• 한국안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.48-52
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• 2013

This study was carried out, using toxicity test apparatus, to analyze toxic gases of heat insulation material and adhesives of composite panels used for the architectural surface material when a fire occurs. The findings of this study show that CO, $CO_2$, HCOH, $CH_2CHCN$ and $NO_x$ were detected from styrofoam, reinforced styrofoam, polyurethane foam and glass fiber, but in the case of the polyurethane foam, HCl and HCN were detected as well. All the architectural adhesives released CO, $CO_2$ and $NO_x$, but HCHO was only detected from the adhesives for styrofoam, wood, tile, windows and doors; $CH_2CHCN$ was only from those for wood and stone; $C_6H_5OH$ was only from those for wood. The toxicity index was also measured for architectural surface material and adhesives. Polyurethane foam showed the highest index, 11.7, and glass fiber was followed as 6.8. Reinforced styrofoam showed 5.7 and styrofoam revealed the least 4.9. In the case of architectural adhesives, the highest ranking was those for stone 7.4, windows and doors 6.1, wood 5.3, tile 3.8, and styrofoam 3.7 were followed, respectively.

• Carbon letters
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• 제11권2호
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• pp.96-101
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• 2010

Dispersion of the functionalized multiwalled nanotubes (MWNT) in the polyurethane (PU) matrix and DC conductivity of the MWNT/PU composites are investigated with the oxidation conditions, the kind of surfactants and their content. First, the most optimal surfactant type and its critical micelle concentration in the MWNT suspension are determined as a cationic surfactant, benzalkonium chloride (BKC) of 0.6 wt.% to the MWNT content from DEA and FESEM results. All the MWNT oxidized under several conditions are negatively charged and functionalized with carboxylic group, whereas the degree of damage is different from oxidation conditions. In addition, each MWNT/PU composite derived from several oxidation conditions shows different DC conductivity at a characteristic MWNT content. It is found that in order to enhance DC conductivity of the polymeric composites containing the oxidized MWNT the better dispersion of MWNT should be obtained by effective functionalities and surfactant adsorption with preserving the intrinsic geometry of pristine MWNT.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권2호
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• pp.133-148
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• 2019

This paper reports on the energy absorption characteristics of a lattice-web reinforced composite sandwich cylinder (LRCSC) which is composed of glass fiber reinforced polymer (GFRP) face sheets, GFRP lattice webs, polyurethane (PU) foam and ceramsite filler. Quasi-static compression experiments on the LRCSC manufactured by a vacuum assisted resin infusion process (VARIP) were performed to demonstrate the feasibility of the proposed cylinders. Compared with the cylinders without lattice webs, a maximum increase in the ultimate elastic load of the lattice-web reinforced cylinders of approximately 928% can be obtained. Moreover, due to the use of ceramsite filler, the energy absorption was increased by 662%. Several numerical simulations using ANSYS/LS-DYNA were conducted to parametrically investigate the effects of the number of longitudinal lattice webs, the number of transverse lattice webs, and the thickness of the transverse lattice web and GFRP face sheet. The effectiveness and feasibility of the numerical model were verified by a series of experimental results. The numerical results demonstrated that a larger number of thicker transverse lattice webs can significantly enhance the ultimate elastic load and initial stiffness. Moreover, the ultimate elastic load and initial stiffness were hardly affected by the number of longitudinal lattice webs.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.499-506
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• 2011

본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 복합소재 교량용 방호울타리의 성능을 분석하였다. 복합소재 방호울타리는 SB4등급을 선정하였다. 복합소재의 적층을 고려하기 위해 LS-DYNA에서 제공하는 재료모델 MAT58을 사용하였다. 복합소재는 섬유와 수지의 종류 및 섬유의 방향에 따라 성능이 상이하다. 수지는 폴리우레탄, 섬유는 유리섬유를 사용하였다. 본 논문에서는 섬유의 방향성이 다른 3가지 적층 설계안에 대해서 충돌 시뮬레이션을 수행하여 성능을 비교 평가하였다. 실차충돌 실무 업무편람에 따라 구조적 강도성능, 탑승자 보호성능, 충돌 후 차량의 거동, 가드레일의 비산에 대한 성능 평가를 실시하였다. 그 결과 적층 설계의 횡 방향 섬유의 양이 많아질수록 충돌 시뮬레이션에서 더 좋은 성능을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권5호
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• pp.435-441
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• 2014

Silicon carbide-based ceramics and their composites have been studied for application to fusion and advanced fission energy systems. For fission reactors, $SiC_f$/SiC composites can be applied to core structural materials. Multilayered SiC composite fuel cladding, owing to its superior high temperature strength and low hydrogen generation under severe accident conditions, is a candidate for the replacement of zirconium alloy cladding. The SiC composite cladding has to retain its mechanical properties and original structure under the inner pressure caused by fission products; as such it can be applied as a cladding in fission reactor. A hoop strength test using an expandable polyurethane plug was designed in order to evaluate the mechanical properties of the fuel cladding. In this paper, a hoop strength test of the multilayered SiC composite tube for nuclear fuel cladding was simulated using FEA. The stress caused by the plug was distributed nonuniformly because of the friction coefficient difference between the inner surface of the tube and the plug. Hoop stress and shear stress at the tube was evaluated and the relationship between the concentrated stress at the inner layer of the tube and the fracture behavior of the tube was investigated.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.74-82
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• 1999

폴리 우레탄 폼 코아 샌드위치 복합재료의 정적 및 피로 특성에 대하여 연구하였다. 유리 섬유강화 스킨과 중합의 폼 코아를 갖는 비스티칭, 스티칭, 스티프너의 세 종류 시편이 사용되었다. 특히 스티칭 샌드위치 구조는 두께 방향에 대하여 폴리에스터와 유리섬유를 꼬아서 부가적인 구조 보강이 코아의 상하 표면을 통하여 꿰멘 구조로 층간분리를 최소화하기 위해 샌드위치 구조 패널을 스티칭하여 만들고 수지는 수지의 유동 온도에서 수지의 낮은 점도 특성을 이용하여 스티칭 섬유에 침투시켜 함께 경화하였다. 스티칭 섬유가 $50{\times}50{\;}mm$의 간격으로 스티칭된 시편 및 스티프너 시편의 굽힘강도는 비스티칭 시편과 비교하여 각각 50%및 10배 이상으로 향상되었다. 최대 하중의 20%크기로 $10^6$ 피로 사이클을 받은 후, 비스티칭 시편의 굽힘 피로강도는 정적 굽힘강도와 비교하여 27%까지 감소되었고, 스티칭된 시편은 39%,그리고 스티프너에 의하여 보강된 시편은 20%정도 감소되었다. 폴리우레탄 폼 코아의 에이징 효과를 입증하기 위해, 피로 시험 후 샌드위치 시편의 표면 적층의 손상은 초음파 C-scan장비를 사용하여 검출하였다. 초음파 C-scan결과로부터 피로 시험동안 손상 받은 어떤 결함도 없었다 이는 피로 사이클동안 폼 코아 샌드위치 구조에 대한 굽힘강도의 감소는 폴리우레탄 폼이 에이징되어 발생하는 것을 의미한다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.71-77
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• 2001

불포화 폴리에스테르 수지(unsaturated polyester,UP)는 대표적인 열경화성 수지로 점도가 낮아 다양한 복합재료 공정을 용이하게 이용할 수 있어 범용 복합재료 수지로 많이 쓰이고 있다. 그러나 UP는 경화 후 부피가 5-8%정도 감소하고 알칼리에 약하며 brittle하다는 결점을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 다양한 종류의 첨가제와의 블렌딩을 통하여 해결하려는 연구들이 수행되어지고 있다. 본 연구에서는 UP말단에 폴리우레탄(polyurethane, PU)을 도입하여 강인성을 향상시키고 이때 폴리우레탄의 soft segment인 폴리올이 UP/PU 고분자 네트워크 혼합체의 강인성에 미치는 영향을 살펴보았다. UP 말단 히드록실기에 메틸디이소시아네이트(methyldiisocyanate, MDI)를 먼저 반응시킴으로써 PU를 UP말단에 도입할 수 있었다. UP에 대한 PU의 함량이 2 wt%일 때가 가장 높은 강인성 값을 보였다. 이는 UP와 PU의 결합에 의한 효과이며 그 이상일 때 강인성 값들이 감소하는 것은 미반응물로 존재하는 폴리올 때문인 것으로 보여진다. 그리고 폴리올의 분자량이 증가할수록 분자의 움직임이 떨어지게 되어 충분히 반응에 참여하지 못하기 때문에 강인성 값은 떨어지는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.289-296
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• 2023

본 논문에서는 밀리미터파 대역 전자파 흡수 소재로 알려진 M형 육방정계 페라이트의 하소 온도에 따른 전자기적 특성과 전자파 흡수 특성에 대해 분석하였다. 용융염 기반 Sol-gel법으로 합성된 M형 페라이트는 850℃ 이상의 하소 온도에서 모두 단상의 M형 결정구조를 가지며 하소 온도가 증가함에 따라 합성된 입자의 크기가 증가하였다. 또한 하소 온도가 증가함에 따라 포화자화는 조금씩 증가하는 반면 보자력은 1050℃에서 최대값을 보이며 그 이상의 하소 온도에서 급격히 감소하였다. M형 페라이트가 70 wt% 포함된 TPU 복합재를 제조한 후 강자성 공명이 발생되는 Q(33-50 GHz) 및 V(50-75 GHz) band 대역에서 복소 유전율/ 투자율을 측정한 결과 약 50 GHz 주파수 대역에서 강자성 공명에 의한 강한 자성손실을 확인하였다. 측정된 결과를 바탕으로 M형 페라이트 복합재의 반사손실을 계산한 결과 1250℃의 온도에서 하소된 M형 페라이트 복합재는 약 0.5 mm의 얇은 두께로도 강자성 공명이 일어나는 52 GHz 주파수 대역에서 -20 dB 이상의 우수한 전자파 흡수 성능을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권2호
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• pp.250-263
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• 2001

The up and down speed of heddle frames that produce woven cloth by insertion of weft yarns between warp yarns has been increased recently much for productivity improvement, which induces higher inertial stresses and vibrations in the heddle frame. the heddle frame is required to reduce its mass because the heddle frame contributes the major portion of the stresses in the heddle frames during accelerating and decelerating. Conventional aluminum heddle frames have fatigue life of around 5 months at 550rpm due to their low fatigue flexural strength as well as low bending stiffness. In this work, since carbon/epoxy composite materials have high specific fatigue strength(S/p), high specific modulus(E/p), high damping capacity and sandwich construction results in lower deflections and higher buckling resistance, the sandwich structure composed of carbon/epoxy composite skins and polyurethane foam were employed for the high-speed heddle frame. The design map for the sandwich beams was accomplished to determine the optimum thickness and the stacking sequences for the heddle frames. Also the effects of the number of ribs on the stress of the heddle frame were investigated by FEM analyses. Finally, the high-speed heddle frames were manufactured with sandwich structures and the static and dynamic properties of the aluminum and the composite heddle frames were tested and compared with each other.

• 한국분말재료학회지
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• 제27권4호
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• pp.325-332
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• 2020

In this study, the effects of kaolin addition on the properties of reticulated porous diatomite-kaolin composites are investigated. A reticulated porous diatomite-kaolin composite is prepared using the replica template method. The microstructure and pore characteristics of the reticulated porous diatomite-kaolin composites are analyzed by controlling the PPI value (45, 60, and 80 PPI) of the polyurethane foam (which are used as the polymer template), the ball-milling time (8 and 24 h), and the amount of kaolin (0-50 wt. %). The average pore size decreases as the amount of kaolin increases in the reticulated porous diatomite-kaolin composite. As the amount of kaolin increases, it can be determined that the amount of inter-connected pore channels is reduced because the plate-shaped kaolin particles connect the gaps between irregular diatomite particles. Consequently, a higher kaolin percentage affects the overall mechanical properties by improving the pore channel connectivity. The effect of kaolin addition on the basic properties of the reticulated porous diatomite-kaolin composite is further discussed with characterization data such as pore size distribution, scanning electron microscopy images, and compressive strength.