• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.6-10
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• 2012

본 연구의 목적은 styrene-butadiene-styrene(SBS) 블록공중합체와 폐타이어 고무분말(crumb rubber, CR)로 개질한 아스팔트의 저온접착특성에 대해 파라핀오일 가소제의 영향에 대한 것이다. SBS/CR로 개질한 아스팔트 블렌드와 파라핀오일/SBS/CR 아스팔트 블렌드의 온도 민감성을 침입도와 연화점으로 측정하였다. 형광현미경으로 파라핀오일/SBS/CR 아스팔트 블렌드에 대한 개질제들의 분산 상태와 만능시험기로 저온에서 접착성질을 각각 측정하였다. 저온접착시험에서 SBS 함량의 증가와 파라핀오일 함량 5 wt % 및 10 wt %에서 접착강도와 변형률이 증가하였다. $-20^{\circ}C$에서 측정한 접착강도와 강인성은 파라핀오일이 10 wt %와 SBS 공중합체의 양이 6 wt %인 조성에서 최대값을 얻었다. SBS/CR/아스팔트 블렌드에서 파라핀오일의 첨가는 유연성을 부여하는 효과를 나타내고, 저온에서 강인성의 증가를 가져오는 것을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제14권2호
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• pp.95-100
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• 2013

본 연구에서는 메탈로센 폴리올레핀(metallocene polyolefin, me-PO)과 점착부여제(tackifier)를 이용해 열용융형 감압접착제(hot-melt pressure sensitive adhesives, HMPSAs)를 제조하여 물리적 특성을 확인하였고, me-PO가 HMPSAs의 용도에서 스타이렌계 블록 코폴리머(styrenic block copolymers, SBCs)를 대체하여 사용 가능한지에 대해 고찰하였다. 또한, me-PO를 베이스 폴리머로 사용한 HMPSAs의 성능을 최적화하기 위하여 점착부여제가 가져야 할 특성을 알아보고자 하였다. me-PO를 이용하여 Dahlquist Criterion을 만족하는 HMPSAs를 얻기 위해서는 점착부여제와 함께 10% 이상의 프로세스 오일을 혼합 사용하여야 했고, Spray Type의 Applicator에 적합한 수준의 점도를 가지는 HMPSAs를 얻기 위해서는 상대적으로 결정화도가 낮은 제2의 me-PO를 사용해야 했다. 그리고, 분자량이 큰 점착부여제를 사용하면 SBCs계 HMPSAs에 비해 부족한 유지력을 개선시키는데 기여하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.597-605
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• 2009

본 연구에서는 철근 보강된 Engineered Cementitious Composite(ECC) 면내요소에 대한 2축응력 상태에서의 면내전단거동에 관한 예측 모델을 제시하였다. 기존의 철근콘크리트와 상이한 특성, 즉 ECC 요소의 복수미세균열 현상에 의한 높은 연성의 인장 거동, 일반 콘크리트에 비하여 연성적인 압축 연화 거동, 그리고 ECC 균열면에서의 전단전달 거동 특성 등을 모델에 반영하였다. 면내 순수전단거동에 대한 실험 및 해석결과를 통하여 개발된 R-ECC-MCFT 모델은 ECC 면내전단거동 예측에 효과적인 것으로 평가되었다. 또한 철근 보강된 ECC 면내요소는 철근콘크리트 면내요소에 비하여 최대전단강도 및 전단변형률이 증가하기 때문에 면내전단변형에서 높은 연성을 확보하는 것으로 평가되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제45권5호
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• pp.181-187
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• 2012

The Friction Stir Welding (FSW) has mainly been used for making butt joints in Al alloys. The development of Friction Stir Lap Welding (FSLW) would expand the number of applications. In this study, microstructures and mechanical properties of FSLW in A5052 alloy were investigated under varying rotating speed and probe length. Investigating the characteristics as FSLWed conditions were as below ; Failure Maximum load by shear fracture was increased proportional to the width of joint area, which was increased by input heat, stirring intensity in the case of 2.3 mm probe length. Tensile fracture occurred, and maximum load was determined due to side worm hole of joint area and softening of microstructure in the case of 3.0 mm probe length. In the case of 3.7 mm probe length, material hook and bottom worm hole were appeared at the end interface of joint area. The most sound FSLW condition with no defects was 3.0 mm probe length and 1500 rpm-100 mm/min. No defects were showed in 1500 rpm-100 mm/min and 1800 rpm-100 mm/min, but Vickers microhardness distribution in TMAZ/HAZ which was fracture zone was lower in 1800 rpm-100 mm/min than in 1500 rpm-100 mm/min. In this condition highest tensile strength, 215 MPa (allowable rate 78% of joint efficient) was obtained.

• 한국재료학회지
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• 제32권12호
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• pp.515-521
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• 2022

Various types of optical materials and devices used in special environments must satisfy durability and optical properties. In order to improve the durability of zinc sulfide multispectral (MS ZnS) substrates with transmission wavelengths from visible to infrared, Ge-Sb-Se-based chalcogenide glass was used as a sealing material to bond the MS ZnS substrates. Wetting tests of the Ge-Sb-Se-based chalcogenide glass were conducted to analyze flowability as a function of temperature, by considering the glass transition temperature (T_g) and softening temperature (T_s). In the wetting test, the viscous flow of the chalcogenide glass sample was analyzed according to the temperature. After placing the chalcogenide glass disk between MS ZnS substrates (20 × 30 mm), the sealing test was performed at a temperature of 485 ℃ for 60 min. Notably, it was found that the Ge-Sb-Se-based chalcogenide glass sealed the MS ZnS substrates well. After the MS ZnS substrates were sealed with chalcogenide glass, they showed a transmission of 55 % over 3~12 ㎛. The tensile strength of the sealed MS ZnS substrates with Ge-Sb-Se-based chalcogenide glass was analyzed by applying a maximum load of about 240 N, confirming its suitability as a sealing material in the far infrared range.

• Geomechanics and Engineering
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• 제39권3호
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• pp.305-316
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• 2024

Pile foundations are frequently subjected to dynamic loads, necessitating a thorough investigation of cyclic shear characteristics at pile-soil interfaces. To investigate the influence of soil moisture content and concrete surface roughness on the cyclic shear characteristics of interfaces, a series of cyclic shear tests were conducted using a large-scale indoor direct shear apparatus. The effects of three normal stresses (100, 200, and 300 kPa), four moisture content levels (14%, 19%, 24%, and 29%), and five concrete surface joint roughness coefficients (0.4, 5.8, 9.5, 12.8, and 16.7) on interface shear stress and volumetric strain behavior of residual soil were analyzed. Numerical simulations were employed to analyze the microstructural changes in particles. The results show that the water content has a significant effect on the interface stress-displacement curve. It shows a cyclic hardening type at low water content and a cyclic softening type at high water content. There is a critical roughness on the concrete surface. After exceeding this value, the shear strength of the interface is no longer improved. The number of force chains in the soil increases with the increase of the number of cycles and roughness. The increase of the number of particles in the force chain leads to the increase of the instability of the force chain structure. Therefore, most of the force chains are composed of three particles. The main direction of the normal and tangential contact force anisotropy is closely related to the shear direction. The main direction will deflect with the shear direction, and the deflection angle is about 35°.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.25-35
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• 2012

직접 전단력이 작용하는 철근콘크리트 부재는 콘크리트 계면의 전단전달에 의해 외력에 저항한다. 현행 구조설계기준의 전단마찰 관련식은 과거 연구자들의 실험 결과를 바탕으로 유도되었으며, 전단마찰강도는 콘크리트 계면을 가로지르는 철근 단면적의 크기에 비례한다. 이러한 경험식을 통해 구해진 전단마찰강도는 철근비가 큰 콘크리트 부재의 경우 실측값과 비교해서 매우 낮은 값을 나타낸다. 이 연구에서는 2축-응력장 이론을 이용하여 종방향 철근의 항복 이후 콘크리트 경사스트럿의 압축파쇄로 이어지는 일련의 극한 한계상태를 정의하고자 하였다. 2축 응력 상태의 콘크리트 최대 압축강도의 변화를 고려하기 위하여 수정압축장이론, 연화트러스모델의 구성방정식을 사용한 각각의 경우에 대하여 전단마찰 강도를 평가하였다. 타당성 검증을 위하여 과거 연구자들에 의해 수행된 직접 전단강도 실험값들과 2축-응력장 이론을 이용하여 구한 값들을 현행 구조설계기준의 전단마찰식과 함께 비교하였으며, 보통강도 콘크리트로 제작된 비균열 직접 전단 시험체의 경우 산정값과 실측치가 대체적으로 일치함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.185-193
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• 2015

인장강도 및 휨강도가 낮고 취성파괴의 특성을 가지는 일반적인 콘크리트의 단점을 극복하기 위하여 최근에는 압축강도가 180 MPa이상인 고성능 콘크리트에 강섬유를 혼입한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. UHPC 바닥판과 강재 거더를 이용하여 합성보를 구성할 때, UHPC 바닥판의 높은 강도와 강성으로 인하여 강재거더 상부 플랜지의 역할이 거의 불필요할 것으로 예상된다. 이러한 점을 착안하여 본 논문에서는 합성보 구성 시에 강재 거더의 상부플랜지를 없앤 역T형 거더를 적용하였다. 역T형 거더에 UHPC바닥판을 합성하여 합성보를 구성할 경우, 상부플랜지가 없는 이유로 전단연결재의 설치 위치가 상부플랜지 대신에 강재 거더 복부에 설치해야하는 문제점이 발생되며, 강재 복부에 설치되는 전단연결재에 대한 거동, 역T형 강거더 합성보의 휨거동 특성 등은 현재까지 실험 및 이론적으로 평가된 적이 거의 없는 실정인 이유로 이에 대한 연구가 절실하다. 이를 위하여 본 논문에서는 전단연결재 간격, 바닥판 두께 등을 변수로 하여 역T형 거더와 UHPC바닥판을 합성한 합성보를 8개 제작하여 전단연결재의 거동, 휨거동 특성 등을 파악하고자 하였다. 또한, 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 인장연화거동을 고려한 재료모델링 및 이를 적용한 보 부재 단면의 변형률 적합조건을 이용한 해석모델을 제안하였다. 실험결과 및 해석결과를 기준으로 볼 때, UHPC 콘크리트의 경우 전단연결재의 간격은 100 mm에서 바닥판 두께의 2~3배 사이로 규정함이 적절한 것으로 나타났다. 실험결과와 해석결과를 종합적으로 비교하면, 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 합성보의 실험결과와 해석결과는 비교적 잘 일치하고 있으므로 재료 실험으로부터 산정된 인장연화곡선은 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 실제 거동을 합리적으로 반영한다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서 제시한 인장연화거동 특성을 반영한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 재료모델링 및 휨거동 해석기법은 적절하며, 제시기법에 의해 강섬유보강 초고성능 콘크리트 합성 부재의 휨 내력을 합리적으로 예측할 수 있을 것으로 예상된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권5호
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• pp.433-445
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• 2020

The weakening and softening behavior of soft clay subjected to cyclic loading due to the build-up of excess pore water pressure is well-known. During the design stage of the foundation of highways and coastal high-rise buildings, it is important to study the mechanical behavior of marine soils under cyclic loading as they undergo greater settlement during cyclic loading than under static loading. Therefore, this research evaluates the cyclic stress-strain and shear strength of untreated and treated marine clay under the effects of wind, earthquake, and traffic loadings. A series of laboratory stress-controlled cyclic triaxial tests have been conducted on both untreated and treated marine clay using different effective confining pressures and a frequency of 0.5 and 1.0 Hz. In addition, treated samples were cured for 28 and 90 days and tested under a frequency of 2.0 Hz. The results revealed significant differences in the performance of treated marine clay samples than that of untreated samples under cyclic loading. The treated marine clay samples were able to stand up to 2000 loading cycles before failure, while untreated marine clay samples could not stand few loading cycles. The untreated marine clay displayed a higher permanent axial strain rate under cyclic loading than the treated clay due to the existence of new cementing compounds after the treatment with recycled tiles and low amount (2%) of cement. The effect of the effective confining pressure was found to be significant on untreated marine clay while its effect was not crucial for the treated samples cured for 90 days. Treated samples cured for 90 days performed better under cyclic loading than the ones cured for 28 days and this is due to the higher amount of cementitious compounds formed with time. The highest deformation was found at 0.5 Hz, which cannot be considered as a critical frequency since smaller frequencies were not used. Therefore, it is recommended to consider testing the treated marine clay using smaller frequencies than 0.5 Hz.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.315-321
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• 2003

고온, 고압에서 운용되고 있는 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용시간 동안 열화된 물성을 정기적으로 점검하여 설비의 잔여수명을 평가해야 한다. 본 연구에서는 교류 섭동 자기장을 인가하여 구한 가역투자율 값을 이용하여 1Cr-1Mo-0.25V 강의 잔여수명을 평가하기 위한 자기적 방법을 제시하고자 한다. 이 방법은 자기이력곡선의 미분값인 가역투자율이 보자력에서 첨두 값을 갖는 특성을 이용하였으며, 측정원리는 교류 섭동 자기장의 주파수에 동조된 록-인 증폭기를 사용하여 탐지코일에 유도된 제 1 고조파의 전압을 측정하는 것이다. 가역투자율의 첨두값 간격 (peak interval of reversible magnetic permeability: PIRMP)과 비커스 경도는 열화가 진행됨에 따라 감소하였다 따라서 비커스 경도와 PIRMP상관관계에 의해 연화곡선을 구할 수 있고, 이 연화곡선에 의해 터빈로터 강의 잔여수명을 평가할 수 있다.