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• 제30권2호
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• pp.339-347
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• 2011

Objective: The purpose of this study was to evaluate of various material of pillows by using biomechanical variables such as the cervical stability, head pressure distribution, and muscle activity. Method: Eight subjects participated in the experiment. Three different materials such as polyester sponge, memory foam and the buckwheat shell used for Korean traditional pillow were tested. Electro-goniometer, six channels of electromyography(EMG), ten channels of the head pressure sensors were used to measure the biomechanical responses. Surface electrodes were attached to the right/left semispinals capitis(RSC, LSC), the right/left sternocleidomastoid(RSM, LSM), the right/left upper trapezius(RUT, LUT). The cervical stability was evaluated by the angle deviated from the standing neck position. The head pressure distribution was evaluated by the pressure per unit area recorded on the sensors and the intensity of peak pressure. Electromyography(EMG) data were analyzed by using root mean square(RMS) and mean power frequency(MPF). Results: The buckwheat shell material showed a higher stability in the cervical spine then the other pillows during spine position. In terms of head pressure distribution, the memory form indicated the lowest pressure at supine position, buckwheat shell material indicated the lowest pressure during lying down to side, and polyester cushion recorded the highest pressure at all postures. Conclusion: The buckwheat shell material has a biomechanical advantage to maintain a healthy neck angle and reduce the pressure on the head, which means the buckwheat shell is a potential material for ergonomic pillow design. The pillow with memory form showed second best biomechanical performance in this study. Application: The shape of the buckwheat shell pillow and the characteristics of materials can be used to design the pillow preventing neck pain and cervical disk problems.