• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.357-363
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• 2015

타이어 라벨링제 도입으로 인한 친환경 타이어 개발의 요구로 타이어산업에서 사용되고 있는 기존 산화아연의 문제점 개선을 위하여 나노산화아연과 나노기공 실리카와의 복합체 합성에 대한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 타이어의 트레드(tread) 부분에 적용될 기존의 고무 보강재인 카본블랙을 대체하기 위한 실리카와 나노산화아연의 복합체를 합성하기 위하여, 일정량의 나노기공 실리카를 함유하고 재질 상으로는 나노기공 실리카와 산화아연을 물리적 결합을 통하여 hysteresis 손상을 줄이면서 트레드의 탄성을 증대시키기 위해 내마모성능의 향상을 목표로 실험을 진행하였다. 이를 위하여 복합체와 고무 조성물과의 컴파운딩 시 낮은 활성도와 분산안정성 저하의 문제점 개선하고자 숙성시간(Aging time)과 몰 비 그리고 반응물의 반응 순서에 따라 미치는 영향에 대해 조사하였다. 0.03몰 비의 산화아연과 숙성기간 10일의 조건의 실리카에서 가장 작은 평균입도(약 50.5 nm)와 안정적인 분산성을 보였고, 약 $649m^2/g$의 높은 비표면적을 나타내었다.

• Composites Research
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• 제31권3호
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• pp.94-98
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• 2018

Well-defined, monodispersed hollow ZnO nanoparticles were successfully synthesized by a facile one-pot solution method at room temperature. Hollow ZnO nanoparticles were fabricated using polystyrene nanoparticles as seed particles. The removal of core particles via solvent extraction yields hollow nanoparticles. The structures and morphologies of the obtained products were characterized with Fourier transform infrared (FT-IR), Thermogravimetric analysis (TGA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction pattern (XRD) and Scanning electron microscopy (SEM). The formation mechanism of the hollow structure of the ZnO nanoparticles was also investigated. The technique developed here is expected to be useful in the preparation other metal oxides and hollow architectures.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.399-400
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• 2010

본 연구에서는 순환재료를 사용한 그린 변형 경화형 시멘트 복합체의 압축, 휨 및 직접 인장거동 특성에 대하여 평가한다. 순환재료로 재생 PET 섬유, 플라이애쉬 및 폐콘크리트로부터 생산된 순환잔골재 등이 사용되었다. 실험결과, 5개의 덤벨형 인장 시험편의 직접 인장강도는 4.76MPa, 휨 및 압축강도는 7.40MPa 및 38MPa로 각각 평가되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제53권2호
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• pp.75-79
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• 2018

ZnS:Mn-glycine (ZnS:Mn-Gly) nanocomposites were synthesized by capping ZnS:Mn nanocomposites with glycine. Zinc sulfate heptahydrate ($ZnSO_4{\cdot}7H_2O$), glycine ($C_2H_5NO_2$), manganese sulfate monohydrate ($MnSO_4{\cdot}H_2O$), and sodium sulfide ($Na_2S$) were used as the source reagents. $ZnS:Mn-Gly-C_{60}$ nanocomposites were obtained by heating the ZnS:Mn-Gly nanocomposites and fullerene ($C_{60}$) at a 2:1 mass ratio in an electric furnace at $700^{\circ}C$ for 2 h. X-ray diffraction (XRD) was used to characterize the crystal structure of the synthesized nanocomposites. The photocatalytic activity of the $ZnS:Mn-Gly-C_{60}$ nanocomposites was evaluated, via the degradation of brilliant green (BG) dye under 254 nm irradiation, with a UV-vis spectrophotometer.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.305-310
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• 2021

섬유강화복합재료의 기계적물성은 섬유의 체적분율 및 사이징제 조건에 의한 계면강도에 영향을 받는다. 최적의 계면은 기지층에서 강화재로의 기계적 응력을 효과적으로 전달하여 응력 집중을 완화하고 결과적으로 복합재료의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 사이징제 조건 및 섬유체적분율에 따른 에폭시 수지와 유리섬유 간의 젖음성 및 계면강도를 평가하였다. 정적 및 동적접촉각을 이용하여 사이징제가 다른 유리섬유와 에폭시 수지의 표면에너지를 계산하였고, 이를 활용하여 접착일을 계산하였다. 유리섬유 토우 캐필러리 시험법을 이용하여 젖음성을 평가하였고, 마이크로드롭렛 인발시험을 통해 계산된 계면전단강도를 이용하여 계면강도를 평가하였다. 최종적으로 젖음성과 계면강도를 활용하여 최적의 유리섬유강화 복합재료 제작 조건을 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제32권6호
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• pp.577-594
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• 2023

Engineered cementitious composites with calcined clay limestone cement (LC³-ECC) as a kind of green, low-carbon and high toughness concrete, has recently received significant investigation. However, the complicated relationship between potential influential factors and LC³-ECC compressive strength makes the prediction of LC³-ECC compressive strength difficult. Regarding this, the machine learning-based prediction models for the compressive strength of LC³-ECC concrete is firstly proposed and developed. Models combine three novel meta-heuristic algorithms (golden jackal optimization algorithm, butterfly optimization algorithm and whale optimization algorithm) with support vector regression (SVR) to improve the accuracy of prediction. A new dataset about LC³-ECC compressive strength was integrated based on 156 data from previous studies and used to develop the SVR-based models. Thirteen potential factors affecting the compressive strength of LC³-ECC were comprehensively considered in the model. The results show all hybrid SVR prediction models can reach the Coefficient of determination (R²) above 0.95 for the testing set and 0.97 for the training set. Radar and Taylor plots also show better overall prediction performance of the hybrid SVR models than several traditional machine learning techniques, which confirms the superiority of the three proposed methods. The successful development of this predictive model can provide scientific guidance for LC³-ECC materials and further apply to such low-carbon, sustainable cement-based materials.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.388-394
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• 2023

복합재료 제조 시 수지의 함침성을 높이는 것은 제조 공정속도와 제품의 품질을 향상시키는 핵심 방법이다. 수지 개선은 중요하지만, 간단한 섬유 표면 처리로도 수지의 흐름성을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유 직물에 다양한 플라즈마 처리 시간을 적용함으로써 수지와 섬유 간의 함침성을 향상하게 하였다. 플라즈마 처리에 따라 변화된 섬유 내 수지의 분산을 평가하기 위해 전기저항 측정법을 사용했다. 섬유 표면처리가 수지 함침성에 미치는 영향을 실시간으로 관찰할 수 있었다. 수지에 탄소섬유 토우를 삽입할 때 토우에 스며든 수지의 양을 측정하여 수지 함침성을 객관적으로 비교하였다. 5분 동안의 플라즈마 처리로 복합재료의 인장과 압축 강도가 50% 이상 향상되었으며, 보이드 함유율을 감소시키고 소화점 임계열류량을 증가시켰다. 마지막으로 건축용 복합재료 부품으로 사용되는 일부분을 활용하여 동적 굴곡피로시험을 실시했고, 3 kN하중 백만 회에도 복합재료 부품은 파손되지 않았다.

• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850130.1-1850130.12
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• 2018

A novel strontium titanate/binary metal sulfide ($SrTiO_3/SnCoS_4$) heterostructure was synthesized by a simple two-step hydrothermal method. The visible-light-driven photocatalytic performance of $SrTiO_3/SnCoS_4$ composites was evaluated in the degradation of methyl orange (MO) under visible light irradiation. The photocatalytic performance of $SrTiO_3/SnCoS_4-5%$ is much higher than that of pure $SrTiO_3$, $SnCoS_4$, $SrTiO_3/SnS_2$ and $SrTiO_3/CoS_2$. The $SrTiO_3/SnCoS_4$ composite material with 5 wt.% of $SnCoS_4$ showed the highest photocatalytic efficiency for MO degradation, and the degradation rate could reach 95% after 140 min irradiation time. The enhanced photocatalytic activity was ascribed to not only the improvement of visible light absorption efficiency, but also the construction of a heterostructure which make it possible to effectively separate photoexcited electrons and holes in the two-phase interface.

• 생명과학회지
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• 제22권5호
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• pp.671-680
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• 2012

홍마늘 추출물과 녹차, 식이섬유 및 녹차 식이섬유를 혼합한 3종의 복합물(R+T, R+F 및 R+TF)을 이용하여 고지방-콜레스테롤을 급이한 흰쥐에 대해 항비만 효과를 $in$ $vitro$ 및 $in$ $vivo$에서 측정하였다. 녹차 복합물(R+T) 및 녹차 식이섬유 복합물(R+TF)은 홍마늘 추출물(RG)보다 총 페놀 함량이 1.9~2.0배 높았으며, 콜레스테롤 흡착활성은 9.5~11.5배 높은 활성이었다. 실험군은 6군(정상군, 고지방-콜레스테롤 식이 급이군(HFC), R+T 급이군(HR+T), R+F 급이군(HR+F) 및 R+TF 급이군(HR+TF))으로 나누어 각 추출물을 식이에 1% 수준으로 4주간 급이 하였다. 실험군에서 최종 체중은 대조군에 비해 유의적인 감소를 보였으나, 식이효율은 대조군과 유의차가 없었다. 간장의 중량은 정상군에 비해 대조군이 2.0배 정도 증가되었으며, HR+T군과 HR+TF군에서 유의적으로 감소하였다. 내장지방과 부고환 주변지방 함량은 복합물 첨가군에서 대조군에 비해 유의적으로 감소하였다. 비만도 지수는 대조군에 비해 HR+TF군에서만 유의적으로 감소하였다. 총 지질, 총 콜레스테롤, 중성지질, LDL- 및 VLDL-콜레스테롤 등의 혈중 지질성분과 동맥경화 지수, 심혈관 질환 위험지수는 대조군에 비해 홍마늘 추출물 및 복합물 첨가군에서 유의적으로 감소하였으나, HR+T군, HR+F군 및 HR+TF군간에는 비슷한 수준이었다. GPT 활성은 복합물 첨가군간에 유의차가 없었으나, 홍마늘 추출물 첨가군보다는 유의적으로 낮은 활성이었다. 지질과 산화물 함량은 대조군에 비해 홍마늘 추출물과 복합물 첨가군에서 유의적으로 감소되었다. 항산화 활성은 HR+T군에서 가장 높았다. 따라서 홍마늘 복합물의 체내 지질 개선 및 항비만 효과는 시료 중의 녹차나 식이섬유의 총 페놀 함량 및 콜레스테롤 흡착활성에 기인된다고 생각된다.

• Advances in nano research
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• 제15권5호
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• pp.467-484
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• 2023

Despite the significant features of fiber-reinforced cementitious composites (FRCCs), including better mechanical, fractural, and durability performance, their high content of cement has restricted their use in the construction industry. Although ground granulated blast furnace slag (GGBFS) is considered the main supplementary cementitious material, its slow pozzolanic reaction stands against its application. The addition of nano-sized mineral modifiers, including nano-silica (NS), is an alternative to address the drawbacks of using GGBFS. The main object of this empirical and numerical research is to examine the effect of NS on the strain-hardening behavior of cementitious composites; ten mixes were designed, and five levels of NS were considered. This study proposes a new method, using a four-point bending test to assess the use of nano-silica (NS) on the flexural behavior, first cracking strength, fracture energy, and micromechanical parameters including interfacial friction bond strength and maximum bridging stress. Digital image correlation (DIC) was used for monitoring the initiation and propagation of the cracks. In addition, to attain a deep comprehension of fiber/matrix interaction, scanning electron microscope (SEM) analysis was used. It was discovered that using nano-silica (NS) in cementitious materials results in an enhancement in the matrix toughness, which prevents multiple cracking and, therefore, strain-hardening. In addition, adding NS enhanced the interfacial transition zone between matrix and fiber, leading to a higher interfacial friction bond strength, which helps multiple cracking in the composite due to the hydrophobic nature of polypropylene (PP) fibers. The findings of this research provide insight into finding the optimum percent of NS in which both ductility and high tensile strength of the composites would be satisfied. As a concluding remark, a new criterion is proposed, showing that the optimum value of nano-silica is 2%. The findings and proposed method of this study can facilitate the design and utilization of green cementitious composites in structures.