• Computers and Concrete
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• 제30권6호
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• pp.421-432
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• 2022

Recently, the interminable ozone depletion and the global warming concerns has led to construction industries to seek for construction materials which are eco-friendly. Regarding this, Geopolymer Concrete (GPC) is getting great interest from researchers and scientists, since it can operate by-product waste to replace cement which can lead to the reduction of greenhouse gas emission through its production. Also, compared to ordinary concrete, geopolymer concrete belongs improved mechanical and durability properties. In spite of its positive properties, the practical use of geopolymer concrete is currently limited. This is primarily owing to the scarce structural, design and application knowledge. This study investigates the Mechanical and Durability of Geopolymer Concrete Containing Fibers and Recycled Aggregate. Mixtures of elastoplastic fiber reinforced geopolymer concrete with partial replacement of recycled coarse aggregate in different proportions of 10, 20, 30, and 40% with natural aggregate were fabricated. On the other hand, geopolymer concrete of 100% natural aggregate was prepared as a control specimen. To consider both strength and durability properties and to evaluate the combined effect of recycled coarse aggregate and elastoplastic fiber, an elastoplastic fiber with the ratio of 0.4% and 0.8% were incorporated. The highest compressive strength achieved was 35 MPa when the incorporation of recycled aggregates was 10% with the inclusion of 0.4% elastoplastic fiber. From the result, it was noticed that incorporation of 10% recycled aggregate with 0.8% of the elastoplastic fiber is the perfect combination that can give a GPC having enhanced tensile strength. When specimens exposed to freezing-thawing condition, the physical appearance, compressive strength, weight loss, and ultrasonic pulse velocity of the samples was investigated. In general, all specimens tested performed resistance to freezing thawing. the obtained results indicated that combination of recycled aggregate and elastoplastic fiber up to some extent could be achieved a geopolymer concrete that can replace conventional concrete.

• 멤브레인
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• 제28권2호
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• pp.136-141
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• 2018

이산화탄소($CO_2$)는 천연 가스, 바이오 가스, 매립 가스의 성분으로 존재할 뿐만 아니라 화석연료의 주요 연소 생성물로써 온실 가스의 주범이다. 특히 내연기관의 연료 고효율을 얻고, 가스 수송시스템의 부식을 방지하며, 기후변화에 선제적으로 대응하기 위해서는 이산화탄소($CO_2$)의 저감 또는 제거 기술이 필수적이다. 지난 수십 년간, 멤브레인 기반 기술의 구성 및 설계 단순성에 의하여 관련 연구가 많이 이루어져 왔으며 많은 발전을 이루었다. 최근 들어, 기존 멤브레인 기반 분리 뿐만 아니라, 새로운 흡착제 기반 분리 기술 등에 대한 관심도 높아지고 있다. 특히, 최근 각광받고 있는 유기-금속 골격체(Metal Organic Frameworks, MOFs)의 경우, 일반 다공질 흡착제와는 다른 독특한 성질(Flexibility, Gating effect 또는 Open Metal Sites 등)로 인하여, 이를 활용한 다양한 기체 분리 연구가 늘어나고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 대표적 플렉서블한 물질인 MIL-53(Al)과 강한 결합에너지 site를 다수 보유한 대표적 MOF 물질인 MOF-74(Ni)를 활용하여 온도 및 압력에 따른 이산화탄소 메탄 분리 성능 비교 분석하였으며, 각 물질의 특성별 압력 및 온도에 따라 변화하는 적정 분리 구간을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권5호
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• pp.429-435
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• 2016

ASS304 소재로 제작된 cold stretching 압력용기는 극저온 액화천연가스의 운반 및 저장에 이용된다. Cold stretching 압력용기는 특정 수압을 이용하여 허용응력까지 기존의 압력용기를 신장시킴으로써 재료에 상당량의 소성변형이 나타난다. 이 경우, ASS304 소재의 특성에 따라 소성변형 후 항복강도가 증가하며, 신장량에 따라 두께가 감소한다. 따라서 강도 및 무게측면에서 기존의 압력용기 대비 높은 효율을 나타낸다. 본 연구에서는 ASME 코드에 의거하여 제작된 소형 cold stretching 압력용기에서 직접 채취한 시편을 이용하여 극저온 인장 및 피로특성을 평가하였다. 또한 저온피로시험으로부터 획득한 S-N 선도를 통계적으로 접근하여 P-S-N 선도를 작성하였으며, SEM 을 이용하여 파단면을 분석하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권5호
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• pp.332-340
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• 2015

음향방출기술은 고체내부에 국부적으로 형성된 변형에너지가 급격히 방출되면서 발생하는 탄성파를 이용하는 기술로써 결함의 발생이나 존재하는 결함의 진전을 검출하는 비파괴검사 기법이다. 환경문제로 인해 최근 약 20년 전부터 압축 천연 가스가 자동차 석유 연료의 대안으로 사용되면서 CNG 탱크의 안전성 검사의 필요성 또한 증가하고 있다. 특히 복합재 CNG 탱크에서는 적층된 재료와 방향에 따라 파의 속도나 분산 특성이 달라지므로 매질의 속도에 절대적으로 영향을 받는 종래의 도달 시간차를 이용한 AE 기법으론 결함검출을 하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 스틸실린더인 Type-I과 스틸실린더에 GFRP로 와인딩된 Type-II 시편에서 에너지 기반 contour map 기법을 이용해 종래의 AE기법의 한계를 극복하고 결과를 비교하였다. 그 결과 위치표정이 불가하거나 오차가 컸던 종래의 방법과 달리 에너지 기법은 모든 지점에서 위치표정이 가능했으며 오차 또한 현저히 준 것을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제24권5호
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• pp.352-359
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• 2011

용매를 사용하지 않고 반복적으로 막 추출한 후 저온농축과 GC-MS로 물 중 BTEX를 분석하는 방법을 시도하였다. 물로부터 비공성막의 silicone 막을 투과한 BTEX를 He 기체를 통해 $-100^{\circ}C$의 저온 농축장치로 보낸 후 열 탈착과 GC-MS로 분석하였다. 물 시료(30 mL)는 10 mL/min로 흘려주었고, 한 번 추출된 시료는 다시 되돌려서 두 번 더 추출하였다. Benzene에 대한 회수율은 가장 높아 약 80%인 반면에, ethylbenzene과 xylenes에 대한 회수율은 3.5-10%로 낮은 편이었다. 그렇지만, RSD는 모두 10% 미만이었고 검량선의 직선성($r^2$)도 0.9976-0.9997로 높은 편이었으며, 방법검출한계도 1.8 ${\mu}g$/L 이었다. 이 방법은 짧은 추출 시간, 용매의 미사용 및 분석의 편의성의 장점을 갖고 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2961-2966
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• 2007

When the pressure at the weak spot established at a certain part of a high pressure vessel or piping system exceeds a design pressure, this weak spot is burst, and the pressurized gas emitted through the weak spot will cause a compression wave system. In this connection, in the present study, an experimental study by using a conventional shock tube facility is performed to estimate the effects of the material of diaphragm, curvature radius and thickness of materials on the valve opening time in diaphragm. Pressure sensor having 500kHz in natural frequency is installed at 35mm downstream of the rupture diaphragm to measure the static pressure history of propagating and being accumulated compression wave. 4 kinds of materials are used as diaphragm that is aluminium, copper, stainless steel and zinc. The diaphragm radii of curvature R are ${\infty}$, 120mm and 60, respectively. And the depth for $90^{\circ}$ groove is 0.04mm. It is found that the smaller the tensile strength and elongation of the rupture diaphragm is, the smaller the radius of curvature of the rupture diaphragm is, and for the same conditions the thinner the thickness of the rupture diaphragm is, the shorter the valve opening time becomes. Also, the tensile strength, elongation and the radius of curvature of the rupture diaphragm for the same conditions are smaller, the maximum pressure rise caused by the coalescences of the compression wave is smaller. Finally the pressure ratio is higher, the valve opening time is shortened and gradient of pressure increment is more steepen.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권2호
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• pp.215-220
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• 2002

The structures of 1-fluorosilatrane and the silatranyl cation were calculated by Hartree-Fock (HF), Mofller-Plesset second order (MP2), and various density functional theory (DFT) methods using many different basis sets, demonstrating that the Si-N bonds in two species are quite different. The N${\rightarrow}$Si bond distance of 1-fluorosilatrane from the hybrid DFT calculations $({\sim}2.32{\AA})$ using the Perdew-Wang correlation functional agrees with the gas phase experimental value $(2.324{\AA})$, while other functionals yield larger distances. The MP2 bond distance (2.287${\AA}$ with 6-311$G^{\ast}$) is shorter, and the HF one (2.544 ${\AA}$ with 6-311$G^{\ast}$) larger than those of DFT calculations. The MP2 bond distance is in good agreement with experiment indicating that the electron correlations are crucial for the correct description of the N${\rightarrow}$Si interaction. The silatranyl cation is a stable local minimum on the potential energy surface in all methods employed suggesting that the cation could be a reaction intermediate. The Si-N bond length for the cation is about 1.87 ${\AA}$ for all calculations tested implying that the Si-N bond is mainly conventional. Bonding characteristics of the Si-N bond in two species derived from the natural bond orbital analysis support the above argument based on calculated bond lengths.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.387-394
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• 2013

온실가스인 $CO_2$ 배출을 줄이기 위한 연료로서 고효율 연소의 특성을 갖는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)가 유력한 미래 대체연료로서 주목받고 있다. 일반적으로 엔진에서의 압축비 상승은 효율 향상 및 이산화탄소 배출 저감을 위한 방법 중의 하나로서 HCNG 엔진에서도 고압축비의 적용이 효과적일 수 있으나, 수소의 높은 연소 속도 및 화염 온도로 인한 조기착화, 노킹 등의 이상연소는 엔진 부품의 파손 및 출력 저하를 초래할 수 있다. 본 연구는 HCNG 엔진에서 압축비를 변경하여 엔진 성능 및 노킹 특성을 분석하는데 목적이 있다. 기존의 CNG 엔진에 CNG 및 HCNG 연료를 적용하여 공기과잉률의 변화에 따른 연소 특성을 분석하고, 압축비 변경 후 엔진의 성능에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권4호
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• pp.279-286
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• 2018

The use of eco-friendly energy in the offshore plant system is expanding because conventional generators are operated by fossil fuel or natural gas. Eco-friendly energy, which replaces existing power generation methods, should be capable of generating the power for lighting protection equipment, airborne fault indication, parameter measurement, and others. Most of the eco-friendly energy used in offshore plant facilities is solar and wind power. In the case of using photovoltaic power, because the structure must be constructed based as flat solar panels, it can be damaged easily by the wind. Therefore, there is a need for a new generation system composed of a spherical structure that does not require a separate structure and is less influenced by the wind. Considering these characteristics, in this study we designed, fabricated, and tested a unit that could provide the most efficient spherical photovoltaic power generation considering wind direction and wind pressure. Our test results indicated that the proposed system reduced costs because it did not require any separate structure, used eco-friendly energy, reduced carbon dioxide emissions, and expanded the proportion of eco-friendly energy use by offshore plant facilities.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.869-874
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• 2011

CNG/diesel dual-fuel 엔진은 CNG 를 주 연료로 사용하고 소량의 디젤을 착화제로서 실린더 내에 분사한다. 본 연구에서는 기존의 디젤엔진을 커먼레일직접분사(CRDI)를 통하여 고압으로 디젤을 분사하고, 예혼합을 위하여 CNG 를 흡기포트에 분사하는 CNG/diesel dual-fuel 엔진으로 개조하였다. CNG/diesel dualfuel engine 은 기존의 디젤엔진과 동등한 수준의 토크 및 출력성능을 나타내었다. 또한, CNG 대체율은 CNG/diesel dual-fuel 엔진의 전체 운전영역에 대하여 89% 이상을 만족시켰다. Dual-fuel 엔진의 PM 배출농도는 디젤엔진보다 94% 더 낮게 나타났지만, NOx 배출농도는 더 높게 나타났다.