• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.233-239
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• 2013

본 연구에서는 해석과 실험을 결합하여 $15{\mu}m$ 두께 구리 박막의 파괴인성을 평가하였다. 박막의 균열 진전 실험에서 관측된 영상과 동일한 균열 열림 형상을 보이는 국부-전체 유한요소 해석 모델의 원거리장 하중 조건을 역문제로 구성하여 구하게 된다. 단순화시킨 원거리장 하중 조건을 사용하여 유한요소 해석을 하였으며 균열 선단의 J-적분을 통하여 파괴인성을 평가하였다. 실험에서는 균열이 있는 구리 박막을 알루미늄 판에 붙여서 하중을 간접적으로 부여하였으며, 현미경 카메라를 사용하여 균열의 열림을 관측하였다. 마이크로 인장시험기를 사용하여 구리 박막의 응력-변형률 곡선을 구하였으며 구리 박막의 결정립 크기를 관측하기 위하여 투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. 본 연구서는 $500nm{\sim}1{\mu}m$ 크기 결정립을 갖는 구리 박막의 파괴인성은 $6,962J/m^2$ 으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.21-29
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• 2017

시공지연 등으로 발생한 콜드조인트는 전단력에 취약하며 염화물 침투 및 확산을 촉진시킨다. 본 연구는 압축 및 인장하중과 콜드조인트 조건을 고려한 1년 양생된 콘크리트의 염화물 확산계수를 분석하였으며 선행연구인 91일 재령의 결과와 비교하였다. 91일 재령결과와 비교할 때, 하중을 재하하지 않은 일반적인 경우에는 건전부에서는 10.7%, 콜드조인트에서는 10.5%로 낮게 평가 되었다. 건전부와 콜드조인트의 감소율의 차이는 비슷하지만 염화물 확산계수는 콜드조인트에서 크게 발생하였다. 압축력 30%의 경우 건전부는 하중재하시 발생된 공극압밀로 인하여 확산계수가 감소하였다. 콜드조인트 콘크리트의 경우 365일 재령은 91일 재령보다 압축력 30%일 경우 10.9%, 압축력 60%일 경우 5.8% 확산계수가 낮게 평가되었는데, 이는 장기간 수중양생에 따른 지속적인 수화반응에 의해 확산계수가 낮게 평가되었기 때문이다. 인장력의 경우 압축부와는 다르게 동일 수준의 인장하중과 재령, 콜드조인트 유 무에 따른 확산계수의 차이가 비교적 크지 않았다. 이는 콘크리트가 1년 재령임에도 불구하고 인장력에 취약한 재료적 특성인 미세균열이 지배적인 영향으로 작용하였기 때문이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.619-626
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• 2008

환경문제에 대한 높은 관심으로 친환경 콘크리트의 개발을 위해 많은 연구가 수행되어지고 있으며, 특히 콘크리트 배합 시 시멘트 사용량을 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다. 시멘트 사용량을 줄이기 위한 방법으로 고로슬래그, 플라이애쉬, 메타카올린 등 포졸란반응재료들이 혼화재료로 많이 사용되고 있다. 우리나라 전역에 널리 매장되어 있는 황토는 친환경 재료로서 황토를 활성화시킨 활성황토는 포졸란반응을 하는 메타카올린계의 일종으로 콘크리트의 혼화재료로 활용성이 증가하고 있다. 또한 재생 PET섬유는 폐 PET병을 재활용하여 만든 친환경재료로서 콘크리트에 혼입되어 미세균열을 제어하는 역할을 한다. 하지만 보강섬유를 혼입한 콘크리트에 대한 연구는 아직도 미비한 실정이고 활성황토를 혼화재로 사용한 철근 황토 콘크리트의 경우 활성황토 혼화재의 포졸란반응과 보강섬유의 보강 효과가 복합적으로 나타날 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 에너지 절약 차원에서의 친환경 재료인 활성황토와 재생 PET 섬유를 혼입한 철근콘크리트 보의 거동 특성을 확인하기 위하여 재생 PET섬유를 혼입한 철근 황토콘크리트 보 시험체를 제작하여 휨 거동을 수행하였다.

• 자원환경지질
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• 제53권2호
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• pp.159-166
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• 2020

본 연구에서는 금정광내 금회수율을 증진하고자 마이크로웨이브 전처리방법을 이용하여 티오요소용출 실험을 수행하였다. 이에 본 연구에서는 먼저 마이크로웨이브를 이용하여 금정광 시료 내 황철석의 분해에 따른 광물상 변화를 관찰하였다. 마이크로웨이브의 조사시간이 증가함에 따라 시료의 온도는 증가하였고, 황철석 내 S가 SO₂로 변환되어 시료 내 S의 함량이 감소되었다. X-선 회절분석 및 주사전자현미경 에너지 분산 분광분석을 통해 황철석은 자류철석과 적철석으로 변환되었으며, 미세균열이 발달된 다공질의 형태로 변질되었음을 확인할 수 있었다. 다양한 조건의 티오요소 혼합 용매를 이용하여 시료의 광물상변화에 따른 금 용출효율을 측정한 결과, 마이크로웨이브 조사시간 증가 및 용출실험 조건 내 용매의 농도 증가에 따라 용출효율이 증가하였다. 결론적으로, 마이크로웨이브를 활용한 금정광 조사는 시료 내 금의 최대용출효율과 용출속도를 증가시켰으며, 티오요소 용매제는 용출속도상수를 증가시켜주는 역할을 하였다.

• 한국광물학회지
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• 제30권3호
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• pp.103-112
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• 2017

광액시료와 비-자성광액시료에 포함된 황비철석을 자류철석으로 상변환 시키기 위하여 그리고 비소 함량을 2,000 mg/kg 이하로 제거하기 위하여 마이크로웨이브 장치를 다양한 시간으로 가열하였고, 습식-자력선별하였다. 마이크로웨이브 가열시간이 증가함에 따라 황비철석 표면의 가장자리부터 자류철석으로 상변환이 일어났고, 열점 현상에 의하여 자류철석 내부에 용융공극과 마이크로-크랙들이 형성되었다. 마이크로웨이브 가열을 10분간 수행한 광액시료(비소 함량 : 14,732.66 mg/kg)와 비-자성 광액시료(비소 함량 : 19,970.13 mg/kg)를 습식-자력선별하여 자성광물로 분리시킨 결과, 10분 가열한 자성광물 시료에서 만 비소 함량이 2,000 mg/kg 이하로 나타났다. 따라서 향후 비소 페널티부과 대상인 복합황화광물을 마이크로웨이브 가열과 습식-자력선별을 효과적으로 활용하면, 비소 함량을 페널티 부과대상 이하의 광석광물을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권6호
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• pp.410-416
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• 2015

Recently, a new $Y_2O_3$ coating deposited using the EB-PVD method has been developed for erosion resistant applications in fluorocarbon plasma environments. In this study, surface crack formation in the $Y_2O_3$ coating has been analyzed in terms of residual stress and elastic modulus. The coating, deposited on silicon substrate at temperatures higher than $600^{\circ}C$, showed itself to be sound, without surface cracks. When the residual stress of the coating was measured using the Stoney formula, it was found to be considerably lower than the value calculated using the elastic modulus and thermal expansion coefficient of bulk $Y_2O_3$. In addition, amorphous $SiO_2$ and crystalline $Al_2O_3$ coatings were similarly prepared and their residual stresses were compared to the calculated values. From nano-indentation measurement, the elastic modulus of the $Y_2O_3$ coating in the direction parallel to the coating surface was found to be lower than that in the normal direction. The lower modulus in the parallel direction was confirmed independently using the load-deflection curves of a micro-cantilever made of $Y_2O_3$ coating and from the average residual stress-temperature curve of the coated sample. The elastic modulus in these experiments was around 33 ~ 35 GPa, which is much lower than that of a sintered bulk sample. Thus, this low elastic modulus, which may come from the columnar feather-like structure of the coating, contributed to decreasing the average residual tensile stress. Finally, in terms of toughness and thermal cycling stability, the implications of the lowered elastic modulus are discussed.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.45-50
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• 2011

자체-감지능 있는 다기능성 나노복합소재를 위해, 투명하고 전도성 있는 카본나노튜브 (CNT)로 코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함침 방법으로 제조하였다. CNT 코팅의 전기적 광학적 특정의 변화는 함침 횟수와 CNT용액의 농도에 주로 의존하였다. 결과적으로, CNT 코팅의 표면저항과 투과도는 제조공정의 변수들에 따라 예민하게 조절되었다. CNT 코팅의 표면저항은 4점법과 이중 배열법에 의해 측정되었으며, 광학적 투과도는 UV 스펙트럼을 사용하여 평가하였다. CNT 코팅의 표면특성을 측정한 정적 및 동적 접촉각은 상호 일치함을 보여주었다. 함침 코팅수가 증가함에 따라, CNT코팅한 PET의 표면저항은 현저하게 저하했으나, 투명도는 CNT 네트워크의 특성으로 거의 감소하지 않았다. CNT와 인듐틴옥사이드 (ITO)의 계면 및 전기적 특성들은 피로 시험을 통하여 비교하였다. CNT는 2000회 반복 후에도 표면저항의 변화가 없는 반면에, ITO는 1000회 반복까지 표면저항의 급격한 증가를 보여주었다가 안정화하였다. 이는 형상비가 큰 CNT는 전기 접촉점을 계속 유지하는 반면에, 취성이 있는 ITO는 미세 균열이 발생하여 전지 접촉점을 많이 상실하기 때문이다.

• 치위생과학회지
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• 제17권4호
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• pp.358-367
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• 2017

본 연구에서는 소성한 치과도재 시편에 대해 glazing 처리 여부에 따른 수분 침투와 기계적 물성의 비교분석을 통해 glazing 처리의 중요한 의미를 도출하고자 하였다. 또한, 제한된 가속 시효처리 방법으로 구강 내 환경에서 치과용 수복물의 내구수명 예측이 가능하였으며 수분 내에서 가속 시효처리를 통하여 치과도재는 수분 노출로 인한 열화가 일어나고 굽힘강도 저하 현상을 보였다. 치과도재의 glazing 처리를 통해 연마 시 발생하는 시편 표면의 흠집 또는 소성시 발생하는 미세균열이나 기공의 노출을 억제함으로써 굽힘강도 향상 결과를 보였다. 또한 glazing 처리한 시편이 가속 시효처리의 시간이 증가할수록 강도 저하 현상을 보이긴 하지만 glazing 처리를 하지 않은 시편과 비교하여 볼 때, 열화되는 속도가 작은 것을 알 수 있었다. 따라서 구강 내에서 치과도재 보철의 내구성을 확보하기 위해서 영구장착 전 glazing 처리를 반드시 시행할 것을 권하며, 수분 침투 억제 방법에 대해서도 향후 체계적인 연구가 되어야 할 것으로 생각한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권8호
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• pp.23-32
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• 2017

노출된 비탈면은 시간에 따른 풍화도가 암반의 공학적인 성질과 비탈면의 안정성에 주요한 영향을 미치게 된다. 풍화는 시간의 경과에 따라 암석을 토양으로 점진적으로 변화시키며, 이로 인한 암석의 물리적, 화학적, 역학적인 변화는 비탈면의 공학적인 안정에 영향을 미친다. 그러나 비탈면의 풍화도를 객관적으로 평가할 수 있는 방법은 많지 않은 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 암석의 풍화특성을 규명하기 위해 충북지역에 분포하고 있는 화강암과 편마암, 셰일을 대상으로 풍화 단계별로 시료를 채취하고 조성광물과 조직의 변화 등을 조사하였으며, 이들 암석에 대해 동결융해시험을 이용하여 인공풍화를 유발시켜 공극률, 흡수율 등의 변화를 정량적으로 고찰하였다. 또한 박스프랙탈차원($D_B$)을 통해 인공풍화에 따른 미세균열의 변화를 평가하였다. 광물학적분석을 통해 풍화에 기인한 구성광물의 변화상과 2차광물의 생성, 미세균열의 발달을 관찰하였다. 실험결과를 통하여 풍화도에 대한 광물학적, 화학적, 공학적 평가는 암종에 따른 풍화특성과 원인을 분석하고 물성의 저하를 비교적 정량적으로 평가할 수 있는 방법론을 제시하고 규명하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
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• 제26권4호
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• pp.445-458
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• 2010

1993년에 해체 및 보존 처리된 금산사미륵전 벽화는 현재 박락과 균열, 박리와 같은 심각한 손상이 진행된 것으로 조사되었다. 금번 분석조사는 향후 진행될 금산사 미륵전 벽화 보존처리를 위하여 과거에 처리된 벽체의 재료적 특성을 파악하기위해 진행되었다. 손상이 가장 심한 남측 벽의 벽체를 대상으로 하였으며 시료는 남측 2층 외벽의 불벽과 포벽화의 마감벽, 중벽, 배면 보강부의에서 박락된 벽체시료를 채취하여 미세구조와 화학성분, 결정상, 그리고 입도분포를 중심으로 분석하였다. 분석결과, 불벽과 포벽의 마감벽은 유사한 풍화토를 사용하였고 중벽 또한 유사한 모래와 풍화토를 사용하였으며 비교적 균일한 크기와 모양의 광물 입자들의 집합체로 구성되어 있으나, 과거 보존처리 과정에서 벽체의 보강을 위해 사용한 아크릴 계열의 경화제의 영향으로 광물 입자들이 응집되어 매우 단단한 응결체 (aggregate)를 형성하고 있는 것으로 확인되었다. 벽체의 배면 1차 보강층과 배면 2차 보강층은 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)가 주 결정상인 것으로 분석되었으며, 모래와 점토광물이 소량 함유되어 있는 것으로 판단된다. 향후 보존처리는 부분적으로 경화된 벽체후면에 대한 조치와 1, 2차보강층의 제거가 우선적으로 진행되어야 한다.