• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.299-307
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• 2009

본 연구는 자동차 엔진의 구동을 각종 부대 장치로 전달하는데 사용되는 V-rib 벨트 재료의 내열성 및 내마모성을 향상시키기 위한 연구이다. 이를 위하여 고무 매트릭스는 EPDM과 CR, 그리고 충전제로 ZnO, 면 및 아라미드 섬유의 함량을 달리한 시편과 v-벨트를 만들어 내열성과 내마모성 그리고 기계적 성질을 조사하였다. CR 배합계에서 ZnO의 함량이 증가함에 따라 내마모성이 증가하였다. 또한 면섬유의 함량이 증가함에 따라 벨트상태에서 견딜 수 있는 구동시간은 증가하지만 내마모성은 감소하는 결과를 보였다. EPDM 배합계에서 면섬유의 충전한계는 30 phr정도였다. 또한 아라미드와 면섬유를 혼합 사용한 결과 구동시간과 내마모성을 동시에 증가시킬 수 있었으며, 그 단섬유의 최적 조성은 아라미드섬유/면섬유 비율이 1/5인 것으로 조사되었다. 동일한 면섬유 함량에서 EPDM 배합계 가 CR 배합계보다 우수한 물성을 보였다.

• 에너지공학
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• 제20권3호
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• pp.171-177
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• 2011

본 연구에서는 폴리비닐알코올(PVA)을 전해질 막으로 이용하기 위하여 가교제로서 글루타르알데히드(GLA)와 무기물 첨가제로 알루미늄실리케이트($Al_2O_3{\cdot}3SiO_2$)를 사용하여 PVA/GLA/$Al_2O_3{\cdot}3SiO_2$ 복합막을 제조하였다. PVA/GLA/$Al_2O_3{\cdot}3SiO_2$ 복합막은 GLA의 비율이 증가함에 따라 함수율이 감소되었고, 알루미늄실리케이트 함량이 증가함에 따라 함수율 향상이 예상되어 수소이온 전도도가 향상되는 경향을 보였다. 제조된 고분자의 가교결합은 IR과 함수율의 경향성으로 확인되었다. 제조된 고분자의 열분석은 TGA에 의해 수행되었다. TGA의 분석결과 PVA/GLA 복합막은 가교결합으로 인하여 PVA보다 열안정성이 우수하였으며, 복합막의 알루미늄실리케이트의 비율이 증가할수록 열안정성이 더욱 증대되는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 제조된 복합막은 열안전성을 갖으며 $60^{\circ}C$까지는 양이온전도도가 증가하는 경향을 갖지만 $90^{\circ}C$로 온도가 높아짐에 따라 성능이 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 보다 적극적인 노력을 통하여 향후 이온전도성 복합 전해질막으로 적용 가능성을 타진해야 할 것으로 기대된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.61-70
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• 2019

Geopolymer는 시멘트와 비교하여 $CO_2$ 배출량의 감소, 내화성, 낮은 열전도성 등 다양한 장점을 보유하고 있는 eco-friendly 건설재료이다. 그러나 표면에 화염을 가할 경우 geopolymer panel 표면의 열적거동에 대한 연구결과는 많지 않다. 본 연구에서는 내열성 건축자재로서 화염노출시 geopolymer 경화체의 표면특성을 조사하기 위하여 alumina 골재가 사용된 geopolymer 경화체 표면의 화염노출 특성에 대하여 조사하였다. 화염노출시 panel의 외형변형 및 열충격에 의한 크랙은 없었으며, calcite의 잔존량과 aluminosilicate gel의 halo 패턴으로 보아 화염에 의한 탈탄산 및 탈수는 표면에 국한되어 발생했으며, geopolymer 경화체의 내구성은 화염조사 후에도 유지되고 있는 것으로 판단된다. Quartz와 calcite가 감소함에 따라 gehlenite와 calcium silicate가 증가하는 경향을 나타내고 있으며, BFS의 치환량이 많을수록 현저하게 나타난다. 화염노출에 따른 미세구조의 변화는 탈탄산, 결정수의 탈수 등으로 기공의 형성과 발전되는 과정을 거쳐 calcium silicate, gehlenite 등과 같은 새로운 결정상의 형성에 의해 geopolymer panel 표면의 치밀화와 강화기구로 작용하여 내구성이 향상된 것으로 생각된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.8-16
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• 2004

The industrialization of central Europe more than 100 ago marked the beginning of densely concentrated buildings in quickly growing cities. A cheap type of roofing material of that time was tar. But it was dangerous because it was high inflammable. Then some roofer had a splendid idea. They used sandy material as a final layer atop the impermeable tar layer. These roofs were much more fire resistant than the typical roofs. In this sandy layer some plant species began to grow spontaneously. This was the beginning of the green roof history of modern Europe. A number of these green roofs survived both world wars. In the early 80's in Berlin alone, 50 such buildings existed and they continued to be waterproof until the present day. Since the 1992 Earth Summit of 1992 in Rio de Janeiro(http://www.johannesburgsummit.org/html/basic_info/unced.html) the term "sustainable development" became of central interest of urban designers. In city regions green roofs had become synonymous with this term. With a small investment, long-lasting roofs can be created. Further back in history, more exciting examples of green roofs can be found. The hanging gardens of antiquity are well-known. There are also green roofs built as insulation against cold and heat all over the world. For over 20 years, roof greening in central Europe has been closely examined for various reasons. Roof greening touches several different disciplines. Of primary interest is the durability of the roofs. But ecologists are also interested in green roofs, for instance in biodiversity research. The beneficial effect of greening on water proofing was also proven. For some time, the issue of fire protection was investigated. According to tests, green roofs received a harsh careful rating. Their fire protective property is considered similar to that of tile roofs. Another recent impulse for the green roof movement in Germany has come from the evident improvement of storm water retention and the reduced burden on the sewer system. The question of whether and how much energy green roofs can save has become an urgent question. The state of the research and also various open questions from a central European point of view will be discussed in the context of international collaboration. Apart from academic considerations, those who involve themselves in this issue take a predominantly positive view of the numerous existing green roofs in Germany. In some cities, green roofs are the typical construction technique for new buildings. A few outstanding examples will conclude this review. In Germany, about 20 companies, some of which operate internationally, specialize in green roof consulting. Learning from each other in an open-ended way with respect to different construction techniques and applications in various climatic regions can only be accomplished through such international collaboration as is taking place here.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.63-69
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• 2015

전자레인지 가열조리용 편의식품류는 레토르트 처리되어 장기간 저장 안정성이 부여되는 장점이 있는 반면, 높은 가열 조건으로 인하여 식품의 품질 저하뿐 아니라 내용물의 흡착에 의한 포장재의 착색이나 오렌지필과 같은 물리적 변화가 발생되기도 한다. 일부 매운 소스 제품들의 전자레인지 가열 조리 시 특정 부위에서 심한 포장재의 열 변형 현상이 확인되었다. 열화상카메라와 광섬유온도계를 이용하여 전자레인지 가열 중 포장재 내부의 온도 분포 및 변화 패턴을 관찰한 결과 내용물의 충진 경계인 액위선과 양 모서리 sealing 부위의 온도가 가장 높이 상승하여 hot spot이 형성되는 것을 확인하였고, 이때 온도는 순간적으로 최대 $190^{\circ}C$까지 상승하였다. 반면 내용물의 중심부에서는 온도 상승이 매우 느리게 이루어져 cold spot이 생성되었으며, 700W에서 2분 조리 후 도달 온도는 약 $55^{\circ}C$였다. 특히, 전자레인지 가열 시 내용물의 균일한 가열패턴을 보여주는 hot spot과 cold spot 사이의 온도 상승률은 최대 7,000배까지 차이를 보였다. 따라서 전자레인지 조리 시 내용물의 불균일한 가열로 특정 부위에 열이 집중되는 hot spot의 생성이 포장재 열 변형의 주요 원인으로 판단되었다. 이러한 가열 불균일성은 포장된 내용물에 함유된 당, 염, 수분과 같은 성분들이 점도에 영향을 주는 것에 기인하는 것으로 추측된다. 이러한 점도 변화는 궁극적으로 내용물의 물리적 또는 이온적 특성의 변화를 야기하고, 결과적으로 전자파가 내용물 내부로 침투하는 깊이가 감소되고, 이에 따라 내용물의 유전 특성과 대류 현상에 영향을 주는 것으로 판단된다. 그러나 전자레인지 조리 시 포장재 열 변형 문제의 완전한 해결을 위해서는 향후 포장된 내용물의 세부 성분 별 유전 특성에 대한 보다 세밀한 분석이 필요하며, 아울러 hot spot의 원인이 되는 식품 성분들의 적절한 함량 조절과 함께 포장재, 포장 형태 및 가열 조건 등에 대한 보다 포괄적이고 안정적인 포장시스템 설계와 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국포장학회지
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• 제21권3호
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• pp.97-106
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• 2015

RTE(ready-to-eat)형 전자레인지 가열용 제품들의 가열 조리 시 특정 부위의 열 변형이 발생하여 전자레인지 포장재의 재질 및 형태별 가열 패턴을 조사하였다. 국내에서 유통되고 있는 시료 9종 중 5개의 시료에서 열 변형이 발생되었고, 국외에서 유통되고 있는 시료 11종 중 8종에서 열 변형이 발생되었다. 국외 시료의 경우 국내 시료보다 열 변형 정도는 덜 하였지만 일부 발생되는 것을 확인하였다. 또한 트레이 타입 용기에 열 변형이 발생하는 소스를 담고 전자레인지로 가열하였을 때도 리드지 및 컵에서 열 변형이 관찰되었다. 국내외에서 유통되고 있는 전자레인지 가열용 제품의 염도, 당도, pH 및 점도를 측정한 결과 열 변형 발생 유무 및 정도에 따른 일정한 경향은 없었다. 하지만 극히 낮거나 높은 점도를 가진 시료에서 열 변형이 나타나지 않았고 내용물의 형태 및 포장재의 형태에 따라 열 변형의 차이가 있었다. 따라서 제품의 열 전환 및 열전달을 고려하여 포장재의 깊이 등 설계를 반영하여 포장 내 전자파의 집중을 방지하는 등의 기술 도입이 필요할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.68-77
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• 2018

바이오제닉 아민 비생성 유산균의 선별을 위해 순창군에서 재배된 베리류 및 엑기스, 식초 등으로부터 42종의 유산균을 분리하였다. 분리주를 대상으로 세포외 효소 활성, 항균 활성, 항산화 활성과 같은 다양한 생리활성 분석을 실시하여 5종의 분리주를 1차 선별하였다. 분리주를 대상으로 바이오제닉 아민 생성 여부를 분석하여 최종적으로 SBB07을 선별하였고, 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 Lactobacillus brevis SBB07로 명명하였다. SBB07의 프로바이오틱스 활용 가능성을 확인하기 위해 효소 생산 여부, 내산성, 내담즙성, 내열성, 항생제 내성을 조사하였고, pH 2.0에서의 내산성 및 0.5% oxgall을 함유한 내담즙성에서 각각 86% 이상과 54% 이상의 높은 생존율을 나타내었다. 또한 $60^{\circ}C$에서도 113% 이상의 생존율을 나타내어 내열성도 우수하며 다양한 항생제 내성을 갖는 것을 확인하였다. 프리바이오틱스 이용가능성을 확인한 결과에서는 GOS의 이용 능력이 가장 우수하였으며, FOS와 inulin의 이용 능력도 높게 나타났다. 따라서 SBB07은 세포외 효소 및 항균 활성이 우수하고, 내담즙, 내산성, 내열성 및 항생제 내성을 지니며 프리바이오틱스 기질 이용 능력도 우수한 프로바이오틱스 소재로 활용가능성이 높은 유산균으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.139-150
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• 2010

기둥은 하중 상태에 따라서 축하중과 횡하중 등에 영향을 받는 주부재로서 많이 사용되어지고 있다. 일반적으로 철근 콘크리트(Reinforced Concrete Column, R.C. Column)이 가장 많이 설계 및 시공되고 있으며, 그 밖에도 콘크리트 충전 강관(.Concrete Filled Tube, CFT) 기둥과 같은 복합재료의 기둥이 최근 현장에 많이 적용되어 건설이 진행되고 있는 실정이다. 철근 콘크리트 기둥의 자중의 감소와 사용 재료의 절감을 위하여, 기존의 기둥에 중공부를 두는 중공 R.C 기둥이 사용되고 있다. 중공 RC의 경우 동일 단면적을 갖는 일반 R.C기둥에 비하여 큰 단면이차모멘트를 갖게 되므로 더 효율적인 단면 활용이 가능하다. 그러나 위와 같은 장점이 있는 것과는 반대로, 중공 R.C 기둥은 내측면의 취성파괴로 인하여 낮은 연성 거동을 할 가능성이 높다. 이러한 내측면의 취성 파괴는 기둥 외측면의 경우 횡철근에 의해 구속되어 있으나, 내측면의 콘크리트에는 구속력이 작용하지 않는다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 중공면에 구속력을 작용시켜, 콘크리트를 3축 구속 상태로 만들어 주어야 한다. 이를 해결하기 위해서 중공 R.C. 기둥 중공부에 강관을 삽입함으로서 중공 기둥 내의 콘크리트를 3축 구속 상태로 만들어주는 내부 구속 중공 R.C 기둥(Internally Concfined Hollow Reinforced Concrete, ICH R.C)이 기존연구자에 의해서 제시되어졌다.(Kang & Han, 2005) 본 연구에서는 ICH RC 기둥의 열전달 해석 및 비선형 재료모델 프로그램을 이용하여 내화 성능을 분석하였으며, 중공비, 피복콘크리트의 두께, 내부강관의 두께를 변수로 선정하여 매개변수를 수행함으로서 내부 구속 중공 RC 기둥의 내화 성능을 증가 시켜주는 인자를 찾아내고 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.709-716
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• 2016

최근 급속한 플랜트 설비의 발전과 더불어 각종 기계 구조물들의 운전조건이 가혹해지고 사용시간이 길어짐에 따라 신뢰성에 대한 문제가 제기되고 있다. 특히, SNG 설비에 사용되는 재료는 설계조건에 따라 1.25Cr-0.5Mo 또는 2.25Cr-1Mo강과 같은 내열강들이 주로 사용된다. 본 연구에서는 Lab-scale용 합성천연가스 반응기를 제작하여 생산공정 반응기 재질인 1.25Cr-0.5Mo강을 이용하여 실제 SNG 공정중 1차반응기와 동일한 운전 조건에서 부식 특성에 대하여 실험적 연구를 진행하였다. 1.25Cr-0.5Mo강을 운전 시간에 따라 각각 배출조성 조건과 주입조성 조건에 노출시켜 부식에 대한 실험을 수행하였으며 실험 결과 내구성에 가장 영향을 미치는 요소는 수소로 인한 수소취성과 산화 부식임을 알 수 있었으며, 배출조성보다 주입조성에서 더 빠른 부식이 발생함을 확인하였다. 그러나 배출조성 조건에서는 산화부식과 더불어 수소취성에 의한 부식이 동시에 발생하여 장시간 운전 후 부식정도가 갑자기 증가하고 부식강도가 급격히 강해지는 것을 나타났다. 또한 주입조성에서는 산화물들이 시편에 흡착되어 두꺼운 산화층을 형성시켰으며 이로 인하여 재료의 내산화성이 크게 저하되는 것으로 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.377-386
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• 2021

A60 급 갑판 관통 관은 선박과 해양플랜트에서 화재사고가 발생할 경우 화염의 확산을 방지하고 인명을 보호하기 위해 수평구조에 설치되는 방화장치이다. 본 연구에서는 다양한 대리모델과 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대한 이산변수 근사최적화를 수행하였다. A60 급 갑판 관통 관의 방화설계는 과도 열전달해석을 통해 평가하였다. 근사최적화에서 관통관의 길이, 지름, 재질, 그리고 단열재의 밀도는 이산설계변수로 적용하였고, 제한조건은 온도, 생산성 및 가격을 고려하였다. 대리모델 기반의 근사최적설계 문제는 제한조건을 만족하면서 A60 급 갑판 관통 관의 중량을 최소화할 수 있는 이산설계변수를 결정하도록 정식화하였다. 반응표면모델, 크리깅, 그리고 방사기저함수 신경망과 같은 다양한 대리모델이 근사최적화에 사용되었다. 근사최적화의 정확도를 검토하기 위해 최적해의 결과는 실제 계산 결과와 비교하였다. 근사최적화에 사용된 대리모델 중 방사기저함수 신경망 모델이 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대해 가장 정확한 최적설계 결과를 나타내었다.