현재 많은 산업에서 구조물의 온도환경 유지를 위한 단열재로 폴리우레탄 폼이 사용되며, 수명 동안 정적 및 동적의 다양한 하중이 이에 부과된다. 폴리우레탄 폼은 고분자재료로써 다공성이며, 단열성능은 내부기공의 크기에 크게 의존한다. 또한, 폴리우레탄 폼의 기계적 거동은 변형률 속도 및 온도에 대한 의존성이 큰 동시에 압축에 대하여 큰 비선형 연성거동을 보인다. 이러한 비선형 연성 압축거동 중에 폴리우레탄 폼은 변형률의 증가에 따라 기공율과 탄성계수의 감소를 보인다. 따라서 본 연구에서는 상기 특성들을 포함한 폴리우레탄 폼의 변형률 속도 및 온도 의존 비선형 압축거동을 모사하기 위하여 온도 의존 손상 점소성 구성방정식이 개발되었다.
뛰어난 단열성능을 가지는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam, PUF)은 다양한 구조물에서 다른 재료들과 함께 사용되고 있다. 현재 LNG 운반선의 단열시스템에는 유리섬유로 강화된 폴리우레탄 폼(reinforced-polyurethane foam, R-PUF)이 사용되고 있으며, 이는 단열재 역할뿐만 아니라 슬로싱 하중을 포함한 다양한 압축하중에 대한 구조부재 기능을 수행하고 있다. 폴리우레탄 폼은 혼합과 발포를 통해 제작되는 다공성 재료이기 때문에, 본 연구에서는 기공체적비율을 통해 재료의 거동을 모사할 수 있는 Gurson damage model을 사용하여 폴리우레탄 폼의 비선형 압축거동을 모사하였으며, 폴리우레탄 폼의 기계적 성질에 영향을 미치는 영향변수로서 기공체적비율에 의존적으로 알려져 있는 밀도를 설정하였다.
이 연구의 목적은 저량의 기포가 혼입된 바텀애시 골재 기반 경량 콘크리트(Lightweight concrete made using bottom ash aggregates and foam, LWC-BF)의 압축강도 발현 및 역학적 특성에 대한 재현성 평가이다. 이를 위해 Ji et al.에 의해 수행되었던 동일한 배합표를 기준으로 총 6 배합을 수행하였다. 배합에서의 주요변수는 기포 혼입율과 물-결합재 비로서 각각 0~25% 및 25~30%로 변화하였다. 굳지 않은 콘크리트에서 초기 슬럼프, 슬러리 밀도와 굳은 콘크리트에서 재령별 압축강도, 쪼갬인장강도 및 파괴계수는 재현성 평가대상 이전 실험결과와 대체적으로 비슷하였다. 따라서, LWC-BF의 압축강도 및 역학적 특성은 기포 혼입에 의한 배합관리가 어려움에도 불구하고 그 재현성이 비교적 우수하였다.
일반 휘발유 및 LPG용 자동차와 각종 유량계기 등에 사용되는 국산 부표는 $150^{\circ}C$ 이상의 엔진오일에 장시간 띄워 놓으면 연료의 침투로 인하여 중량과 부피의 변화로 외관이 팽창하거나 조직이 이완된다. 본 연구에서는 고온에서도 중량 및 부피의 변화(3% 이내)가 적으며 내유성 및 내열성을 갖는 고온 엔진 오일용 발포부표 제조에 관한 연구를 수행하였다. 부표의 기본 재료인 NBR을 HNBR로 대체하여 제조한 TROF II-3은 고온($150^{\circ}C$)의 오일에 100 h 동안 띄워 놓은 경우에 2.90%의 중량 변화율과 2.56%의 부피 변화율을 나타내었다. 또한, 무게와 부피 변화는 NBR을 사용한 경우(TROF I-3)보다 $150^{\circ}C$에서 각각 10.81%, 3.08%로 더 작은 변화율을 나타내었다. TROF II-3은 고온의 오일에서 중량과 부피에 대한 변화가 작고 제품의 외관과 비중도 일정하게 유지되므로 고온의 엔진오일용 부표로서 적합한 것으로 판단된다.
Metal foams have a cellular structure consisting of a solid metal containing a large volume fraction of pores. In particular, open, penetrating pores are necessary for industrial applications such as in high temperature filters and as a support for catalysts. In this study, Fe foam with above 90% porosity and 2 millimeter pore size was successfully fabricated by a slurry coating process and the pore properties were characterized. The Fe and $Fe_2O_3$ powder mixing ratios were controlled to produce Fe foams with different pore size and porosity. First, the slurry was prepared by uniform mixing with powders, distilled water and polyvinyl alcohol(PVA). After slurry coating on the polyurethane(PU) foam, the sample was dried at $80^{\circ}C$. The PVA and PU foams were then removed by heating at $700^{\circ}C$ for 3 hours. The debinded samples were subsequently sintered at $1250^{\circ}C$ with a holding time of 3 hours under hydrogen atmosphere. The three dimensional geometries of the obtained Fe foams with an open cell structure were investigated using X-ray micro CT(computed tomography) as well as the pore morphology, size and phase. The coated amount of slurry on the PU foam were increased with $Fe_2O_3$ mixing powder ratio but the shrinkage and porosity of Fe foams were decreased with $Fe_2O_3$ mixing powder ratio.
This study investigated the quality characteristics of sponge cakes with addition of yam (Dioscorea) powders prepared by different drying methods, hot air (HDYP : hot air dried yam powder) and freeze drying (FDYP: freeze dried yam powder), using several physical and sensory examinations. For the foam forming ability and foam stability, the specific gravities of egg foams containing 5% yam powders were measured by drainage using funnels for 78 hrs. The results showed that HDYP and FDYP did not affect the foam forming ability but FDYP increased foam stability due to increased viscosity. When the strength of 8% gels composed of wheat starch and HDYP/FDYP was measured to predict the setting of cake structure, the strengths of starch gels containing yam powders were higher than those of control without yam powders. The volume of sponge cake containing 5% HDYP increased whereas those containing FDYP decreased at the levels of 5, 7%. From the texture profile analysis data, hardness, gumminess and chewiness of cakes containing yam powders increased. The color of cake crust and crumb became darker as the amount of yam powders increased. The results of sensory evaluation by QDA (quantitative descriptive analysis) to compare two different drying methods showed that appearance and texture of cakes containing 5% HDYP were closer to those of control than cakes containing 5% FDYP but overall acceptability of sponge cakes containing yams were comparable to the control cakes regardless of drying methods. The addition of yam powders to sponge cakes increased yam flavor and decreased egg smell. Therefore, it can be suggested that HDYP and FDYP can be added to the sponge cake formula up to 7% and 5%, respectively.
메탈폼은 매우 많은 기공을 포함하는 세포상 구조를 갖는 고체금속을 일컫는다. 특히 관통 기공 같은 개기공들은 고온용 필터 및 촉매 지지체 등으로 산업적으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 슬러리 코팅공정으로 90% 이상의 기공율과 2 mm 이상의 기공크기를 갖는 Fe 폼을 제조하였다. 이때 Fe 분말과 $Fe_2O_3$ 분말의 혼합비를 달리하여 기공율과 기공크기를 제어하였다. 이를 위해 우선 분말, 증류수 및 폴리비닐알콜(PVA)를 균일하게 혼합하여 슬러리를 제조하였다. $Fe_2O_3$ 분말의 혼합 비율이 증가할수록 PU 폼에 코팅된 슬러리의 양이 증가한 반면 Fe 폼의 수축 및 기공율은 각각 감소하였다.
To enhancement heat transfer performance, the metallic foam as heat exchanger was studied rapidly. This was attributed to its high surface area to volume ratio as well as intensive flow mixing by tortuous flow passages. So the experimental study about the heat transfer characteristic of metallic foam is presented in this paper. The material in this experiment was used as FeCrAl which has density of 10 ppi, 20 ppi and 30 ppi respectively. And the results show the heat transfer is rise with permeability Reynolds number increase and the pressure drop metallic foam was increased with the ppi increase.
Bound mode의 외중력파와 이로 인한 보강간섭이 이상파 생성 기작이라는 가설을 확인하기 위해 OpenFoam 기반 Tool box인 ihFoam과 Bi-spectrum에 기초한 수치모의를 수행하였다. 수치모의는 건설 과정에서 이상파가 관측된 삼척 LNG 생산기지 전용부두를 대상으로 수행되었으며, Bound mode의 외중력파는 Bi-spectrum에 기반하여 출현빈도가 높은 주기가 7초인 국지 풍성파와 11.4초인 너울의 difference interaction으로 생성하였다. 또한 비교를 위해 비선형 Cnoidal wave, linear wave를 대상으로 한 수치모의도 병행하여 수행하였다. 모의결과 N 계열 bound mode의 외중력파에 의해 삼척 LNG 생산기지 전용부두를 따라 진행되는 연파가 생성되며, 이상파는 전술한 연파와 남측 도류제로부터의 반사파가 더해져 출현하는 것으로 모의되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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