• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제9권1호
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• pp.29-42
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• 2022

In mountainous areas of China, concrete poles with connectors are widely employed in power transmission due to its convenience of manufacture and transportation. The bearing capacity of the poles must have degenerated over time, and most of the steel connectors have been corroded. Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) offers a durable, light-weight alternative in strengthening those poles that have served for many years. In this paper, the bearing capacity and failure mechanism of CFRP sheet strengthened existing reinforced concrete poles with corrosion steel connectors were investigated. Four poles were selected to conduct flexural capacity test. Two poles were strengthened by single-layer longitudinal CFRP sheet, one pole was strengthened by double-layer longitudinal CFRP sheets and the last specimen was not strengthened. Results indicate that the failure is mainly bond failure between concrete and the external CFRP sheet, and the specimens fail in a brittle pattern. The cross-sectional strains of specimens approximately follow the plane section assumption in the early stage of loading, but the strain in the tensile zone no longer conforms to this assumption when the load approaches the failure load. Also, bearing capacity and stiffness of the strengthened specimens are much larger than those without CFRP sheet. The bearing capacity, initial stiffness and elastic-plastic stiffness of specimen strengthened by double-layer CFRP are larger than those strengthened by single-layer CFRP. Weighting the cost-effective effect, it is more economical and reasonable to strengthen with single-layer CFRP sheet. The results can provide a reference to the same type of poles for strengthening design.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.395-401
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• 2023

본 연구에서는 지도학습 기반 분할기법을 이용하여 단층 촬영된 단방향 복합재료의 유한요소모델링을 실시하였다. 우선, 단방향 복합재료의 형상 정보를 얻기 위해 Micro-CT 스캔을 수행하여 단방향 복합재료의 순수 체적(raw volume)을 획득하였고 여기에 몇 개의 단면을 선택하여 재료의 마이크로 구조인 섬유의 형상을 라벨링하였다. 이후 재료의 단면 이미지와 라벨링한 이미지를 각각 입출력으로 U-net 모델을 훈련시켰다. 이를 사용하여 선택되지 않은 단층촬영 이미지를 섬유형상을 구분하는 분할을 수행하였고 이렇게 생성된 3차원 정보를 이용해서 유한요소모델을 생성하였다. 최종적으로 단방향 복합재료 시편과 유한요소모델의 섬유체적비를 비교하여 제안된 방법의 적절성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.179-185
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• 2009

최근 건설구조물에 대한 FRP의 활용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP는 단위중량당의 강도와 강성이 기존 건설재료인 강재나 콘크리트에 비해 매우 크고, 부식에 대한 저항성이 뛰어나는 등의 여러 가지 물리적, 화학적 장점이 있다. 이러한 장점을 이용하여 FRP 외양관을 단면의 효율성을 극대화할 수 있고 경제성과 경관에 매우 효과가 큰 스트럿을 가진 PSC 박스거더교의 스트럿 부재의 피복재로 적용하고자 한다. 본 논문에서는 스트럿을 가진 PSC 박스거더에 사용되는 FRP 외양관의 적용성을 평가하기 위하여 이와 관련한 FRP 외양관의 시편실험과 FRP로 피복된 콘크리트 부재의 압축실험을 수행하였으며, 실험결과로부터 콘크리트 강도와 에너지 흡수능력 및 연성이 증진되어 스트럿 부재로써 충분한 안전성을 확보할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권4호
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• pp.327-336
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• 2013

인도네시아에서 자생하는 수종인 White Jabon (Anthocephalus cadamba)과 Red Jabon (Anthocephalus macrophyllus)의 해부학적 특성을 IAWA 분류기준에 의거하여 조사 및 비교하였다. 두 수종은 산공재로서, 대부분 2~3열의 방사복합관공의 형태로 관찰되었다. 접선방향의 도관 직경은 $100{\sim}200{\mu}m$의 범위로, $mm^2$당 도관의 수는 5~20개의 범위로 분류되었고, White Jabon의 도관수가 더 많았다. 두 수종에서 $mm^2$당 고립관공의 수는 비슷했으나 복합관공은 White Jabon이 다소 많이 출현하였다. 두 수종의 횡단면에서 축방향유조직은 산재상의 형태를 보였으나, White Jabon은 그 출현빈도가 매우 낮았다. 방사단면에서 방사조직은 평복세포와 4열 이상의 직립세포로 구성된 형태가 주로 관찰되었으며, 부분적으로 직립동성형 방사조직이 관찰되었다. 접선단면상에서 White Jabon의 방사조직은 1~V3열, Red Jabon은 1~2열로 관찰되었으며, 방사조직의 높이는 White Jabon이 $420{\mu}m$, Red Jabon이 $474{\mu}m$로 나타났다. 목섬유의 평균 길이는 $900{\sim}1,600{\mu}m$의 범위였고, 수에서 수피부로 이행할수록 증가하는 방사방향 변이성을 나타냈다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.363-369
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• 2013

본 실험에서는 탄소섬유의 오존처리가 탄소섬유 강화 나일론6 매트릭스 복합 재료의 기계적 계면 특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 오존처리는 농도에 따라 각각 30 min씩 처리하였으며, 오존처리된 탄소섬유의 표면 특성은 적외선 분광법(Fourier transform infrared spectroscopy; FT-IR)과 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS)으로 측정하였다. 기계적 계면 물성은 임계응력 세기 인자(Critical stress intensity factor; $K_{IC}$)를 통하여 알아보았으며, 파단실험 후 파단면은 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 실험결과, 탄소섬유를 오존처리함에 따라 탄소섬유 표면의 $O_{1s}/C_{1s}$ 비율이 증가하였고, 이는 탄소섬유 표면의 산소관능기 발달에 따른 것으로 보여진다. 또한, 오존처리된 탄소섬유 강화 복합재료는 미처리된 탄소섬유강화 복합재료보다 높은 $K_{IC}$와 값을 보여주었다. 이러한 결과는 탄소섬유의 오존처리가 탄소섬유와 나일론6 기지 사이의 계면결합력의 증대를 유도하여 복합재료의 기계적 계면강도가 증가된 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.81-85
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• 2020

Shaving dust는 천연 피혁 제조 공정 중 두께 조절을 위해 발생하는 피혁 폐기물인 콜라겐 섬유로 크롬을 함유하고 있어 매립 시 환경오염 문제를 야기시킨다. 현재 유럽을 중심으로 다양한 국가에서 피혁 폐기물인 Shaving dust를 활용한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 중 재생피혁(Bonded leather)은 천연 피혁 대체가능한 소재로 주목받고 있다. 재생 피혁은 바인더로 라텍스를 사용하여 다른 합성 피혁에 비해 내부 조직이 치밀하여 중량감이 높고 통기성이 저하되는 단점이 있어 열팽창성 Microsphere를 도입하여 내부 조직을 완화시켜 통기성 및 경량성 등 기능성을 개선하고자 하였다. 본 연구에서는 Shaving dust를 활용한 경량 재생피혁 제조에 관한 연구로, 열팽창성 Microsphere를 적용한 후 콜라겐 섬유의 내열성을 감안하여 100~120℃에서 발포시켜 그 경향성을 분석한 결과 120℃에서 8분간 처리하였을 때 가장 우수한 발포율을 나타내었고, 재생 피혁 단면의 SEM 분석을 통해 발포에 따른 내부 조직의 변화를 관찰하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제39권4호
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• pp.187-194
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• 2023

목적: 포스트와 포스트 공간의 크기 불일치는 포스트 수복 중 흔히 발생하는 문제이며, 이러한 불일치는 섬유강화 복합레진 포스트의 결합강도에 영향을 미치기 때문에 이를 보상할 수 있는 적절한 접착 시멘트가 필요하다. 연구의 목적은 섬유강화 복합레진 포스트의 결합강도에 영향을 미치는 포스트 공간의 적합도와 접착 시멘트 종류에 따른 영향을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 발거된 30개의 하악소구치를 근관 치료한 뒤, 준비된 포스트 공간에 따라 Fitting (F)과 Mismatching (M)의 두 그룹으로 분류했다. 이들 그룹은 접착 시멘트 종류에 따라 다시 RelyX Unicem (ReX), Luxacore dual (Lux) 및 Duolink (Duo)의 세 가지 하위 그룹으로 추가로 분류했다. 이후 시편을 만들어 만능 물성 시험기 상에서 결합 강도를 측정했고 각 시편의 파절 양상을 관찰하여 분류했다. 결과: 실험의 결과로 ReX 및 Duo 하위 그룹에서는 F 그룹의 평균 결합 강도가 더 높았다. 그러나 Lux 하위 그룹은 F 그룹과 M 그룹 간에 큰 차이가 없었다. 파절 양상 분석에서 ReX 하위 그룹은 시멘트와 상아질 사이의 접착 실패만 관찰되었다. 결론: 본 연구 결과, 섬유강화 복합레진 포스트의 결합강도는 접착 시멘트의 종류, 포스트 공간과 포스트 직경의 불일치에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. Rex는 다른 접착 시멘트와 비교 시 유의하게 높은 결합강도를 보였다. 포스트 직경은 모든 그룹에서 F그룹이 M그룹보다 높은 결합강도를 보였으며, 이 값은 ReX와 Duo 두 그룹에서 유의한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권1호
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• pp.60-67
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• 2001

소나무(Pinus densiflora)재의 1차조직과 2차조직의 조직구조, 미세구조 및 머서화(mercerization)에 의한 셀룰로오스의 결정구조 변화를 검토하였다. 그 결과, 1차조직의 세포는 원형에 가깝고 내강이 크며 배열이 무질서한 데 비하여, 2차조직의 세포는 장방형이고 비교적 규칙적인 배열을 갖고 있다. 섬유장은 1차조직 $200{\sim}250{\mu}m$, 2차조직 $1,500{\sim}1,600{\mu}m$였으며, 내강경은 1차조직 $40{\sim}50{\mu}m$, 2차조직 $10{\sim}20{\mu}m$였다. 그리고 1차조직과 1차방사조직은 2차조직의 세포에 비해 미목화된 세포가 많았다. 1차조직과 2차조직에서 셀룰로오스 결정의 면간격과 미결정 폭의 차이는 없었으나 상대결정화도는 각각 23%와 35%로 다소 차이가 있었다. 배향성에 있어서 1차조직의 미결정은 무배향을 나타냈으나 2차조직의 미결정은 섬유축에 $20{\sim}30^{\circ}$의 배향성을 나타냈다. 머서화 과정 동안에 1차조직 셀룰로오스 결정은 셀룰로오스 II로 변화되었지만 2차조직의 셀룰로오스 결정은 거의 변화되지 않았다. 따라서 양 조직간의 결정변태의 차이는 목화 정도의 차이에 의한 리그닌의 영향으로 생각되었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제7권
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• pp.65-74
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• 1967

본 연구는 생사의 비균일성 섬도발생의 원인을 구명하기 위하여 견사형성에 관련되는 잠체기관의 해부학적 조사를 하였고 나아가서 그 비균일성을 개선하는 방안을 연구한 것이며 다음의 결과를 보았다. 1. 잠아의 토사관구조자체가 견사형성에 있어서 견사단면형태를 결정할뿐 아니라 견사선내의 견물질이 토사진행과 더불어 감소될 때 압출근육의 작용으로 섬도가 점차 가늘어져서 비균일성의 소인이 된다. 2. 우리나라 고치는 품종에 따라 다소의 차이는 있으나 견사종합섬도편차가 평균 0.58d로서 생사로 될 때 부득이 비균일성의 소인이 되고 있다. 3. 견사섬도가 생사목적섬도에 적합하지 못할때 더욱 비균일성이 악화된다. 4. 제사과정에서 작업부주의가 생사섬도의 비균일성에 크게 미치고 있으며 어느 조사법이 든간에 30％ 이상의 원인이 되고 있다. 5. 생사섬도 비균일성을 개선하는 데는 짐품종 선정을 심중히 하여 적절한 견사섬도를 택하여야 한다. 6. 정섬도조사법은 정립조사법에 비하여 섬도비균일성을 개선하게 되며 최소한 20％ 향상을 기할 수 있다. 7. 다조조사기에 사용할 수 있는 섬도감지기를 고안하여 시험조사한 결과 일반조사법에서 21 중사의 섬도편차가 1.57d인데 반하여 시험구는 1.30d이였으며 등급상으로 2격을 향상시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권2호
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• pp.84-90
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• 2001

본 연구는 국산 솜대와 인도네시아산 TALI를 원료로 하여 제조한 Zephyr의 기본조직특성을 SEM관찰 및 화상분석법을 이용하여 조사하였다. SEM관찰의 결과, 국산 솜대 Zephyr 의 형태는 유관속초를 구성하는 후벽섬유의 세포벽이 두껍고 세포내강이 거의 없으며 조직이 치밀하였다. 세포간층의 분리가 어렵기 때문에 유관속초간의 집단적인 할렬이 두드러졌고 할렬형태가 균일하지 않았다. 이에 비해 인도네시아산 TALI Zephyr의 형태는 유관속초를 구성하는 후벽섬유의 세포벽이 얇고 세포내강이 크며 세포간극이 많아 세포간층의 분리가 쉬웠으며 가늘고 균일하게 할렬되었다. 화상분석법으로 두 죽종의 횡단면상의 유관속초용과 이들을 구성하는 후벽섬유의 세포벽율을 조사한 결과, 국산 솜대의 유관속초율은 인도네시아산 TALI보다 낮았지만, 후벽섬유 세포벽률은 더 높았다. 이상의 결과로 국산 솜대와 인도네시아산 TALI는 유관속초를 구성하는 후벽섬유의 양과 분포양식의 차이에 의해 제조된 Zephyr의 형상에 차이가 있음을 알 수가 있었다.