• 제목/요약/키워드: Micro-structural property

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그라파이트 혼입량에 따른 에너지 저장 콘크리트의 미세구조 및 열전도도 분석 (Analysis of Microstructure and Thermal Conductivity of Concrete Thermal Energy Storage based on Amount of Graphite Mixture)

  • 김세윤;김성조;서지우;한동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.293-300
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    • 2021
  • 본 논문은 에너지를 실시간으로 저장할 수 있는 저장장치 중 열에너지 저장 콘크리트를 대상으로 재료의 미세구조와 물성(열전도도)의 상관관계를 분석하는 연구를 수행하였다. 에너지 저장 콘크리트의 열전도 성능을 증가시키기 위해 혼화재인 그라파이트(graphite)를 사용하였다. 그라파이트가 시멘트 질량의 10%와 15%를 치환한 시편과 일반 콘크리트(OPC) 시편을 제작하여 그라파이트의 혼입에 따른 미세구조 변화 및 열전도도의 영향을 마이크로 스케일에서 분석하였다. 마이크로-CT를 활용하여 OPC와 그라파이트를 사용한 콘크리트의 공극률을 비교하였으며, 확률함수를 사용하여 미세구조 특성을 정량화하였다. 미세구조 특성 차이가 열전도도에 미치는 영향을 확인하기 위해 3차원 가상 시편을 제작하여 열해석을 수행하였으며, 이를 열평판법을 사용하여 측정한 열전도도 실험 결과와 비교하였다. 열해석 수행 시 그라파이트 재료가 지닌 열전도도 성능을 반영하기 위하여 해석 결과와 실험 결과를 기반으로 고체상의 열전도도를 역해석을 통해 계산하였으며, 그라파이트가 시편의 열전도도에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

고성능 시멘트 복합체의 전기전도도 및 전자파 특성 시험 평가 (A Study on the Electrical Conductivity and Electromagnetic Shielding of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites(HPFRCC))

  • 이남곤;박기준;박정준;김성욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.37-43
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    • 2019
  • 이 연구는 고성능 섬유보강 복합체(HPFRCC)의 전자파 차폐성능을 향상시키기 위한 목적으로 전기전도도, 전자파 차폐능, 역학적 강도를 조사하였다. 강섬유, 제강슬래그 미분말, 카본블랙이 전도성재료소 HPFRCC 배합에 첨가되었다. 또한, MWCNT를 수 분산 시켜 제조된 2% wt. CNT 용액을 사용하였다. 실험 결과, HPFRCC의 전기전도도는 1% 카본블랙이 첨가된 시편을 제외하고는 매우 낮은 특성을 보였다. 시멘트 매트릭스의 미세구조는 시간에 따라 변하였고, 그로 인해 HPFRCC의 전기전도성 네트워크에 부정적인 영향을 끼쳤다. 0.083 S/cm의 전도도를 갖는 HC1 시편의 경우, 수분에 의한 효과를 배제하기 위하여 72시간 60도에서 건조 양생한 후에 측정한 전기전도도가 0.0003 S/cm로 상당히 감소하였다. 전자파 차폐 성능에 가장 중요한 인자는 강섬유인 것으로 나타났으며, 반면 카본블랙과 제강슬래그 미분말의 효과는 미미하였다. 전기전도도와 전자파 차폐능의 상관관계는 이 연구에서는 뚜렸한 경향성을 나타내지는 않았다.

Sol-Gel Synthesis, Crystal Structure, Magnetic and Optical Properties in ZnCo2O3 Oxide

  • Das, Bidhu Bhusan;Barman, Bittesh
    • 대한화학회지
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    • 제63권6호
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    • pp.453-458
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    • 2019
  • Synthesis of ZnCo2O3 oxide is performed by sol-gel method via nitrate-citrate route. Powder X-ray diffraction (XRD) study shows monoclinic unit cell having lattice parameters: a = 5.721(1) Å, b = 8.073(2) Å, c = 5.670(1) Å, β = 93.221(8)°, space group P2/m and Z = 4. Average crystallite sizes determined by Scherrer equation are the range ~14-32 nm, whereas SEM micrographs show nano-micro meter size particles formed in ZnCo2O3. Endothermic peak at ~798 K in the Differential scanning calorimetric (DSC) trace without weight loss could be due to structural transformation and the endothermic peak ~1143 K with weight loss is due to reversible loss of O2 in air atmosphere. Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis profile shows the presence of elements Zn, Co and O which indicates the purity of the sample. Magnetic measurements in the range of +12 kOe to -12 kOe at 10 K, 77 K, 120 K and at 300 K by PPMS-II Physical Property Measurement System (PPMS) shows hysteresis loops having very low values of the coercivity and retentivity which indicates the weakly ferromagnetic nature of the oxide. Observed X-band EPR isotropic lineshapes at 300 K and 77 K show positive g-shift at giso ~2.230 and giso ~2.217, respectively which is in agreement with the presence of paramagnetic site Co2+(3d7) in the oxide. DC conductivity value of 2.875 ×10-8 S/cm indicates very weakly semiconducting nature of ZnCo2O3 at 300 K. DRS absorption bands ~357 nm, ~572 nm, ~619 nm and ~654 nm are due to the d-d transitions 4T1g(4F)→2Eg(2G), 4T1g(4F)→4T1g(4P), 4T1g(4F)→4A2g(4F), 4T1g(4F)→4T2g(4F), respectively in octahedral ligand field around Co2+ ions. Direct band gap energy, Eg~ 1.5 eV in the oxide is obtained by extrapolating the linear part of the Tauc plot to the energy axis indicates fairly strong semiconducting nature of ZnCo2O3.

Effect of Intermittent Parathyroid Hormone Administration on the Microstructure of Jaw Bone in the Ovariectomized Rats

  • Kang, Kang-su;Kim, Kun-hyoung;Heo, Hyun-a;Park, Suhyun;Pyo, Sung-woon
    • Journal of Korean Dental Science
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    • 제8권2호
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    • pp.65-73
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    • 2015
  • Purpose: Parathyroid hormone (PTH) therapy has drawn attention, as an alternative to anti-resorptive drugs since PTH accelerates bone density by anabolic action. The purpose of this study was to identify the effect of intermittent PTH administration on jaw bones of rat undergone bilateral ovariectomy. Materials and Methods: Nine female Sprague-Dawley rats were divided into three groups. PTH group was ovariectomized (OVX) to induce osteoporosis and PTH $30{\mu}g/kg$ was administered 1 week after the surgery. In OVX group, ovariectomy was performed and only vehicle was administered by subcutaneous injection 3 times per week. Control group was subjected to sham surgery. The animals were sacrificed 8 weeks after the surgery and specimens were obtained from ilium and upper and lower jaw bones. Histological investigation was carried out by using an optical microscope and micro-computed tomography was taken to examine structural property changes in each bone sample. Result: In the ilium, the bone volume ratio (bone volume/total volume, BV/TV) of PTH, OVX and control groups was $53.75%{\pm}7.57%$, $50.61%{\pm}12.89%$, $76.20%{\pm}5.92%$ (P=0.061) and bone mineral density (BMD) was $1.12{\pm}0.09$, $0.88{\pm}0.48$, $1.38{\pm}0.07g/cm^3$ (P=0.061). In the mandible, BV/TV of PTH, OVX and control groups was $64.60%{\pm}12.17%$, $58.26%{\pm}9.63%$, $67.54%{\pm}14.74%$(P=0.670) and BMD was $1.21{\pm}0.17$, $1.19{\pm}0.13$, $1.27{\pm}0.18g/cm^3$ (P=0.587). In the maxilla, BV/TV of PTH, OVX and control groups was $61.19%{\pm}8.92%$, $52.50%{\pm}11.22%$, $64.60%{\pm}12.17%$ (P=0.430) and BMD was $1.20{\pm}0.11$, $1.11{\pm}0.16$, $1.21{\pm}0.17g/cm^3$ (P=0.561). No statistically significant difference was found in any variables in all groups. Histological observation revealed that the ilium in OVX group demonstrated sparsely formed trabecular bones compared with other groups. However, upper and lower trabecular bones did not present significant differences. Conclusion: Intermittent administration of PTH appears to affect the microstructure of rat jaw bones, but statistical significance was not found. However, the measurements in this study partly implicated the possible anabolic effect of PTH in vivo.