• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제13권3호
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• pp.180-190
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• 2021

Purpose. This study aimed to assess the influence of various micromechanical surface conditioning (MSC) strategies with or without coupling agent (silane) application on the micro-shear bond strength (µSBS) of resin- matrix ceramics (RMCs). Materials and Methods. GC Cerasmart (GC), Lava Ultimate (LU), Vita Enamic (VE), Voco Grandio (VG), and Brilliant Crios (BC) were cut into 1.0-mm-thick slices (n = 32 per RMC) and separated into four groups according to the MSC strategy applied: control-no conditioning (C), air-borne particle abrasion with aluminum oxide particles (APA), 2W- and 3W-Er,Cr:YSGG group coding is missing. The specimens in each group were further separated into silane-applied and silane-free subgroups. Each specimen received two resin cement microtubules (n = 8 per subgroup). A shear force was applied to the adhesive interface through a universal test machine and µSBS values were measured. Data were statistically analyzed by using 3-way ANOVA and Tukey HSD test. Failure patterns were scrutinized under stereomicroscope. Results. RMC material type, MSC strategy, and silanization influenced the µSBS values (P<.05). In comparison to the control group, µSBS values increased after all other MSC strategies (P<.05) while the differences among these strategies were insignificant (P>.05). For control and APA, there were insignificant differences between RMCs (P>.05). The silanization decreased µSBS values of RMCs except for VE. Considerable declines were observed in GC and BC (P<.05). Conclusion. MSC strategies can enhance bond strength values at the RMC - cement interface. However, the choice of MSC strategy is dependent on RMC material type and each RMC can require a dedicated way of conditioning.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.47-58
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• 2024

본 연구에서는 마이크로 강섬유와 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)를 혼입한 전도성 모르타르의 발열성능, 휨강도 및 미세구조를 분석하기 위해 실험적으로 수행하였다. 전도성 모르타르 발열성능 및 휨강도 시험에서 MWCNT의 혼입 농도는 시멘트 중량 대비 0.0wt%, 0.5wt% 및 1.0wt%로 선정하였으며, 마이크로 강섬유는 부피 대비 2.0vol%로 혼입하였다. 발열성능 실험은 다양한 인가전압 (DC 10V, 30V, 60V) 및 상이한 전극간격 (40 mm, 120 mm)을 매개변수로 수행하였으며, 양생 재령 28일에서 휨강도를 측정하여 일반 모르타르와 비교, 분석하였다. 더 나아가, 전계방사 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 이용하여 전도성 모르타르의 표면 형상과 미세구조를 분석하였다. 그 결과 MWCNT의 혼입 농도와 인가전압이 증가할수록 발열성능이 향상되었으며, 전극간격이 좁을수록 발열성능이 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 하지만 MWCNT의 혼입 농도를 1.0wt%까지 추가하더라도 발열성능은 크게 향상되지 못하였다. 휨강도 시험결과, PM 시편과 MWCNT를 혼입한 시편을 제외한 모든 시편의 평균 휨강도가 4.5 MPa 이상으로 나타나 마이크로 강섬유 혼입에 따른 높은 휨강도를 보였다. FE-SEM 이미지 분석을 통해 시멘트 매트릭스 내 마이크로 강섬유와 MWCNT 입자 사이에 전도성 네트워크가 형성되는 것을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권3호
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• pp.212-221
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• 2008

The total hip replacement (THR) has been used as the most effective way to restore the function of damaged hip joint. However, various factors have caused some side effects after the THR. Unfortunately, the success of the THR have been decided only by the proficiency of surgeons so far. Hence, It is necessary to find the way to minimize the side effect caused by those factors. The purpose of this study was to suggest the definite data, which can be used to design and choose the optimal hip implant. Using finite element analysis (FEA), the biomechanical condition of bone cement was evaluated. Stress patterns were analyzed in three conditions: cement mantle, procimal femur and stem-cement contact surface. Additionally, micro-motion was analyzed in the stem-cement contact surface. The 3-D femur model was reconstructed from 2-D computerized tomography (CT) images. Raw CT images were preprocessed by image processing technique (i.e. edge detection). In this study, automated edge detection system was created by MATLAB coding for effective and rapid image processing. The 3-D femur model was reconstructed based on anatomical parameters. The stem shape was designed using that parameters. The analysis of the finite element models was performed with the variation of parameters. The biomechanical influence of each parameter was analyzed and derived optimal parameters. Moreover, the results of FE A using commercial stem model (Zimmer's V erSys) were similar to the results of stem model that was used in this study. Through the study, the improved designs and optimal factors for clinical application were suggested. We expect that the results can suggest solutions to minimize various side effects.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.69-76
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• 2024

굳지 않은 콘크리트의 유변특성은 콘크리트의 제조 및 성능에 중요한 영향을 미치지만, 새롭게 개발되는 배합과 제조 공법의 다양화로 인하여 기존의 경험적 방법으로는 유변특성의 정확한 예측에 어려움이 있다. 본 연구에서는 시멘트 입자와 같은 나노 수준에서의 입자간 상호작용부터 잔골재와 같은 마이크로 수준에서의 유변학적 성질을 정량적으로 예측하기 위하여 멀티스케일 기법을 적용한 유변특성 예측 모델을 제안하였으며, 시멘트 페이스트의 항복응력, 모르타르의 항복응력 및 소성점도를 예측하기 위하여 YODEL(Yield stress mODEL), Chateau-Ovarlez-Trung 방정식 및 Krieger-Dougherty 방정식을 적용하였다. 일차적으로 시멘트 페이스트의 물-시멘트비(W/C)를 기준으로 하여 페이스트 스케일의 유변특성을 예측하였으며, 예측 결과를 토대로 동일한 W/C에 시멘트-잔골재 부피비(C/S)를 추가한 모르타르 스케일의 유변특성의 예측을 진행하였다. 시멘트 모르타르에 대한 유변특성 실험을 통하여 예측 결과와 실험 결과의 비교를 진행함으로써 예측 모델의 적용 가능성을 평가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.102-109
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• 2024

석회석미분말을 콘크리트용 재료로 활용하기 위하여 치환율을 달리하여 제조한 시멘트 경화체의 역학적 특성 및 내구특성을 평가하였다. 일반적으로 석회석미분말은 시멘트 수화반응에 기여하지 못함으로 이를 사용한 모르타르의 압축강도 시험결과 치환율이 증가할수록 압축강도는 감소하였다. 그러나 석회석미분말을 사용한 모르타르의 염소이온 침투저항성, 탄산화저항성 및 화학저항성 등 내구성능을 평가한 결과 석회석미분말의 작은 입자가 시멘트 경화체 내부의 미세한 공극을 채워주는 마이크로 필러효과로 인하여 치환하지 않은 기준 모르타르에 비하여 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 석회석미분말은 콘크리트의 내구성 향상을 위한 효과적인 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 석회석미분말의 치환량을 0 %, 5 %, 10 %, 15 %로 변화시켜 내구성능을 평가하였으나 향후 석회석미분말의 종료와 치환량을 다양한 수준으로 변화시켜 내구성능에 미치는 영향을 보다 자세히 연구할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.159-167
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• 2022

본 연구에서는 보통 포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트와 광물질 혼화재료 및 알칼리활성화제를 첨가한 4종류의 배합으로 시편을 제작한 후 X선 회절분석, 미세구조분석, 압축강도, 동결융해저항성 및 SEM Image 분석을 실시하여 각 배합별 강도발현, 상대동탄성계수, 중량변화 등을 측정하여 기초물성 평가를 진행하였다. 페로니켈슬래그 혼입 삼성분계 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트 배합(OPC)과 비슷한 수화물을 생성하는 경향을 보였으며, MgO 성분으로 인한 팽창성 수화물은 확인되지 않았다. 페로니켈슬래그를 혼입 시 3성분계 시멘트(30SP20FN)의 경우 OPC와 비교 시 공극률이 커지는 경향을 보였지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 공극 분포가 변화하는 경향을 보였다. 또한, 알칼리활성화제의 첨가는 30SP20FN의 장기강도발현을 앞당기는 효과를 보였으며, 18~26 % 가량 강도가 증가함을 확인하였다. 30SP20FN의 경우 dilution effect로 인한 낮은 수화도의 영향으로 동결융해저항성이 떨어졌지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 높은 상대동탄성계수를 유지하였으며, 동결융해 저항성이 우수한 것을 알 수 있었는데, 이는 변화된 공극 분포 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 실시한 상대동탄성계수 측정 실험에 사용된 콘크리트 시편 모두 300 사이클에서 상대동탄성계수가 60 % 이상으로 우수한 동결융해 저항성을 나타내었다. 동결융해 작용을 받은 콘크리트의 미세구조를 분석한 결과, OPC 및 30SP20FN 콘크리트의 경우 비정질의 수화물이 서로 결합되어 있지 않고, 미세 균열이 발생함을 확인한 반면, 알칼리 활성화제를 혼입한 배합의 경우 균질한 내부 구조를 유지하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제30권2호
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• pp.138-144
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• 2014

목적: 이 연구의 목적은 다양한 이원 중합 레진 시멘트의 수분 흡착도를 조사하고, 수분 흡착에 따른 미세 경도 변화를 비교해보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 다섯 가지의 이원중합 레진시멘트를 선정하였다(Maxcem, Duo-link, Panavia F, Variolink II, Rely X Unicem). 각 그룹 당 10개씩, 총 50개의 시편을 제작하였다.각 그룹 당 5개의 시편들을 증류수에 7일 동안 보관 후 수분 흡착도를 평가하였다. 증류수에 보관한 시편과 보관하지 않은 시편들을 비교하여 결과를 얻었다. 결과: 1. 수분 흡착도에 있어서 Maxcem이 유의성 있게 가장 높았다. 2. 증류수에 보관하지 않았던 시편의 미세 경도는 Rely X Unicem의 유의성 있게 가장 높았다. 3. 증류수에 보관하였던 시편의 미세 경도는 Rely X Unicem이 유의성 있게 가장 높았다. 4. 수분 흡수에 따른 미세 경도의 변화에 있어서 Variolink II는차이가없는것으로나타났으나, Duo-link, Panavia F, 그리고 Rely X Unicem은 감소되었으며, Maxcem은 증가되었다. 결론: 임상적으로 레진시멘트 선택시 수분 흡착도가 작고, 미세 경도가 높은 재료를 선택하는 것이 추천된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.297-306
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• 2014

Recently nano-materials are gaining more importance in the construction industry due to its enhanced energy efficiency, durability, economy, and sustainability. Nano-silica addition to cement based materials can control the degradation of the fundamental calcium-silicate-hydrate reaction of concrete caused by calcium leaching in water as well as block water penetration and therefore lead to improvements in durability. In this paper, the influence of synthesized nano silica from locally available rice husk on the mechanical properties and corrosion resistant properties of OPC (Ordinary Portland Cement) has been studied by conducting various experimental investigations. Micro structural properties have been assessed by conducting Scanning Electron Microscopy, Thermo gravimetry and Differential Thermal Analysis, X-Ray Diffraction analysis, and FTIR studies. The experimental results revealed that NS reacted with calcium hydroxide crystals in the cement paste and produces Calcium Silicate Hydrate gel which enhanced the strength and acts as a filler which filled the nano pores present in concrete. Hence the strength and corrosion resistant properties were enhanced than the control.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권5호
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• pp.153-160
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• 2019

The purpose of this study was to investigate the mechanical and durability characteristics of latex-modified concrete using ultra rapid hardening cement : four types of mechanical tests including compressive strength, modulus of elasticity, flexural strength and bond strength were performed; and seven types of durability tests including resistance of concrete to chloride ion penetration, freeze-thaw resistance, scaling resistance, coefficient of thermal expansion, cracking tendency, abrasion resistance and drying shrinkage were performed. Required material performance of each test was determined in accordance with the Korea specification for repair of concrete and pavement repairing materials. The test results satisfied the required material performances, and presented a good mechanical and durability characteristics. In particularly, the materials showed early development of compressive strength, flexural strength and bond strength at 3 and 4 hours after curing. SEM photos were also taken to investigate the micro structures of the materials after chloride ion penetration test.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권3호
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• pp.675-686
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• 2015

The use of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) from steel industries waste is showing perspective application in civil engineering as partial substitute to cement. Use of such waste conserves natural resources and minimizes the space required for landfill. The GGBFS used in the present work is of ultra fine size and hence serves as micro filler. In this paper strength and durability characteristics of ultra fine slag based high strength concrete (HSC) (with a characteristic compressive strength of 50 MPa) were studied. Cement was replaced with ultra fine slag in different percentages of 5, 10, and 15% to study the compressive strength, porosity, resistances against sulfate attack, sorptivity and chloride ion penetration. The experiments to study compressive strength were conducted for different ages of concrete such as 7, 28, 56, and 90 days. From the detailed investigations with 16 mix combinations, 10% ultra fine slag give better results in terms of strength and durability characteristics.