• 제목/요약/키워드: fiber aspect ratio

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Synthesis of Needle-like Aragonite from Limestone without Calcinations in the Presence of Magnesium Sulfate

  • Hu, Zeshan;Shao, Minghao;Cai, Qiang;Jiao, Zhaojie;Zhong, Chenhua;Deng, Yulin
    • Advanced Composite Materials
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    • 제18권2호
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    • pp.187-195
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    • 2009
  • Much attention has been paid to the processing of inorganic whisker, especially calcium carbonate whisker, which can be used as reinforcement materials of polymer composite due to its low price. Unfortunately, the present synthesis technique of calcium carbonate whisker starts from calcinations of limestone, which involves high energy consumption and furthermore is a highly environment polluting reaction. In this report, needle-like aragonite was synthesized with a reversible solution reaction from limestone without calcination. Optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) techniques were used to characterize the morphology and crystal structure of intermediates as well as that of the product, aragonite. GCC (grinding calcium carbonate) powder was dissolved in an aqueous solution of magnesium sulfate with reflux and air flush. EDTA titration was used to evaluate reaction rate of the dissolution. A kinetics equation of the dissolution reaction was constructed, which displayed second-order kinetics with respect to the concentration of magnesium sulfate. A rate constant of $0.0015\;l^{-3}{\cdot}mol^{-1}{\cdot}h^{-1}$ was obtained. The dissolution reaction gave fiber-like magnesium hydroxide sulfate and gypsum crystal. Then needle-like aragonite with a length of $9.13\;{\pm}\;1.02\;{\mu}m$ and an aspect ratio of $5.64\;{\pm}\;1.37$ was synthesized from the dissolution product with $CO_2$ bubbling at $70^{\circ}C$.

비등방성 원통형 쉘의 안정성에 관한 연구 (A Study on the Stability of Anisotropic Cylindrical Shells)

  • 박근우;임성순;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권2호통권45호
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    • pp.187-196
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 비등방성 원통형 쉘이 원통길이방향으로 압축하중을 받는 경우 면외방향 거동의 안정성에 대한 해석이다. 복합재료로 이루어진 비등방성 원통형 쉘의 안정성 해석은 해석적인 방법으로는 해를 얻을 수 없으므로 수치해석 기법중의 하나인 유한차분법을 사용하였다. 원통형 쉘은 기하학적 특성상 원통길이방향의 압축하중을 원주 방향의 면내거동으로 저항하는 구조형식이므로 원주방향 강성변화에 중점을 두고 연구를 수행하였다. 또한 비등방성 원통형 쉘이 원통길이방향으로 압축하중을 받는 경우에 발생하는 거동에 대한 예측이 힘들기 때문에 화이버 보강각도 변화, 곡률변화, 중심각 변화, 형상비 변화에 따른 안정성 문제를 연구하였다. 본 연구의 결과에 의하면 원통길이방향으로 압축하중을 받는 비등방성 원통형 쉘은 원주방향 강성에 의하여 안정성에 큰 변화가 있다는 것을 알 수 있었다. 그러므로 압축하중을 받는 비등방성 원통형 쉘은 원주방향에 대하여 보강하는 것이 쉘 구조의 안정성을 높일 수 있을 것으로 예측된다.

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투각섬석-양기석 계열 각섬석의 형태적 다양성과 자연 석면 평가에서의 의미 (Morphological Diversity of Tremolite-actinolite Series Amphiboles with Implications to the Evaluation of Naturally Occurring Asbestos)

  • 정기영;최진범
    • 한국광물학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.95-104
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    • 2012
  • 자연 석면 산출지의 투각섬석-양기석에 대한 전자현미경관찰 결과, 섬유상, 침상, 주상의 다양한 입자 형태가 관찰되었다. 섬유상 입자들은 일정한 너비로 가늘고 길게 휘어지며, 로프 모양의 다발이나 매트를 형성한다. 침상 입자들은 평행한 다발을 형성하나 장축 방향으로 쉽게 갈라지며 탄성이 있다. 주상 입자는 분쇄과정에서 벽개를 따라 쪼개지며 종횡비가 짧은 침상입자를 형성한다. 입자의 형태적 특성은 산출지별로 다르며 하나의 시편 내에서도 차이가 관찰된다. 투각섬석-양기석 계열의 각섬석은 섬유상에서 주상까지 형태적 연속체를 형성하므로 석면상 각섬석에 대한 유해성 평가를 위해서는 형태적 특성과 발암 특성 간의 인과관계에 근거한 동정 기준 및 시료준비과정이 수립되어야 한다.

Strengthening of Cutouts in Existing One-Way Spanning R. C. Flat Slabs Using CFRP Sheets

  • Shehab, Hamdy K.;Eisa, Ahmed S.;El-Awady, Kareem A.
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제11권2호
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    • pp.327-341
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    • 2017
  • Openings in slabs are usually required for many different applications such as aeriation ducts and air conditioning. Opening in concrete slabs due to cutouts significantly decrease the member stiffness. There are different techniques to strengthen slabs with opening cutouts. This study presents experimental and numerical investigations on the use of Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) as strengthening material to strengthen and restore the load carrying capacity of R.C. slabs after having cutout in the hogging moment region. The experimental program consisted of testing five (oneway spanning R.C. flat slabs) with overhang. All slabs were prismatic, rectangular in cross-section and nominally 2000 mm long, 1000 mm width, and 100 mm thickness with a clear span (distance between supports) of 1200 mm and the overhang length is 700 mm. All slabs were loaded up to 30 kN (45% of ultimate load for reference slab, before yielding of the longitudinal reinforcement), then the load was kept constant during cutting concrete and steel bars (producing cut out). After that operation, slabs were loaded till failure. An analytical study using finite element analysis (FEA) is performed using the commercial software ANSYS. The FEA has been validated and calibrated using the experimental results. The FE model was found to be in a good agreement with the experimental results. The investigated key parameters were slab aspect ratio for the opening ratios of [1:1, 2:1], CFRP layers and the laminates widths, positions for cutouts and the CFRP configurations around cutouts.

고상공정법에 의한 고강도 폴리에틸렌 테이프사와 그 복합재료의 특성 (Characteristics of High Strength Polyethylene Tape Yarns and Their Composites by Solid State Processing Methods)

  • 이승구;조환;주용락;송재경;주창환
    • Composites Research
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    • 제12권2호
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    • pp.91-100
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    • 1999
  • 고상공정법(SSP)에 의한 고강도폴리에틸렌(HSPE) 섬유의 제조는 초고분자량 폴리에틸렌 분말의 압출과 연신으로 용매를 사용하지 않고 제조된다. 고상공정으로 제조된 고강도 PE 테이프사의 특성을 분석한 결과, 고강도 PE 테이프사는 여신비의 증가에 따라 인장강도가 증가하였고, 파단면에서 fibril 분리현상이 많이 생겼다. 고강도 PE 테이프사의 표면을 산소플리즈마로 처리하여, 표면에너지를 측정하였고, 수지와 계면결합력을 분석한 결과, 100W와 5분간의 플라즈마 처리에서 가장 높은 계면결합력을 나타내었다. 고강도 PE 테이프사 강화복합재료의 물성을 겔방사법으로 제조된 고강도 PE 섬유강화 복합재료의 물성과 비교하여 고찰하였다.

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선형 등가모델을 이용한 유연날개 구조해석 (Structural analysis of flexible wing using linear equivalent model)

  • 김성준;김동현;임주섭;이상욱;김태욱;김승호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권8호
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    • pp.699-705
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    • 2015
  • 항공기가 적은 동력으로 장시간 체공을 하기 위해서는 높은 양항비(Lift Drag Ratio)와 구조경량화가 요구된다. 일반적으로 고고도 장기체공 비행기에는 가로세로비가 큰 날개가 적용된다. 또한 기체의 주요 구조물에 고강도, 고강성 탄소섬유복합재료를 사용하고, 날개의 표피(Skin)에 박막(Membrane) 소재인 얇은 마일러(Mylar)를 사용된다. 그 결과 날개 구조물이 다른 구조물에 비하여 유연해진다. 그리고 박막 소재인 얇은 마일러의 강성이 동적 안정성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 비선형 갭(Gap) 요소를 사용하여 마일러의 박막 특성을 모사하였다. 그리고 비선형해석 결과를 이용하여 등가강성을 갖는 선형 쉘(Shell) 요소로 등가모델링 하는 방법을 제시하였다. 선형 등가 쉘 모델은 멤브레인 요소법를 이용한 비선형해석 결과와 비교하여 결과의 타당성을 검증하였다. 제안된 선형등가 쉘 모델은 모드 해석에 적용하여 마일러의 기계적 물성이 고유진동수에 미치는 영향을 평가하였다.

에너지 분산 X선 분석장치가 장착된 투과전자현미경을 이용한 석면분석방법 (A study on establishing asbestos analysis method using a transmission electron microscope with Energy dispersive X-ray analyzer (TEM-EDX))

  • 한정희;김광진;정용현;이준연;이용묵;정호근;유일재
    • 한국산업보건학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.102-110
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    • 2001
  • To establish an accurate asbestos analysis method for workplace samples, chrysotile, amosite, crocidolite, tremolite, actinolite, and anthophyllite asbestos fibers were analyzed for their morphology, atomic content and electron diffraction patterns. The morphology of asbestos fiber was evaluated in $10,000{\times}$ magnification. The atomic contents was analyzed by X-ray analyzer (TEM-EDX). Asbestos fibers were further assessed using electron diffraction (ED) patterns to provide an additional criterion for classifying the asbestos fibers. Twenty asbestos fibers were initially randomly selected for morphological evaluation; based on an aspect ratio (length : diameter = 3:1). Then the fibers were determined for their EDX spectrums and ED patterns. Our results showed that only chrysotile fiber has a hollow tube structure to be distinguished from other asbestos fibers. Although asbestos fibers had similar morphology, they had different EDX spectrums and ED patterns. Our results on the atomic content of asbestos fibers were very similar to those of other researchers, but amosite and crocidolite had a little difference in atomic content compared with the results from other researchers. The difference may be due to the difference in equipment or asbestos sample selection. A study on asbestos samples from biological specimens to establish a criterion for determining occupational asbestos exposed diseases should be done in the near future.

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원전용 금속단열재의 내부 형상결정을 위한 설계인자 별 열전달 특성 분석 (Analysis of Heat Transfer Characteristics Based on Design Factors for Determining the Internal Geometry of Metal Insulation in Nuclear Power Plant)

  • 송기오;유정호;이태호;전현익;하승우;조선영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권11호
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    • pp.1175-1181
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    • 2015
  • 일반적으로 산업현장에서 많이 사용되고 있는 단열재는 유리섬유와 같은 열전도도가 낮은 재료를 사용함으로써 단열성능을 확보하고 있다. 이와 달리 원전용 금속단열재의 경우 높은 열전도도를 가진 TP 304 스테인리스 박판을 재료로 한정하고 있어 단열성능을 확보하기 위해서는 구조적 측면에서의 접근이 필요하다. 본 연구에서는 금속단열재 내부구조에 대한 설계인자를 전도, 대류, 복사로 구성된 3가지 열전달 모드를 고려해 추출하고 각 인자들이 열전달에 미치는 영향과 각각의 열전달이 전체 열전달에 차지하는 비율을 열 유동해석을 이용하여 파악하고자 하였다. 본 연구를 통해 단열재 내부에서 발생되는 대류현상을 최소화하기 위해 다수의 박판을 삽입함과 동시에 증가하는 전도 비율을 비교하여 내부형상결정을 위한 세 가지 열전달 모드 하에서의 단열성능을 분석하였다.

Wearable Computers

  • Cho, Gil-Soo;Barfield, Woodrow;Baird, Kevin
    • 섬유기술과 산업
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    • 제2권4호
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    • pp.490-508
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    • 1998
  • One of the latest fields of research in the area of output devices is tactual display devices [13,31]. These tactual or haptic devices allow the user to receive haptic feedback output from a variety of sources. This allows the user to actually feel virtual objects and manipulate them by touch. This is an emerging technology and will be instrumental in enhancing the realism of wearable augmented environments for certain applications. Tactual displays have previously been used for scientific visualization in virtual environments by chemists and engineers to improve perception and understanding of force fields and of world models populated with the impenetrable. In addition to tactual displays, the use of wearable audio displays that allow sound to be spatialized are being developed. With wearable computers, designers will soon be able to pair spatialized sound to virtual representations of objects when appropriate to make the wearable computer experience even more realistic to the user. Furthermore, as the number and complexity of wearable computing applications continues to grow, there will be increasing needs for systems that are faster, lighter, and have higher resolution displays. Better networking technology will also need to be developed to allow all users of wearable computers to have high bandwidth connections for real time information gathering and collaboration. In addition to the technology advances that make users need to wear computers in everyday life, there is also the desire to have users want to wear their computers. In order to do this, wearable computing needs to be unobtrusive and socially acceptable. By making wearables smaller and lighter, or actually embedding them in clothing, users can conceal them easily and wear them comfortably. The military is currently working on the development of the Personal Information Carrier (PIC) or digital dog tag. The PIC is a small electronic storage device containing medical information about the wearer. While old military dog tags contained only 5 lines of information, the digital tags may contain volumes of multi-media information including medical history, X-rays, and cardiograms. Using hand held devices in the field, medics would be able to call this information up in real time for better treatment. A fully functional transmittable device is still years off, but this technology once developed in the military, could be adapted tp civilian users and provide ant information, medical or otherwise, in a portable, not obstructive, and fashionable way. Another future device that could increase safety and well being of its users is the nose on-a-chip developed by the Oak Ridge National Lab in Tennessee. This tiny digital silicon chip about the size of a dime, is capable of 'smelling' natural gas leaks in stoves, heaters, and other appliances. It can also detect dangerous levels of carbon monoxide. This device can also be configured to notify the fire department when a leak is detected. This nose chip should be commercially available within 2 years, and is inexpensive, requires low power, and is very sensitive. Along with gas detection capabilities, this device may someday also be configured to detect smoke and other harmful gases. By embedding this chip into workers uniforms, name tags, etc., this could be a lifesaving computational accessory. In addition to the future safety technology soon to be available as accessories are devices that are for entertainment and security. The LCI computer group is developing a Smartpen, that electronically verifies a user's signature. With the increase in credit card use and the rise in forgeries, is the need for commercial industries to constantly verify signatures. This Smartpen writes like a normal pen but uses sensors to detect the motion of the pen as the user signs their name to authenticate the signature. This computational accessory should be available in 1999, and would bring increased peace of mind to consumers and vendors alike. In the entertainment domain, Panasonic is creating the first portable hand-held DVD player. This device weight less than 3 pounds and has a screen about 6' across. The color LCD has the same 16:9 aspect ratio of a cinema screen and supports a high resolution of 280,000 pixels and stereo sound. The player can play standard DVD movies and has a hour battery life for mobile use. To summarize, in this paper we presented concepts related to the design and use of wearable computers with extensions to smart spaces. For some time, researchers in telerobotics have used computer graphics to enhance remote scenes. Recent advances in augmented reality displays make it possible to enhance the user's local environment with 'information'. As shown in this paper, there are many application areas for this technology such as medicine, manufacturing, training, and recreation. Wearable computers allow a much closer association of information with the user. By embedding sensors in the wearable to allow it to see what the user sees, hear what the user hears, sense the user's physical state, and analyze what the user is typing, an intelligent agent may be able to analyze what the user is doing and try to predict the resources he will need next or in the near future. Using this information, the agent may download files, reserve communications bandwidth, post reminders, or automatically send updates to colleagues to help facilitate the user's daily interactions. This intelligent wearable computer would be able to act as a personal assistant, who is always around, knows the user's personal preferences and tastes, and tries to streamline interactions with the rest of the world.

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부산 향토음식 동래파전의 조리표준화 및 영양분석 (Recipe Standardization and Nutrient Analysis of 'Dong-rae Pajeon' (Local Food in Busan))

  • 김상애;신은수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.1472-1481
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    • 2007
  • 동래파전의 유래에 대한 문헌이 없어 문헌적 고찰이 이루어지지 않았다. 사례연구에 의하면 조선조에서 삼짇날 임금님께 진상한 음식(동래할매파전 옥호의 주인의 구술)인 상류층 음식으로, 벚꽃 피기전의 초봄의 계절음식 및 재실음식(이씨 및 왕씨 부부, 추씨 등의 민간구술)으로 이루어졌고 이로써 부산 향토음식임이 입증되었다. 동래파전의 식재료는 조선쪽파, 미나리, 해산물(대합, 홍합, 조갯살, 굴, 새우, 논고동), 쇠고기, 계란, 찹쌀 및 멥쌀가루, 맛국물(멸치, 다시마 국물)등이며, 이들 식재료를 조리 순서대로 얹어 참기름으로 구워낸 것으로 5가지 기초 식품군이 골고루 배합된 음식이다. 동래파전의 표준화에서 맛에 관련된 인자는 식재료 인자와 열원인자를 들 수 있다. 식재료 인자 중 찹쌀 및 멥쌀 가루에 멸치와 다시마의 국물을 섞은 반죽에서 쌀가루의 전분과 파가 어우러져 파전에 깊은 맛을 주고, 맛국물은 구수한 맛과 칼슘을 공급하여 파전에 맛과 영양의 상승효과를 주고 있으며, 참기름은 불포화지방산의 공급과 함께 파전에 유지맛과 고소한 맛을 주고 있다. 또한 조리 시, 강한 열원에서 번철을 달구어 식재료를 순서대로 얹어 뒤집고, 다시 반죽을 얹어 뚜껑을 덮은 후 열원을 약하게 하여 쌀 전분의 완전호화를 도와 파전의 깊은 맛을 배가시킨다 동래파전의 100g 당 에너지는 148 kcal, 단백질 8.8 g, 지방 2 g, 식이섬유 8.6 g, 칼슘 57.7 mg, 철분이 1.8 mg이었으며 1인분(245 g)당 에너지는 364 kcal, 단백질은 21.6g, 칼슘은 141 mg, 철분은 4.4 mg으로, 철분과 단백질의 함량이 우수한 것으로 나타났다. 아미노산 조성은 시스틴, 리신, 루이신, 발린, 이소루이신 등의 필수 아미노산의 함량이 높았으며 필수 및 비필수 아미노산의 조성이 균형된 음식이다. 구성 지방산 중 올레인산, 리놀레산, 리놀렌산의 함량이 각각 20.5%, 20.1%, 10.4%로 불포화지방산이 58.3%이었으며 P/M/S가 0.73/0.67/1이었다. 동래파전의 섭취 증가를 위하여서는 자주 먹을 수 있는 일상의 음식으로, 또 저 연령층의 섭취확대를 위한 급식메뉴로, 그리고 때와 장소의 구애 없이 간편히 이용할 수 있고, 우리국민은 물론 외국인의 입맛을 공략할 수 있는 조리방법 개발에 많은 노력과 연구가 필요하다고 생각한다. 본 연구에서는 전통적, 향토적 동래파전의 식재료 종류와 분량, 조리법에만 중점을 둔 조리표준화를 행하였으나 향후의 연구는 동래파전의 산업화에 중점을 두고 젊은 층을 중심으로 고 연령층 등 각 연령층이 선호할 수 있는 우리전통음식인 동래파전 패스트푸드화에 노력을 기울여야 할 것이다.