• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.263-271
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• 2005

고인성 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 시멘트페이스트 또는 모르타르에 고성능 단섬유를 보강하여 휨모멘트 및 인장력 작용하에서 변위(변형)경화특성 및 다수의 미세균열이 멀티플크랙 특성을 발휘함으로서 높은 인성 및 균열제어성능을 가진 재료로 최근 이들 성능을 활용하여 고성능 보수 보강재, 충격완충재, 강재의 피복재, 지진시 에너지 흡수 디바이스 등 다양한 용도로의 활용이 시도되고 있다. 그러나 이들 HPFRCC의 역학적 성능은 사용되는 섬유의 종류 및 형상에 따라 다르며 마이크로 크랙 및 매크로 크랙에 효과적인 섬유의 치수는 다른 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 마이크로 및 매크로 섬유의 종류, 각 섬유의 혼합조건을 변화시켜 HPFRCC의 압축 및 휨성상을 실험실증적으로 비교 검토함으로서 HPFRCC의 재료설계에 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, HPFRCC의 압축 및 휨성상은 사용된 마이크로 섬유의 종류에 따라 큰 차이를 보이고 있으며 PP섬유에 비하여 PVA섬유를 사용한 경우가 우수한 성능을 발현하였다. 또한, 각각의 마이크로 섬유에 매크로 섬유로서 PVA660을 혼합 사용한 경우 PVA200을 제외하고는 초기근열시 휨응력, 최대 휨응력, 변형능력 및 휨터 프니스 등의 휨성능이 향상되었다. 특히 PVA100과 PVA660을 혼합 사용한 경우 가장 우수한 성능을 발현하였으며, 휨시험시 전형적인 변위경화특성 및 멀티플크랙 특성을 나타내었다. 반면, 매크로 섬유로서 SF500을 혼합 사용한 경우의 휨응력-중앙변위 곡선은 기존의 FRCC와 유사한 경향을 보이고 있으며, 휨터프니스는 마이크로 섬유만 단독 사용한 경우에 비해 전반적으로 저하하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.169-177
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• 2018

유리섬유강화폴리에스테르 복합소재는 지중 매설 파이프, 탱크용 구조재, 선체 등 가혹한 환경에서 구조재로 널리 사용되고 있으며, 장기 내수성을 필요로 하는 소재이다. 특히, 물에 잠겨 있을 때 삼투압으로 인하여 겔코트와 복합소재의 박리 등 열화가 진행된다. 본 연구에서는 지중 매설 파이프로 활용되는 GFRP 복합소재의 내구성 향상을 위해 인퓨전(진공성형) 공정으로 UPE (unsaturated polyester) 겔코트 표면 처리한 복합소재를 제작하여, 고온 수침 환경 ($65^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, $85^{\circ}C$)에서의 표면 결함 및 크랙 발생과 경도 변화 특성을 확인하였다. 마이크로 CT 단층 촬영을 통하여 수침 온도에 따른 크랙의 침투 깊이를 조사하였으며, $75^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$ 조건에서 크랙이 복합소재까지 침투하여 내구성을 저하시키는 것으로 확인되었다. 최초 크랙이 발생하는 지점을 고장시간으로 정의하고 아레니우스식을 활용하여 $23^{\circ}C$ 상온에서의 수명 예측을 실시하였다. 본 연구로 토목, 건축, 해양산업분야 등 겔코트가 적용되는 다양한 산업분야의 신뢰성 평가에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.105-111
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• 2023

차세대 전자기기는 기계적인 굽힘이나 말림(rolling) 변형이 반복적으로 가능한 형태로 발전하고 있다. 이에 따라 전자기기 내부 소자들 간의 연결을 위한 금속 배선의 기계적인 신뢰성 확보가 필수적이며, 특히, 실제 사용 환경을 모사한 압축 환경에서의 굽힘 피로 변형에 대한 신뢰성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 구리(Cu)와 폴리이미드(Polyimide, PI) 기판 간의 접착력을 향상시키고, 굽힘 피로 변형 환경에서 구리 배선의 신뢰성을 높이기 위한 방법을 탐구했다. 접착력 향상을 위해 폴리이미드 기판에 산소 플라즈마 처리와 크롬(Cr) 접착층 도입이라는 두 가지 방법을 적용하고, 이들이 압축 상황에서의 피로 거동에 미치는 영향을 비교 분석했다. 연구 결과, 접착력 향상 방법에 따라 압축 피로 거동에서 차이가 발생하는 것을 확인했다. 특히, 크롬 접착층을 도입한 경우 1.5% 변형률에서는 크랙 생성이 주된 변형 메커니즘이며, 피로 특성이 취약한 결과를 얻었으나, 2.0%의 높은 변형률에서는 플라즈마 처리법에 비해 박리가 발생하지 않아 가장 개선된 피로 특성을 나타냈다. 본 연구의 결과는 유연 전자기기의 사용 환경에 적합한 피로 저항 개선법을 제시하고, 크랙 발생 정도를 포함한 전자기기의 신뢰성 향상에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.25-31
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• 1974

포푸라와 일본잎갈나무는 속성조림 수종으로 적극 장려되고 있으나 구조용재로서 저재질인 까닭에 그 이용도가 제한되고 있다. 따라서 이들의 이용도 증진과 수요의 안정화를 위하여 대량으로 소비되는 일반 건축용재로 이용할 수 있는 형질의 개량과 강도 증진을 목적으로 임업시험장에서 1967년부터 포푸라와 일본잎갈나무의 집성재 제조조건을 구명하기 위하여 본 시험연구를 시작하여 현재까지 포푸라와 일본잎갈나무의 접착, scarf 접착성능과 실대형통직, 만곡 집성재의 제조조건 및 이 수종 구성집성재 제조에 의한 포푸라재의 집성강도 증진과 lamina 형질이 집성 강도에 마치는 영향을 구명한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 접착제 Resorcinol Plyophen #6000에 의한 미류(Populus deltoides)와 일본잎갈나무(Larix leptolepis)의 단일 수종, 이수종 접착성능, 방부처리, 미류의 접착성능과 미류와 일본잎갈나무의 scarf 접속 정착성능 및 방부처리, 마류의 scarf 접착성능을 구명한 결과 1.1 Block 전단 및 안장선단 시험에 의한 접착성능은 평균 목파율이 65%로 우수하였고, 미류는 촉단면이 경단면보다, 일본잎갈나무는 경단면이 촉단면 보다 접착성이 양호하였다(표 1, 2참조). 1. 2 방부제 Na-PCP는 resorcinol 수지 접착제의 접착력에 영향 하였으나 집성재 제조에 요구되는 접착력에는 영향하지 않았다(표 3, 4참조). 1. 3 Plane scarf joint 접착에 있어서 안전한 scarf비는 일본잎갈나무 1/12이상, 미류는 1/6이상이 요구되고 방부처리 미류의 plane scarf joint 접착의 안전 scarf 비도 무처리재와 같이 1/6 이상이 요구되었다(표 5, 6, 7 및 8참조). 2. 접착제 Resorcinol Plyophen #6000에 의한 미류와 일본잎갈나무의 단일 수종 및 이수종구성 집성재의 상대 접착력과 삶음반복 접착력 및 접착층의 박리시험에 의한 접착성능을 구명한 결과 2.1 실대형 통직, 만곡 집성재의 block 전단 상태 접착강도는 허용 최소상태 접착강도의 3배 이상이였으며 삶음반복 접착 강도는 상태접착 강도의 1/2로 감소 되었으나, 허용 최소 기준 삶음반복 접착강도의 2배 이상으로 실대형 내수 집성재 제조의 안전성이 확인되였다(표 9 및 10참조). 2.2 실대형 통직, 만곡집성재의 박리율은 미류, 이수종(일본잎갈나무+미류), 일본잎갈나무의 순으로 높았으나 최대치는 일본잎갈나무의 통직집성재(3.5%)로서 허용 최대 기준율보다 적었다.(표 11 참조) 3. urea 수지 접착제에 의한 이태리포푸라(Populus euramericana)와 일본잎갈나무의 단수종, 이수종 및 lamina 형질에 따른 5 ply 구성 통직 접성재의 휨강도 시험, 압축강도 시험에 의한 집성강도와 접착성능을 구명한 결과 3.1 집성강도가 요구되는 건축 구조용재를 목적으로 이태리포푸라와 일본잎갈나무의 이수종 구성 집성재를 제조할 때에는 수종 구성을 L(일본잎갈나무)+P(이태리포푸라)+L+P+L로 하는 것이 양호하였다.(표 12참조) 3.2 수심과 옹이를 가지는 lamina로 구성된 집성재의 경성 강도는 무결점 lamina로 구성된 집성재 강도보다 현저히 강도가 감소되므로 강도가 요구되는 구조용재로서의 집성재 제조에는 이들 결점 부재의 분산 집성이 필요하였다.(표 13참조) 3.3 실대형 통직 집성재의 FPL 전단 상태 접착강도는 허용 최소기준 상태 접착강도의 2배 이상으로 urea 수지접착제로서 이을 수종의 내장주조용 집성재 제조가 가능하였다.