This study proposes and demonstrates a smart monitoring system that uses transmission lines embedded in a reinforced concrete structure to detect the presence of defects through changes in the electromagnetic waves generated and measured by a time-domain reflectometer. Laboratory experiments were first conducted to identify the presence of voids in steel-concrete composite columns. The results indicated that voids in the concrete caused a positive signal reflection, and the amplitude of this signal decreased as the water content of the soil in the void increased. Multiple voids resulted in a decrease in the amplitude of the signal reflected at each void, effectively identifying their presence despite amplitude reduction. Furthermore, the electromagnetic wave velocity increased when voids were present, decreased as the water content of the soil in the voids increased, and increased with the water-cement ratio and curing time. Field experiments were then conducted using bored piles with on-center (sound) and off-center (defective) steel-reinforcement cage alignments. The results indicated that the signal amplitude in the defective pile section, where the off-center cage was poorly covered with concrete, was greater than that in the pile sections where the cage was completely covered with concrete. The crosshole sonic logging results for the same defective bored pile failed to identify an off-center cage alignment defect. Therefore, this study demonstrates that electromagnetic waves can be a useful tool for monitoring the health and integrity of reinforced concrete structures.
최근 웨어러블 소자를 이용한 신체와 주변 온도의 실시간 모니터링에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 그래핀 기반 써미스터가 고성능 유연 온도 센서로 개발되어 왔다. 본 연구에서는 단일층 그래핀의 온도 측정 성능을 개선하기 위하여 표면에 polyethylenimine(PEI)를 코팅하여 저항 온도 계수(TCR)를 조절하였다. 화학기상증착법(CVD)에 의해 합성한 단일층 그래핀은 습식 전사 공정을 통해 원하는 기판에 전사되었다. PEI에 의한 계면 도핑을 유도하기 위하여, 소수성의 그래핀 표면을 산소 플라즈마 처리를 통해 결함을 최소화하면서 친수성으로 제어하였다. PEI 도핑 효과를 전계효과트랜지스터(FET)를 이용하여 확인하였다. PEI 도핑에 의해서 CVD 그래핀의 TCR 값이 30~50℃의 온도 범위에서 -0.49(±0.03)%/K로 향상된 것을 확인하였다.
콘크리트에 균열이 발생하면 구조물의 구조적인 결함, 내구성 저하, 외관손상 등을 유발하여 치명적인 손실을 초래하기 때문에 균열제어를 통한 내구성능의 증대가 필수적이다. 국내 콘크리트 구조물의 동향을 살펴보면 LCC개념에 비추어 구조물의 신축비용이 25%에 불과하고, 다양한 형태의 균열보수, 개수, 유지관리 및 폐기처분에 대한 비용이 75%를 차지함에 따라 구조물의 시공시 콘크리트의 균열발생과 시공 후 콘크리트 내 철근부식을 억제하는 기술이 요구된다고 할 수 있다. 본 연구에서는 1990년대 후반부터 인산(H3PO4) 및 불산(HF)을 제조하는 공정 중에 액상형태의 부산물로 회수되는 불화규산(H2SiF6)을 활용하여 안정한 액상형태로 제조되는 규불화염계 화합물에 의한 균열저감 특성과 내구성에 대한 검토를 수행한 결과, 규불화염계 무기 조성물의 첨가로 수밀성이 증진되어 치밀한 경화조직을 형성함으로써 경화 후 급격한 수분의 손실에 따른 경화수축이 억제되어 건조수축을 저감시키는 특성을 발휘하였다. 또한 수화온도 및 수축 저감에 의해 조기에 균열발생을 억제하고, 수밀성을 증진시킴으로써 중성화, 동결융해저항성 및 염소이온침투깊이에 있어서 무첨가 콘크리트에 비해 상당히 개선되는 효과를 확인하였다. 마지막으로, 콘크리트 변형이 크게 발생되는 복합열화 환경 하에서도 SWP-2에 의한 내구성 향상 효과가 확인되었다.
본 연구에서는 종결정 코팅층이 NaA 제올라이트 분리막 형성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. NaA 제올라이트 분리막은 평균입경 100 nm 종결정을 다공성 ${\alpha}$-알루미나 표면에 진공여과 코팅하고 $100^{\circ}C$에서 24시간 수열처리하여 합성되었다. 이때 지지체 표면에 분포된 종결정 양을 조절한 후 형성된 NaA 제올라이트 분리층의 두께와 결정입 크기 등 미세구조에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 종결정 코팅 양은 지지체를 통과한 종결정 수용액의 여과 양을 조절하여 제어하였다. 종결정을 단일층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 코팅 양이 증가함에 따라 분리층 단면에서의 두께와 균일도는 증가하였으며, 표면에서의 결정입 크기는 감소하면서 균일도는 증가하였다. 반면, 종결정을 다층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 균일한 분리층을 형성하였지만 단일층으로 코팅된 경우에 비하여 불균일하였으며 두꺼운 분리층이 형성되었다. 균일하고 초박형의 결함이 없는 제올라이트 분리층을 형성하기 위해서는 종결정을 균일하고 단일층으로 코팅하여야 함을 알 수 있었다. 본 연구로부터 종결정의 코팅 상태가 이차성장에 의한 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조를 결정하는 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.
The purpose of this study is a comparative evaluation of range motion, especially extension deficit between the group of total patellectomy and that of intact patella, after reconstruction of the patellar tendon in the prosthetic replacement of a proximal tibia. Between 1990 and 1994, 15 patients who had a primary malignancy on proximal tibia were operated on. All patients were evaluated clinically and radiographically. Two patients were excluded because one had a deep infection treated with arthrodesis of the knee and the other was a composite allograft. The mean follow-up of the 13 patients was 27 months(15-47), including 10 osteosarcomas, 1 chondrosarcoma, 1 malignant fibrous histiocytoma and 1 malignant giant cell tumor. Eleven patients had a resection of the proximal tibia and 2 had an extracapsular total knee resection with distal femur. Reconstruction of the defect was done in 8 cases with a custom-made Link Endo-Model Total Rotation Knee Joint Prosthesis, and in 5 with How Medica Modular Resection System (HMRS). We used two methods to reconstruct the ligamentum patellae. Fixation of the patellar tendon to the prosthesis only with suturing and/or stapling(group SS) was done in 7. Transposition of gastrocnemius muscle to enhance fixation and to cover the prosthesis(group TG) was done in 6. Regardless of fixation methods, total patellectomy was done in 5 either to lengthen the patellar tendon or to make primary skin closure easier or for both. In 8 cases, patella was left intact or resurfaced with polyethylene prosthesis. Active extension was measured while the patient was in a sitting position. There is no statistically meaningful difference in terms of extension deficit (Wilcoxon rank test, p=0.8800) between patellectomy group and intact patella group, and between group of fixation only with suturing and that of gastrocnemius transposition. Two cases of extension deficit over 30 degree were seen in group SS and in the group of intact patella. Conclusively, total patellectomy could be an option without increasing the risk of extension deficit when primary skin closure is difficult or patellar tendon is a little bit short to be fixed. There is no rating in the Enneking system of functional evaluation that this finding into consideration.
HAC/PVA계 MDF시멘트 복합재료의 수분안정성 및 기계적 강도향상을 위하여 불용성 폴리머류(폴리우레탄, 페놀, 에폭시수지)와 탄소섬유(길이3mm)를 1-4wt% 보강하였다. 그리고 가압성형법으로 제조한 복합체의 수분침적 기간별 강도특성(수분안정성)과 계면 및 기계적 특성에 영향을 미치는 폴리머와 시멘트의 가교반응에 대하여 SEM 및 TEM 분석을 통하여 관찰하였다. HAC/PVA계 MDF 시멘트 복합체의 섬유함량에 따른 건조 굽힘강도는 섬유함량이 증가할수록 치밀화 구조가 저하되어 비례적으로 감소되었다. 또한 불용성 폴리머류를 사용한 경우에 건조 굽힘강도는 섬유함량이 증가될수록 저하되는 반면, 수분안정성은 크게 향상되었다. 에폭시 수지를 첨가한 경우에 수분안정성이 가장 우수하였으며, 섬유함량 4% 첨가의 경우에 3일 침적강도가 95%, 7일침적시 87%강도를 유지하였다. 이 점은 폴리머와 시멘트의 금속이온이 가교반응을 일으켜 섬유-메트릭스간 계면 부착강도를 크게 개선되었기 때문으로 추정된다. 반면 인장강도 특성은 모든 불용성 폴리머류 첨가 수준에서 섬유 함량이 증가할수록 비례적으로 증가되었으며, 역시 에폭시 수지 첨가의 경우에 강도특성이 가장 우수하였다. 그리고 섬유함량 4% 첨가된 경우에 있어서 인장강도는 섬유함량 0% 대비 약 30~80% 높게 나타났다.
열처리 온도를 $600^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$로 다르게 하여 비정질 및 결정질구조의 탄소를 포함하는 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$분말을 각각 합성하였으며, 결정성에 따른 리튬 이차전지용 음극으로의 특성을 비교하였다. 결정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$은 추가반응에 의하여 리튬이 저장되기 때문에 260 mAh $g^{-1}$의 제한된 용량만을 지니고 있음에 비하여, 비정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$는 3가의 바나듐이 금속상태에 근접할 정도로 가역적으로 반응되어 460 mAh $g^{-1}$의 큰가역용량을 발현함을 확인하였다. 이는 비정질 구조에서 기인하는 특성으로 유연한 구조로 인한 새로운 리튬의 저장공간이 확보되는 것 때문이라 할 수 있다. 또한, 비정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$는 비정질 구조에 기인하는 선형적인 충방전 곡선을 지니고 있어 정확한 충전심도의 예측이 용이할 뿐만 아니라, 결함구조에서 유발된 리튬이온의 향상된 확산성으로 인하여 우수한 속도 특성도 나타내고 있다.
폴리 우레탄 폼 코아 샌드위치 복합재료의 정적 및 피로 특성에 대하여 연구하였다. 유리 섬유강화 스킨과 중합의 폼 코아를 갖는 비스티칭, 스티칭, 스티프너의 세 종류 시편이 사용되었다. 특히 스티칭 샌드위치 구조는 두께 방향에 대하여 폴리에스터와 유리섬유를 꼬아서 부가적인 구조 보강이 코아의 상하 표면을 통하여 꿰멘 구조로 층간분리를 최소화하기 위해 샌드위치 구조 패널을 스티칭하여 만들고 수지는 수지의 유동 온도에서 수지의 낮은 점도 특성을 이용하여 스티칭 섬유에 침투시켜 함께 경화하였다. 스티칭 섬유가 $50{\times}50{\;}mm$의 간격으로 스티칭된 시편 및 스티프너 시편의 굽힘강도는 비스티칭 시편과 비교하여 각각 50%및 10배 이상으로 향상되었다. 최대 하중의 20%크기로 $10^6$ 피로 사이클을 받은 후, 비스티칭 시편의 굽힘 피로강도는 정적 굽힘강도와 비교하여 27%까지 감소되었고, 스티칭된 시편은 39%,그리고 스티프너에 의하여 보강된 시편은 20%정도 감소되었다. 폴리우레탄 폼 코아의 에이징 효과를 입증하기 위해, 피로 시험 후 샌드위치 시편의 표면 적층의 손상은 초음파 C-scan장비를 사용하여 검출하였다. 초음파 C-scan결과로부터 피로 시험동안 손상 받은 어떤 결함도 없었다 이는 피로 사이클동안 폼 코아 샌드위치 구조에 대한 굽힘강도의 감소는 폴리우레탄 폼이 에이징되어 발생하는 것을 의미한다.
목적: 방광요관역류는 감염과 동반될 경우 신장기능이 비가역적으로 손상될 수 있으므로 신기능의 손상이 오기 전에 역류를 제거하여야 한다. 방사성동위원소 배뇨방광촬영술에 의해 발견된 역류의 특징을 이용하여 신장의 예후를 예측할 수 있는지 그리고 어떤 특징이 중요한지 조사하였다. 대상과 방법: 35명의 환아(남 18, 여 17)의 66개의 신장을 대상으로 초기 DMSA 스캔을 시행하고 이어 방사성동위원소 배뇨방광촬영술을 한 후 다시 DMSA 추적 스캔, 초음파 및 임상소견으로 악화여부를 평가하였다. 방사성동위원소 배뇨방광촬영술에 나타난 각 배뇨시기별 역류량과 역류범위를 각각 또는 종합하여 단계별 다변량판별분석을 하였다. 결과: 충만시의 역류범위와 배뇨후기의 역류량과 역류범위가 유의한 판별능을 보였다. 역류량과 범위를 종합한 변수를 이용한 판별분석에서는 총 역류량이 유의한 변수이었다. 충만시의 역류범위과 배뇨후기의 역류량과 역류범위로 구성한 판별식은 재래식 역류등급으로 예후를 예측할 때 보다 양성예측율과 특이도가 높았다. 결론: 방사성동위원소 배뇨방광 촬영술에 나타난 각 배뇨시기별 역류의 양과 범위를 종합하여 신장의 예후를 예측할 수 있다.
본 논문에서는 내열성 에폭시 수지의 1차 경화방법에 따른 물성, 전기적 및 기계적 특성과 2차 경화조건에 따른 상온 및 액체질소내에서의 전기적 및 기계적 특성에 관한 연구를 행하였다. 본 연구의 실험결과에서, 첫째, 내열성 에폭시 수지의 1차 경화방법에 있어, 1차 경화시에 에폭시 수지의 물성특성, 전기적 및 기계적 특성에 커다란 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 즉, 시료제작시에 에폭시 수지의 내부반응온도를 최대한 억제시킴으로서 우수한 제반특성을 가지는 시료를 제작할 수 있음을 알 수 있었다. 둘째, 최적의 전기적 기계적 특성을 가지는 시료는 에폭시 수지의 2차 경화조건에서 볼때, $100^{\circ}C$에서 반복 2차 경화방법에서 얻을 수 있었다. 셋째, 액체질소내에서의 $Tan{\delta}$ 및 ${\varepsilon}_{\gamma}$특성은 상온에서의 $Tan{\delta}$ 및 ${\varepsilon}_{\gamma}$보다 각각 2배 정도 낮게 나타났다. 넷째, 액체질소내에서의 에폭시 수지의 절연강도는 상온에서 보다 0.6-1.0[MV/cm]정도 높게 나타났다. 그리고 에폭시 수지내의 미세결함 발생 및 과잉 열운동으로 한 에폭시 수지 자체의 열 열화등은 상온에서의 절연파괴강도보다 액체질소내에서의 절연파괴강도에 더욱 중요한 인자로 나타남을 알 수 있었다. 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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