• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1297-1303
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• 2012

본 논문에서는 PET(Polyethylene Terephthalate)와 같은 박막 형태의 고분자 소재에서 수분 확산을 특성화 하기 위한 표준 과정을 열 중량법을 사용하여 제시하고 소재의 흡습 물성을 정량적으로 얻었다. 온도 및 습도에 대한 흡습 물성들의 영향을 조사하기 위해 아레니우스(Arrhenius) 식에 따른 PET 필름의 용해성과 확산성을 특성화 하였다. Fickian 확산에 기반한 박막 소재의 수분 투과성을 구하여 열중량법에서 얻은 흡습 물성의 타당성을 토론하였다. 고분자 소재가 금속과 같은 무기물과 다층 경계면을 가지는 경우 농도에 의존적인 비선형 수분 확산성의 특성을 실험적으로 조사하였고 Non-Fickian 모델에 따른 비선형 확산 특성을 수치적으로 정량화 하였다. 얻어진 흡습 물성들에 기반한 Fickian/Non-Fickian 모델에 대해 수치적으로 비교 및 토론 하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.291-321
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• 2011

The paper describes a simple numerical FLAC model that was developed to simulate the dynamic response of two instrumented reduced-scale model reinforced soil walls constructed on a 1-g shaking table. The models were 1 m high by 1.4 m wide by 2.4 m long and were constructed with a uniform size sand backfill, a polymeric geogrid reinforcement material with appropriately scaled stiffness, and a structural full-height rigid panel facing. The wall toe was constructed to simulate a perfectly hinged toe (i.e. toe allowed to rotate only) in one model and an idealized sliding toe (i.e. toe allowed to rotate and slide horizontally) in the other. Physical and numerical models were subjected to the same stepped amplitude sinusoidal base acceleration record. The material properties of the component materials (e.g. backfill and reinforcement) were determined from independent laboratory testing (reinforcement) and by back-fitting results of a numerical FLAC model for direct shear box testing to the corresponding physical test results. A simple elastic-plastic model with Mohr-Coulomb failure criterion for the sand was judged to give satisfactory agreement with measured wall results. The numerical results are also compared to closed-form solutions for reinforcement loads. In most cases predicted and closed-form solutions fall within the accuracy of measured loads based on ${\pm}1$ standard deviation applied to physical measurements. The paper summarizes important lessons learned and implications to the seismic design and performance of geosynthetic reinforced soil walls.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권10호
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• pp.579-583
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• 2008

A porous $Al_2O_3$, scaffold coated with tricalcium phosphate(TCP) was fabricated by replica method using polyurethane(PU) foam as a fugitive material. Successive coatings of $Al_2O_3$ and hydroxyapatite(HAp) were applied via dip coating onto polyurethane foam, which has a slender and well interconnected network. A porous structure was obtained after sequentially burning out the foam and then sintering at $1500^{\circ}C$. The HAp phase was changed to TCP phase at high temperature. The scaffold showed excellent interconnected porosity with pore sizes ranging from $300{\sim}700{\mu}m$ in diameter. The inherent well interconnected structural feature of PU foam remained intact in the fabricated porous scaffold, where the PU foam material was entirely replaced by $Al_2O_3$ and TCP through a consecutive layering process. Thickness of the $Al_2O_3$ base and the TCP coating was about $7{\sim}10{\mu}m$ each. The TCP coating was homogeneously dispersed on the surface of the $Al_2O_3$ scaffold.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2008

샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권6호
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• pp.713-722
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• 2019

Micromechanics is a technique for the analysis of composites or heterogeneous materials which focuses on the components of the intended structure. Each one of the components can exhibit isotropic behavior, but the microstructure characteristics of the heterogeneous material result in the anisotropic behavior of the structure. In this research, the general mechanical properties of a 3D anisotropic and heterogeneous Representative Volume Element (RVE), have been determined by applying periodic boundary conditions (PBCs), using the Asymptotic Homogenization Theory (AHT) and strain energy. In order to use the homogenization theory and apply the periodic boundary conditions, the ABAQUS scripting interface (ASI) has been used along with the Python programming language. The results have been compared with those of the Homogeneous Boundary Conditions method, which leads to an overestimation of the effective mechanical properties. According to the results, applying homogenous boundary conditions results in a 33% and 13% increase in the shear moduli G₂₃ and G₁₂, respectively. In polymeric composites, the fibers have linear and brittle behavior, while the resin exhibits a non-linear behavior. Therefore, the nonlinear effects of resin on the mechanical properties of the composite material is studied using a user-defined subroutine in Fortran (USDFLD). The non-linear shear stress-strain behavior of unidirectional composite laminates has been obtained. Results indicate that at arbitrary constant stress as 80 MPa in-plane shear modulus, G₁₂, experienced a 47%, 41% and 31% reduction at the fiber volume fraction of 30%, 50% and 70%, compared to the linear assumption. The results of this study are in good agreement with the analytical and experimental results available in the literature.

• 대한치과보철학회지
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• 제38권6호
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• pp.782-790
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• 2000

The mainly used polymeric material for the denture is PMMA because of its cost and easiness to handle. So it was widely used material among dentists for past decades. But the acrylic-based denture materials have several common weak points such as shrinkage after curing and lack of strength. In order to solve these problems, we adapted one of hybrid system using acrylic polymer and vinyloligosilsesquioxane(POSS). POSS, which is a well known expandable monomer during polymerization process, may eventually suppress volumetric shrinkage. And the hybrid system makes it possible for the polymer to be stable in various severe conditions. Eight different kinds of samples were designed and synthesized. Each samples were characterized with dynamic mechanical analyser(DMA) to confirm their thermodynamic properties, fractured to analyze the cross-sectional morphology of the samples. And elongation, flexural and impact tests were also executed to evaluate the mechanical properties of the samples. From the results, hybrid composites had well defined crosslinked network structure compared to the widely used denture materials, and the mechanical strength improved without changing any surface condition as increment with POSS ratio in hybrid system. Fractured morphology showed homogeneous surfaces in spite of mutli component system, therefore we can conclude that the adoption of the POSS brought the reinforcement of the denture resin.

• 폴리머
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• 제29권1호
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• pp.96-101
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• 2005

PTFE 및 PFA 등의 불소수지는 최대 연속 사용 온도가 260$^{\circ}C$에 달하는 고온 내열성 고분자 소재로서, 본 연구에서 수행된 280 $^{\circ}C$, 7주 간의 열노화에 의해서도 충분한 열적 안정성이 유지됨을 관측하였다. 그러나 기계적 강도, 융점 및 열분해 개시 온도 등의 소재적 물성이 유지됨을 의미하는 상기한 열적 안정성은 본 연구에서 수행된 코팅막으로서의 표면접촉각, 미세 모폴로지, 내스크래치성 분석에 의한 방법을 기준하면 충분하지 못하다는 것이 확인 되었다. 공기 치환율이 제어되는 기어식 노화시험기로 진행된 불소수지 코팅막의 280 $^{\circ}C$ 열노화에 대한 분석의 결과는 심각한 표면 모폴로지의 손상과 금속기재에 대한 접착력의 손실을 지적하고 있다.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권6호
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• pp.343-349
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• 2014

Currently, in order to resist the scratching of the fuel rod surface while fabricating the fuel assembly of the light-water nuclear reactor, we use a solution of nitrocellulose, an explosive material, as a dry lubricant along with its solvent. However, the demand for developing safe and harmless aqueous alternative materials for environment-conservation and field-worker safety has increased. In this study, we demonstrate the preparation of a novel aqueous resin composite using a formulation of aqueous polymeric resin, alcoholic solvent, and water. Subsequently, we characterize this composite on the basis of hardness, adhesive property, and water solubility using plates similar to the fuel rod material. The insertion test of a fuel rod coated with the YS-3 composite shows load values of $18.8-20.5kg/cm^2$, which is comparable with $18.8-20.5kg/cm^2$ of the nitrocellulose coating agent. In addition, the depth and width of longitudinal scratches caused by the YS-3 composite test are 50% higher than those of the standard. We can develop a harmless and safe aqueous dry lubricant to replace the existing NC products through field testing of 264 pieces of fuel rods, after producing 350 kg of the YS-3 prototype. The scratch test for the rod surface showed that weight of chip of YS-3 prototype was smaller than that of NC before and after solvent treatment, indicating the properties of YS-3 prototype was comparable to the counterpart.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.174-180
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• 2019

본 연구에서는 군용 차량 덮개에 사용되는 고분자 투명 필름에 대한 내후 처리 후 광학적 특성에 대해 평가 및 분석을 진행하였다. 이를 위해서 군용 차량 덮개에 대부분 사용되고 있는 고분자 투명 필름 2종을 선정하여 내후 처리를 진행 하였다. 내후 처리는 KS K 0706에 명시된 내후 시험기를 사용하여 진행하였으며, 내후 처리 시간은 각각 0시간, 40시간, 160시간, 320시간으로 하였다. 내후 처리 이후 각 시간별로 내후 처리된 시료를 바탕으로 인장강도, 신도 및 열 분해 거동, 그리고 광학적 특성(광 투과율 및 흐림도)을 분석하였다. 분석 결과 2종 고분자 투명 필름 모두 처리 시간이 증가함에 따라 인장강도는 감소-증가-감소의 경향을 보이고 신도는 반대경향을 보임을 확인하였다. 또한 처리 시간이 길어질수록 열분해 온도가 점차 낮아지는 현상을 확인할 수 있었다. 마지막으로 광학적 특성의 경우 내후처리 시간이 길어질수록 투과율은 감소하고 흐림도는 증가하는 경향을 보였으나 일정 시간 이후에는 거의 유사한 변화거동을 보임을 알 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.105-110
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• 2021

의료기관에서 최근 많이 사용되고 있는 친환경 소재 방사선 차폐체는 시트 형태로 제작되어 Apron의 재료로 활용되고 있다. 친환경 Apron의 차폐성능은 납당량을 기준으로 제시되고 있으며, 납당량은 0.25~0.50mmPb로 제시되고 있다. 납이 주재료 사용되는 차폐체인 경우 납의 우수한 가공성으로 인해 두께로 차폐성능을 조절할 수 있다. 그러나 친환경 차폐시트는 차폐재료의 함량, 베이스 재료인 고분자 물질의 물성, 공정과정의 기술적 차이에 따라 차폐성능이 변화되어 두께 기준의 차폐성능을 제어하기가 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 두께를 기준으로 차폐시트를 제작하여 차폐성능을 평가, 비교하였다. 동일한 시트 제작공정을 제시하여 두께를 제어할 수 있는 캘린더 공정의 압연 기술을 적용하였고 여러층의 적층 구조와 단일 구조로 제작된 두 시트의 두께별 차폐성능을 비교하여 5%대의 차이를 관찰하였다. 그 결과 여러 층으로 차폐한 적층 구조 차폐시트가 더 효과적임을 증명하는 동시에 두께 중심의 차폐성능의 가능성을 제시하였다.