• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.173-178
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• 2024

Development of pressure sensors for harsh environments with high pressure, humidity, and temperature is essential for many applications in the aerospace, marine, and automobile industries. However, existing materials such as polymers, adhesives, and semiconductors are not suitable for these conditions and require materials that are less sensitive to the external environment. This study proposed a pressure sensor that could withstand harsh environments and had high durability and precision. The sensor comprised a piezoresistor pattern and an insulating film directly formed on a stainless-steel membrane. To achieve the highest sensitivity, a pattern design method was proposed that considered the stress distribution in a circular membrane using finite element analysis. The manufacturing process involved depositing and etching a dielectric insulating film and metal piezoresistive material, resulting in a device with high linearity and slight hysteresis in the range of a maximum of 40 atm. The simplicity and effectiveness of this sensor render it a promising candidate for various applications in extreme environments.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.911-917
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• 2010

본 연구에서는 열적-기계적 주기하중을 받고 있는 엔진 배기매니폴드에 대해서 열응력 해석방법과 열피로수명 예측과정을 제시하였다. 즉, 파손현상이 복잡한 배기시스템의 효율적인 유한요소 모델링 방법과 온도 의존성 재료의 시험결과를 이용한 해석 데이터 구성, 그리고 열사이클 하중에 대한 열응력 및 파손 예측방법을 디젤엔진의 배기매니폴드에 대해서 나타내었다. 일반적으로 배기매니폴드의 파손 취약부에서는 고온영역에서 큰 압축소성변형이 발생하고 냉각시에는 인장의 잔류응력이 나타난다. 따라서 이같은 응력과 변형률의 이력곡선으로부터 소성변형의 진폭 또는 소성에너지의 크기를 얻을 수 있으며 이를 통해서 피로수명을 예측할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.469-476
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• 2023

반복하중이나 동적하중에 대한 지반의 소성모델은 지반구조물의 비선형 수치해석에 매우 중요하다. 단일 항복면 모델은 반복하중에 대해 선형적 거동을 보이는 반면, 개발된 탄성영역이 없는 J₂-경계면 소성모델은 동일한 물성치로 효과적으로 지반의 비선형성을 모사할 수 있다. 경계면 내부 항복면의 반경을 0으로 수렴시켜 탄성영역이 사라지도록 수식화하고, 소성경화 계수과 팽창률을 이용하여 소성변형 증분을 정의하였다. 개발된 모델의 응력-변형률 증분식을 제시하고, 쌍곡선 모델에 대한 소성경화 계수를 유도하였다. 삼축압축조건과 얕은기초의 반복하중에 대한 비교해석은 개발된 모델의 안정적인 수렴성, 이론식과의 일치성, 그리고 이력경로을 보여 주었다. 또한, 수정된 쌍곡선함수에 대한 소성경화 계수를 제시하여, 1차원 등가선형모델에 부합하는 모델변수 산정법을 제안하여 지반의 다차원 거동을 모델링할 수 있도록 하였다.

• Fibers and Polymers
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• 제2권3호
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• pp.122-128
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• 2001

UV-curable polyurethane acrylate prepolymers were prepared from diisocyanates [isophorone diisocyanate (IPDI), 2,4-toluene diisocyanate (TDI), or 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (H$_{12}$MDI)], diols [ethylene glycol (EG), 1,4-butane diol (BD), or 1,6-hexane diol (HD)], polypropylene glycol as a polyol. UY-curable mixtures were formulated from the prepolymer (90 wt%), reactive diluent monomer trimethylol propane triacrylate (10 wt%). and photoinitiator 1-hydroxycy-clohexyl ketone (3 wt% based on prepolymer/diluent). The effects of different diisocyanates/low molecular weigh dial on the dynamic mechanical thermal properties and elastic recovery of UV-cured polyurethane acrylate films were examined. The tensile storage modulus increased a little in the order of EG > BD > HD at the same diisocyanate. Two loss modulus peaks for all samples are observed owing to the glads transition of softs segments ($T_gh$) and the glass transition temperature of hard segments ($T_gh$). For the same diisocyanate, $T_gh$, decreased, however, $T_gh$ increased, in the order of HD > BD > EG. The elastic recovery also increased in the order of HD > BD > EG at the same diisocyanate. In case of same diols, $T_gh$ increased in the order of $H_12$MDl > TDI > IPDI significantly. The ultimate elongation and elastic recovery increased in the order of TDI > IPDI > $H_12$MDl at the same diol.l.

• Elastomers and Composites
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• 제58권1호
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• pp.32-43
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• 2023

The worldwide use of polyurethane foam products generates large amounts of waste, which in turn has detrimental effects on the surroundings. Hence, finding an economical and environmentally friendly way to dispose of or recycle foam waste is an utmost priority for researchers to overcome this problem. In that sense, the glycolysis of waste flexible polyurethane foam (WFPF) from automotive seat cushions using different industrial-grade glycols and potassium hydroxide as a catalyst to produce recovered polyol was investigated. The effect of different molecular weight polyols, catalyst concentration, and material ratio (PU foam: Glycols) on the reaction conversion and viscosity of the recovered polyols was determined. The obtained recovered polyols are obtained as single or split-phase reaction products. Besides, the foaming characteristics and physical properties such as cell morphology, thermal stability, and compressive stress-strain nature of the regenerated flexible foams based on the recovered polyols were discussed. It was observed that the regenerated flexible foams displayed good seating comfort properties as a function of hardness, sag factor, and hysteresis loss compared to the reference virgin foam. With the growing demand for a sustainable and circular economy, a global valorization of glycolysis products from polyurethane scraps can be realized by transforming them into profitable substances.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.515-525
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• 2007

본 연구는 주거용 고층 건물에서 폭넓게 사용되고 있는 플랫플레이트 구조에서 장방형 기둥-슬래브 접합부를 대상으로 실시한 4개의 실험 결과를 분석한 것이다. 이 연구의 목적은 지진하중과 같이 반복적으로 작용하는 횡하중에 대하여 기둥 단면의 형상비 (${\beta}_c=c_1/c_2$=횡하중과 나란한 방향의 기둥 단면의 크기/횡하중과 직교 방향의 기둥 단면의 크기)에 따른 접합부의 이력 거동을 비교 평가한 것이다. 기둥 단면의 형상비는 $0.5{\sim}3\;(c_1/c_2=1/2,\;1/1,\;2/1,\;3/1)$으로 선정되었고, 기둥 또는 슬래브 위험단면의 둘레 길이 $(b_o)$가 일정하지 않을 경우 공칭 수직 전단력 $(V_c)$의 크기기 변화하여 중력 전단력비의 차이가 발생하기 때문에 기둥 양변의 크기를 동시에 변화시켜서 $b_o$가 일정해 지도록 기둥 단면의 크기를 결정하였다. 그리고 슬래브 휨 철근비와 중력 전단력비 $(V_g/V_c)$ 등 접합부의 이력 거동에 영향을 줄 수 있는 다른 영향 인자들은 일정한 조건으로 계획하여 기둥 형상비의 영향을 고찰할 수 있도록 하였다. 일정 수직하중과 반복횡하중이 작용하는 슬래브_기둥 접합부의 실험을 통해서 뚫림전단파괴 양상과 균열 패턴, 철근 및 콘크리트의 변형률, 접합부의 강도와 강성, 그리고 변형 능력 등을 기둥 형상비 변수에 따라 분석하였다. 또한, ACI 318-05 설계기준의 편심 전단응력 모델에 의한 전단응력을 실험 결과와 비교하여 평가하였고, 실험 결과에 기초하여 휨과 전단에 의한 접합부 불균형모멘트 전달비율에 대한 검토를 하였다.