• 한국분말재료학회지
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• 제24권3호
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• pp.235-241
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• 2017

Titanium alloys have high specific strength, excellent corrosion and wear resistance, as well as high heat-resistant strength compared to conventional steel materials. As intermetallic compounds based on Ti, TiAl alloys are becoming increasingly popular in the aerospace field because these alloys have low density and high creep properties. In spite of those advantages, the low ductility at room temperature and difficult machining performance of TiAl and $Ti_3Al$ materials has limited their potential applications. Titanium powder can be used in such cases for weight and cost reduction. Herein, pre-forms of Ti-Al-xMn powder alloys are fabricated by compression forming. In this process, Ti powder is added to Al and Mn powders and compressed, and the resulting mixture is subjected to various sintering temperature and holding times. The density of the powder-sintered specimens is measured and evaluated by correlation with phase formation, Mn addition, Kirkendall void, etc. Strong Al-Mn reactions can restrain Kirkendall void formation in Ti-Al-xMn powder alloys and result in increased density of the powder alloys. The effect of Al-Mn reactions and microstructural changes as well as Mn addition on the high-temperature compression properties are also analyzed for the Ti-Al-xMn powder alloys.

• 한국운동역학회지
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• 제27권4호
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• pp.239-245
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• 2017

Objective: The bobsleigh shoes used in the start section are one of the most important equipment for improving the competition. Despite the importance of the start section, there are no shoes that are specific for bobsleigh athletes in Korea and Korean athletes have to wear sprint spike shoes and practice the start instead of wearing bobsleigh shoes. The objective of the present study was to provide data for improving the performance of Korean bobsleigh athletes by investigating the differences in their split time, plantar pressure, and forefoot bending angle based on skill levels at the start of a run under the same conditions as training conditions. Method: Six Korean bobsleigh athletes were divided into two groups, superior (n=3) and non-superior (n=3). A digital speedometer measured the split time at the start; the Pedar-X system (Novel, Germany) measured plantar pressure. Plantar pressures and split times were measured as the athletes pushed a bobsleigh and sprinted at full speed from the start line to the 10-m mark on the bobsleigh track. An ultra-high-speed camera was used to measure the forefoot bending angle during the start phase. Results: Significant between-group differences were found in split times (p<.000; superior = 2.38 s, non-superior = 2.52 s). The superior group had a larger rearfoot (p<.05) contact area, maximum rearfoot force (p<.01), and a larger change in angles 3 and 4 (p<.05). Conclusion: At the start of a bobsleigh run, proper use of the rearfoot for achieving effective driving force and increasing frictional resistance through a wider frictional force can shorten start time.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.268-275
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• 2020

국내 산악 지역 자연공원에서는 자연 환경과 주변 조망을 보존하기 위해 전차선의 설치가 불가하다. 따라서 산악 트램은 무가선으로 운행되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 차량의 추진 배터리에 전기를 공급할 수 있는 지상 집중식 급전장치를 개발하고 동작 및 기능 시험을 실시하여 성능을 검증하였다. 개발한 지상 집중식 급전장치는 검수고 또는 정거장의 한 지점에 고정 설치되어 있으며, 차량의 대차가 진입하여 정차하면 스프링 장력으로 암과 집전 슈를 올려 대차 하부에 있는 차량측 집전 바와 접촉하고, 전기를 흘려 배터리에 전력을 공급한다. 지상 집중식이므로 차량 지붕 위의 집전장치와 전차선이 필요 없게 되고, 산악트램은 무가선 상태로 운행을 할 수 있다. 정거장이나 검수고에서 움직이지 않고 정지한 상태에서 집전하므로, 이선이나 아크 발생이 없다. 집전 슈의 마모나 손상을 초래할 수 있는 가동 접촉면이 사라지게 되므로 집전장치 수명이 연장되는 장점이 있다. 시험 결과에 따르면, 절연저항은 기준치인 10㏁ 이상이었고, 전류 335A를 1시간 동안 일정하게 공급하여도 이상 발열이 없음을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제3권4호
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• pp.10-18
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• 2002

오늘날 플라스틱은 많은 분야에서 매우 중요한 역할을 하고 있으며, 플라스틱의 표면개질을 통해 경도, 마모, 내화학성과 같은 성질을 개선하여 성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구의 목적은 polycarbonate, polymethylmethacrylate, acrylonitrilebutadienestyrene과 같은 플라스틱에 적용되는 기능성 하드코팅제를 개발하기 위한 것이다. 하드코팅제를 개발하기 위하여 먼저 실리콘아크릴레이트 올리고머(SAOE)를 합성하고, 이를 함유한 코팅필름을 PC 기재로 하였으며, 도막은 자외선경화에 의하였다. 실험의 결과에 의하면, SAOE를 함유하고 있는 도막의 물성이 SAOE를 함유하고 있지 않은 도막의 물성에 비해서 크게 향상되었다. 특히 코팅 조성물내에 1wt%의 SAOE가 함유되었을 때, 이로부터 얻어진 도막의 경도나 광택이 가장 우수함을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제34권1호
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• pp.44-54
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• 2024

High-Manganese (Mn) austenitic steel, with over 24 wt% Mn content, offers outstanding mechanical properties in cryogenic settings, making it a potential replacement for existing cryogenic materials. This high manganese steel exhibits high strength, ductility, and wear resistance, making it promising for applications like LNG tanks, flanges, and valves. To operate in cryogenic environments, hot forging and heat treatment processes are vital, especially in flange production. The cooling rate during high-temperature cooling after hot forging plays a critical role in influencing the microstructure and mechanical properties of high manganese steel. The rate at which cooling occurs during this process influences the size of the grains and the distribution of manganese and consequently has an impact on mechanical properties. This study assessed the microstructure and mechanical properties based on different cooling rates during the hot forging of High-Mn steel flanges. Comparing air and water cooling after hot forging, followed by heat treatment, revealed notable differences in grain size. These differences directly impacted mechanical properties such as tensile strength, hardness, and Charpy impact property. Understanding these effects is crucial for optimizing the performance and reliability of High-Mn steel in cryogenic applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5915-5922
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• 2013

본 연구에서는 셰일 골재의 콘크리트용 굵은골재로의 활용을 위한 성능개선 방안으로 발수제와 폴리머를 사용하여 셰일 골재를 코팅하였으며, 코팅방법에 따른 밀도, 흡수율, 마모율, 안정성 등 물리적 특성을 평가하였다. 또한, 성능개선 효과를 검토하기 위하여 셰일 골재의 치환율을 변화시켜 제조한 콘크리트의 굳지 않은 콘크리트의 특성과 재령별 압축강도, 휨강도 및 동결융해 저항성을 평가하였다. 실험결과, 골재의 절대건조밀도는 모든 골재에서 콘크리트용 굵은 골재의 밀도 사용기준인 $2.50g/cm^3$이상을 만족하는 것으로 나타났으며, 발수제 코팅에 의한 셰일 골재는 성능개선 전 셰일 골재와 비교하여 약 50%의 흡수율을 감소시키는 것으로 나타났다. 마모율은 폴리머 코팅에 의한 경우 성능개선 전과 비교하여 최대 13.0%의 마모율 감소를 나타내었으며, 안정성은 모든 골재에서 콘크리트용 굵은 골재 사용기준인 12% 이하를 만족하였다. 발수제에 의한 성능개선 셰일 골재의 슬럼프는 성능개선 전의 셰일 골재보다 약 20~30mm 높게 나타났으며, 공기량은 발수제를 코팅한 셰일 골재의 경우 코팅하지 않은 셰일 골재보다 약 1.0%의 공기량 증가를 나타내었다. 폴리머 코팅 셰일 골재의 재령 28일 압축강도는 Plain 골재를 사용하여 제조한 콘크리트와 비교하여 압축강도는 RS(F) 95.7%, BS(F) 90.0%로 나타났으며, 휨강도는 RS(F) 98.0%, BS(F) 92.0%의 수준으로 나타났다. 또한, 폴리머로 코팅된 셰일 골재를 사용한 콘크리트의 300 cycle 동결융해 후 상대동탄성계수는 RS(F)와 BS(F)에서 91%와 88%로 나타나 코팅에 의한 셰일골재의 성능개선은 동결융해 반복에 따른 내구성능 증진에도 효과가 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제23권4호
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• pp.617-621
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• 1990

A heart supplies blood of about 15, 000 liters to each human organ in a day. A normal function of heart valves is necessary to accomplish these enormous work of heart. The disease of heart valve develops to a narrowness of a closure, resulting in an abnormal circulation of blood. In an attempt to eliminate the affliction of heart valves, the operative method to replace with artificial heart valves has developed and saved numerous patients over past 30 years. This replacement operation has been performed since early 1960`s in Korea, but all the artificial heart valves used are imported from abroad with very high costs until recent years. New artificial heart valves have been developed in Korea Advanced Institute of Science and Technology since early 1980`s. The first developed valve was designed with a free-floating pyrolytic carbon disk that is suspended in a titanium cage. The design of the valve was tested in vitro, and in animals in 1987. The results from this study was that the eccentrically placed struts creates a major and minor orifice when the disc opens and stagnation of flow in the area of the minor orifice has led to valve thrombosis. In this work, the design of the valve was changed from a single - leaflet valve to double - leaflet one in order to resolve the problems observed in the first - year tests. Morphological and hemodynamic studies were made for the newly designed valves through the in vitro and in vivo tests. The design and partial materials of the artificial heart valve was improved comparing with first - year`s model. The disc in the valve was modified from single - leaflet to bi - leaflet, and the material of the cage was changed from titanium metal to silicon - alloyed pyrolytic carbon. A test was made for the valve in order to examine its mechanical performance and stability. Morphological and hemodynamic studies were made for the valve that had been implanted in tricuspid position of mongrel dogs. All the test animals were observed just before the deaths. A new artificial heart valve was designed and fabricated in order to resolve the problems observed in the old model. The new valve was verified to have good stability and high resistance to wear through the performance tests. The hemodynamic properties of the valve after implantation were also estimated to be good in animal tests. Therefore, the results suggest that the newly designed valve in this work has a good quality in view of the biocompatibility. However, valve thrombosis on valve leaflets and annulus were found. This morphological findings were in accordance with results of surface polishing status studies, indicating that a technique of fine polishing of the surface is necessary to develop a valve with higher quality and performance.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.165-172
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• 2019

본 연구는 소방대원들이 화재현장에서 진압 및 구조 업무 활동 시 필수로 착용하고 있는 SCBA 시스템에 팀원 간 의사소통이 가능하도록 다자간 동시 양방향 통신이 적용된 SCBA 면체용 무선통신 모듈을 설계·제작하여 그 성능을 확인하였다. 본 시험 조건에서 팀 통신모듈 성능평가결과 가시거리(LOS)에서 500 m 이상 통신이 가능하며, 건축물 내부 수평 통신거리는 1:1로 최소 36 m에서 최대 51 m까지 측정되었다. 또한, Ad-hoc 기능을 구현하여, 3 hoc 자동중계로 통신거리가 128 m 까지 확대되었다. 건축물 내부 수직 통신거리는 오픈된 계단실의 경우 5층까지, 구획된 계단실의 경우 3층까지 통신되었고, 2 hoc 자동중계를 통해 5층까지 모든 통신이 가능하였다. 화재상황을 가정한 통신 성능실험결과 별도의 PTT 키 조작 없이도 소방무선통신 표준약어를 5명의 팀원이 정확히 인지하는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 불꽃저항성 실험결과 950 ± 50 ℃의 불꽃에 5 s간 노출 후 즉시 소화되어 내염성을 지닌 것을 확인할 수 있었다.

• 한국의류산업학회지
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• 제17권4호
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• pp.657-665
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• 2015

This study evaluated the thermoregulatory properties of functional thermal underwear ('heating underwear') in markets using a thermal manikin and human wear trials. One ordinary thermal underwear (ORD) and two functional thermal underwear (HEAT1 and HEAT2; manufactured goods, HEAT1: moisture absorbing heat release mechanism, HEAT2: heat storage, release mechanism) were chosen. Thermo-physiological and subjective responses were evaluated at an air temperature of $5.0{\pm}0.5^{\circ}C$ and air humidity of $30{\pm}5%RH$ with five male subjects ($21.6{\pm}1.3yr$ in age, $178.0{\pm}5.9cm$ in height, $68.2{\pm}5.9kg$ in body mass). Experimental conditions consisted of four ensembles that included winter clothes (Control: no underwear, ORD, HEAT1, HEAT2). Water-vapor resistance was greater in fabric of HEAT1 than others. The results were: 1) Total thermal insulation (IT) using a thermal manikin were not greater for HEAT1 (0.860clo) and HEAT 2 (0.873clo) than for ORD (0.886clo). 2) There were no significant differences in rectal temperature, mean skin temperature, heart rate and total body mass loss between the four conditions. Microclimate clothing temperature on the back was greater for ORD than for HEAT1 and HEAT2. Subjects felt more comfortable with HEAT1 than for others at rest. HEAT2 was higher in microclimate humidity when compared to other conditions. The results suggest that thermoregulatory properties of 'heating underwear' in market did not differ from those of ordinary thermal underwear in terms of total thermal insulation and thermoregulatory responses in a cold environment.

• Elastomers and Composites
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• 제52권2호
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• pp.114-130
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• 2017

여러 종류의 고무 제품을 가정과 산업 현장에서 오래전부터 사용하여 왔기 때문에 고무 제품의 기능을 당연시하나, 고무만의 독특한 점탄성 기능에 근거한 충격 흡수 기능과 수축과 변형 능력을 다른 재료에서 찾기 어려워 고무 제품의 활용 분야가 점차 더 넓어지고 있다. 고무 제품의 사용 여건이 다양해지고 기능을 제고해야 할 필요성이 높아지면서 고무 물성을 보강하는 충전제가 고무 제품의 기계적 물성 제고뿐 아니라 고무 제품의 특수 기능을 보장하고, 생산성을 높이며, 수명을 늘리는 첨가제로서 더욱 중요해졌다. 충전제에 의한 고무의 물성 보강은 고무와 충전제의 종류, 첨가량과 가황반응 등 제조 방법과 조건에 따라 크게 달라져서 보강 효과를 간단하게 설명하기 어렵다. 지금까지 제안된 보강 기구와 보강 효과를 종합한다. 1) 고무 사슬과 충전제 사이에 친화력이나 수소결합에 의한 이음, 고무 사슬과 충전제 알갱이 사이의 화학결합, 또는 충전제 알갱이 표면이나 알갱이 사이에 고정된 이음끈 등에 의해 고무 사슬이 충전제 표면에 고정(immobilized)되고, 2) 고정된 고무 사슬이나 이음 구조, 또는 화학결합을 중심으로 고무 사슬들이 서로 얽히면서 고무 사슬의 움직임이나 변형이 제한되어 보강 효과가 나타난다. 3) 충전제 첨가량이 많으면 충전제 알갱이끼리 또는 충전제 알갱이-고무 사슬이 이어지면서 만드는 이음 구조도 고무 사슬의 움직임과 변형을 억제하여 보강 효과를 증진시킨다. 4) 충전제와 고무 사슬의 접근과 주변 고무 사슬의 얽힘으로 생성된 충전제-고무 결합체가 고무 물성을 보강하고 에너지 분산을 촉진하며 변화에 대한 저항을 증폭시켜 보강 효과를 증진한다. 5) 충전제 알갱이가 나노 크기로 아주 작아서 고무 사슬과 접촉할 수 있는 면적이 넓어져 고무-충전제 결합체가 많이 생성되고, 고무 사슬이 얽힐 수 있는 이음끈이 많으면 충전제 표면에서 고무 사슬의 농도가 높아져 보강 효과가 커진다. 종래에는 고무의 물성 보강은 인장성질과 내마모성의 증진에 초점이 맞추어져 있었지만, 사용 목적과 사회적 요구에 따라 보강 대상이 달라지고 있다. 승용차용 타이어에서 트레드 고무의 접지력과 구름저항을 동시 개선하기 위한 보강용 충전제로 실리카를 사용한다. 충전제가 단순 기능 보강에서 특수 기능의 보강으로 사용 목적이 다양해지면서, 충전제는 이제 고무 제품의 단순한 첨가제 수준을 넘어서 고무 제품의 용도를 넓히고 기능을 높이는 필수적인 물질로 발전하고 있다. 카본블랙과 실리카 등 전통적인 충전제 외에 탄소나노튜브나 그래핀 등의 새로운 충전제의 활용, 표면처리와 화학적 가공으로 판상 점토의 보강 기능 제고, 고무 내에서 충전제의 상태와 이들의 보강 기능에 대한 연구가 더욱 활발해지리라 전망한다.