• Computers and Concrete
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• 제15권4호
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• pp.687-707
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• 2015

A finite element computer code for short-term analysis of steel-concrete composite structures is extended to study long-term effects under service loads, in the present work. Long-term effects are important in engineering design because they influence stress and strain distribution of the structural system and therefore contribute to the increment of deflections in these structures. For creep analysis, a rheological model based on a Kelvin chain, with elements placed in series, was employed. The parameters of the Kelvin chain were obtained using Dirichlet series. Creep and shrinkage models, proposed by the CEB FIP 90, were used. The shear-lag phenomenon that takes place at the concrete slab is usually neglected or not properly taken into account in the formulation of beam-column finite elements. Therefore, in this work, a three-dimensional numerical model based on the assemblage of shell finite elements for representing the steel beam and the concrete slab is used. Stud shear connectors are represented for special beam-column elements to simulate the partial interaction at the slab-beam interface. The two-dimensional representation of the concrete slab permits to capture the non-uniform shear stress distribution in the horizontal plane of the slab due to shear-lag phenomenon. The model is validated with experimental results of two full-scale continuous composite beams previously studied by other authors. Results are given in terms of displacements, bending moments and cracking patterns in order to shown the influence of long-term effects in the structural response and also the potentiality of the present numerical code.

• 접착 및 계면
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2012

EPDM에 카르복시산을 포함하는 아크릴 단량체인 methacrylic acid (MA)가 도입된 grafted EPDM을 합성하여 MA의 grafting ratio가 탄성체의 물성과 다른 고무와의 접착특성에 미치는 영향을 연구하였다. Grafted EPDM의 storage modulus는 특정온도까지는 sulfur로 가교한 EPDM vulcanizate보다 높게 유지되다가 온도가 더 높아지면 2차 결합력이 약해지면서 급격하게 감소되는 것이 관찰되었다. EPDM에 수소결합을 유도할 수 있는 반응기를 도입했을 때 grafted EPDM 분자들 간의 aggregate 형성과 그라프트된 MA의 결정성으로 인해 우수한 기계적 물성을 나타내었다. EPDM 자체는 극성이 낮고 다른 종류의 고무와 분자간 결합력이 약해서 접착이 제대로 이루어지지 않았으며 그라프트된 MA의 함량이 증가할수록 접착강도가 더 높아졌으며 MA의 grafting ratio가 10% 이상일 때에는 접착평가 시 고무시편이 부분적으로 파괴될 정도로 접착력이 우수하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.397-402
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• 2020

타입 1 콜라겐 단백질은 인체 내에서 가장 많이 존재하는 단백질이다. 이 단백질은 점탄성 거동을 보이며 이는 힘줄에서도 찾아볼 수 있다. 분자동역학 시뮬레이션 방법에는 rescaling 방법과 reassignment 방법으로 온도를 조절할 수 있다. rescaling 방법은 온도를 주어진 온도로 책정하는 방법이고, reassignment 방법은 원하는 온도로 맥스웰 분포를 이용하여서 온도를 책정하는 방법이다. 우리는 reassignment 방법에서 콜라겐 단백질의 거동이 시간에 따라서 변화하는 현상을 찾아내었다. 반면에 rescaling 방법에서는 시간에 무관하게 거동하였다. 콜라겐에 다른 속도로 인장을 가하였을 경우, 예를 들어 0.5, 1, 2, 5 Å/ps의 속도로 40 Å까지 힘을 가했을 경우, rescaling 방법에서는 속도에 따른 변화가 거의 없었던 반면, reassignment 방법의 경우 대략 80nm, 100nm, 130nm, 180nm까지 인장이 되었음을 보여준다. 이 현상에 대한 물리학적 의미를 명확하게 규명하지는 못하였지만, 단백질에 관한 시뮬레이션을 실행하는데 있어서 주의를 기울여 수행하여야 한다는 점에서 이 논문의 가치가 있다고 생각한다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.29-34
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• 2014

입자강화 복합재는 단단한 입자들과 고분자 매트릭스로 구성되어 있다. 현재 이 재료는 자동차, 건설 및 항공우주 산업까지 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이 재료의 안전한 사용을 위해서 균열 저항 거동을 평가하는 것은 중요한 일이다. 특히 항공우주 산업에서 이 재료가 고체 로켓 연료로 사용될 때 균열은 심각한 문제를 야기할 수도 있다. 그렇기 때문에 균열 전파의 특성을 평가하는 것은 불가피한 일이다. 본 연구에서는 입자강화 복합재를 사용하여 균열 전파 시험을 수행하였다. 또한 디지털 이미지 상관법을 사용하여 시편 표면의 변형률 분포도를 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제43권1호
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• pp.25-30
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• 2008

자동차 부싱은 차체로 전달되는 하중을 줄여주는 역할을 하는 자동차 현가장치의 주요 부품으로 바깥쪽 슬리브와 안쪽의 축 사이에서 가운데가 비어 있는 실린더의 형상을 가진다. 차축에 작용되는 힘과 모멘트에 대한 부싱의 상대변위 및 변형각도는 점탄성 성질을 나타내며, 부싱에서 힘과 모멘트와 이에 대한 변위와 변형각도의 관계는 다물체 동역학 시뮬레이션에 매우 중요하다. 본 연구는 자동차 부싱의 회전방향 모드에 대한 모멘트와 변형각도의 점탄성 관계를 변형각도에 의존하는 모멘트 완화함수를 통하여 부싱모델을 완성하였으며, 완성된 점탄성 부싱 모델은 회전방향 모드에 대한 실험값과 비교하여 검증하였다.

• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850131.1-1850131.19
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• 2018

In this paper, an electrochemical sensor for epinephrine (EP), a neurotransmitter was developed by anchoring molecularly imprinted polymeric matrix (MIP) on the surface of gold-coated quartz crystal electrode of electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) using starch nanoparticles (Starch NP) - reduced graphene oxide (RGO) nanocomposite as polymeric format for the first time. Use of EP in therapeutic treatment requires proper dose and route of administration. Proper follow-up of neurological disorders and timely diagnosis of them has been found to depend on EP level. The MIP sensor was developed by electrodeposition of starch NP-RGO composite on EQCM electrode in presence of template EP. As the imprinted sites are located on the surface, high specific surface area enables good accessibility and high binding affinity to template molecule. Differential pulse voltammetry (DPV) and piezoelectrogravimmetry were used for monitoring binding/release, rebinding of template to imprinted cavities. MIP-coated EQCM electrode were characterized by contact angle measurements, AFM images, piezoelectric responses including viscoelasticity of imprinted films, and other voltammetric measurements including direct (DPV) and indirect (using a redox probe) measurements. Selectivity was assessed by imprinting factor (IF) as high as 3.26 (DPV) and 3.88 (EQCM). Sensor was rigorously checked for selectivity in presence of other structurally close analogues, real matrix (blood plasma), reproducibility, repeatability, etc. Under optimized conditions, the EQCM-MIP sensor showed linear dynamic ranges ($1-10{\mu}M$). The limit of detection 40 ppb (DPV) and 290 ppb (EQCM) was achieved without any cross reactivity and matrix effect indicating high sensitivity and selectivity for EP. Hence, an eco-friendly MIP-sensor with high sensitivity and good selectivity was fabricated which could be applied in "real" matrices in a facile manner.

• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850126.1-1850126.10
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• 2018

Flexible strain sensors, as the core member of the family of smart electronic devices, along with reasonable sensing range and sensitivity plus low cost, have rose a huge consumer market and also immense interests in fundamental studies and technological applications, especially in the field of biomimetic robots movement detection and human health condition monitoring. In this paper, we propose a new flexible strain sensor based on thick CVD graphene film and its low-cost fabrication strategy by using the commercial adhesive tape as flexible substrate. The tensile tests in a strain range of ~30% were implemented, and a gage factor of 30 was achieved under high strain condition. The optical microscopic observation with different strains showed the evolution of cracks in graphene film. Together with commonly used platelet overlap theory and percolation network theory for sensor resistance modeling, we established an overlap destructive resistance model to analyze the sensing mechanism of our devices, which fitted the experimental data very well. The finding of difference of fitting parameters in small and large strain ranges revealed the multiple stage feature of graphene crack evolution. The resistance fallback phenomenon due to the viscoelasticity of flexible substrate was analyzed. Our flexible strain sensor with low cost and simple fabrication process exhibits great potential for commercial applications.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권3호
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• pp.238-244
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• 2019

연성 이장재는 점탄성적 특수성으로 인하여 인상 채득 후 바로 치과용 경석고를 주입할 시, 기능 인상에 사용할 수 있다. 본 증례는 78세의 남성으로 새로운 의치를 제작하고 싶다는 주소로 내원하였다. 하악 치조제의 심한 흡수로 인하여, 폐구법을 통한 기능 인상을 채득하기로 계획하였다. 먼저, 상, 하악 임시 의치의 제작을 시행하고, 연성 이장재를 내면에 도포하여 압박된 상, 하악 무치악 치조제의 치유를 유도하였다. 이후, 회복된 상, 하악 치조제에 맞게 내면이 변형된 상, 하악 임시 의치를 이용하여 폐구법을 통한 기능 인상을 채득하였으며, 상악 임시 의치의 치아 배열을 참고하여 최종 의치를 제작하였다. 이상과 같이 완전 무치악 환자에서 임시 의치를 이용하여 기능 인상을 채득하여 만족스러운 유지와 기능을 회복할 수 있었기에 본 증례를 보고하고자 한다.

• Elastomers and Composites
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• 제54권1호
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• pp.54-60
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• 2019

The rapid development of the automobile industry is an important factor that led to the dramatic development of synthetic rubber. The tread part of tire that comes in direct contact with the road surface is related to the service life of the tire. Rubber compounds used in tire treads are often blended with SBR (styrene-butadiene rubber) and BR (butadiene rubber) to satisfy physical property requirements. However, when two or more kinds of rubber are blended, phase separation and silica dispersion problems may occur due to non-uniform mixing of the rubber. Therefore, in this study, we synthesized an SBR copolymer with the same composition as that of a typical SBR/BR blend compound by controlling butadiene content during ESBR (emulsion styrene-butadiene rubber) synthesis. Subsequently, silica filled compounds were manufactured using the synthesized ESBR, and their mechanical properties, dynamic viscoelasticity, and crosslinking density were compared with those of the SBR/BR blended compound. When the content of butadiene was increased in the silica filled compound, the cure rate accelerated due to an increased number of allylic positions, which typically exhibit higher reactivity. However, the T-2 compound with increased butadiene content by synthesis less likely to show an increase in crosslink density due to poor silica dispersion. In addition, the T-3 compound containing high cis BR content showed high crosslink density due to its monosulfide crosslinking structure. Because of the phase separation, SBR/BR blend compounds were easily broken and showed similar $M_{100%}$ and $M_{300%}$ values as those of other compounds despite their high crosslink density. However, the developed blend showed excellent abrasion resistance due to the high cis-1,4 butadiene content and low rolling resistance due to the high crosslink density.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.51-57
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• 2021

이 연구에서는 에폭시 수지에 포함된 나노 실리카 입자의 농도가 재료의 열/기계적 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 나노 입자를 에폭시 수지에 다섯가지 무게비로 섞은 나노복합소재를 제작하였다. DMA와 TMA 방법을 이용하여 유리전이온도, 응력이완, 열팽창 거동을 측정하였다. 이를 통해 나노입자가 재료의 점탄성 거동에 어떠한 영향을 미치는지 보였다. 실리카 입자의 함량이 증가할수록 순수 에폭시 재료 대비 탄성 물성은 증가하였고, 유리전이온도는 감소하였다. FTIR 결과는 분자구조의 관점에서 충진제 함량에 따른 물성변화의 원인을 찾고 나노입자가 에폭시 분자 구조에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하는데 중요한 역할을 하였다.