• Steel and Composite Structures
• /
• 제45권2호
• /
• pp.205-218
• /
• 2022

Proper calculation of splitting tensile strength (STS) of concrete has been a crucial task, due to the wide use of concrete in the construction sector. Following many recent studies that have proposed various predictive models for this aim, this study suggests and tests the functionality of three hybrid models in predicting the STS from the characteristics of the mixture components including cement compressive strength, cement tensile strength, curing age, the maximum size of the crushed stone, stone powder content, sand fine modulus, water to binder ratio, and the ratio of sand. A multi-layer perceptron (MLP) neural network incorporates invasive weed optimization (IWO), cuttlefish optimization algorithm (CFOA), and electrostatic discharge algorithm (ESDA) which are among the newest optimization techniques. A dataset from the earlier literature is used for exploring and extrapolating the STS behavior. The results acquired from several accuracy criteria demonstrated a nice learning capability for all three hybrid models viz. IWO-MLP, CFOA-MLP, and ESDA-MLP. Also in the prediction phase, the prediction products were in a promising agreement (above 88%) with experimental results. However, a comparative look revealed the ESDA-MLP as the most accurate predictor. Considering mean absolute percentage error (MAPE) index, the error of ESDA-MLP was 9.05%, while the corresponding value for IWO-MLP and CFOA-MLP was 9.17 and 13.97%, respectively. Since the combination of MLP and ESDA can be an effective tool for optimizing the concrete mixture toward a desirable STS, the last part of this study is dedicated to extracting a predictive formula from this model.

• Applied Microscopy
• /
• 제35권4호
• /
• pp.24-31
• /
• 2005

본 연구는 2002년 9월 묘지 이장 과정 중에 경기도 파주에서 발견된 여성미라 머리카락의 미세구조와 보존상태를 투과 및 주사전자현미경으로 관찰하였다. 16세기에 만들어진 미라의 머리카락은 완벽한 상태로 관찰되었다. 머리카락의 큐티클층과 피질 및 수질도 분해되거나 부서지지 않은 상태로 보존되어 있다. 큐티클층은 윤곽이 뚜렷하게 구별되는데 이 층은 $6{\sim}7$개의 큐티클세포들로 구성되어 있다. 각각의 큐티클세포는 세포사이막복합체에 의해서 견고하게 부착되어 있다. 피질은 거대원섬유들에 의해서 채워져 있으며 이들 사이에 멜라닌과립들이 산재되어 있다. 막대모양을 하고 있는 거대원섬유는 머리카락의 종축을 따라 평행하게 배열되어 있다. 특히, 피질에서 멜라닌과립은 큐티클층과 인접한 부위에 집중적으로 분포되어 있다. 440년 동안 머리카락이 보존된 원인은 머리카락을 피복하고 있는 다양한 물질들에 의해서 일어났는데, 피복물질을 에너지분산분광분석기로 분석한 결과 칼슘성분이 검출되었다. 머리카락 표면을 덮고 있는 칼슘이온은 머리카락에 수분이나 미생물 등의 접촉을 억제하는 역할을 하는 것으로 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
• /
• pp.546-546
• /
• 2008

Copper (Cu) Chemical mechanical polishing (CMP) has been an essential process for Cu wifing of DRAM and NAND flash memory beyond 45nm. Copper has been employed as ideal material for interconnect and metal line due to the low resistivity and high resistant to electro-migration. Damascene process is currently used in conjunction with CMP in the fabrication of multi-level copper interconnects for advanced logic and memory devices. Cu CMP involves removal of material by the combination of chemical and mechanical action. Chemicals in slurry aid in material removal by modifying the surface film while abrasion between the particles, pad, and the modified film facilitates mechanical removal. In our research, we emphasized on the role of chemical effect of slurry on Cu CMP, especially on the effect of amine functional group on removal rate selectivity between Cu and Tantalum-nitride (TaN) film. We investigated the two different kinds of complexing agent both with amine functional group. On the one hand, Polyacrylamide as a polymer affected the stability of abrasive, viscosity of slurry and the corrosion current of copper film especially at high concentration. At higher concentration, the aggregation of abrasive particles was suppressed by the steric effect of PAM, thus showed higher fraction of small particle distribution. It also showed a fluctuation behavior of the viscosity of slurry at high shear rate due to transformation of polymer chain. Also, because of forming thick passivation layer on the surface of Cu film, the diffusion of oxidant to the Cu surface was inhibited; therefore, the corrosion current with 0.7wt% PAM was smaller than that without PAM. the polishing rate of Cu film slightly increased up to 0.3wt%, then decreased with increasing of PAM concentration. On the contrary, the polishing rate of TaN film was strongly suppressed and saturated with increasing of PAM concentration at 0.3wt%. We also studied the electrostatic interaction between abrasive particle and Cu/TaN film with different PAM concentration. On the other hand, amino-methyl-propanol (AMP) as a single molecule does not affect the stability, rheological and corrosion behavior of the slurry as the polymer PAM. The polishing behavior of TaN film and selectivity with AMP appeared the similar trend to the slurry with PAM. The polishing behavior of Cu film with AMP, however, was quite different with that of PAM. We assume this difference was originated from different compactness of surface passivation layer on the Cu film under the same concentration due to the different molecular weight of PAM and AMP.

• Composites Research
• /
• 제29권1호
• /
• pp.24-32
• /
• 2016

본 연구에서는 3D 아이소파라메트릭 쉘요소 모델을 사용하여 전단농화유체(STF: shear thickening fluid)가 함침된 케블라 페브릭(Kevlar fabric) 복합재의 방탄성능에 대하여 해석을 수행하였다. 다양한 적층복합재(12, 18, 20, 24-layer)를 대상으로 탄두 초기속도에 따른 충돌 후 속도(Residual velocity)를 측정하여 실험치와 비교하였다. SFT가 함침된 복합재의 방탄 성능의 효과를 검증하기 위하여 다양한 속도영역에서 STF가 함침된 것과 함침 되지 않은 것의 방탄성능을 비교하였다. STF가 함침된 케블라 페브릭은 450 m/s 이하의 저속에서는 비교적 큰 마찰효과를 일으키며 고속에서는 STF가 함침된 Kevlar fabric의 마찰효과는 기대할 수 없는 수준으로 오히려 역효과를 일으키는 것을 확인할 수 있었다. 연구를 통해 STF가 함침된 케블라 페브릭의 특성을 퇴화 3D 쉘 요소를 사용하여 효과적으로 모사할 수 있었으며, 실험 치와의 결과 비교를 통하여 그 유효성을 검증하였다.

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

• 한국재료학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.228-238
• /
• 1992

서브마이크론 설계규칙을 갖는 소자의 이층 배선 공정에서 다챔버 장비를 이용한 금속 층간절연막의 공극없는 평탄화를 위하여 PECVD와 $O_3$ ThCVD산화막의 증착시 층덮힘성을 연구하였다. 산화막의 두께가 증가됨에 따라 변화되는 순간단차비의 개념을 도입하여 공극형성의 개시점을 예측할 수 있는 관계식을 모델링하였고, 금속배선간격의 초기 단차비가 다양한 패턴에서 산화막의 두께에 따른 순간 단차비의 변화를 조사하였다. 모델링 검정결과 $5^{\circ}$이하의 re-entrant각을 갖는 TEOS에 의한 PECVO 산화막의 순간단차비가 모델링에 잘 일치하였다. 공극없는 평탄화는 제1층의 PECVD 산화막의 순간 단차비를 0.8이하로 유지하거나 Ar sputter식각을 통하여 산화막의 모서리에 경사를 준후 층덮힘성이 우수한 $O_3$ ThCVD산화막을 증착함으로써 가능하였다. $O_3$ ThCVD산화막의 etchback이 non etchback공정에 비하여 via접쪽저항체인에서 높은 수율을 보였으며, via접촉저항은 $0.1~0.3{\Omega}/{\mu}m^2$로 나타났다.

• Composites Research
• /
• 제32권6호
• /
• pp.327-334
• /
• 2019

층간분리는 복합재 적층판에서 발생하는 특수한 파손 모드이다. 유한요소해석기법을 활용하여 균열 성장방향이 확실히 예측되는 일방향 복합재 적층판의 층간분리 거동과 관련된 많은 수치적 연구가 수행되었다. 반면에 여러 방향으로 적층된 복합재 적층판의 층간분리는 층간 균열 뿐 만 아니라 기지재료 파손 및 섬유 브릿징을 수반하는 층내 균열이 발생한다. 또한 층간 균열과 층내 균열이 불규칙적인 비율로 나타나고 층내 균열도 임의의 각도로 성장한다. 이러한 직교적층 복합재 적층판의 균열 성장 방향에 대한 예측은 확정론적 해석 방법 보다는 확률론적 해석 방법이 유리하다. 본 논문에서는 직교적층 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판에 모드 I 하중이 가해질 때 균열 경로를 분석하여 향후 확률론적 해석의 기반 자료로 사용할 수 있는 확률 데이터를 수집하고 분석하였다. 직교이방성 재료의 균열선단에서의 응력장 해석결과를 활용하여 균열 성장 방향을 분석할 수 있는 두 가지 기준을 제안하였다. 제안한 방법을 이용하여 직교적층 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판의 균열 성장 방향을 정성적, 정량적으로 분석하고 실험값과 비교분석하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제6권4호
• /
• pp.227-235
• /
• 2019

본 연구는 2014년도에 사업을 수행한 대청천 대청1보를 2015년부터 2016년도까지 모니터링 하였다. 하천에 적용된 기술은 무독성 소재를 이용한 일체형 하상 보호공으로 해당 구간의 오염지표 및 생태적 건강성을 확인하기 위하여 부착조류 (Periphytic Algae)를 이용하여 평가하였다. 모니터링 구간의 수질은 하천생활환경기준 (II)등급 이상으로 확인되었으며, 하상보호공 구간의 조류는 상, 하류 구간보다 호청수성 부착조류종이 높게 나타남을 확인하였다. 부착조류 지수인 TDI 지수는 2015년과 2016년의 경우 하상보호공 구간인 ST-2는 평균 51.03 및 52.15 나타내어 '보통' 등급인 것을 확인 하였다. 이는 상, 하류의 다른 정점이 '나쁨'보다 하상보호공 구간이 높게 나타난 것으로 하천 생태계 구성요소의 서식, 특히 미소생물군의 서식에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.209-217
• /
• 2006

유화란 서로 섞이지 않는 액체들간의 분산계이다. 화장품에 사용되는 원료에는 서로 잘 섞이지 않는 물질들이 많기 때문에 이들을 한 제제 내에 잘 혼합할 수 있는 유화기술이 매우 유용하게 이용되고 있다. 유화제제의 안정화 및 물성 변화를 위하여 유화제의 발달과 함께 여러 가지 다양한 형태의 유화기술이 개발되었다. 1950년대에 Griffin이 제안한 HLB법을 시작으로 PIT법, 겔(gel) 유화법, D상 유화법 등이 있으며, 최근에는 피부 친화성 또는 인체에 대한 안전성을 높이기 위한 수단으로 천연 유래의 유화제 및 고분자계 유화제의 사용이 늘고 있다. 이 외에도 제품의 외관 차별화 및 유효성분의 전달 효율을 높이기 위한 수단으로 나노 유화, 다중 유화, 액정 유화, 피커링 유화 등이 개발 적용되고 있으며, 리포좀이나 큐보좀 같은 나노 구조체 입자들의 응용에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 리포좀은 생체막의 주요 구성성분인 양친매성 인지질의 이중층으로 구성된 계이고, 큐보좀 역시 생체 유래 성분인 모노올레인 같은 물질로 만들어지는 나노 입자의 일종으로 그 분자 구조적 특성으로 인해 수용액 내에서 입방상 구조의 이연속적 수상 채널을 갖는다. 이러한 나노 입자에 효능물질을 봉입시켜 제제화 함으로서 생체 친화적이면서 물질의 전달 효율을 높일 수 있다. 여기서는 화장품용 유화물 및 나노 입자들의 제조 방법, 응용 등에 대하여 간략히 소개하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.339-344
• /
• 2001

코발트 산화물 박막을 전극으로 하여 Pt/Ti/Si 기판위에 Co$_3$O$_4$/LiPON/Co$_3$O$_4$로 구성된 전고상의 박막형 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 각각의 Co$_3$O$_4$박막은 반응성 dc 마그네트론 스퍼터를 이용하여 $O_2$/[Ar+O$_2$] 비를 증가 시키며 성장시켰고, 비정질 LiPON 고체전해질 박막은 순수한 질소분위기 하에서 rf 스퍼터링으로 성장시켰다. 비록 벌크 타입의 슈퍼캐패시터에 비해 낮은 전기용량 (5-25mF/$\textrm{cm}^2$-$\mu\textrm{m}$)을 가졌지만, Co$_3$O$_4$/LiPON/Co$_3$O$_4$ 구조로 제작된 전고상 박막형 슈퍼캐패시터는 벌크 타입과 비슷한 거동을 나타내었다 0-2V의 전압구간, 50$\mu\textrm{A}/\textrm{cm}^2$의 전류밀도에서 약 400사이클 까지 안정한 방전용량을 유지함을 관찰할 수 있었다 이러한 전고상 박막형 슈퍼캐패시터의 전기화학적 특성은 $O_2$/[Ar+O$_2$] 비에 의존하는데, 이러한 의존성을 구조적, 전기적 특성 및 표면특성을 분석하여 설명하였다.