• Title/Summary/Keyword: Thermal-Stress

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내부연결 임플란트용 타이타늄 소켓을 이용한 지르코니아 지대주에서 열순환이 나사풀림에 미치는 영향: 예비연구 (The effect of a titanium socket with a zirconia abutment on screw loosening after thermocycling in an internally connected implant: a preliminary study)

  • 경규영;차현석;이주희
    • 구강회복응용과학지
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    • 제33권2호
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    • pp.114-118
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    • 2017
  • 목적: 이 연구의 목적은 타이타늄 구성요소를 가진 지르코니아 지대주가 내부연결 임플란트에 사용되었을 때 나사 풀림에 대해 알아보는 것이다. 열순환 후 타이타늄 소켓을 가진 지르코니아 지대주와 타이타늄 지대주의 나사 풀림과 제거력을 비교 분석하였다. 연구 재료 및 방법: 내측연결 임플란트와 내측연결 타이타늄 지대주, 타이타늄 소켓을 가진 외측연결 지르코니아 지대주를 준비하였다. 내부연결형 임플란트에 5개의 타이타늄 지대주를(대조군), 타이타늄 소켓을 가진 5개의 지르코니아 지대주(실험군)를 각각 연결하고 30 Ncm의 토크로 조인 후 열순환 처리 전후의 지대주 나사 제거력을 측정하였다. 각 시편들은 열순환 장치의 수조에서 $5^{\circ}C$$55^{\circ}C$의 물에 60초씩 교대로 2,000회의 열순환을 시행하였다. 각 시편의 나사 풀림을 조사하고 열순환 전후에 나사 제거력을 통계학적으로 분석하였다. 결과: 두 그룹 모두에서 열순환 후 지대주 나사 풀림을 보이지 않았다. 열순환 전후의 나사 제거력 차이는 대조군에서 $-1.34{\pm}2.53Ncm$, 실험군에서 $-1.26{\pm}2.06Ncm$ 로 나타났다. 독립표본 T 통계분석 결과 두 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05). 결론: 이 실험의 결과 내에서 내부연결 임플란트를 위한 지르코니아 지대주 내 타이타늄 소켓이 열순환 후 지대주 나사풀림에 타이타늄 지대주와 비교하여 유의한 영향을 나타내지 않았다.

관정 시멘팅 재료의 물리역학물성 및 시멘트층의 안정성 분석 (Physical and Mechanical Properties of Cements for Borehole and Stability Analysis of Cement Sheath)

  • 김기덕;이희권;김태희;김교원
    • 지질공학
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    • 제26권1호
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    • pp.101-115
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    • 2016
  • 관정의 시멘팅 재료로 사용될 수 있는 두 시멘트 물질(KS-1 보통 포틀랜드, Class G)의 물/고체(고체=시멘트) 중량비와 첨가제인 비산재의 부피함량 변화에 따른 이들 물질들의 물리역학적 물성 변화를 파악하기 위해 실내물리역학실험을 실시하였다. KS-1 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 물/고체(고체=시멘트) 중량비를 변화시키며, Class G 시멘트의 경우 물/고체(고체=비산재+시멘트)을 고정한 채 비산재:시멘트의 부피비를 변화시키며 시료를 제작하였다. KS-1 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 물/고체 중량비가 증가할수록, Class G 시멘트의 경우 비산재의 함량이 증가할수록, 공극률 증가, 밀도감소, 음파속도(P, S파) 감소. 탄성상수(영율, 포아송비) 감소, 압축 및 인장강도 저하, 열전도도 감소, 비열 증가의 경향을 보였다. 또한 구속압(σ3)의 증가와 비산재 함량의 증가는 재료의 소성파괴거동을 초래하였다. 이 실내실험결과를 이용하여, 여러 주입공 페라미터(케이싱, 시멘트층의 두께, 주입압, 주입공 경사방향 및 경사각, 주입공 심도)등을 변화 시키면서, 시멘트층의 안정성 분석을 실시하였다. 분석결과 낮은 주입압과 경사정 혹은 수평정에서는 시멘트층이 안정하였으나, 다른 조건에서는 시멘트층에서 주로 인장파괴가 관찰 되었다.

휘발성 질소화합물 감응형 색변환 센서를 활용한 연어 신선도 모니터링 (Freshness Monitoring of Raw Salmon Filet Using a Colorimetric Sensor that is Sensitive to Volatile Nitrogen Compounds)

  • 김재만;이현지;현정호;박준식;김용신
    • 센서학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.93-99
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    • 2020
  • A colorimetric paper sensor was used to detect volatile nitrogen-containing compounds emitted from spoiled salmon filets to determine their freshness. The sensing mechanism was based on acid-base reactions between acidic pH-indicating dyes and basic volatile ammonia and amines. A sensing layer was simply fabricated by drop-casting a dye solution of bromocresol green (BCG) on a polyvinylidene fluoride substrate, and its color-change response was enhanced by optimizing the amounts of additive chemicals, such as polyethylene glycol, p-toluene sulfonic acid, and graphene oxide in the dye solution. To avoid the adverse effects of water vapor, both faces of the sensing layer were enclosed by using a polyethylene terephthalate film and a gas-permeable microporous polytetrafluoroethylene sheet, respectively. When exposed to basic gas analytes, the paper-like sensor distinctly exhibited a color change from initially yellow, then to green, and finally to blue due to the deprotonation of BCG via the Brønsted acid-base reaction. The use of ammonia analyte as a test gas confirmed that the sensing performance of the optimized sensor was reversible and excellent (detection time of < 15 min, sensitive naked-eye detection at 0.25 ppm, good selectivity to common volatile organic gases, and good stability against thermal stress). Finally, the coloration intensity of the sensor was quantified as a function of the storage time of the salmon filet at 28℃ to evaluate its usefulness in monitoring of the food freshness with the measurement of the total viable count (TVC) of microorganisms in the food. The TVC value increased from 3.2 × 105 to 3.1 × 109 cfu/g in 28 h and then became stable, whereas the sensor response abruptly changed in the first 8 h and slightly increased thereafter. This result suggests that the colorimetric response could be used as an indicator for evaluating the degree of decay of salmon induced by microorganisms.

Fe-X%Mn-5Cr-5Co-4Si 합금 리본의 변태특성 및 형상기억능에 미치는 열처리 영향 (Influence of Heat Treatment on Transformation Characteristics and Shape Recovery in Fe-X%/Mn-5Cr-5Co-4Si Alloy Ribbons)

  • 강후원;지광구;장우양;강조원
    • 열처리공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.160-166
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    • 2001
  • The change of ribbon geometry, microstructure and shape recovery with Mn contents, wheel speed and various annealing temperature have been studied in Fe-X%Mn-5Cr-5Co-4Si (X%=15, 20, 24) shape memory alloy (SMA) ribbons rapidly solidfied by single roll chill-block melt-spinning process. The thickness and width of melt-spun ribbons are reduced, results in refining and uniformalizing grains with increasing wheel speed. In the ribbons melt-spun at a wheel speed of 15m/sec, both ${\varepsilon}$ and ${\alpha}^{\prime}$martensites are formed in ribbon 1 (15.5wt%Mn), while only ${\varepsilon}$ martensite is revealed in ribbon 2 (20.2wt%Mn) and ribbon 3 (23.5wt%Mn). The volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite is decreased with increasing Mn contents, and those of ${\varepsilon}$ as well ${\alpha}^{\prime}$martensites are increased due to thermal stress relief and grain growth with increasing annealing temperature. Ms temperatures of the ribbons 1, 2 and 3 are fallen with increasing Mn contents. $M_s$ temperatures of the ribbons 1, 2 and 3 annealed at $300^{\circ}C$ for 3 min are risen abruptly, but are nearly constant even at higher annealing temperature, i.e., 400, 500 and $600^{\circ}C$ for 3 min. Shape recovery of the ribbons 1, 2 and 3 increased 30%, 52% and 69% with Mn contents, respectively. Shape recovery of ribbon 1 (15.5wt%Mn) formed ${\varepsilon}$ and ${\alpha}^{\prime}$martensites decreased because of the presence of ${\alpha}^{\prime}$martensite but those of ribbon 2 (20.2wt%Mn) and ribbon 3 (23.5wt%Mn) formed ${\varepsilon}$ martensite increased with increasing annealing temperature.

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건조가열이 전분과 콩단백질 혼합물의 호화 및 노화특성과 조직감에 미치는 영향 (Effect of Dry Heating on the Pasting/retrogradation and Textural Properties of Starch-soy Protein Mixture)

  • 이기정;이수용;김용노;박장우;심재용
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.568-573
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    • 2004
  • 3%의 콩단백질을 첨가한 옥수수전분 용액을 건조가열 시켜 만든 시료의 호화특성, 겔의 조직감 및 노화특성에 대해 연구하였다. 건조가열로 만들어진 시료의 경우, 단순 혼합 시료보다 낮은 pasting 온도와 높은 RVA 점도들을 보였으며 유의적으로 낮은 호화엔탈피를 보였다. 높은 온도에서 건조가열한 시료(heated sample)의 경우, 낮은 온도에서 건조가열한 시료(unheated sample)보다 pasting 온도가 낮았으며 peak viscosity, breakdown viscosity가 유의적으로 높았다. 또한 pH가 증가할수록 보다 높은 점도 profile을 보였다. 가열 건조한 시료는 낮은 파괴강도 및 파괴 strain을 보였으며 pH가 높을수록 elastic modulus와 파괴강도는 감소하고 파괴 strain은 증가하였다. 콩단백질의 첨가와 더불어 건조가열은 전분의 노화방지에 도움을 주며 겔의 미세구조를 변화시켜 겔의 조직감을 변화시켰다. 전분의 호화 및 노화특성과 겔의 조직감을 콩단백질의 첨가와 더불어 건조가열과 pH 조절을 이용하여 변화시킬 수 있었으며, 이는 전분의 호화온도와 단백질의 변성온도 이하의 온도에서 건조 후 고온 건조가열을 통해 전분-단백질의 구조적 변성과 결합을 유도하여 새로운 기능성 전분을 만들 수 있는 가능성을 보여준다.

복합레진 수복시 상아질 표면 처리가 미세 변연 누출에 미치는 영향에 관한 연구 (THE EFFECT OF MOISTENING OF ETCHED DENTIN AND ENAMEL SURFACE ON THE MICROLEAKAGE OF COMPOSITE RESINS)

  • 전철민;권혁춘;이정식;이명종;엄정문
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제21권1호
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    • pp.321-338
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    • 1996
  • The purpose of this study was to evaluate the effect of moistening and air-drying of acid conditioned dentin and enamel on the marginal microleakage. In this study, Class V cavity were prepared on both buccal and lingual surface of sixty extracted human premolars with cementum margin. These specimens were randomly devided into three groups and three dentin adhesives(Scotchbond Multi-Purpose, All bond 2, Prisma Universal Bond 3) were applied to each group. The specimens in each group were subdevided into four groups (Wet/primed, Dry/primed, Wet/not primed, Dry/not primed) and the etched dentin and enamel surface were treated these four surface treatments prior to the placement of a bonding agent or adhesive. Wet/primed group was simply blot-dried with a damp facial tissue before primer placement ; Dry/primed group was air dried for 30 seconds before the placement of a primer ; Wet/not primed group and Dry/not primed group were not primed after blot dried and air dried for 30 seconds each group. The bonding agent and composite resin were applied for each group. All specimens were exposed to 500 cycle of thermal stress. Specimens were placed in a silver nitrate solution and then sectioned buccolingually through the center of the restoration. The dye penetrations of the specimens were observed with a stereo microscope. The statistical test were applied to the results using a one way analysis variance (ANOVA) and Duncan's multiple range test. The aspects of silver ion penetration into the resin/dentin interface were examined under scanning electron microscopy. The results were as follows. 1. In all groups, the enamel margin showed significantly lower leakage value than the cementum margin (p<0.05). 2. Regardless of various surface treatment and dentin adhesives, there was no significant difference at the enamel margins (p>0.05). 3. At the dentin margins, the leakage values of Dry/not primed group showed significantly higher than that of the other groups (p<0.05). The leakage values of Wet/primed group showed significantly lower than that of the other groups, but, there was no significant difference between Wet group and Dry group. 4. There was no significantly difference between the dentin adhesives regarding the surface treatments in all groups(p>0.05). 5. On the backscatterd scanning electron microscopy observation, the penetration of the silver ion occured at the bonding resin/dentin interface. In the Wet/primed group, resindentin hybrid zone and resin penetration into the dentin was observed. The resin tags were compactively formed to a thickness of $3\sim4{\mu}m$ at the upper part of dentinal tubules. In the Dry/primed group, the thickness of the hybrid zone and the diameter, depth of the resin tags diminished. In the Non-primed groups, the hybrid zone was not identified and few resin tag was observed. There was the gap formation in the resin/dentin interface.

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하중변환 알고리듬을 적용한 줄눈 콘크리트 포장해석 프로그램 개발 (Development of Structure Analysis Program for Jointed Concrete Pavement Applying Load Discretization Algorithm)

  • 윤태영;김지원;조윤호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.1-11
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    • 2003
  • 최근 국내에서는 국내 여건을 고려한 설계법을 개발함과 동시에 이미 공용중에 있는 도로 포장의 성능향상을 위한 $\ulcorner$한국형 포장 설계법 개발과 성능개선 연구$\lrcorner$가 진행되고 있다. 본 연구에서 개발된 $\ulcorner$하중변환 알고리듬을 적용한 줄눈콘크리트 포장 해석 프로그램$\lrcorner$은 이러한 연구의 세부분야인 콘크리트 포장 설계법 개발분야의 연구 결과로서 기본 프로그램 부분과 하중변환 부분으로 구분되어 구성되며, 기본 프로그램 부분에서는 판/쉘 요소, 스프링 요소 보 요소를 이용하여 줄눈 콘크리트 포장의 콘크리트 슬래브, 하부층, 다웰바를 모사한다. 하중변환 부분에서는 기존의 연속체 요소에 대한 하중변환 알고리듬을 수정/적용하여 요소망에 제약을 받지 않고 다양한 하중 조건을 해석한다. 또한 프로그램은 하중변환 알고리듬을 적용하여 해석을 수행하는 등분포 하중 이외에, 집중하중. 온도하중, 자중 등을 고려할 수 있는 특징이 있다. 개발된 프로그램의 특성을 분석하기 위한 민감도 분석 결과 하중크기 및 위치와 콘크리트 슬래브의 두께가 포장의 거동에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 분석되었으며 이는 Westergaard 계산식, ILLISLAB과 유사한 결과이다.

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온도 상승에 따른 탄소 복합재의 굽힘 강도 저하 평가 (Evaluation of Thermal Degradation of CFRP Flexural Strength at Elevated Temperature)

  • 황태경;박재범;이상연;김형근;박병열;도영대
    • Composites Research
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    • 제18권2호
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    • pp.20-29
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    • 2005
  • 수지의 유리 전이화 온도$(170^{\circ}C)$ 이상에서 복합재 연소관의 굽힘 변형 및 강도를 평가하기 위해 재료의 비선형성과 연속 파손 모드가 고려된 유한요소해석모델이 제시되었고, 해석 모델의 타당성 입증을 위해 연소관과 동일 제작 공법과 적층을 가진 굽힘 시험편을 이용한 4점 굽힘 강도 시험이 수행되었다. 또한 비교해석을 위해 고온에서 복합재 재료물성 시험이 수행되었다. 수지의 유리 전이화 온도 이상에서 수지 관련 재료 물성이 현저하게 저하됨에 따라, $200^{\circ}C$에서 굽힘 시험편의 굽힘 강성은 상온 기준으로 약 $70\%$, 굽힙 강도는 약 $80\%$의 저하율을 나타내었다. 파손 모드가 수지의 유리 전이화 온도 이하에서 바닥 면의 $90^{\circ}$층수지 균열로 시작하여 시편 중앙의 층간 분리로 이어지는 연속 파손모드였으나, 유리천이온도 이상에서는 시편 표면층의 섬유 압축 파손으로 변화되었다 해석을 통해 연속 파손 모드가 잘 구현되었고, 예측한 굽힘 강도와 강성이 시험 견과와 좋은 일치를 보였다

경금속 표면개질 시 황산 수용액 조건에 따른 내식성 개선 효과 (Improvement of Anti-Corrosion Characteristics for Light Metal in Surface Modification with Sulfuric Acid Solution Condition)

  • 이승준;한민수;김성종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권3호
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    • pp.223-229
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    • 2015
  • 표면개질이란 재료 본연의 특성만으로 원하는 성능과 기능을 발휘할 수 없는 때 기재 표면에 열에너지, 응력 등을 부가하여 새로운 표면층을 형성하는 방법으로, 소지금속의 방청, 외관미화, 내마모성, 전기절연, 전기전도성 부여 등의 폭넓은 목적을 달성시키고자 하는 일련의 조작을 말한다. 이러한 표면개질에는 도금, 화성처리, 도장, 라이닝, 코팅, 표면 경화 등이 있다. 그 중 전해액을 이용한 표면개질은 오래전부터 공업적으로 활용하기 위한 연구가 많이 이루어져 왔으며, 원가절감과 높은 생산성, 그리고 복잡한 형상에 대한 적용이 가능해 여러 분야에서 각광받고 있다. 따라서 본 연구에서는 5083-O 알루미늄 합금을 이용해 해양환경에서 우수한 내식성을 보유할 수 있는 최적의 표면개질 전해액 온도를 선정하고자 전기화학 실험을 실시하였다. 실험 결과, 표면개질을 실시한 경우가 현저히 낮은 부식전류밀도를 나타냈으며, 특히 불완전 기공이 생성된 $5^{\circ}C$를 제외하고 전해액 온도가 증가함에 따라 감소하는 결과를 나타냈다.

전위 펀치 영역 모델링에 의한 입자 강화 금속지지 복합재의 입자 크기 의존 파손 해석 (Particle Size-Dependent Failure Analysis of Particle-Reinforced Metal Matrix Composites using Dislocation Punched Zone Modeling)

  • 서영성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.275-282
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    • 2014
  • 입자강화 금속기지 복합재는 입자와 기지재간의 열팽창계수 차이와 탄소성 강성도의 차이에 따라 변형률 구배가 발생하고 이로 인한 기하적 필수 전위가 입자 주위에 형성됨에 따라 변형시 입자 크기 의존 길이 스케일에 의한 강화 효과를 가지고 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 활용하여 복합재를 압밀 성형할 때 입자 주위에 펀칭되는 기하적 필수 전위에 의한 강도 증가를 입자 주위 영역에 부가시켜 입자 의존 길이 스케일이 복합재의 입자 경계 파손 및 기지재의 연성 파손에 미치는 영향을 살펴 보았다. 파손 거동은 입자의 크기와 체적비를 달리하고, 특히 분리 에너지와 강도 등의 경계 파손 물성값을 변화시켜가는 매개변수적 계산을 수행하여 관찰하였다. 두 개의 파손 모드는 서로 영향을 미치면서 입자 크기 의존 길이 스케일에 밀접하게 연관됨을 보였다. 즉 입자의 크기가 작은 경우에 입자의 크기가 큰 경우에 비하여 입자를 둘러싸고 있는 기하적 필수 전위가 상대적으로 더 집적됨으로 인해 입자경계와 기지재의 연성 파손에 의한 복합재의 파손 개시가 지연되고 파손이 진행되는 동안의 유동 응력 감소도 상대적으로 작은 것을 보였다.