• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권1호
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• pp.125-142
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• 2017

Extensive research work has been performed on shear strengthening of reinforced concrete (RC) beams retrofitted with externally bonded carbon fiber reinforced polymer (CFRP) in form of strips. However, most of this research work is experimental and very scarce studies are available on numerical modelling of such beams due to truly challenging nature of modelling concrete shear cracking and interfacial interaction between components of such beams. This paper presents an appropriate model for RC beam and to simulate its cracking without numerical computational difficulties, convergence and solution degradation problems. Modelling of steel and CFRP and their interfacial interaction with concrete are discussed. Finally, commercially available non-linear finite element software ABAQUS is used to validate the developed finite element model with key tests performed on full scale T-beams with and without CFRP retrofitting, taken from previous extensive research work. The modelling parameters for bonding behavior of CFRP with special anchors are also proposed. The results presented in this research work illustrate that appropriate modelling of bond behavior of all the three types of interfaces is important in order to correctly simulate the shear behavior of RC beams strengthened with CFRP.

• Coupled systems mechanics
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• 제3권2호
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• pp.195-211
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• 2014

When strong seismic forces act on reinforced concrete structures, their beam-column connections are very susceptible to damage during the earthquake event. The aim of this numerical work is to evaluate the influence of the internal steel reinforcement array on the nonlinear response of a RC beam-column connection when it is subjected to strong cyclic loading -as a seismic load. For this, two specimens (extracted from an experimental test of 12 RC beam-column connections reported in literature) were modeled in the Finite Element code FEAP considering different stirrup's arrays. In order to evaluate the nonlinear response of the RC beam-column connection, the 2D model takes into account the nonlinear thermodynamic behavior of each component: for concrete, a damage model is used; for steel reinforcement, it is adopted a classical plasticity model; in the case of the steel-concrete bonding, this one is considered perfect without degradation. At the end, we show a comparison between the experimental test's responses and the numerical results, which includes the distribution of shear stresses and damage inside the concrete core of the beam-column connection; in the other hand, the effects on the connection of a low and high state of confinement are analyzed for all cases.

• Current Photovoltaic Research
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• 제10권3호
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• pp.73-76
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• 2022

BIPV (Building Integrated Photovoltaic) supplemented the minimum area problem required when installing existing solar modules. However, in order to apply it to buildings, research was needed to increase the aesthetics of solar modules and use them as a design. Accordingly, modules with color applied to the entire surface of the photovoltaic module were being developed, but there was a disadvantage of low power. Therefore, by dividing and bonding the cell strips, it was possible to improve the output power by applying a shingled technology in which other divided cells overlap in a busbar region where light couldn't be received. Shingled technology was advantageous for color modules because the front busbar part that degrades aesthetics was removed. In this research, four color shingled solar modules (Green, Yellow, Blue, Gray) were manufactured and power degradation was analyzed by measuring transmittance and reflectance. Gray color had 80.83% transmittance, which was 31.31% higher than Yellow, resulting in a power difference of 4.45 W.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc2호
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• pp.428-432
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• 2012

Polyamidimide (PAI)-colloidal silica (CS) nanohybrid films were synthesized by an advanced sol-gel process. The synthesized PAI-CS hybrid films have a uniform and stable chemical bonding and there is no interfacial defects observed by TEM. The thermal degradation ratio of PAI-CS (10 wt%) hybrid films is delayed by 100 ℃ compared with pure PAI sample determined by on set temperature range in TGA. The dielectric constant of PAI-CS (10 wt%) hybrid films decreases with increasing CS content up to about 5 wt% but increases at higher CS content, which is not explained simply by effective medium therories (EMT). The duration time of PAI-CS (10 wt%) hybrid coil is 38 sec, which is very longer than that of pure PAI coil sample. The PAI-CS (10 wt%) hybrid film has a higher breakdown voltage resistance than the pure PAI film at surge environment and exhibits superior heat resistance. The PAI-CS (10 wt%) sample shows the advanced and stable thermal emission properties in transformer module compared with the pure PAI sample. This result illustrates that the advanced thermal conductivity and expansion properties of PAI-CS sample in the case of appropriate sol-gel processes brings the stable thermal emission in transformer system. Therefore, new PAI-CS hybrid samples with such stable thermal emission properties are expected to be used as a high functional coating application in ET, IT and electric power products.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.45-49
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• 2022

Through Silicon Via (TSV) is a technology that interconnects chips through silicon vias. TSV technology can achieve shorter distance compared to wire bonding technology with excellent electrical characteristics. Due to this characteristic, it is currently being used in many fields that needs faster communication speed such as memory field. However, there is performance degradation issue on TSV technology due to the parasitic capacitance. To deal with this problem, in this study, the parasitic capacitance with TSV design factors is analyzed using commercial tool. TSV design factors were set in three categories: size, aspect ratio, pitch. Each factor was set by dividing the range with TSV used for memory and package. Ansys electronics desktop 2021 R2.2 Q3D was used for the simulation to acquire parasitic capacitance data. DOE analysis was performed based on the reaction surface method. As a result of the simulation, the most affected factors by the parasitic capacitance appeared in the order of size, pitch and aspect ratio. In the case of memory, each element interacted, and in the case of package, it was confirmed that size * pitch and size * aspect ratio interact, but pitch * aspect ratio does not interact.

• 대한소아치과학회지
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• 제34권2호
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• pp.273-284
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• 2007

본 연구는 광중합형 복합레진 Composan LCM Flow(Promedica, Germany), Clearfil ST(Kuraray medical, Japan) Durafil VS(Heraeus Kulzer, U.S.A), Point 4(Kerr, U.S.A)를 사용하여 각 제품의 물리적, 화학적 평가를 하고자 하였다. 마모시험 후 마모된 면의 깊이를 측정하였고 0.1N NaOH에 보관 후. 각 제품의 분해저항성을 무게손실, 표면하 분해층 깊이, 용출된 Si 농도를 기준으로 평가하였으며 주사전자현미경과 공촛점 레이저 현미경으로 분해 층을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 무게 손실량은 $1.02{\sim}6.04%$까지 다양하였으며 Durafil VS에서 가장 높았다$(6.04{\pm}0.29%)$. 2. 분해층 깊이는 Durafil VS이 가장 깊었고 Clearfil ST, Point 4, Composan LCM Flow순이었고 Point 4와 Composan LCM Flow는 다른 제품과 유의한 차이를 보였다(p<0.001). 3. Si 용출량은 Clearfil ST가 가장 많았으며 Durafil VS, Composan LCM Flow, Point 4 사이에 유의한 차이를 보였다(p<0.001). 4. 주사전자현미경 관찰시 표면 양상 및 분해층 깊이를 관찰할 수 있었고 공촛점 레이저 현미경 관찰시 NaOH 용액에 보관한 후 수복재의 기질과 충전제 사이의 결합의 파괴 양상을 관찰할 수 있었다. 5. 최대마모깊이는 Durafil VS, Composan LCM Flow, Point 4, Clearfil ST 순으로 낮았으며 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.001). 6. 각 제품의 Si 용출량과 분해층 깊이 사이(r=0.892, p<0.01), Si 용출량과 무게손실 사이(r=0.736, p<0.01)에는 유의한 상관관계를 보였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제31권2호
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• pp.190-201
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• 2004

수복재료의 요건으로서 치아의 저작기능과 심미성을 회복할 수 있는 물리적, 화학적 성질뿐만 아니라 생물학적 적합성과 구강내 환경변화에 대한 내구성을 들 수 있다. 불소 방출의 장점을 갖는 컴포머나 시술시간을 줄이는데 유리한 재료인 유동성 복합레진을 유구치부에 사용하려고 할 때 마모저항성과 구강내 환경에서의 분해저항성은 중요한 물성 중 하나이다. 실험에 사용된 복합레진은 최근에 시판되고 있는 Charmfil(Dentist, Korea)과 유동성인 Charmfil flow(Denkist, Korea)이고, 컴포머는 Compoglass F(Ivoclar Vivadent, Liechtenstein)와 유동성인 PrimaFlow(DMG Hamburg, Germany)이었다. 각 제품의 분해저항성과 마모도를 평가하고자 마모시험 후 마모된 면의 깊이를 측정하였고 알칼리성 용액에 보관 시 각 제품의 분해저항성을 무게손실, 표면하 분해층 깊이, 용출된 Si 농도를 기준으로 평가하였고 주사전자현미경과 공촛점 레이저 현미경으로 분해층을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 무게손실량은 각 제품간 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 2. 분해층 깊이는 Compoglass F가 가장 깊었고, PrimaFlow, Charmfil, Charmfil flow 순이었고 Compoglass F와 다른 제품간에는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 3. Si 용출량은 Charmfil flow가 가장 많았고, Compoglass F가 가장 작았으며 두 제품간에는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 4. 주사전자현미경 관찰시 표면 양상 및 분해층 깊이를 관찰할 수 있었고 공촛점 레이저 현미경 관찰시 NaOH용액에 보관한 후 수복재의 기질과 충전제 사이의 결합의 파괴 양상인 분해층 질이를 관찰할 수 있었다. 5. 마모는 Compoglass F에서 가장 많이 일어났으며, PrimaFlow, Charmfil, Charmfil flow 순이었고 각 제품간에는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 6. 각 제품의 Si 용출량과 분해층 깊이 사이(r=0.602, p<0.05), 마모 최대 깊이와 비커스 경도 사이(r=0.501, p<0.05)에는 유의한 상관관계를 보였으나 Si 용출량과 마모 최대 깊이 등 다른 항목간에는 유의한 상관관계를 보이지 않았다(r=-0.052, p>0.05). 본 연구에서 Compoglass F는 불소함량은 가장 높았으나 화학적 분해층과 마모질이가 가장 깊은 것으로 나타났으며 flowable type의 복합레진과 컴포머는 표면 경도와 마모도에서 양호한 결과를 보였다. 이상의 결과 복합레진과 컴포머의 평가요소로서 마모도와 함께 가수분해도 고려되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제32권3호
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• pp.557-568
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• 2005

전남대학교 치과대학 소아치과학교실 및 치의학 연구소 수복재료로 사용되는 복합레진은 치아의 저작기능과 심미성을 회복할 수 있는 물리적, 화학적 성질뿐만 아니라 생물학적 적합성과 구강내 환경변화에 대한 내구성을 가지고 있어야 한다. 유치에 사용하려고 할 때에도 마모저항성과 구강내 환경에서의 분해저항성은 고려해야할 중요한 물성이다. 실험에 사용된 복합레진은 최근에 시판되고 있는 Metafil CX(Sun Medical, Japan) Solitaire 2(Heraeus Kulzer, USA), Composan LCM(Promedica, Germany), DenFil(Vericom, Korea)이었다. 각 제품의 분해저항성과 마모도를 평가하고자 마모시험 후 마모된 면의 깊이를 측정하였고 화학적분해를 얻기 위해 0.1N NaOH에 보관 시 각 제품의 분해저항성을 무게손실, 표면하 분해층 깊이, 용출된 Si 농도를 기준으로 평가하였고 주사전자현미경과 공촛점 레이저 현미경으로 분해층을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 무게 손실량은 0.74~7.94%까지 다양하였으며 Metafil에서 가장 높았다. 2. 분해층 깊이는 Metafil이 가장 깊었고 Solitare 2, Denfil, Composan LCM순이었고 Metafil은 다른제품과 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 3. Si 용출량은 Metafil이 가장 많았으며 Metafil CX와 Composan LCM, DenFil, Solitaire 2사이에 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 4. 주사전자현미경 관찰시 표면 양상 및 분해층 깊이를 관찰할 수 있었고 공촛점 레이저 현미경 관찰시 NaOH 용액에 보관한 후 수복재의 기질과 충전제 사이의 결합의 파괴 양상을 관찰할 수 있었다. 5. 최대마모깊이는 DenFil에서 가장 낮았고, Metafil CX에서 가장 깊었으며 각 제품 간에는 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 6. 각 제품의 Si 용출량과 분해층 깊이 사이(r=0.491, p<0.05), 최대마모깊이와 비커스경도 간(r=-0.942, p<0.01)에 유의한 상관관계를 보였다. 이상의 결과 복합레진의 평가요소로서 마모도와 함께 가수분해도 고려되어야 할 것으로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제34권1호
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• pp.42-50
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• 2009

장기적인 상아질 접착의 내구성 악화는 접착층과 혼성충의 친수성 부위에서의 가수분해에 의해 일어나는 것으로 보고 되고 있다. 본 연구의 가설은 콜라겐 망상체를 유기용매로 프라이밍하면 콜라겐 조직을 붕괴시키지 않고 수분을 밀어내고 소수성 단량체와 유기용매로 이루어진 접착제가 침투하여 접착강도를 얻을 수 있다는 것이다. 두 소수성 단량체인 Bisphenol-A-glycidylmethacrylate (Bis-GMA)와 triethyleneglycol dimethacrylate (TEGDMA)를 아세톤, 에탄올 또는 메탄올에 용해시켜 세 가지의 실험용 접착제를 준비하였다. 산 부식과 수세과정 후에, 접착제를 습윤 상아질 표면(습윤 접착)이나 동일한 용매로 프라이밍 된 상아질 표면(용매 프라이밍 접착)에 적용하였다. 48시간 후와 1개월 후, 및 10,000회의 열순환 후에 미세인장결합강도를 측정하였다. 접착계면은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 접착 방법에 무관하게 대부분의 시편의 접착계면에서 잘 발달된 혼성층을 관찰할 수 있었고, 가장 높은 평균 미세인장결합강도는 에탄올을 포함하는 접착제의 48시간 후 시편에서 관찰되었다. 용매를 이용하여 프라이밍하는 접착 방법에서는 에탄올이나 메탄올을 포함하는 접착제에서 열순환 후에 미세인장접착강도가 증가하는 경향을 보였다. 그러나, 습윤 접착의 경우에는 시효처리 후 미세인장결합강도의 증가가 관찰되지 않았다. 본 연구에서 에탄올을 이용한 상아질 프라이밍으로 우수한 접착력을 얻을 수 있었고, 열순환 후 접착력 이 더욱 증가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제22권8호
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• pp.439-444
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• 2012

To compare the photocatalytic performances of titania for purification of waste water according to applied voltages and doping, $TiO_2$ films were prepared in a 1.0 M $H_2SO_4$ solution containing $NH_4F$ at different anodic voltages. Chemical bonding states of F-N-codoped $TiO_2$ were analyzed using surface X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The photocatalytic activity of the co-doped $TiO_2$ films was analyzed by the degradation of aniline blue solution. Nanotubes were formed with thicknesses of 200-300 nm for the films anodized at 30 V, but porous morphology was generated with pores of 1-2 ${\mu}m$ for the $TiO_2$ anodized at 180 V. The phenomenon of spark discharge was initiated at about 98 V due to the breakdown of the oxide films in both solutions. XPS analysis revealed the spectra of F1s at 684.3 eV and N1s at 399.8 eV for the $TiO_2$ anodized in the $H_2SO_4-NH_4F$ solution at 180 V, suggesting the incorporation of F and N species during anodization. Dye removal rates for the pure $TiO_2$ anodized at 30 V and 180 V were found to be 14.0% and 38.9%, respectively, in the photocatalytic degradation test of the aniline blue solution for 200 min irradiation; the rates for the F-N-codoped $TiO_2$ anodized at 30 V and 180 V were found to be 21.2% and 65.6%, respectively. From the results of diffuse reflectance absorption spectroscopy (DRS), it was found that the absorption edge of the F-N-codoped $TiO_2$ films shifted toward the visible light region up to 412 nm, indicating that the photocatalytic activity of $TiO_2$ is improved by appropriate doping of F and N by the addition of $NH_4F$.