• 한국농공학회논문집
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• 제58권3호
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• pp.21-27
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• 2016

This study was performed to evaluate engineering properties of carbon and glass fiber reinforced recycled polymer concrete. Fiber reinforced recycled polymer concrete were used recycled aggregate as coarse aggregate, natural aggregate as fine aggregate, $CaCO_3$ as filler, unsaturated polyester resin as binder, and carbon and glass fiber as fibers. The compressive and flexural strength of carbon fiber reinforced recycled polymer concrete were in the range of 68~81.5 MPa and 19.1~21.5 MPa at the curing 7days. Also, the compressive and flexural strength of glass fiber reinforced recycled polymer concrete were in the range of 69.4~85.1 MPa and 19~20.1 MPa at the curing 7days. Abrasion ratio of carbon and glass fiber reinforced recycled polymer concrete were decreased 21.6 % and 11.6 % by fiber content 0.9 %, respectively. After impact resistance test, drop numbers of initial and final fracture were increased with increase of fiber contents. Accordingly, carbon fiber and glass fiber reinforced recycled polymer concrete will greatly improve the hydraulic structures, underground utilities and agricultural structures.

• KCI Concrete Journal
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• 제14권4호
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• pp.161-169
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• 2002

The mechanical properties of fiber reinforced porous concrete for use as a planting material were investigated in this study. Changes in physical and mechanical properties, subsequent to the addition of carbon fiber and silica fume, were studied. The effects of recycled aggregate were also evaluated. The applicability as planting work concrete material was also assessed. The results showed that there were no remarkable changes in the void and strength characteristics following the increase in proportion of recycled aggregate. Also, the mixture with 10% silica fume was found to be the most effective for strength enforcement. The highest flexural strength was obtained when the carbon fiber was added with $3\%$. It was also noticed that PAN-derived carbon fiber was superior to Pitch-derived ones in view of strength. The evaluation of its usage for vegetation showed that the growth of plants was directly affected by the existence of covering soil, in case of having the similar size of aggregate and void.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.655-660
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• 2002

The purpose of this study is to analyze void ratio, coefficient of water permeability, and strength characteristics when silica fume and carbon fibers were added in order to improve the strength of porous concrete, and when recycled aggregates were used. Comparing with the case that recycled aggregate was not used, as the replacement ratio of recycled aggregate increased, the differences in void ratios and strength characteristics were decreased. In the case that silica fume was used, the content of 10% silica fume was most effective in improving strength. In the case that carbon fibers were used, the content of 3% carbon fiber were good to achieve the highest flexural strength, and Pan-derived CF was much better than pitch-derived CF in improving these effects.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.896-899
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• 2002

Microcellular foaming Process has several merits, impact strength elevation, thermal insulation, noise insulation, and raw material saving etc. This method make the glass transition temperature of polymers low, and diminish the residual stress of polymers. This characteristics of Microcellular foaming process influences the physical properties of recycled polymers. This paper describes about the impact strength change of Microcellular foamed recycled ABS.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.168-175
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• 2015

탄소섬유 강화 복합재료는 높은 비강도 및 비강성을 가지기 때문에 자동차 산업, 선박, 우주 항공 산업과 같은 다양한 산업 분야에 적용되어 왔으며, 수요가 점차 증가하고 있다. 탄소섬유 강화 복합재료에는 기지재로 주로 에폭시(Epoxy)와 같이 점도가 낮고 젖음 특성이 우수하며 강도가 양호한 열경화성(Thermosetting) 수지가 사용된다. 열경화성 수지는 우수한 물리적 특성을 나타내지만 재사용이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 재사용이 가능한 탄소섬유 강화 열가소성 수지(Thermoplastic) 복합재료 개발 및 탄소섬유 재사용에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 열분해 방법을 사용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료로부터 탄소섬유와 수지를 분리하여 탄소섬유를 재활용하였다. 에폭시의 분해도(Degree of decomposition)는 열중량분석기(TGA)와 시차 주사현미경(SEM)을 통해 확인하였다. 수지로부터 분리해낸 탄소섬유는 절단(Cutting)과 그라인딩(Grinding) 방법을 거쳐 탄소섬유 복합재료 시트(Sheet)를 제조하였다. 재활용 탄소 섬유로 제조된 탄소섬유 시트는 각각 다른 냉각조건에서 결정화 엔탈피(Crystallization enthalpy)와 기계적 특성, 표면과 단면의 형태를 분석하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.429-435
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• 2020

본 연구에서는 탄소계 섬유를 이용하여 EMP차페 시멘트 개발을 위해 저 직경 카본섬유 사용량에 따른 시멘트 페이스트의 물리적 특성과 EMP차폐 성능평가를 실시하였다. 사용된 저 직경 카본섬유의 길이는 100㎛의 크기로서 육안으로는 분말형태를 나타내기 때문에 시멘트 혼화재 개념으로 사용하였다. 실험결과 저 직경 카본섬유 시멘트 사용량 대비 5% 사용 하였을시 압축강도 및 EMP차폐에 효과가 있었으며 그 이상의 사용시에는 차폐효과는 증가 하지 않았다. 또한 실험체 두께에 따른 EMP차폐성능 검토 결과 저 직경 카본섬유가 사용되지 않은 Plain은 두께에 따른 차폐율 증가 효과가 없었으나 저 직경 카본섬유가 사용된 실험체들은 두께 증가에 따라 차폐성능이 증가 하였다. 따라서 저 직경 카본섬유 사용량과 실험체 두께에 따른 성능을 비교평가 하였을시 EMP차폐율 증가시키기 위해서는 저 직경 카본섬유 사용량은 5%가 최적이며 사용량을 증가시키는 것보다 두께를 증가시키는 방법이 효과적일 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제35권4호
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• pp.242-247
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• 2022

본 연구는 기존의 폐CFRP를 재활용하여 얻은 재생 탄소섬유를 다시 CFRP 제조에 활용하는 대신 탄소를 모재로 구성하는 탄소/탄소 (Carbon/Carbon, C/C) 복합소재를 제조하는 원료로 활용하기 위한 것이다. 먼저 일반적으로 많이 활용되는 에폭시수지 복합재료의 열분해 공정에 산화-불활성 분위기 변환 기술을 적용하여 1~2% 수준의 잔탄률을 19%까지 향상시켰으며, 이를 통해 에폭시수지 활용 C/C 복합재료 제조 가능성을 확인하였다. 다만, 산화-불활성 분위기 제어를 통한 열분해 공정으로 얻은 탄소의 경우 산소결합도가 높아 추후 개선 연구가 필요한 것으로 나타났다. 또한, 폐CFRP를 열분해 열처리 후 파쇄 및 해쇄 공정을 통해 단섬유 C/C 복합재료 시험편을 제조하였으며 이에 대한 기계적 물성 평가를 통해 최적 공정 조건을 도출하였다.

• Advances in materials Research
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• 제13권3호
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• pp.173-181
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• 2024

Fly ash, plastic waste, and clay are mineral materials and residues commonly found in Malaysia. In this study, these materials were fully utilized as raw materials for synthesizing carbon nanotubes (CNTs). Recycled polypropylene, previously used as a food container, served as a carbon source. Fly ash and clay were explored as potential substrates for CNTs growth. The recycled polypropylene was thermally decomposed at 900 ℃ in an inert environment for 90 minutes. Carbon atoms released during this process were deposited on fly ash and clay substrates, which had been immersed in a ferrocene solution to provide a metal catalyst for CNTs growth. The deposited products were characterized using a Scanning Electron Microscope (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD). Morphological analysis revealed that both fly ash and clay were coated with fiber-like structures, confirmed to be CNTs based on a diffraction peak around 26° from the XRD pattern. In conclusion, clay and fly ash demonstrate the potential to be utilized as substrates for CNTs formation.

• Carbon letters
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• 제23권
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• pp.22-29
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• 2017

The compressive strength and electrical resistance of pitch-based carbon fiber (CF) in cementitious materials are explored to determine the feasibility of its use as a functional material in construction. The most widely used CFs are manufactured from polyacrylonitrile (PAN-based CF). Alternatively, short CFs are obtained in an economical way using pitch as a precursor in a melt-blown process (pitch-based CF), which is cheaper and more eco-friendly method because this pitch-based CF is basically recycled from petroleum residue. In the construction field, PAN-based CFs in the form of fabric are used for rehabilitation purposes to reinforce concrete slabs and piers because of their high mechanical properties. However, studies have revealed that construction materials with pitch-based CF are not popular. This study explores the compressive strength and electrical resistances of a cement paste prism using pitch-based CF.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.176-183
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• 2022

저전력 사용이 가능한 발열콘크리트를 제작하기 위하여 시멘트 모르타르에 고순도 폐CNT를 혼입하였으며, 모르타르의 전도율을 향상시키기 위하여 압축강도를 제어하는 수준에서 탄소섬유와 폐음극재를 활용하고자 하였다. 사용된 폐CNT는 다중벽 CNT의 함유량이 많은 것으로 분석되었고, 모르타르 배합시 분산성을 높이기 위하여 액상형으로 치환하여 사용하였다. 모르타르 발열시 태양광 등에 의한 소형 자가발전 설비를 활용하고 전자파를 최소화하기 위하여 DC 24 V이하의 전력 사용시의 모르타르의 온도 변화를 평가하였다. 액상형 폐CNT를 적용하고, DC 24 V의 전압을 도입한 경우 200 × 100 × 50 mm 블럭 시험편에서 60 ℃까지 상승하였으며, 액상형 폐CNT와 탄소섬유, 폐음극재를 모두 사용한 경우에는 DC 12 V에서도 55 ℃이상까지 온도가 상승하여 현장 적용성이 충분한 것으로 판단되었다. 특히 발열에너지 변화량에 있어서도 다른 변수들과 비교하여 효과적인 것으로 나타났다.