• 지질공학
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• 제21권2호
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• pp.147-156
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• 2011

이산화탄소 지중저항을 위한 주입공의 안정성 및 누출제어에 주요 영향을 미치는 그라우팅 시멘트의 물리, 역학적 물성과 파괴 거동 특성을 실내실험을 통해 규명하였다. 물과 조강 3종 포틀랜드 시멘트를 네 종류의 질량비(각각 0.4, 1, 2, 3)로 배합한 시편을 제작하여 시험하였다. 그라우팅재의 제반 물리, 역학적 물성은 물/시멘트 배합비 0.4와 1 사이에서 급격하게 변화하며 전체적으로 물/시멘트 배합비가 증가함에 따라 공극률은 증가, 탄성파속도, 탄성계수, 압축, 인장강도 등은 감소하는 체계적인 변화양상을 보였다. 특히 일련의 삼축압축실험에서는 시편 성형시 물/시멘트 배합비와 시편에 작용하는 구속압 조건에 따라 취성파괴와 연성변형의 경계가 명확히 구분되었다. 규명된 물성 및 파괴거동은 이산화탄소 주입공 주변의 암반응력과 주입압 조건에 따라 발생할 수 있는 그라우팅재의 일차적 변형, 파괴, 균열 등의 모델분석에 주요 입력인자로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.161-167
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• 2008

다층카본나노튜브(MWCNT)가 강화된 폴리에틸렌에틸아크릴레이트(EEA) 나노복합체를 용융혼합법과 용액혼합법으로 제조하였다. 카본나노튜브의 형태 및 함량변화에 따른 기계적, 열적, 전기적 특성을 조사하였다. MWCNT의 함량이 증가함에 따라 인장강도, 모듈러스는 증가하였고, 파단신장률은 감소하였다. 할로우 형태의 MWCNT가 일반적인 MWCNT에 비해 우수한 인장강도 및 파단신장률을 나타내었다. MWCNT 함량이 증가함에 따라 약 $40^{\circ}C$의 열분해온도의 향상을 보였다. 전기적 특성은 용융혼합법의 경우가 가장 높은 전기저항 특성을 나타내었고, 용액혼합법의 경우 일반형 MWCNT가 할로우 MWCNT보다 낮은 체적저항을 보였다. MWCNT의 함량이 증가할수록 파단면 위로 돌출되는 CNT 수가 증가하였고, 인장변형을 가하면 표면 위로 돌출되는 CNT 수와 길이가 크게 증가하였다. 용융혼합된 시편이 용액혼합에 비해 돌출된 CNT의 수와 길이가 현격히 낮았다.

• 구강회복응용과학지
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• 제30권2호
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• pp.102-111
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• 2014

목적: 본 연구의 목적은 air-blasting particle size를 달리하고 분사 압력과 시간을 통상보다 크게 증가시켜 표면에 큰 손상을 유발한 군을 상대적으로 작은 손상을 유발한 군과 비교하여 파절 저항과 접착 강도 차이를 보이는지 평가하는 데 있다. 연구 재료 및 방법: 지르코니아($LAVA^{TM}$) 디스크 표면에 각각 $30{\mu}m$- particle size (Cojet) 2.8 bar 15초, $110{\mu}m$- (Rocatec) 2.8 bar 15초, $110{\mu}m$- (Rocatec) 3.8 bar 30초로 조건을 달리하여 표면처리 후 각각 이축 굽힘하중 강도 실험과 접착 파절 하중 실험을 실행하였다. 접착은 상아질 유사 베이스에 $200{\mu}m$ 두께의 레진시멘트로 시행하여 인장력을 극대화하였으며 음향방출(AE) 센서로 실패하중을 검출하였다. 결과: 이축 굽힘하중 강도, 접착 파절하중은 세 군간 서로 유의성 있는 차이를 보이지 않았다(P > 0.05). 접착 시편의 균열은 대부분 radial crack이었다. 결론: 정하중 평가의 한계 내에서, air-blasting particle size와 압력에 의한 표면 손상은 크지 않았으며, 접착 파절하중 평가는 표면 손상과 접착 강도를 동시에 평가할 수 있는 방법이라 여겨진다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권11호
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• pp.25-37
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• 2014

현장 지반에는 점토 또는 모래만 존재하기 보다는 다양한 크기의 흙이 서로 섞여 존재하는 경우가 많다. 본 연구에서는 이와 같이 모래가 포함된 점토에서 함수비 증가에 따른 흙의 유동 특성을 예측하기 위해 흙기둥 붕괴실험과 이를 위해 개발한 입자법으로 대변형 시뮬레이션을 실시하였다. 먼저 카올리나이트에 모래 함유량을 0, 10, 25, 그리고 50%까지 증가시키면서 직경 7cm, 높이 13cm의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 시간에 따른 흙기둥의 형상 변화를 관찰하였다. 모래 함유량이 다른 각각의 흙기둥에 함수비를 40, 60, 그리고 80%로 증가시키면서 총 12 종류의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 본 연구에서 개발한 입자법으로 시간에 따른 흙기둥의 변화를 시뮬레이션하였다. 점토의 함수비와 모래 함유량에 따른 비배수전단강도와 소성지수의 변화를 고려한 최대소성전단계수를 입자법의 점성항에 적용하여 토사 대변형을 시뮬레이션하였다. 실험 결과 모래 함유량이 동일한 경우 함수비가 증가할수록 변형이 크게 발생하였으며, 동일한 함수비라도 모래 함유량이 증가함에 따라 흙기둥의 변형은 크게 발생하였다. 최대 변형은 함수비 80%, 모래 함유량 50%인 흙기둥의 직경이 7cm에서 22cm로 3배 이상 발생하였으며, 이와 같은 흙기둥 실험에서 관찰된 토사의 대변형 거동 및 응력 변화를 개발한 입자법이 비교적 잘 예측할 수 있었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1990년도 제2차 학술발표초록집
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• pp.36-37
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• 1990

In the past, facile dissolution of cellulose has been hampered by the lack of suitable nondegrading solvents. Recently, this problem has been solved in our laboratory by the discovery of an inexpensive, convenient solvent system, that is the mixture of $NH_3\;and\;NH_4SCN$, for cellulose. Also, the $cellulose/NH_3/NH_4SCN$ solution system has been found to form the anisotropic, i.e., liquid crystalline phase. It is believed that both the cholesterio and the nematic phase occur. This finding has prompted extensive on-going researoh on the formation of the liquid crystalline phase from an inexpensive natural source such as cellulose since the nematic phase is envisioned as an excellent precursor sources for products with desirable properties, for example, high modulus and high strength. This interest naturally leads to a desire to understand the theological properties of the nematic phase so that the transformation of the nematic phase to the solid state with desirable properties can be efficiently accomplished, ;From this point of view, the theological behavior of the $cellulose/NH3_/NH_4SCN$ system has been studied as a function of shear rate and shear stress over a wide range of solvent compositions, cellulose concentration, centrifugation and urea contents, Results indicate that the viscosity decreases with increasing shear rate. A marked shear thinning behavior and a quasi-Newtonian behavior were observed in the low shear rate region and in the high shear rate region, respectively for all solvent compositions. The $cellulose/NH_3/NH_4SCN$ solution system only exhibited the viscosity increase with increasing cellulose concentration and failed to show the viscosity drop generally observed at the point of incipience of liquid crystal formation, This may be due to the gel-like nature of the solution by the association of the rodlike molecules into bundles which may serve as crosslinking points giving the cellulose solution a network structure. Also, simply hydrogen bonding may be so restrictive of molecular mobility that a viscosity drop is blocked. In addition to the above results, yield stress and thixotropy were also observed in the $cellulose/NH_3/NB_4SCN$ solution system which are characteristics of liquid crystal and gel, The results of the effect of centrifugation on viscosity show that viscosity decreases by the application of centrifugation. This may be explained by the change of the piled polydomain structure to the dispersed polydomain structure due to the pressure gradient generated during centrifugation.ation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.175-180
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• 2016

폐 자동차에서 떼어낸 범퍼는 분쇄 및 도장 (paint)제거 공정을 거친 후 신재 (pristine materials)와 일정 비율 혼합하여 자동차 부품을 제조하는 공정에서 재활용된다. 본 연구에서는 신재와 도장이 제거된 범퍼 분쇄품을 일정 비율 혼합하여 혼합비에 따른 기계적인 물성 및 화학적인 성질을 연구하였다. 신재에 범퍼 분쇄 품을 혼합하였을 때 인장강도 및 굴곡탄성율과 같은 강성은 두 물질의 조성 평균으로 나타났지만, 충격강도와 파단 신율과 같은 인성 (toughness)은 조성 평균보다 낮은 negative deviation을 보였다. 이는 두 물질간의 혼화성이 부족하여 발생하는 결과라는 것을 FT-IR 분석을 통하여 알 수 있었다. 범퍼 분쇄품의 혼합 비율이 30% 이상에서 두 물성이 급격히 저하되었다. 이를 활용하면 최적의 배합 비율을 선정할 수 있을 것이다. 또한 이전 연구에서 밝힌 바와 같이 도장 제거율을 80 % 수준까지는 달성하기는 쉽지만 나머지 20%를 제거하기 위하여 많은 노력과 에너지가 소요되는 바, 도장이 제거되지 않은 분쇄품과 도장이 제거된 분쇄품의 혼합 비율에 따른 기계적인 물성에 대하여 실험하였다. 도장이 제거되지 않은 범퍼 분쇄품이 소량만 첨가되어도 기계적인 물성은 급격히 저하가 되어 폐 범퍼를 재활용하기 위해서는 도장 제거 공정이 매우 중요하다는 사실을 알 수 있었다.

• Journal of Theoretical and Applied Mechanics
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• 제1권1호
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• pp.69-88
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• 1995

The paper attempts to estimate the incubation time of a cavity in the interface between a power law creep particle and an elastic matrix subjected to a uniaxial stress. Since the power law creep particle is time dependent, the stresses in the interface relax. Through previous stress analysis related to the present physical model, the relaxation time is defined by ${\alpha}$2 which satisfies the equation $\Gamma$0 ｜1+${\alpha}$2k｜m=1-${\alpha}$2 [19]. $\Gamma$0=2(1/√3)1+m($\sigma$$\infty$/2${\mu}$)m($\sigma$0/$\sigma$$\infty$tm) where $\sigma$$\infty$ is an applied stress, ${\mu}$ is a shear modulus of a matrix, $\sigma$$\infty$ is a material constant of a power law particle, $\sigma$=$\sigma$0 $\varepsilon$ and t elapsed time. the volume free energy associated with Helmholtz free energy includes strain energies associated with Helmholtz free energy includes strain energies caused by applied stress anddislocations piled up in interface (DPI). The energy due to DPI is found by modifying the results of Dundurs and Mura[20]. The volume free energies caused by both applied stress and DPI are a function of the cavity size(${\gamma}$) and elapsed time(t) and arise from stress relaxation in the interface. Critical radius ${\gamma}$ and incubation time t to maximize Helmholtz free energy is found in present analysis. Also, kinetics of cavity fourmation are investigated using the results obtained by Riede[16]. The incubation time is defied in the analysis as the time required to satisfy both the thermodynamic and kinetic conditions. Through the analysis it is found that [1] strain energy caused by the applied stress does not contribute significantly to the thermodynamic and kinetic conditions of a cavity formation, 2) in order to satisfy both thermodynamic and kinetic conditions, critical radius ${\gamma}$ decreases or holds constant with increase of time until the kinetic condition(eq.40) is satisfied. Therefore the cavity may not grow right after it is formed, as postulated by Harris[11], and Ishida and Mclean[12], 3) the effects of strain rate exponent (m), material constant $\sigma$0, volume fraction of the particle to matrix(f) and particle size on the incubation time are estimated using material constants of the copper as matrix.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1109-1117
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• 2014

본 논문에서는 S형상함수를 이용한 점진기능재료 나노-스케일 판의 자유진동 특성에 미치는 비국소 탄성 이론의 효과에 대하여 연구하였다. 비국소 탄성 이론은 미소 규모 효과를 고려할 수 있고 S형상함수는 점진기능재료의 정확한 특성변화를 고려할 수 있다. 이러한 이론을 이용하여 나노-스케일 판의 고유진동수에 미치는 비국소 이론의 효과를 제시하였고, 국소 탄성이론과의 관계를 수치해석 결과를 통하여 고찰하였다. 또한 (i) 거듭제곱 지수, (ii) 비국소 계수, (iii) 탄성계수 비 그리고 (iv) 나노-스케일 판의 두께 및 형상 변화 등이 나노-스케일 판의 무차원 진동수에 미치는 효과에 대하여 관찰하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였으며 해석결과는 참고문헌의 결과들과 잘 일치함을 알 수 있었다. 비국소 이론에 의한 나노-스케일 판의 진동에 관한 연구는 향후 관련연구에 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제30권2호
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• pp.164-179
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• 2020

지반구조물에 대한 한계상태설계법의 적용에 있어서 단위중량, 포아송비, 변형계수, 점착력 및 내부마찰각 등은 설계의 정확성 및 신뢰도 향상에 매우 큰 영향을 미치는 지반특성값이다. 특히 풍화토 및 풍화암 등 풍화대에 지반구조물이 위치하게 될 경우 이들 지반특성값 중에서도 점착력과 내부마찰각이 구조물과 지반의 하중 및 저항계수를 판정하는데 매우 높은 연관성이 있으며 따라서 공내전단시험과 같은 현장시험으로부터 구해지는 이들 지반정수의 정확한 산정은 지반구조물의 최적설계를 좌우하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 국내 38개 시공사례 분석을 통해 이들 지반정수들의 설계적용 사례를 검토, 현장시험의 중요성을 확인하였으며 이를 토대로 ASTM에서 규정하는 모든 표준절차를 반영하는 새로운 풍화대 강도특성 측정장치를 개발하였다. 또한 본 장비의 현장적용을 통해 시험장비 및 시험자의 주관적 오류에 의한 오차발생 가능성을 최소화한 장비의 개선성능을 확인하였으며, 이를 토대로 한계상태설계법의 적용 시 핵심 지반특성값의 정량적 산정을 위한 기틀을 마련하였다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.90-95
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• 2014

이축압출기(twin screw extruder)를 이용하여 나일론66 압출시료를 압출횟수에 따라 제조하였다. 압출횟수에 따른 화학구조, 열적 특성, 용융지수, 결정구조, 인장특성, 충격특성 및 유변학적 특성을 FT-IR, $^1H$-NMR 용융지수 측정기, DSC, TGA, XRD, 만능시험기, Izod 시험기, 그리고 유변물성측정기를 이용하여 분석하였다. FT-IR과 $^1H$-NMR을 이용하여 확인한 결과 압출시편에서의 화학구조 변화는 확인되지 않았다. 압출횟수에 따라 분자량이 감소하는 것을 용융지수를 이용하여 확인하였으며, 열 이력이 용융온도와 분해온도에는 큰 영향을 주지 않는 것을 DSC와 TGA를 이용하여 확인하였다. 압출시편의 기계적 특성 평가결과 인장강도, 충격강도 및 탄성률은 유사한 값을 보이나, 신율의 경우 큰 폭으로 감소하였다. 유변학적 특성 측정결과 낮은 주파수에서의 복합점도 값이 압출 횟수에 따라 감소하였다. 압출시편의 G'-G" 곡선의 기울기나 형태가 변하지 않는 것으로부터 압출시편에 가교와 같은 구조변화가 크게 나타나지 않음을 알 수 있었다.