Singh R. Arvind;Yoon Eui-Sung;Kim Hong Joon;Kong Hosung;Jeong Hoon Eui;Suh Kahp Y.
KSTLE International Journal
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v.6
no.2
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pp.33-38
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2005
Submicron-scale patterns made of polymethyl methacrylate (PMMA) were fabricated on silicon-wafer using a capillarity-directed soft lithographic technique. Polyurethane acrylate (PUA) stamps (Master molds) were used to fabricate the patterns. Patterns with three different aspect ratios were fabricated by varying the holding time. The patterns fabricated were the negative replica of the master mold. The patterns so obtained were investigated for their adhesion and friction properties at nano-scale using AFM. Friction tests were conducted in the range of 0-80 nN. Glass (Borosilicate) balls of diameter 1.25 mm mounted on cantilever (Contact Mode type NPS) were used as tips. Further, micro-friction tests were performed using a ball-on-flat type micro-tribe tester, under reciprocating motion, using a soda lime ball (1 mm diameter) under a normal load of 3,000 mN. All experiments were conducted at ambient temperature ($24{\pm}1^{\circ}C$) and relative humidity ($45{\pm}5\%$). Results showed that the patterned samples exhibited superior tribological properties when compared to the silicon wafer and non-patterned sample (PMMA thin film) both at the nano and micro-scales, owing to their increased hydrophobicity and reduced real area of contact. In the case of patterns it was observed that their morphology (shape factor and size factor) was decisive in defining the real area of contact.
Due to the high price volatility and environmental concern of petroleum, biofuels such as bioethanol produced from lignocellulosic biomass have attracted much attention. It is also expected that the amount of lignin residue generated from pretreatment of lignocellulosic biomass will increase as the volume of cellulosic bioethanol increases. Lignin is a natural aromatic polymer and has very complex chemical structures with chemical functional groups. Chemical modification of lignin such as oxypropylation and epoxidation has also been applied to the production of value-added bioplastics such as polyurethane and polyester with enhanced thermal and mechanical properties. In addition, lignin can be used for carbon fiber production in automobile industries. This review highlights recent progresses in utilizations and chemical modifications of lignin for the production of bioplastics, resins, and carbon fiber.
Choe, Yeong-Rak;Kim, Jeong-Hyeon;Kim, Jong-Min;Park, Sungkyun;Park, Kang Hyun;Lee, Jae-Myung
Journal of Ocean Engineering and Technology
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v.30
no.5
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pp.349-355
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2016
Divinycell, which functions as both insulation and a supporting structure, is generally applied in the NO96-type liquefied natural gas (LNG) insulation system. Polymer-material-based Divinycell, which has a high strength and low weight, has been widely used in the offshore, transportation, wind power generation, and civil engineering fields. In particular, this type of material receives attention as an insulation material because its thermal conductivity can be lowered depending on the ambient temperature. However, it is difficult to obtain research results for Divinycell, even though the component materials of the NO96-type LNG cargo containment system, such as 36% nickel steel (invar steel), plywood, perlite, and glass wool, have been extensively studied and reported. In the present study, temperature and strain-rate dependent compressive tests on Divinycell were performed. Both the quantitative experimental data and elastic recovery are discussed. Finally, the mechanical characteristics of Divinycell were compared to the results of polyurethane foam insulation material.
Waterborne polyurethanes (WPUs) based on isophorone diisocyanate and mixed polyols of poly(tetramethylene glycol) (PTMG)/polycarbonate diol (PCD) were synthesized. The variation of mechanical and dyeing properties and alkali resistance of the WPU films were analyzed according to the polycarbonate (PC) content. The tensile strength of the films increased and the elongation at break decreased with the PC content in the WPU film. The incorporation of PC component in the WPU film did not affect the alkaline hydrolysis behavior. The synthesized WPU solutions were used as impregnating resins for the production of PET artificial leathers. The prepared WPU resins showed the good color fastness to washing, rubbing, and light of the artificial leather fabrics. The improvement of the properties became greater with the PC content in the WPU resin.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2017.05a
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pp.259-259
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2017
국내 하천에는 하천을 가로지르는 보나 낙차공과 같은 횡단구조물이 약 5만여개에 달하고 있다. 이러한 횡단구조물은 작업의 용이성 및 높은 강도로 인해 오랜 시간 콘크리트 소재로 사용되어 왔다. 기존 콘크리트 소재의 공법은 설치되어 있는 한 세굴 방지에 좋은 효과를 발휘한다는 장점이 있지만 포설된 공법은 시간이 지남에 따라 마모되거나 소실되는 문제가 발생되며, 최종적으로 하천횡단구조물의 안전성 및 심미성에도 영향을 미치게 된다. 이와 더불어 최근 기후변화로 인해 강우량의 증대 및 집중호우 등의 돌변하는 하천환경변화에 대한 적용 가능한 기술이 미비한 실정이다. 이러한 문제와 더불어 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 자연친화적 하천 및 생태복원 하천에 대한 하천 수질 및 생태학적 건강성에 대한 연구의 관심이 높아지고 있다. 최근 연구결과에 따르면 콘크리트 소재를 활용하여 횡단구조물을 설치할 경우, 콘크리트 소재의 문제점으로 제기되는 납, 크롬 등과 같은 중금속 용출과 석회석으로부터 유출되는 강염기성 물질로 인한 하천의 수질악화와 수생 생물이 독성환경에 노출되어 다양한 환경 생태학적 문제를 발생시킬 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 콘크리트 소재의 대안으로 무 저독성 소재인 식물성 폴리우레탄을 이용하여 연구를 수행하였다. 기초 조사를 통해 콘크리트 소재의 대안으로 사용가능성을 확인하기 위하여 식물성 폴리우레탄의 물리적 강도를 확인하였으며, 환경에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대한 생태학적 건강성을 확인하였다. 품질 특성은 바인딩강도, 내구성, 압축강도, 휨강도, 투수계수 등을 확인하였으며, 생태학적 건강성을 확인하기 위하여 양서 파충류의 독성 실험, 어류 독성평가, 부착조류에 대한 실험을 수행하였다. 이러한 결과를 바탕으로 시범지역인 대청천 일부 구간에 대하여 계절별 물리/화학/생물(식생, 어류, 저서동물)에 대한 모니터링을 수행하였다. 또한 홍수 전 후의 하상변동을 통해 개발기술의 안전성을 확인하였다.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.43
no.1
s.145
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pp.119-127
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2006
Recently as a result of excessive development. pollution of the coast and occurrence of a typhoon year after year, fishermen suffer heavy losses in fish farming which is the one of the most important earnings ways. For solution of these problems, we need to go out into the open sea from an inland sea. In this study we suggested new fish cage which makes up for the structural weakness of existing wooden fish cages. It can farm fishes in the open sea of high wave and current with no damages from a typhoon. We substituted TPU(Thermoplastic Polyurethane) air chamber for existing styrofoam flotage which was harmful to the environment and impermanent. We used PE(Polyethylene) pipes for the maintenance of formation and the prevention of buoyancy loss caused by a breakdown of flotage. PE b rackets were designed to combine PE pipes with TPU air-chamber flotage. It has good strength and light weight. As a result of modeling test. it is great in buoyancy, strength and flexibility against wave. Because it can control buoyancy arbitrarily, moreover, we expect that it will reduce damages of a red water by applying it as semi-submerged fish cages.
Park, Juhan;Kim, Taeyoon;Kim, Dong Ho;Moon, Jin-Bok;Chung, Ildoo
Journal of Adhesion and Interface
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v.13
no.4
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pp.163-170
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2012
Although ${\beta}$-cyclodextrin (${\beta}$-CD) has been used as medicine, agrichemical, food, cosmetic, antioxidant, anti-volatile agent, anti-hygroscopic agent, fading-protecting agent, and emulsifier due to its ability to form inclusion complex by enclosing another molecule (guest molecule), it has been restricted in practical application because of its low solubility in water and organic solvent. In this study, ${\beta}$-CD derivative as a new polyol with inclusion characteristics against Bisphenol A and cyclopropane, foaming agent for polyurethane (PU), and with improved solubility was synthesized, characterized and used to formulate rigid PU foam with better thermal conductivity and compressive strength compared to that from commercial polyols.
Kim, Jae-Beum;Chung, Kyung-Ho;Chun, Young-Sik;Jung, Jin-Soo;Chang, Young-Wook
Elastomers and Composites
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v.33
no.4
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pp.267-273
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1998
Isocyante terminated urethane prepolymers were synthesized by the reaction of 4,4'-dimethyl phenyldiisocyanate(MDI) and ester type polyols such as ethylene glycol/ butanediol adipate(EBA), neopentylglycol/butanediol adipate (NBA) and hexanediol adipate (HA) . All of the NCO-terminated urethane prepolymers are solid at room temperature, but they become mobile enough to be disposed onto a substrate upon heating about $80^{\circ}C$. Subsequently, they are solidified and cured through the reaction with moisture. Tensile behavior of the ore-thane hotmelt exhibits characteristic features depending on the type of polyol. The adhesive strength determined by single lap shear joint is higher in order of HA, NBA and EBA based ore thane hotmelt, which can be correlated with the magnitude of breaking energy of the cured films. The failure mode are cohesive for all cases and the adhesive strength increases as the test is performed faster. This indicates that the strength of the adhesive joint is primarily dependent upon the bulk properties of the adhesives.
Proper seat design is critical to the safety, comfort, and ergonomics of automotive driver's seats. To ensure effective seat design, quantitative methods should be used to evaluate the characteristics of automotive seats. This paper presents a system that is capable of simultaneously monitoring body pressure distribution and surface deformation in a textile material. In this study, a textile-based capacitive sensor was used to detect the body pressure distribution in an automotive seat. In addition, a strain gauge sensor was used to detect the degree of curvature deformation due to high-pressure points. The textile-based capacitive sensor was fabricated from the conductive fabric and a polyurethane insulator with a high signal-to-noise ratio. The strain gauge sensor was attached on the guiding film to maximize the effect of its deformation due to bending. Ten pressure sensors were placed symmetrically in the hip area and six strain gauge sensors were distributed on both sides of the seat cushion. A readout circuit monitored the absolute and relative values from the sensors in realtime, and the results were displayed as a color map. Moreover, we verified the proposed system for quantifying the body pressure and fabric deformation by studying 18 participants who performed three predefined postures. The proposed system showed desirable results and is expected to improve seat safety and comfort when applied to the design of various seat types. Moreover, the proposed system will provide analytical criteria in the design and durability testing of automotive seats.
This study evaluated the multi-bonding performances of timbers as well as those of reinforcement and timber to obtain data for preparing guidelines regarding the use of timbers as large structural members. For the multi-bonding performances of timbers, four types of bonding surfaces were prepared according to the pith position. For the bonding performances of FRP (fiber-reinforced plastic)/steel plate and timber, a total of 11 types of specimens were produced for the selection of the appropriate adhesive. The bonding performances of the produced specimens were evaluated through a water soaking delamination test, a water boiling delamination test, and a block shear strength test. The test results showed that the bonding strength of the bonding surface according to the pith position was highest in the specimen for which the two sections with the pith at the center of the cross-section on timber and between the bonding surfaces (the tangential and radial sections were mixed) were bonded. Furthermore, the specimens for which the section (radial section) with the pith on the bonding surface of the timber was bonded showed a high delamination percentage. The results of the block shear strength test showed that the bonding section did not have a significant effect on the shear strength, and that the measured wood failure percentage was higher than the KS standard value. The PVAc adhesive showed the highest bonding strength between larix timber and GFRP (glass FRP). Furthermore, the epoxy and polyurethane adhesives showed good bonding strength for CFRP (carbon FRP) and structure steel, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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