• 국제초고층학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.85-95
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• 2024

A composite member made of concrete-filled steel tubes (CFT columns) has been recognized for its fire resistance due to the thermal mass effect of concrete inside the steel tube, as shown in various studies. In this study, the fire resistance performance of reinforced CFT columns under constant axial load was evaluated using finite element analysis with ABAQUS. For this purpose, the variables including cross-section size, steel tube thickness, and concrete cover thickness were set, and the temperature distribution in the column cross-section exposed to a standard fire was investigated using heat transfer analysis. Ultimately, a P-M interaction curve was obtained by evaluating the overall residual strength of columns, and the fire resistance time was determined by evaluating axial displacement-time responses due to the reduction in load capacity during fire through stress analysis.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-9
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• 2013

PURPOSES: The purpose of this study is to evaluate physical properties, durability, fatigue resistance, and long-term performance of poly-urethane concrete (PU) which can be possible application of thin layer on long-span orthotropic steel bridge and to check structural stability of bridge structure. METHODS : Various tests of physical properties, such as flexural strength, tensile strength, bond strength and coefficient of thermal expansion tests were conducted for physical property evaluation using two types of poly urethane concrete which have different curing time. Freezing and thawing test, accelerated weathering test and chloride ion penetration test were performed to evaluate the effect of exposed to marine environment. Beam fatigue test and small scale accelerated pavement test were performed to assess the resistance of PU against fatigue damage and long-term performance. Structural analysis were conducted to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system. RESULTS: The property tests results showed that similar results were observed overall however the flexural strength of PUa was higher than those of PUb. It was also found that PU materials showed durability at marine environment. Beam fatigue test results showed that the resistances of the PUa against fatigue damage were two times higher than those of the PUb. It was found form small scale accelerated pavement test to evaluate long-term performance that there is no distress observed after 800,000 load applications. Structural analysis to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system indicated that bridge structures were needed to increase thickness of steel deck plate or to improve longitudinal rib shape. CONCLUSIONS: It has been known that the use of PU can be positively considered to thin layer on long-span orthotropic steel bridge in terms of properties considered marine environment, resistance of fatigue damage and long-term performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3353-3359
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• 2011

본 연구에서는 가스터빈과 증기터빈, 열회수증기 발생 장치와 지역난방 열교환기로 열병합 발전 시스템을 구성하여 복수기가 없이 증기 터빈 중압단에서 추기된 증기와 배기 증기를 지역난방 열교환기의 열원으로 사용하는 추기 배압식을 적용하였다. 구성된 시스템에 대하여 필요로 하는 열부하량과 발전 출력 조건을 만족 시키기 위한 최적 설계 성능 해석을 하였으며, 이와 함께 겨울철 외기 온도 조건의 변화에 대한 시스템의 부분부하 해석을 하였다. 해석을 위해 상용 프로그램인 Thermoflex를 사용하였다. 시스템의 해석 결과, 기준 조건에서 수요처의 요구를 만족 시키는 최적 설계를 기준으로 각 외기 온도 변화에 대한 부분부하 성능 해석의 결과를 얻을 수 있었다. 그 결과 열부하량이 고정된 상태에서, 가스터빈과 전체 시스템의 출력은 외기온도가 감소함에 따라서 증가하였지만, 열원인 배기가스의 온도 감소로 인하여 증기터빈의 출력은 이와 반대로 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 전체 시스템에서 가스터빈의 차지하는 비중이 크기 때문에 전체 시스템의 출력의 경향은 가스터빈과 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.389-394
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• 2010

A concrete filled square steel tube (CFT) is composed of the external steel material, which its strength is reduced in fire due to sudden temperature increase, and the internal concrete with high thermal capacity that can ensure the fire resistance performance of the structure. Therefore, research about the influence factors of the structural performance of CFT column is required in order to apply CFT column to a fire resisting structure, and additional research about influence for each condition is also necessary. Among the influence factors, the boundary condition between column and beam is important structurally, and it is one of the major factors that determine overall fire resisting performance. This study performed a fire experiment under loading in order to analyse the influences of CFT column to the boundary condition. As the results of the experiment, fire resistance time of 106 minutes was ensured for the clamped-end condition but 89 minutes for the hinge-end condition in case of the 360 cross section. And, fire resistance time of 113 minutes was ensured for the clamped-end condition but 78 minutes for the hinge-end condition in case of the 280 cross section. The difference in the fire resistance performance according to changes in the boundary conditions showed a tendency that larger change effect on the fire resistance performance was derived from smaller cross section area.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.379-387
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• 2011

최근 디젤엔진에서 엔진성능향상 및 배출가스저감을 위해 저압 EGR시스템에 대하여 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 저압 EGR시스템은 EGR율에 따라 과급압력이 영향을 받지 않기 때문에 PM을 최소 화하면서 $NO_x$를 저감할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 2.0L급 고속직분사방식의 엔진에서 출력 및 연비저하로 EGR적용이 어려운 엔진회전수 2000 rpm, BMEP 1.0 MPa, 과급압력 181.3 kPa인 중부하 운전영역에서 서로 다른 EGR시스템에 따른 엔진성능 및 배출가스 특성을 실험적으로 연구하였다. 그 결과로서 기존의 고압 EGR시스템 또는 배압조절밸브를 사용하는 저압 EGR시스템에 비하여 ETC를 적용한 저압 EGR시스템이 $NO_x$ 배출특성은 큰 차이가 없는 반면에, 연비 및 열효율이 향상되고 PM 저감에 연소효과를 나타내고 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.61-66
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• 2011

새롭게 제안된 형상의 마이크로채널 PCHE는 기존의 상용 열교환기에 비해 고성능, 고효율의 특성을 보이며 열교환을 수행한다. 본 연구에서는 I, Wavy, Beehive, Surf, I-Wavy, I-Beehive, I-Surf 의 형상을 갖는 다양한 마이크로채널을 모델링하였다. 질량유속 변화에 따른 다양한 마이크로채널 내 유체의 유동특성, 열전달, 압력강하를 살펴보았고 그 결과는 마이크로채널의 열전달 능력을 향상시키는데 이용된다. I 채널은 새롭게 적용된 채널 형상과의 성능비교를 위해 해석을 수행하였다. 다양한 레이놀즈수 변화 하에서 고온측과 저온측 유체는 대향류 형태로 열교환이 이루어지도록 하였다. 수치해석 결과 Surf 형상이 다른 형상들보다 열교환 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.69-75
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• 2010

콘크리트가 충전된 각형강관 기둥(CFT)은 외부에 강재가 노출된 형상으로 외측의 강관은 화재시 급격한 온도상승으로 인해 강도가 저하되나, 내부의 콘크리트는 열용량이 큰 재료로써 내화성능을 확보할 수 있는 구조로 구성되어 있다. CFT 기둥을 내화구조로서 적용하기 위해서는 구조적 성능에 영향을 미치는 인자에 대한 연구가 필요하며, 이에 대한 조건별 영향성에 관한 연구가 필요하다. 내화성능에 영향을 주는 주요인자는 콘크리트 압축강도.단면크기.축력비.경계조건이며, 그 중 기둥과 보의 경계조건은 구조적 측면에서 하중지지능력에 영향을 미치므로 내화성능을 지배하는 주요 인자 중에 하나이다. 실험결과 360단면에서는 양단 고정조건에서는 106분의 내화성능이 확보되나 양단 힌지 조건에서는 89분의 내화성능을 확보하는 것으로 나타났다. 280단면에서는 양단 고정조건에서는 113분의 내화성능이 확보되나 양단힌지 조건에서는 78분의 내화성능을 확보하였다.

• 에너지공학
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• 제28권4호
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• pp.8-12
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• 2019

Thermal amine scrubbing is the most advanced CO₂ capture technique but its largescale application is hindered due to the large heat requirement during solvent regeneration step. The addition of a solid metal oxide catalysts can optimize the CO₂ desorption rate and thus minimize the energy consumption. Herein, we evaluate the solvent regeneration performance of Monoethanolamine (MEA) and Diethanolamine (DEA) solvents without and with two metal oxide catalysts (TiO₂ and V₂O₅) within a temperature range of 40-86℃. The solvent regeneration performance was evaluated in terms of CO₂ desorption rate and overall amount of CO₂ desorbed during the experiments. Both catalysts improved the solvent regeneration performance by desorbing greater amounts of CO₂ with higher CO₂ desorption rates at low temperature. Improvements of 86% and 50% in the CO₂ desorption rate were made by the catalysts for MEA and DEA solvents, respectively. The total amount of the desorbed CO₂ also improved by 17% and 13% from MEA and DEA solvents, respectively. The metal oxide catalyst-aided regeneration of amine solutions can be a new approach to minimize the heat requirement during solvent regeneration and thus can remove a primary shortfall of this technology.

• Advances in nano research
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• 제4권1호
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• pp.15-29
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• 2016

A low cost environmentally benign surface coating binder is highly desirable in the field of material science. In this report, castor oil based hyperbranched polyester/bitumen modified fly ash nanocomposites were fabricated to achieve the desired performance. The hyperbranched polyester resin was synthesized by a three-step one pot condensation reaction using monoglyceride of castor oil based carboxyl terminated pre-polymer and 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. Also, the bulk fly ash of paper industry waste was converted to hydrophilic nano fly ash by ultrasonication followed by transforming it to an organonano fly ash by the modification with bitumen. The synthesized polyester resin and its nanocomposites were characterized by different analytical and spectroscopic tools. The nanocomposite obtained in presence of 20 wt% styrene (with respect to polyester) was found to be more homogeneous and stable compared to nanocomposite without styrene. The performance in terms of tensile strength, impact resistance, scratch hardness, chemical resistance and thermal stability was found to be improved significantly after formation of nanocomposite compared to the pristine system after curing with bisphenol-A based epoxy and poly(amido amine). The overall results of transmission electron microscopic (TEM) analysis and performance showed good exfoliation of the nano fly ash in the polyester matrix. Thus the studied nanocomposites would open up a new avenue on development of low cost high performing surface coating materials.

• Elastomers and Composites
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• 제37권2호
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• pp.86-98
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• 2002

본 연구에서는 실리카/카본블랙 혼합사용과 카본블랙 단독 사용의 경우 상온 또는 고온에서의 인장강도(modulus) 및 인열저항성, 내cutting성, 내crack성을 비교 평가하였다. 실리카와 카본블랙의 함량비 및 단계배합 방법을 통해 NR 가황물을 제조하였으며, 충전제의 함량은 60phr로 고정하였고, semi-EV 가황시스템을 적용하여 실험을 실시하였다. 실리카의 분산은 25phr이하일 때 양호하였으며, 실리카/카본블랙의 함량비가 25/35인 경우 인열에너지, 내crack특성, 내cutting특성이 가장 우수하였다. 충전제로써 카본블랙 단독사용과 실리카/카본블랙(25/35) 혼합사용의 경우를 비교해 보면, 열화에 따른 modulus 및 인장강도, 인열에너지는 실리카/카본블랙(25/35)을 사용한 시편이 더 낮은 감소율을 나타내었다. Cutting특성에서는 카본블랙 단독 사용보다는 실리카/카본블랙(25/35) 혼합사용의 경우가 더 높은 cutting 저항성을 나타내었다. 내crack 특성 또한 실리카/카본블랙(25/35)을 혼합사용한 경우가 온도에 따른 더 높은 변형에너지 완화율(Gp)에도 불구하고 더 낮은 크랙성장속도를 나타내었다.