• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.514-522
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• 2022

본 연구에서는 시멘트 복합체에 시멘트계 재료로 구성된 자기치유 캡슐을 적용하여 콘크리트 구조물의 자기치유 성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 PCC(Powder Compacted Capsule) 크기 및 혼입율에 따른 모르타르의 공학적 특성을 비교ㆍ분석하였다. 이를 위해 PCC 크기 및 혼입율에 따른 모르타르의 유동성, 압축강도, 하중재부하 시험, 탄산화, 초음파속도, 투수 특성 등을 측정하였다. 측정 결과, PCC의 혼입율이 증가할수록 유동성과 압축강도가 증가하였으며, 치유특성 검토를 위해 진행한 하중재부하 시험의 경우 03PC 배합에서 PCC 혼입율이 증가할수록 치유율이 증가하였다. 정수위투수 시험의 경우 PCC를 사용할 경우 유출수량 감소율이 Plain 배합에 비해 최대 35 % 높은것으로 나타났으며, 크기 0.3~0.6 mm의 PCC를 15 % 혼입할 시 모르타르의 균열 치유율 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.190-193
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• 2004

Two different diene monomers [dicyclopentadiene (DCPD) and 5-ethylidene-2-norbomene (ENB)] as self­healing agent for polymeric composites were microencapsuled by in-situ polymerization of urea and formaldehyde. The healing agents were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA). Exothermic reaction and glass transition temperature from DSC and storage modulus (G') and tan $\delta$ from DMA curves were analyzed for the samples cured for 5 min and 24 h in the presence of different amounts of catalyst. Micorcapsules were successfully formed for both diene monomers. Microcapsules containing the healing agent were manufactured and its thermal properties were characterized by thermo gravimetric analysis (TGA). Optical microscope (OM) and particle size analyzer (PSA) were employed to observe morphology and size distribution of microcapsules, respectively. Comparison of the two self-healing agents and their microcapsules with the two was made in this study.

• Composites Research
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• 제28권6호
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• pp.395-401
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• 2015

본 연구에서는 자가손상보수에 적용되는 Grubbs' catalyst의 열안정성과 자가치료제와의 반응성을 조사하였다. 이를 위해 제조사에서 공급된 4종류를 고려하였으며 제조사에서 공급받은 상태와 기계적으로 분쇄시킨 상태로 시험하였다. 자가치료제는 Dicyclopentadiene (DCPD)과 5-ethylidene-2-norbonene (ENB)을 적절한 비율로 혼합한 4종류를 고려하였다. 촉매의 열안정성을 조사하기 위해 시차주사 열량측정장치를 통해 온도에 따른 열흐름 변화를 측정하였다. 자가치료제와의 반응성을 평가하기 위해 촉매와 혼합된 자가치료제의 반응열을 측정하였다. 이때 촉매는 자가치료제와 반응할 때의 최대온도와 최대온도 도달시간을 고려하여 Fluka Chemika Grubbs' catalyst를 적용하였다. 연구결과에 따르면 촉매는 제조사에 따라 다른 형상을 나타내며 입자의 크기가 작은 촉매가 자가치료제와 높은 반응성을 나타내었다. ENB의 혼합비가 높은 자가치료제가 촉매와 혼합되면 최대온도는 증가하고 최대온도 도달시간은 빨라졌다. 또한 촉매의 양이 많을수록 최대온도는 높아지고 최대온도 도달시간은 빨라졌다. 촉매의 열안정성과 자가치료제와의 반응성을 고려할 때 0.5 wt% 촉매와 D3E1 자가치료제가 자가손상보수를 위한 최적 조건임을 알 수 있었다. 마지막으로 노출된 분위기 온도에 따라 촉매에 열분해가 발생할 수 있기 때문에 촉매가 열안정성을 갖는 온도보다 높은 온도에 노출되지 않도록 하여야 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권9호
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• pp.1041-1056
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• 2010

This paper investigates the possibility of a strategy for an automatic full recover of a structural component undergoing loading-unloading (fatigue) cycles: full recover means here that no replacement is required at the end of the mission. The goal is to obtain a material capable of self healing earlier before the damage becomes irreversible. Attention is focused on metallic materials, and in particular on shape memory alloys, for which the recovering policy just relies on thermal treatments. The results of several fatigue tests are first reported to acquire a deep understanding of the physical process. Then, for cycles of constant amplitude, the self-healing objective is achieved by mounting, on the structural component of interest, a suitable microcontroller. Its input, from suitable sensors, covers the current stress and strain in the alloy. The microcontroller elaborates from the input the value of a decisional parameter and activates the thermal process when a threshold is overcome.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1495-1498
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• 2003

Recently, self-healing methods of a cracked matrix, especially polymeric composite materials, became the center of engineering researchers. In this paper, we summarized the self-healing concept for polymeric composite materials and investigated the effect of microparticle on the crack growth behavior in colorless and transparent matrix by experimental observation to describe the crack propagation around the microparticle inside epoxy matrix composite. Compression splitting test for the specimen involving microparticle was conducted. In addition, FE analysis was pursued to present the stress contour around microparticle in the matrix. Through the experiments and FE analysis, we found that the size. relative position, bonding condition and relative stiffness of microparticle are important parameters to decide the direction of crack propagation, which is related to the rupture of microparticle for self-healing

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.266-269
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• 2004

In this study, bond strengths for the self-healing agents were evaluated through the modified lap shear test in order to suggest the optimal healing conditions for the repair of polymeric composites. The healing agents of DCPD, ENB, and their mixtures were activated with Grubbs' catalysts. According to the results, the mixture of DCPD and ENB gave better opportunity than DCPD only due to the rapid acivation with catalyst in view of the economic and practical use.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.531-538
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• 2022

본 연구에서는 자기치유 하이브리드 캡슐을 제조하였다. 균열 자기치유 하이브리드 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 3 %, 5 % 및 7 % 혼합하여 자기치유 시멘트 복합재료 배합을 진행하였으며, 자기치유 하이브리드캡슐 혼합율에 따른 품질 및 치유성능 평가하였다. 실험 결과, 자기치유 하이브리드캡슐을 혼합율이 증가할수록 균열 치유성능을 향상시키는 효과가 큰 것으로 나타났지만 품질성능이 감소하는 경향이 나타났다. 따라서 하이브리드 캡슐의 혼합율은 5 % 이내로 사용하는 것이 품질성능을 약 10 % 이내로 감소시키며, 치유성능 약 90 % 이상을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제17권2호
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• pp.85-96
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• 2011

자기치유재료란 장기간 사용에 의한 기계적 충격에 의해 발생된 손상을 치료할 수 있는 능력을 발휘하도록 구조적, 화학적으로 개질시킨 스마트 재료의 하나이다. 사용에 손상이 일어난 부위를 본질적으로 치유할 수 있는 재료(고분자, 세라믹, 금속 등)를 사용함으로써 부품의 수명을 길게 할 수 있고, 장기간 사용에 의한 분해로 야기되는 효율의 감소를 막을 수 있으며, 재료의 파괴에 의한 비용지출을 막을 수 있어 여러 산업 공정의 생산단가를 낮출 수 있다. 최근 차량용 자기치유 페인트가 가능하다는 니싼의 발표 이후 재료의 자기치유능력에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 총설에서는 앞서 발표한 자기치유 유기재료에 이어 금속, 세라믹, 콘크리트 등 무기 재료의 자기치유방법에 대해서 알아보고, 향후의 방향을 제시하고자 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.20-34
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• 2023

수 나노미터의 두께의 단일 또는 여러 층으로 구성된 2차원 소재는 전기전도성, 유연성, 광학적 투명성 등의 고유한 특성으로 많은 연구 분야에서 활용되고 있다. 이 중 Electronic skin (E-Skin)이나 Smart Textile 과 같은 반복적인 기계적 동작이 수반될 수 있다. 또한, 온도, 습도, 압력과 같은 외부적 요인에 노출이 되는 경우가 빈번하다. 이 때, 소자의 내구성과 수명 저하를 유발하기 때문에 자가 치유 특성이 내포된 소자를 제작하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근 다양한 2차원 소재 중 자가 치유 기능을 구현할 수 있는 Ti₃Ci₂Ti_x MXene 기반 전극의 복합 소재의 연구 결과가 학계의 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 Ti₃Ci₂Ti_x MXene의 다양한 합성 방법 및 특성에 대해 소개한 후, Ti₃Ci₂Ti_x MXene 전극 기반의 자가 치유 적용 기술 사례에 대해 알아보고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.508-511
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• 2004

This study focused on the effect of autonomic microcapsules on the mechanical properties of structural material. Several types of microcapsules with healing agents were manufactured by varying agitation speed of high speed stirrer. The size distribution of microcapsules was measured by a particle size analzer. The epoxy specimens embedded with microcapsules were manufactured and the degree of cure of such epoxy specimen was measured by a differential scanning calorimetry. The tensile modulus and tensile strength in epoxy specimens embedded with microcapsules were evaluated in order to investigate the effects of microcapsules on mechanical properties of structural materials. The configuration of microcapsules and morphology of fracture surfaces for the epoxy specimen were examined by an optical microcope and a scanning electron microscope. According to the results, tensile strength of the epoxy specimen embedded with microcapsules was indicated a little reduction, but tensile modulus was not much affected on microcapsules.