• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권4호
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• pp.339-353
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• 1997

Fiber reinforced plastic (FRP) rods provide certain benefits over steel as concrete reinforcement, such as corrosion resistance, magnetic and electrical insulation, light weight, and high strength. FRP composites can be combined with a steel core to form hybrid reinforcing rods that take advantage of properties of both materials. The objective of this study was to characterize the bond behavior of hybrid FRP rods made with braided epoxy-impregnated aramid or poly-vinyl alcohol FRP skins. Eleven rod types were tested using two concrete strengths. Specific topics examined were bond strength, slip, and type of failure in concentric pull-out tests from concrete cubes. From analysis of identical pull-out tests on both hybrid and steel rods, information on relative bond strength and behavior were obtained. It is concluded that strength is similar but slip in hybrid rods is much higher. Hybrid rods failed either by pull-out or splitting the concrete block (with or without yielding of the steel core). Experimental data showed consistency with similar test results presented in the literature.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.391-396
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• 2004

소성수축 균열은 경화전 콘크리트의 노출된 표면에서 과도한 수분 증발로 인하여 발생된다. 이러한 소성수축 균열은 특히 도로, 슬래브 및 옹벽 등과 같은 넓은 표면적을 가진 콘크리트 구조물에서 발생하는 가장 큰 문제 중에 하나이다. 본 연구에서는 PVA섬유보강 모르타르 및 콘크리트의 소성수축 특성과 투수성능을 파악하기 위해 실험을 실시하였다. 그 결과 PVA섬유보강 시멘트복합체는 일반 시멘트 복합체 및 폴리프로필렌섬유보강 시멘트 복합체와 비교하여 최대 균열 폭 및 총 균열 면적에 효과적으로 감소하였다. 또한 투수성 실험결과 PVA섬유보강 시멘트 복합체는 폴리프로필렌섬유보강 시멘트 복합체보다 더 낮은 투수성을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제24권3호
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• pp.326-332
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• 2000

유리섬유/불포화 폴리에스터 복합재료에서 섬유에 처리된 사이징제가 복합재료의 최종 물성에 미치는 영향을 상온에서의 접촉각 측정을 통해 고찰하였다. 본 연구에서는 폴리비닐알코올, 폴리에스터, 그리고 에폭시계 사이징제를 사용하여 유리섬유의 표면을 처리하였으며 각각의 물성을 비교하였다. 유리섬유의 접촉각은 증류수와 diiodomethane을 젖음액으로 사용하여 Washburn식을 기본으로 한 wicking법으로 측정하였다. 결과적으로 접촉각 측정에 의해 구한 표면자유에너지는 에폭시계 사이징제로 치리된 유리섬유에서 최대값을 나타내었다. 복합재료의 층간 전단 강도 (ILSS)와 파괴 인성 ( $K_{IC}$ )의 측정 결과로부터 사이징제의 처리에 따라 계면 결합력이 증진되며 결과적으로 복합재료의 기계적 강도가 증가함을 알 수 있었다. 이것은 복합재료에서 유리섬유의 표면 자유에너지 증가에 기인한다고 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.134-141
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• 2017

시멘트 생산 과정에서 생성되는 이산화탄소 배출량을 감소시키기 위하여 시멘트를 대체할 수 있는 건축 재료 개발에 많은 연구가 진행되어왔다. 시멘트 대체재로 사용될 수 있는 활성 황토는 $850^{\circ}C$에서 소성 과정을 거쳐 제작된다. Poly-Vinyl Alcohol(PVA) 섬유와 GFRP 보강근은 활성 황토 콘크리트의 균열 문제를 해결하기 위하여 사용된다. 본 논문은 PVA 섬유 보강 활성 황토 콘크리트에 대하여 인발 하중에 따른 GFRP 보강근의 부착 성능을 평가하기 위한 실험 연구를 나타내고 있다. 실험 결과, 황토가 치환된 PVA 보강 및 무보강 실험체들의 평균 부착 응력 계수가 2.27~2.48로 나타났으며, 부착 응력 계수가 PVA 섬유 보강 유무 및 황토 치환율에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 그리고 부착 길이가 길어질수록 부착 강도는 저하되었다.

• 한국의류학회지
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• 제35권11호
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• pp.1297-1308
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• 2011

This research investigates the application of ZnO (zinc oxide) nanoparticles and $TiO_2$ (titanium dioxide) nanoparticles to polypropylene nonwoven fabrics via an electrospinning technique for the development of textile materials that can decompose harmful gases. To fabricate uniform ZnO nanocomposite fibers, two types of ZnO nanoparticles were applied. Colloidal $TiO_2$ nanoparticles were chosen to fabricate $TiO_2$ nano- composite fibers. ZnO/poly(vinyl alcohol) (PVA) and $TiO_2$/PVA nanocomposite fibers were electrospun under a variety of conditions that include various feed rates, electric voltages, and capillary diameters. The morphology of electrospun nanocomposite fibers was examined with a field-emission scanning electron micro- scope and a transmission electron microscope. Decomposition efficiency of gaseous materials (formaldehyde, ammonia, toluene, benzene, nitrogen dioxide, sulfur dioxide) by nanocomposite fiber webs with 3wt% nano-particles (ZnO or $TiO_2$) and 7$g/m^2$ web area density was assessed. This study shows that ZnO nanoparticles in colloid were more suitable for fabricating nanocomposite fibers in which nanoparticles are evenly dispersed than in powder. A heat treatment was applied to water-soluble PVA nanofiber webs in order to stabilize the electrospun nanocomposite fibrous structure against dissolution in water. ZnO/PVA and $TiO_2$/PVA nanofiber webs exhibited a range of degradation efficiency for different types of gases. For nitrogen dioxide, the degradation efficiency was 92.2% for ZnO nanocomposite fiber web and 87% for $TiO_2$ nanocomposite fiber web after 20 hours of UV light irradiation. The results indicate that ZnO/PVA and $TiO_2$/PVA nano- composite fiber webs have possible uses in functional textiles that can decompose harmful gases.

• 한국의류학회지
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• 제34권11호
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• pp.1767-1778
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• 2010

This study investigates applying $TiO_2$ (titanium dioxide) nanoparticles to polypropylene nonwoven fabrics via electrospinning for the development of UV-protective materials. To fabricate uniform nanocomposite fibers, three types of $TiO_2$ nanoparticles were applied: powder, colloid, and $TiO_2$ coated polymer pellets. $TiO_2$/polyurethane (PU) and $TiO_2$/poly(vinyl alcohol) (PVA) nanocomposite fibers were electrospun and the morphology was examined using a field-emission scanning electron microscope and a transmission electron microscope. Layered fabric systems with electrospun $TiO_2$ nanocomposite fiber webs were developed at various concentrations of $TiO_2$ in a range of the web area density. The effects of $TiO_2$ concentration and web area density on UV-protective properties were examined. When $TiO_2$ colloid was added into a PVA polymer solution, uniform nanocomposite fiber webs in which $TiO_2$ particles were evenly dispersed were produced. Water-soluble PVA nanofiber webs were given a heat treatment to stabilize the electrospun PVA fibrous structure against dissolution in water. $TiO_2$/PVA nanoeomposite fiber webs with 2wt% $TiO_2$ and 3.0g/$m^2$ web area density exhibited an ultraviolet protection factor of greater than 50, indicating excellent UV protection.

• Carbon letters
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• 제15권2호
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• pp.136-141
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• 2014

Three dimensional self-assembled graphene hydrogels were easily fabricated by electron beam irradiation (EBI) using an aqueous solution of wool/poly(vinyl alcohol) and graphene oxide (GO). After exposure to various levels of EBI radiation, the highly porous, self-assembled, wool-based graphene hydrogels were characterized using scanning electron microscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy; to determine the gel fraction, degree of swelling, gel strength, kinetics-of-swelling analyses and removal of hexavalent chromium (Cr(VI)) from the aqueous solution. X-ray diffraction results confirmed that EBI played a significantly important role in reducing GO to graphene. The adsorption equilibrium of Cr(VI) was reached within 80 min and the adsorption capacity was dramatically increased as the acidity of the initial solution was decreased from pH 5 to 2. Changes in ionic strength did not exert much effect on the adsorption behavior.

• 한국의류학회지
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• 제38권3호
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• pp.372-385
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• 2014

Lignin is an abundant natural polymer in the biosphere and second only to cellulose; however, it is under-utilized and considered a waste. In this study, lignin was fabricated into nanofibers via electrospinning. The critical parameters that affected the electrospinnability and morphology of the resulting fibers were examined with the aim to utilize lignin as a resource for a new textile material. Poly(vinyl alcohol) (PVA) was added as a carrier polymer to facilitate the fiber formation of lignin, and the electrospun fibers were deposited on polyester (PET) nonwoven substrate. Eleven lignin/PVA hybrid solutions with a different lignin to PVA mass ratio were prepared and then electrospun to find an optimum concentration. Lignin nano-fibers were electrospun under a variety of conditions such as various feed rates, needle gauges, electric voltage, and tip-to-collector distances in order to find an optimum spinning condition. We found that the optimum concentration for electrospinning was a 5wt% PVA precursor solution upon the addition of lignin with the mass ratio of PVA:lignin=1:5.6. The viscosity of the lignin/PVA hybrid solution was determined as an important parameter that affected the electrospinning process; in addition, the interrelation between the viscosity of hybrid solution and the electrospinnability was examined. The solution viscosity increased with lignin loading, but exhibited a shear thinning behavior beyond a certain concentration that resulted in needle clogging. A steep increase in viscosity was also noted when the electrospun system started to form fibers. Consequently, the viscosity range to produce bead-free lignin nanofibers was revealed. The energy dispersive X-ray analysis confirmed that lignin remained after being transformed into nanofibers. The results indicate the possibility of developing a new fiber material that utilizes biomass with resulting fibers that can be applied to various applications such as filtration to wound dressing.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.199-207
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• 2018

이형철근과 FRP 보강근의 복합 이중근을 갖는 FRC 보의 휨성능을 평가하기 위하여 실험이 수행되었다. 인장근의 종류(CFRP 보강근, GFRP 보강근, 철근)과 PVA 섬유 혼입률(0.5%, 0%)을 주요변수로 한 7개의 실험체를 제작하였다. 유한요소해석을 통하여 FRC 보의 균열 및 휨거동을 예측하기 위한 해석적 방법이 제안되고 분석되었다. 복합 이중근을 가지는 실험체들에서 철근으로 이중근을 가지는 실험체가 철근과 FRP 보강근을 이단으로 배치한 실험체들에 비하여 26~34% 균열하중이 큰 것으로 나타났다. 최대 휨강도에서는 복합 이중근을 가지는 실험체들 중 CFRP 보강근을 최외측으로 한 실험체가 가장 큰 내력을 나타내었다. 해석과 실험을 통한 휨강도를 비교한 결과, 강도비는 평균 1.2, 표준편차 0.085, 최대 오차율은 22% 등으로 나타났다. 이러한 결과에서 본 연구의 유한요소해석방법이 복합 이중근을 가지는 보의 실제 거동을 효과적으로 표현할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권5호
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• pp.205-209
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• 2011

ZnO는 반도전성과 초전도성을 나타내며 광학적으로도 독특한 재료로 가스센서, 태양전지, 광학도파관 등 여러 방면에 널리 활용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 ZnO에 Al을 첨가함에 따라 광학적 특성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 ZnO에 Al 첨가량 변화에 따른 나노구조체를 제작하여 특성을 비교하였다. ZnO 용액은 PVP, ethanol, zinc acetate를 이용하여 Sol의 형태로 제작하였으며, Al첨가용액을 넣어 Al이 첨가된 ZnO Sol을 제작하였다. 제작된 Sol을 전기 방사법을 이용하여 나노구조체를 제조하였다. 제조된 섬유들을 각각 300, 500, $700^{\circ}C$로 열처리 한 후 나노 구조체를 XRD, XPS, SEM을 이용하여 분석하였다. 또한 TGA, DSC를 이용하여 온도변화에 따른 질량 및 열량의 변화를 측정하였다. UVvis를 이용하여 ZnO와 Al이 첨가된 ZnO의 흡광도를 측정 비교하였다.