• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.172-175
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• 2009

A bipolar plate is an important component in a fuel cell in the sense of cost and weight. This study aimed at developing highly conductive, lightweight, and low cost bipolar plates. Hybrid carbons filled poly(phenylene sulfide)(PPS) composite bipolar plates were prepared by using the compression molding technique. Various types and amounts of conducting carbon fillers such as graphite, carbon black, carbon fibers, and carbon nanotubes (CNTs) were adopted for the composites. Electrical conductivity and mechanical properties of the composites were measured in order to investigate effects of each components of fillers. When the graphite is only used as a conducting filler, the electrical conductivity of the composites increases with increasing the content, but the flexural strength decreases dramatically. However, for CNTs and carbon fibers, the flexural strength initially increases and then decreases with increasing the amount of the conducting fillers. The amount of graphite corresponding to the peak of flexural strength was moved to lower content with increasing the amount of CNTs or carbon fiber. When hybrid conducting fillers such as fibrous and particulate fillers were used, the synergy effect in mechanical and electrical properties was observed.

• Advances in concrete construction
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• 제11권2호
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• pp.151-161
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• 2021

The major shortcoming of concrete in most of the applications is its high self-weight and thermal conductivity. The emerging trend to overcome these shortcomings is the use of foam-concrete, which is a lightweight concrete consisting of cement, filler, water and a foaming agent. This study aims at the development of a cost-effective high-volume fly-ash foam-concrete insulation wall cladding for existing buildings using natural fiber like rice straw in different proportions. The paper reports the results of systematic studies on various mechanical, acoustic, thermal and durability properties of foam-concrete with and without replacement of cement by fly-ash. Fly-ash replaces 60 percent by weight of cement in foam-concrete. The water-solid ratio of 0.3, the filler ratio of 1:1 by weight, and the density of 1100 kg/㎥ (approx.) are fixed for all the mixes. Rice straw at 1%, 3% and 5% by weight of cement was added to improve the thermal and acoustic efficiency. From the investigations, it was inferred that the strength properties were increased with fly-ash replacement up to 1% rice straw addition. In furtherance, addition of rice straw and fly-ash resulted in improved acoustic and thermal properties.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.164-165
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• 2015

Recently, the reason of using foamed concrete is for core of panel, filler of construction material to give lightness. However, cement causes environmental problem. The cement generates CO₂ but we normally use cement during manufacturing foamed concrete. Accordingly, this study focuses on dynamic properties of matrix according to the addition ratio of paper ash to make lightweight matrix with blast furnace slag and paper ash which are industrial by-product. The experiment progessed in order to select th optimum mixing ratio of the blast furnace slag and paper ash. There are totally 7 levels such as B100:P0, B95:P5, B90:P10, B85:P15, B80:P20, B75:P25, B70:P30 in this study. As a result of the test, B95:P5 matrix has the best density and compressive strength.

• 자원리싸이클링
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• 제16권2호
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• pp.32-39
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• 2007

폐자동차 ASR의 소각재를 대상으로 물리화학적 물성측정 및 리싸이클링을 위한 경량재료 제조실험을 수행하였다. 대상시료는 국내 ASR 소각장에서 채취한 바닥재 2종류와 비산재 4종류이었으며, 이들의 주요 성분 및 입도분석을 실시하고 공정시험법에 의한 중금속 용출량을 조사하였다. 또한, 비산재인 boiler ash를 원료로 하여 경량물질과 무기바인더를 첨가하여 성형 및 소성하는 방법으로 경량재료를 제조하였다. 바닥재에 Cu 함량이 3wt% 내외로 상당히 높은 것으로 나타나 Cu의 사전 분리가 필수적인 것으로 나타났다. 수용성물질을 많이 함유한 SDR(semi-dry reactor) ash와 Bag filter ash의 주성분은 각각 $CaCl_2{\cdot}Ca(OH)_2{\cdot}H_2O$ 및 $CaCl_2{\cdot}4H_2O$인 것으로 나타났다. boiler ash를 원료로 사용하여 제조한 경량재료 시편의 경우 중금속 용출이 크게 감소하였으며, 그 이유는 중금속 성분이 불용성 화합물천 안정화 또는 encapsulation 되었기 때문으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5176-5183
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• 2013

일반적으로 국내에서의 경량기포콘크리트는 건축용 온도구조용 단열재나 토목용 폐공 채움재, 터널의 뒤채움재 등으로 사용되고 있으며 기타 사무실 바닥 충전재, 경량블록제조 등으로 사용되어지고 있다. 이러한 경량기포콘크리트의 사용범위를 확대하여 연약지반에 도로건설시 등간격으로 말뚝을 설치하여 기층으로 사용하는 공법을 연구중에 있다. 본 연구에서는 경량포장체의 연약지반에서의 거동 특성을 분석하기위해 지오센트리퓨지 시험을 이용하였다. 실제 포장체를 1/30로 축소한 슬래브 형태의 모형을 카올리나이트로 조성된 연약지반에서 시험을 실시하였다. 말뚝 배열은 무리말뚝(36본 $3{\times}12$)로 제작하여 사용하였다. 시험 중력 레벨은 실중력의 30배로 원심력을 작용하여 실험하였으며 이때 작용하는 경량포장체 모형의 거동특성을 바탕으로 실제 경량포장체의 거동특성을 추정하였다. FMA해석결과의 10배인 39.4kg(실제 하중35ton)의 횡하중를 가했을 경우 7.8mm(실제 거동 23.4mm)의 미세한 거동만 있었다.

• Design & Manufacturing
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• 제13권2호
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• pp.1-5
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• 2019

In this study, micro cellular injection molding of automobile head lamp housing with uneven thickness structure was performed to obtain improvement on deformation and light-weight of the part. The thickness of the presented model was uniformly modified to control the deformation of the molded part. In order to maximize the lightweight ratio, the model having an average thickness of 2.0 mm were thinly molded to an average thickness of 1.6 mm. GFM(Gas Free Molding) and CBM(Core Back Molding) technology were applied to improve the problems of the conventional foam molding method. Equal Heat & Cool system was also applied by 3D cooling core and individual flow control system. Warpage of the molded parts with even cooling was minimized. To improve the mechanical properties of foamed products, complex resin containing nano-filler was used and variation of mechanical properties was evaluated. It was shown that the weight reduction ratio of products with light-weighted injection molding was 8.9 % and the deformation of the products was improved from the maximum of 3.6 mm to 2.0 mm by applying Equal Heat & Cool mold cooling system. Also the mechanical strength reduction of foamed product was less than 12% at maximum.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.290-295
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• 2021

지구 온난화 억제를 위한 전 세계적인 연비규제에 발맞춘 해결책으로 자동차에 경량구조복합재료를 적용하는 것이 메가트렌드로 인식되고 있다. 본 연구에서는 수리, 폐기 및 재활용 측면에서 유리한 열가소성 탄소섬유강화플라스틱의 적용을 극대화하기 위해 전도특성이 요구되는 부품 대체 이슈에 대응할 수 있는 기술적 접근을 제공하는 것을 목표로 수행되었다. 저점도 중합 가능한 기지재의 특성을 활용하여 전도성 필러를 파우더 믹싱 방법으로 균일하게 혼입하면서도 우수한 함침 특성을 나타내는 열가소성 탄소섬유강화플라스틱 제조방법에 기초하여 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀 나노플레이틀렛, 흑연, 피치계 탄소섬유 등 다양한 탄소기반 전도성 필러를 최대 함량까지 혼입하여 전기저항 및 열전도도를 비교하여 고찰하였다. 전도성 탄소 필러의 종류나 형태보다는 최대 혼입량이 시편의 전도 특성을 제어하기 위해 가장 중요한 인자임을 확인하였고, 전기전도 특성을 향상시키기 위해서는 1차원 형태의 전도성 탄소필러를 적용하는 것이 유리할 수 있는 반면 열전도 특성을 향상시키기 위해서는 2차원 형태의 전도성 탄소필러를 적용하는 것이 유리 할 수 있다는 실험 결과를 확인하였다. 본 연구의 결과들은 열가소성 탄소섬유강화플라스틱의 전도 특성을 제어하기 위한 최적 구조 설계에 잠재적인 통찰력을 제공할 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.37-43
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• 2019

본 연구에서는 각종 산업부산물(플라이애시 2종, 페트로 코크스 연소 유동층 보일러 애시 및 고로 슬래그 미분말)을 활용한 싱크홀 복구용 경량 충전재 제조에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 혼합물 실험계획법을 적용하여 산업부산물의 배합비에 따른 혼합 원료 물성(압축강도) 거동을 검토하였고, 상용프로그램인 MINITAB을 사용하여 통계적 분석을 하였다. 산업부산물의 배합조건별 압축강도는 고로 슬래그 미분말에 강한 의존성을 나타냈으며, 압축강도(3일 재령)는 고로 슬래그 미분말 사용량에 3~11MPa 수준이며, 유동층 보일러 플라이애시의 사용은 압축강도 발현에 미치는 영향이 가장 적은 것으로 평가되었다. 그리고 혼합물 실험계획에 따른 원료 배치 1조건에 대해서 기포 콘크리트를 제조하여 압축강도와 투수계수를 측정하였으며, 이때 부피비중 0.9~1.0, 겉보기 기공률은 30~50% 수준, 압축강도(3일 재령)는 1~2MPa 수준, 투수계수는 $10^{-2}{\sim}10^{-3}cm/sec$ 수준이다.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1085-1114
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• 2016

This paper investigates the transverse impact response for ultra lightweight cement composite (ULCC) filled pipe-in-pipe structures through a parametric study using both a validated finite element procedure and a validated theoretical model. The parametric study explores the effect of the impact loading conditions (including the impact velocity and the indenter shape), the geometric properties (including the pipe length and the dimensions of the three material layers) as well as the material properties (including the material properties of the steel pipes and the filler materials) on the impact response of the pipe-in-pipe composite structures. The global impact responses predicted by the FE procedure and by the theoretical model agree with each other closely. The parametric study using the theoretical approach indicates the close relationships among the global impact responses (including the maximum impact force and the maximum global displacement) in specimens with the equivalent thicknesses, proposed in the theoretical model, for the pipe-in-pipe composite structures. In the pipe-in-pipe composite structure, the inner steel pipe, together with the outer steel pipe, imposes a strong confinement on the infilled cement composite and enhances significantly the composite action, leading to improved impact resistance, small global and local deformations.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권6호
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• pp.837-847
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• 2019

A type of hybrid core made up of thin-walled square carbon fiber reinforced polymer (CFRP) honeycomb and Polymethacrylimide (PMI) foam fillers was proposed and prepared. Numerical model of the core under quasi static compression was established and validated by corresponding experimental results. The compressive properties of the core with different configurations were analyzed through numerical simulations. The effect of the geometrical parameters and foam fillers on the compressive response and energy absorption of the core were analyzed. The results show that the PMI foam fillers can significantly improve the compressive strength and energy absorption capacity of the square CFRP honeycomb. The geometrical parameters have marked effects on the compressive properties of the core. The research can give a reference for the application of PMI foam materials in energy absorbing structures and guide the design and optimization of lightweight and energy efficient cores of sandwiches.