• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.332-339
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• 2018

섬유 금속 적층판(Fiber metal hybrid laminate, FML)은 금속재료와 FRP의 접합으로 기존의 금속 소재가 가지지 못했던 뛰어난 물성과 가벼운 무게로 경제적인 구조용 재료로 사용된다. 그러나 섬유의 형태와 종류, 적층조건에 따라 물성의 차이가 크며, 파괴거동을 예측하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Al6061-T6 합금에 직조형태의 유리섬유 플라스틱(GFRP, GEP118)을 적층피막한 복합재의 파손거동에 대해 연구한다. Al합금에 GFRP 1, 3, 5 겹을 피막한 3가지 조건으로 성형하고, 피막의 적층수를 변수로 정적시험과 저주기 피로시험을 병행하여 파손거동을 분석하였다. 저주기 피로시험에서는 변형률-수명 해석, 전변형률 에너지밀도법을 사용하여 분석하고, 피로수명을 예측하여 하이브리드 재료에 대한 수명예측성을 분석하였다. 인장해석 결과, GFRP 피막으로 인한 강화효과는 없었고, 피로시험시 나타나는 히스테리시스 형상은 GFRP피막 유무와 피막 수에 상관없이 모재인 Al합금의 거동을 따랐다. 저주기 피로시험 결과 GFRP의 피막으로 피로강도가 증가하였지만, GFRP의 두께에 따라 비례하여 증가하지는 않았다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.133-140
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• 2021

기존 현장시험법을 이용한 유동성 채움재의 강도 및 강성 특성을 추정하는 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 LWD를 이용하여 CLSM에 대한 강성 특성을 평가하였으며, 일축압축강도시험에서 도출되는 일축압축강도와 할선탄성계수에 대한 상관성을 분석하였다. 5종류의 배합비로 조성된 CLSM시료의 유동성 및 경화특성을 평가하기 위해 플로우시험, 응결시간시험을 수행하였다. 조기 강도 및 강성 특성을 평가하기 위하여, 양생 1일 및 7일이 경과된 시료를 이용하여 일축압축강도시험을 수행하였다. CLSM시료의 회복탄성계수를 추정하기 위하여 LWD 시험도 수행되었다. 실험결과, 양생 1일된 시료에서는 초속경 모르타르의 비율이 증가될수록 일축압축강도와 할선탄성계수가 동시에 증가하였으며, 초속경 모르타르의 비율이 가장 큰 시료에서 양생 7일 후 급격한 일축압축강도와 할선탄성계수의 증가를 보여주었다. LWD 시험결과, 양생 1일된 시료에서는 초속경 모르타르의 비율이 증가할수록 회복탄성계수가 증가되었으나, 양생 7일이 경과되면 초속경 모르타르의 비율이 증가할수록 회복탄성계수가 감소되는 경향이 나타났다. 상관성 분석결과, 일축일축압축강도와 할선탄성계수가 증가할수록 회복탄성계수도 증가되는 선형관계를 보여주었다.

• 한국광학회지
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• 제33권2호
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• pp.74-83
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• 2022

위성 관측 카메라용 대구경 초경량 반사광학계를 제작하기 위해 소재 개발부터 최종 시스템 인증시험까지 전 과정을 수행했다. 완성된 비점보정 3반사경 구조의 위성용 반사광학계 망원경은 주반사경의 구경이 700 mm이고, 망원경 전체 질량은 66 kg이다. 광학소재 및 구조물에 적용하기 위한 반응소결법을 개발했고, 이 방법을 이용해서 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 재질의 광학 몸체를 제작하고 소결체의 화학특성, 표면특성, 결정구조를 확인했다. 광학 몸체의 기계적, 화학적 성질을 고려한 연마와 코팅 방법을 개발했으며 화학기상증착법을 적용해 SiC 경면 표면 위에 치밀한 SiC 박막을 170 ㎛ 이상 증착함으로써 광학 성능이 우수한 경면을 만들 수 있었다. 반사경 제작 후 반사경과 지지 구조를 조립하고 정렬해서 다양한 광학 시계에 대해 파면 오차를 측정했다. 아울러 우주 환경 및 발사환경에 대한 우주 인증에 맞추어 구성품 및 최종 조립체를 온도와 진동에 대한 환경시험을 실시하여 설계 목표 성능을 달성했음을 확인했다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.119-127
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• 2006

고로 수쇄슬래그는 선철의 제철과정에서 생산되는 부산물로서 자연 해성모래와 유사한 입자형상을 가지고 경량이며 큰 전단강도와 투수성을 나타낸다. 특히, 고로 수쇄슬래그는 시간경과와 더불어 경화하는 잠재수경성을 가진다. 따라서 고로 수쇄슬래그가 안벽이나 옹벽의 뒷채움 재료로 사용 되어졌을 때, 경화에 의한 전단강도의 증가로 토압감소가 기대되며, 결과적으로 항만구조물의 건설비용이 감소하게 된다. 본 연구에서는 모형토조를 이용하여 고로 수쇄슬래그와 Toyoura sand에 대해 토압, 벽 마찰력, 가동벽체 표면에서의 토압분포를 측정하는 모형실험을 실시하였다. 실험에서 상대밀도는 25%, 55% 및 70%로 설정하였으며 벽체는 저점을 중심으로 주동 및 수동토압측으로 회전시켰다. 벽체 상부에서의 최대 수평변위는 ${\pm}2mm$로 설정하였다. 모형실험 결과, 고로 수쇄슬래그에서 얻어진 주동토압이 Toyoura sand보다 작음을 알았다.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.241-248
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• 2021

전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.441-447
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• 2023

현재 의료방사선 분야에서 차폐를 목적으로 주로 사용되고 있는 납(Pb)소재는 방사선 차폐 기능은 뛰어 나지만 납 자체가 가지고 있는 인체 유해성과 무거운 무게에 의한 불편함 때문에 지속적으로 직, 간접적으로 방사선 피폭 위험을 차단함과 동시에 납 소재를 대체할 수 있는 인체 친화적인이며 가벼우면서 사용편의성을 가진 차폐소재의 연구는 지속적으로 진행되어지고 있다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 PET(polyethylene terephthalate) 필름과 실제 방사선 방호복 사용되는 원단소재를 기재로 하여 방사선을 차폐할 수 있는 금속물질인 비스무트, 텅스텐, 주석을 스퍼터링 진공증착 방식을 통한 다층박막을 구현하여 차페필름을 제작하여 방사선 차폐소재로의 적용가능성을 평가하였다. 차폐필름을 제작하기 위한 인가전압, 롤 구동속력, 가스공급량을 제어하면서 차폐물질별 최적화된 조건을 확립하여 방사선 차폐필름 제작하였다. 모재와 차폐금속박막간 밀착력 확인은 Cross-cut 100/100으로 확인하였고 시간에 따른 박막의 변화를 측정하기 위해 내열탕 테스트 1시간을 통하여 박막의 안정성을 확인하였다. 최종적으로 구현된 차폐필름의 차폐성능은 한국방사선진흥협회를 통한 실제 방사선 차폐성능을 측정한 결과 시험조건(역넓은 빔, 관전압 50 kV, 반가층 1.828 mmAl)을 설정하여 감쇠비 16.4 (초기값 0.300 mGy/s, 측정값 0.018 mGy/s)와 감쇠비 4.31(초기값 0.300 mGy/s, 측정값 0.069 mGy/s)의 결과를 얻었다. 추후 제품화를 위한 공정효율성을 확보하여 가벼우면서 차폐성능을 보유한 필름 및 원단을 활용하여 방사선 방호복이나 차폐기능을 가진 건축자재로의 필름적용을 위한 초석을 마련하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권2호
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• pp.93-102
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• 1993

희석질산(稀釋窒酸)으로 중화(中和)된 왕겨훈탄(燻炭)의 상토재료가 채소류(菜蔬類)의 시설재배(施設栽培)에서 수경재배(水耕栽培)를 대체(代替)할 수 있는 청정한 배양물질(培養物質)로서 활용(活用) 가능(可能)한지는 구명(究明)하기 위하여 공급(供給)되는 영양액(營養液)의 종류(種類) 및 농도(濃度)를 달리하여 배추, 상치 및 시금치의 생장반응(生長反應)을 검토(檢討)하였다. 채소류(菜蔬類)의 배양물질(培養物質)로서 왕겨훈탄(燻炭)을 활용할 경우 공급(供給)되는 영양액(營養液)의 농도(濃度)는 질소함량(窒素含量)을 기준(基準)으로 126ppm의 농도(濃度)가 바람직하였다. 공급(供給)될수 있는 영양액(營養液) 종류(種類)는 미량요소(微量要素)가 함유된 영양액(營養液)이나 복합비료(複合肥料)(10-10-20) 용액(溶液) 둘다 생장량(生長量)과 식물체중(植物體中)의 내용성분(內容成分)에 차이를 보이지 않았다. 따라서 실제적인 농가(農家)에서의 취급(取扱) 간편성(簡便性)을 고려해 볼때 복합비료(複合肥料) 용액(溶液)은 수경재배(水耕栽培)에서 이용되는 영양액(營養液) 보다 더 바람직하다고 생각되었다. 왕겨훈탄(燻炭)의 지지력(支持力)을 증대(增大)시키기 위하여 자갈의 혼합효과(混合効果)에 대하여 또한 함께 비교(比較)하였다. 왕겨훈탄(燻炭)에 자갈(직경 7~10cm)을 혼합(混合)한 처리(處理)는 자갈에 의한 잠열의 보존효과(保存効果)에 기인(起因)되어 혼합(混合)하지 않은 처리(處理) 및 퇴비상토(堆肥床土)보다 양호(良好)한 생장(生長)을 보이며 건물중(乾物重)이 가장 많았다. 그러나 자갈을 혼합(混合)하지 않은 경우(境遇)에도 채소류(菜蔬類)의 생육(生育)은 퇴비상토(堆肥床土) 처리(處理)보다 양호(良好)하였으며 지지력(支持力) 또한 문제(問題)되지 않았다. 따라서 취급(取扱)의 간편(簡便)함을 고려(考慮)해 볼때 자갈을 혼합(混合)하지 않은 가벼운 왕겨훈탄(燻炭)을 채소작물의 시설재배(施設栽培)를 위한 청정한 배양물질(培養物質)로 활용(活用)함에 있어 더 효과적(効果的)이라고 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권3호
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• pp.398-404
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• 2010

양파 농축액이 흰쥐 동물모델에서 고지방식이로 유도된 고지혈증에 어떤 영향을 미치는지를 조사하였다. 고지방식이가 혼합된 식이만 공급된 동물군을 대조군, 고지방 식이와 함께 양파 농축액 중 양파만 제거된 농축액만 공급된 동물군을 위약군, 그리고 고지방 식이와 양파 농축액을 함께 공급된 동물군을 농도에 따라 저농도군, 중농도군, 고농도군으로 8마리씩 5그룹으로 나누어 6주간 사육하였다. 시작전, 3주째 그리고 6주째에 혈액을 채취하였고 간은 6 주 혈액 채취 직후 적출되었다. 대조군과 실험군 모두 연구 시작부터 종료 시까지 지속적으로 체중이 증가하였으나 그룹 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 양파 농축액을 공급받은 동물군들의 혈액의 중성지방, 총콜레스테롤 non-HDL콜레스테롤 수치는 고지방 식이를 지속적으로 동시에 공급받았음에도 불구하고 6주째에는 대조군에 비해서 유의적으로 감소되는 경향을 보였다. 간의 총지방 함량이나 총지방산의 농도는 대조군과 비교해서 양파농축액 고농도 급여군에서만 유의적으로 감소되는 경향을 보였다. 이상의 실험 결과들을 종합해 볼 때, 6주 동안 고지방 식이로 유도된 실험동물의 고지혈은 양파 농축액에 의해서 유의적으로 개선되는 경향을 보였다. 이 실험 결과는 양파 농축액이 혈액의 중성지방과 총콜레스테롤을 감소시킴으로서 고지혈증 개선에 효과가 있어 고지혈증을 완화하는데 효과적인 식이적인 수단이 될 것으로 판단된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권5호
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• pp.343-349
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• 2002

배경: 흰쥐의 기도에 과산화수소를 분무함으로서 급성 염증성 반응을 일으켜 phospholipase $A_2$(PLA$_2$)와 endogenous oxidative stress에 산소기가 어떤 영항을 미치는지에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 호중구에 의해 유리된 산소기가 phospholipase $A_2$를 다시 활성화시킨다는 가설을 증명하기위해 phospholipase $A_2$의 활성도와 lysoplatelet activating factor acetyltransferase(lysoPAF AT)를 수산화수소 분무 5시간 후에 측정하였다. 또한, PLA$_2$활성화에 따른 나쁜 영향에 대해 알아보기 위하여 폐 질량/체중의 비, bronchoalveolar lavage(BAL)내의 단백 함량을 측정하였다. 폐장 내의 염증반응은 호중구의 폐장내 침윤에 따른 respiratory burst에 의한 oxidative stress가 그 원인일 것으로 추정되므로 BAL 내의 호중구 수와 myeloperoxidase(MPO)수치를 측정하였다. 또한 oxidative stress에 의한 영향을 화인하기 위하여 형태학적, 조직화학적 검사도 시행하였다. 결과: 과산화수소를 투여하고 5시간 뒤에 폐장은 심한 호중구의 침윤 및 폐 질량의 증가를 볼 수 있었다. BAL 내의 단백 함량은 정상폐의 경우에서보다 훨씬 증가된 것을 볼 수 있었다. PLA$_2$의 활성도 또한 증가되어 있었다. 흥미롭게도, 과산화수소를 투여한 폐에서 lysoPAF AT 활성도의 증가를 측정함으로서 platelet activating factor(PAF) 생성의 증가를 확인할 수 있었다. 형태학적으로, 광학현미경상 폐장의 무기폐 및 염증세포의 침윤을 관찰할 수 있었다. 이것은 PLA$_2$의 활성화에 따라 생성된 염증성 지질 분자에 의해 초래된 결과라고 생각되어진다. Cerium chloride 세포화학 전자 현미경상 많은 양치 cerrous perhydroxide의 침윤을 관찰할 수 있었다. 반면 정상 폐장에서는 전혀 관찰되어지지 않았다. 결론: 이상의 모든 결과들은 호중구에 의한 oxidative stress에 의한 폐장의 손상과 일치하므로 산소기에 의해 생성된 PLA$_2$가 내인성 oxidative stess에 관여한다고 볼 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권1호
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• pp.79-87
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• 2008

경제가 성장함에 따라 도시 곳곳에 인공구조물이 건설되면서 녹지공간이 줄어들고 있다. 녹지공간의 축소는 도시의 열섬현상, 지구온난화 등을 가중시키고 삶의 질을 저하시키는 등의 문제를 가져왔다. 최근 이러한 문제를 해결하기 위해 건물의 옥상과 같이 버려진 공간을 이용한 옥상녹화에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 옥상녹화 시 가장 중요한 문제로 대두되는 것은 건물에 미치는 토양의 하중으로 건물에 부하되는 하중을 줄이기 위해 경량성 녹화소재가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 경량성 소재인 폐목재칩과 폐지 슬러리를 이용하여 녹화용 식생기반재를 제작하였다. 폐목재칩과 폐지 슬러리의 사용은 자원을 재활용한다는 의미에서도 의의를 가진다. 폐목재칩과 폐지 슬러리를 60 : 40으로 혼합하고 습윤지력증강제의 처리를 달리하였고, 보수력을 위해 표면사이즈제를 처리하여 각 처리 조건에 따라 물리적 특성과 화학적 특성을 평가하였다. 실험결과 15%의 습윤지력증강제를 첨가한 식생기반재가 습윤 시 최대의 강도를 보였고, 표면사이즈제를 도포하지 않은 식생기반재에서는 도포한 것에 비해 높은 수분증발량을 보여 표면사이즈제가 보수력을 높이는데 효과적임을 알 수 있었다. 흡수 시 두께변화는 1 mm 이하로 그 변화가 적어 치수안정성이 우수한 소재임을 알 수 있었다. 식생기반재의 pH는 7.6~8.25로 중성에서 약 알카리성으로 나타났다.