• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.78-84
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• 2019

본 연구에서는 동적기계분석장치(dynamic mechanical analysis, DMA)와 시간-온도 중첩법(time-temperature superposition, TTS)을 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능을 예측하고자 하였다. 이를 위해 단일 진동수 시험, 다중 진동수 시험, 크리프 TTS 시험을 수행하였다. 단일 진동수(single-frequency) 시험과 다중 진동수(multi-frequency) 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $2^{\circ}C/min$로 온도를 상승시키면서 $20{\mu}m$ 진폭의 사인(sine) 파형의 하중을 가하였으며 다중 진동수 시험에 적용된 진동수는 0.316, 1, 3.16, 10, 31.6 Hz이다. 크리프 TTS 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$마다 15 MPa의 응력을 10분 동안 가하였다. 단일 진동수 시험을 통해 유리전이온도를 구하였으며 다중 진동수 시험을 통해 진동수 별 유리전이온도에서 활성화 에너지와 온도 별 저장탄성계수 선도를 구하였다. 또한 아레니우스 식(Arrhenius equation)을 통해 얻은 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도를 얻었다. 또한 크리프 TTS 시험을 통해서는 크리프 컴플라이언스 선도를 구하고 직접 이동 기법을 이용하여 구한 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도도 얻었다. 이와 같은 과정을 통해 얻은 마스터 선도를 이용하면 주어진 환경 조건에 대한 탄소섬유강화 복합재의 장기 성능을 예측할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권9호
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• pp.799-805
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• 2001

상용 알루미나 분말(0.5${\mu}$m, 3${\mu}$m)을 die-press법을 이용하여 1120$^{\circ}$C에서 2시간 1차 소결하여 다공성 전성형체를 제조하고 1100$^{\circ}$C에서 4시간 $La_2O_3-Al_2O_3-SiO_2$계 유리를 용융 침투시켜 치밀한 유리-알루미나 복합체를 제조하였다. 알루미나 입도가 유리-알루미나 복합체의 충진율, 미세조직, 젖음성, 기공률 및 크기, 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 입도 범위가 0.1∼48${\mu}$m로 넓고 bimodal size 입도 분포를 가지면서 random orientation을 가진 3${\mu}$m 알루미나가 분산된 복합체가 최적의 기계적 특성 및 충진률이 관찰되었으며 강도와 인성값은 각각 519MPa, $4.5MPa{\cdot}m^{1/2}$이었다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.37-41
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• 2023

선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권2호
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• pp.108-113
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• 2011

연구목적: 여러 광개시제 시스템에 의해 활성화되는 복합 레진을 기존의 single-peak LED와 최신의 dual-peak LED로 광중합하였을 때의 누프 미세 경도와 수중 보관 후의 색 안정성 차이를 알아보기 위한 것이다. 연구 재료 및 방법: Camphorquinone이 광개시제로 포함되어 있는 Z100과 다른 광개시제가 포함되어 있는 것으로 알려진 Tetric Ceram과 Aelite LS Posterior를 유리판 위에서 테플론 주형(직경 8 mm, 두께 2 mm) 내로 충전하고, single-peak LED와 dual-peak LED로 광중합하였다. 중합 후 누프 미세 경도를 측정하였고 한 달 후 색 변화를 측정하였다. 광중합기간의 미세 경도와 색 변화 차이를 student t-test로 분석하였다. 결과: 모든 레진에서 dual-peak LED로 광중합하였을 때 미세 경도가 높게 나타났다. 색 안정성 역시 dual-peak LED로 광중합하였을 때 높게 나타났으나 Aelite LS Posterior에서만 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 결론: 다른 광개시제가 포함되어 있는 복합 레진을 dual-peak LED로 광중합한 경우 미세 경도와 색 안정성에 있어서 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1671-1676
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• 2015

폴리-L-유산 (PLLA)/폴리-D-유산(PDLA)의 스테레오컴플렉스(SC) 특유의 결정 거동은 PLLA/PDLA의 블렌드의 특정한 용융 조건에서 나타난다. 이를 적용하여 PLA 스테레오컴플렉스를 제조하기 위해 전반적인 조성에서 PLLA와 PDLA를 블렌드 하였다. 또한 충격 강도와 열변형온도 같은 기계적 물성 및 열적 특성을 향상시키기 위해 충격보강제, 탈크와 유리섬유(GF) 등의 보강제를 첨가하였다. 그 결과로 열변형 온도가 $115^{\circ}C$ 에서 관찰 되는 조성의 복합재를 제조하였다. 더 경제적인 방법으로, PLLA와 상용화된 폴리프로필렌(PP)을 전반적인 조성에서 블렌드 하였다. 그 결과, 특정 조성에서 상용화된 PP/탈크 복합재와 ABS에 적용시킬 수 있는 물성을 나타내었다. 이러한 결과는 PP와 PLLA같은 매트릭스 수지에 유리섬유 및 충격보강제를 잘 분산시키는 것에서 기인하는 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.117-125
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• 2012

필름 삽입 사출 시편의 휨은 비대칭적인 잔류응력 분포에 기인한다. 비대칭적 잔류응력과 온도 분포는 삽입된 필름 표면의 수직방향으로 지연되는 열 전달에 의해 발생한다. 사출 공정조건 최적화를 통해 필름 삽입 사출 시편의 휨을 억제할 수 없었기 때문에, 필름 삽입 사출 시편의 휨을 최소화하기 위해서 유리 섬유가 강화된 복합재료를 기판으로 사용하였다. 유리 단섬유의 분포를 마이크로 CT 장비를 이용하여 평가하였다. 복합재료로 구성된 기판을 이용한 필름 삽입 사출 시편의 배향 텐서와 휨을 계산하기 위해서는 적절한 마이크로 역학, 이방적 열팽창계수 및 닫힌 어림법 모델이 선택되어야만 한다. 여섯 종류의 마이크로 역학모델, 세 종류의 열 팽창 계수 모델 및 다섯 종류의 닫힌 어림법 모델을 고려한 후, Mori-Tanaka 모델, Rosen and Hashin 모델 및 third orthotropic 닫힌 어림법 모델을 선택하였다. 수치적으로 계산된 섬유 배향 텐서와 휨에 관한 결과들은 실험결과와 잘 일치하였고, 유리 섬유의 보강효과가 필름 삽입 사출 복합 재료 시편의 휨에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권5호
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• pp.446-451
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• 2018

In this study, different formulations of magnesium oxide and various modifiers (phosphoric acid, ferrous sulfate, pure acrylic emulsion, silicone acrylic emulsion, glass fiber, and polypropylene fiber) were used to prepare magnesium oxychloride cement composites. The compressive strength of the magnesium oxychloride cement was tested, and the softening coefficients of the composites after soaking in water were also calculated. The results showed that a magnesium oxychloride cement sample could not be coagulated when the MgO activity was 24.3%, but the coagulation effect of the magnesium oxide cement sample was excellent when the MgO activity was 69.5%. While pure acrylic emulsion, silicon-acrylic emulsion, and glass fiber showed insignificant modification effects on the magnesium oxychloride cement, ferrous sulfate heptahydrate, phosphoric acid, and polypropylene fiber could effectively improve its water resistance and compressive strength. When the phosphoric acid, ferrous sulfate heptahydrate, and polypropylene fiber contents were 0.47%, 0.73%, and 0.25%, respectively, the softening coefficient of a composite soaked in water reached 0.93 after 7 days, and the compressive strength reached 64.3 MPa.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제80권5호
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• pp.503-522
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• 2021

This paper investigates experimentally and numerically the influence of drilling process on the mechanical and thermomechanical behaviors of woven glass fiber reinforced polymer (GFRP) composite plate. Through the experimental analysis, a CNC machine with cemented carbide drill (point angles 𝜙=118° and 6 mm diameter) was used to drill a woven GFRP laminated squared plate with a length of 36.6 mm and different thicknesses. A produced temperature during drilling "heat affected zone (HAZ)" was measured by two different procedures using thermal IR camera and thermocouples. A thrust force and cutting torque were measured by a Kistler 9272 dynamometer. The delamination factors were evaluated by the image processing technique. Finite element model (FEM) has been developed by using LS-Dyna to simulate the drilling processing and validate the thrust force and torque with those obtained by experimental technique. It is found that, the present finite element model has the capability to predict the force and torque efficiently at various drilling conditions. Numerical parametric analysis is presented to illustrate the influences of the speeding up, coefficient of friction, element type, and mass scaling effects on the calculated thrust force, torque and calculation's cost. It is found that, the cutting time can be adjusted by drilling parameters (feed, speed, and specimen thickness) to control the induced temperature and thus, the force, torque and delamination factor in drilling GFRP composites. The delamination of woven GFRP is accompanied with edge chipping, spalling, and uncut fibers.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.309-316
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• 2022

저온 환경에서 사용하는 장치의 급격한 개발 요구에 따라 내한성을 가지는 케이블 재료에 대한 요구도 급격하게 증가하고 있다. 열가소성 폴리머는 폴리머를 구성하는 약 20개 이상의 첨가제와 폴리머의 종류와 함량에 따라 내한특성이 크게 좌우된다. 저온에서의 고분자 경화현상은 단순 온도에 의한 효과와 유리 전이온도에서의 취화 및 경화, 고분자의 결정화에 의한 경화로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 저온의 유리 전이온도를 가지는 열가소성 폴리머와 난연제 및 첨가제 등을 혼합하여 전선용 열가소성 고분자 복합재료의 기계적 특성 평가를 하였다. 첨가제와 상용화제의 첨가량에 따라 기계적 물성과 가공성 등이 결정되는 것을 확인하였고 본 연구는 저온용으로 개발하는 전선 요구성능 충족을 위한 최적화의 기초 데이터로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.148-153
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• 1999

2-bromoterephthaloyl chloride와 1,4-bis(p-hydroxybenzoyloxy)butane을 PMMA 용액내에서 중축합시켜 in situ 복합재료를 제조하였다. 이들의 합성확인 및 열적, 기계적 성질은 FT-IR, FT-NMR, DSC와 DMTA에 의해서, 몰폴로지는 광학현미경과 SEM을 사용하여 조사하였다. 합성된 TLCP는 네마틱상을 보였고, 복합재료내 PMMA의 유리전이온도와 기계적 성질은 TLCP의 농도증가와 함께 증가하였다. TLCP domain은 PMMA 매트릭스내에서 미세 분산되었음을 확인하였고 in situ 중합에 의해 제조된 20 wt % TLCP/PMMA 복합재료는 같은 조성의 용액 블렌딩에 의해서 제조된 재료보다 더 높은 기계적 강도와 미세 분산도를 보였다.