• 제목/요약/키워드: fiber space

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섬유강화 복합재료의 전단강도에 미치는 흡습의 영향 (Effect of Moisture Absorption on the Shear Strength of Fiber-reinforced Composites)

  • 김윤해;김국진;한중원;조영대;배성열;문경만;김동훈
    • Composites Research
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    • 제21권2호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 복합재료는 현재 항공-우주산업, 스포츠와 레저 산업에서 널리 사용되고 있으나, 흡습에 의해 기계적 성질이 저하하는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점에 대한 규명을 위해 $80^{\circ}C$의 수 환경(담수/해수)에서 $100{\sim}200일$ 동안 침지/침지 - 건조한 시편으로 전단강도를 평가하였다. 그 결과, 전단강도의 하락은 초기에는 수지부의 흡습과 실란부의 흡습에 의한 물성저하 그리고 나중에는 실란부와 섬유와의 기계적 결합의 파괴가 주요원인으로 판단되었다. 결론적으로, 복합재료 내의 수분으로 인해 비가역구간을 넘어서게 되면 수분으로 인한 계면 파괴가 일어나 전단강도 회복이 어려워지는 것으로 판단된다.

Proximate Content Monitoring of Black Soldier Fly Larval (Hermetia illucens) Dry Matter for Feed Material using Short-Wave Infrared Hyperspectral Imaging

  • Juntae Kim;Hary Kurniawan;Mohammad Akbar Faqeerzada;Geonwoo Kim;Hoonsoo Lee;Moon Sung Kim;Insuck Baek;Byoung-Kwan Cho
    • 한국축산식품학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.1150-1169
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    • 2023
  • Edible insects are gaining popularity as a potential future food source because of their high protein content and efficient use of space. Black soldier fly larvae (BSFL) are noteworthy because they can be used as feed for various animals including reptiles, dogs, fish, chickens, and pigs. However, if the edible insect industry is to advance, we should use automation to reduce labor and increase production. Consequently, there is a growing demand for sensing technologies that can automate the evaluation of insect quality. This study used short-wave infrared (SWIR) hyperspectral imaging to predict the proximate composition of dried BSFL, including moisture, crude protein, crude fat, crude fiber, and crude ash content. The larvae were dried at various temperatures and times, and images were captured using an SWIR camera. A partial least-squares regression (PLSR) model was developed to predict the proximate content. The SWIR-based hyperspectral camera accurately predicted the proximate composition of BSFL from the best preprocessing model; moisture, crude protein, crude fat, crude fiber, and crude ash content were predicted with high accuracy, with R2 values of 0.89 or more, and root mean square error of prediction values were within 2%. Among preprocessing methods, mean normalization and max normalization methods were effective in proximate prediction models. Therefore, SWIR-based hyperspectral cameras can be used to create automated quality management systems for BSFL.

대형보 실험을 통한 TBM 터널 세그먼트용 강섬유보강콘크리트 성능평가 (Performance evaluation of SFRC for tunnel segments based on large beam test)

  • 문도영;노화성;장수호;이규필;배규진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.287-298
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    • 2014
  • 본 연구에서는 TBM 터널 SFRC 세그먼트 개발을 위하여 이형철근이 보강되지 않은 SFRC 보의 휨파괴 실험을 통하여 SFRC 배합의 평가를 수행하였다. 압축강도, 강섬유의 형상비와 강섬유 혼입률을 변수로 하여 총 16개의 SFRC 보를 제작하고 휨에 의하여 파괴시까지 실험하였다. 하중-수직변위 분석결과, 큰 형상비의 강섬유를 사용하여도 소형보의 실험(Moon et al, 2013)과 달리 보의 인성거동을 증진시키는 효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 극한상태에서 강섬유는 균열폭 7 mm까지 하중을 저항하는 것으로 확인되었다. 또한, 기존의 SFRC 보의 휨강도예측모델과 실험결과를 비교한 결과, SFRC 보의 휨강도를 최대 20배까지 과소평가하고 있는 것으로 나타났다. 그러나, TR No. 63 모델(Concrete Society, 2011)은 다른 모델에 비하여 근사하게 휨강도를 예측하는 것으로 확인되었다. 강섬유의 분포에 대한 분석결과, 소형보에서 보다 실제 규모의 보에서 강섬유의 분산도가 훨씬 개선되는 것을 확인하였다.

2.5D Cf/SiCm 복합재의 기계적 물성 시험과 탄소성 모델링을 통한 유한요소해석 (Finite Element Analysis Through Mechanical Property Test and Elasto-plastic Modeling of 2.5D Cf/SiCm Composite Analysis)

  • 이민정;김연태;이연관
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권9호
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    • pp.663-670
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    • 2020
  • 2.5D C/SiC를 적용한 구조물의 거동 특성을 유한요소해석으로 근사하기 위해 기계적 물성 특성화와 모델링 기법에 관한 연구를 수행하였다. 2.5D C/SiC 소재의 거동 특성을 분석하기 위해 인장시험을 수행하였고 수학적 균질화 기법과 수정된 혼합 법칙을 적용하여 2.5D C/SiC를 구성하는 섬유와 기지의 탄성 물성을 정의하였다. 탄소성 거동을 나타내는 기지는 소성 영역의 거동을 bilinear 함수로 근사하고 시험과 해석의 오차를 최소화하여 등가 항복 강도와 등가 소성 강성을 계산하였다. 그리고 2.5D C/SiC의 RVE를 정의하고 수정된 혼합 법칙을 적용하여 유효강성행렬을 계산하는 과정을 ABAQUS의 User-defined subroutine을 통해 구성하였다. 제안된 과정을 바탕으로 정의된 섬유와 기지의 기계적 물성을 적용하여 유한요소해석을 수행한 결과는 시험의 거동을 잘 근사하고 있음을 확인하였다.

상온접합 본딩이 있는 복합재 날개의 저온 구조시험 (Low Temperature Structural Tests of a Composite Wing with Room Temperature-Curing Adhesive Bond)

  • 하재석;박찬익;이기범
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권10호
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    • pp.928-935
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    • 2015
  • 본 논문에서는 상온접합이 있는 무인기 복합재 날개의 저온 구조시험에 대하여 소개하였다. 본 시험에 사용된 날개구조는 탄소섬유 강화 복합재료로 구성되며, 내부 구조물과 스킨은 상온접착제로 접합되었다. 또한 날개구조의 손상허용성을 검증하기 위하여 육안으로 확인이 거의 불가능한 충격손상을 스킨의 주요 부위에 인위적으로 적용하였다. 무인기 운용 고도의 온도환경을 모사하기 위한 저온 챔버를 특별히 제작하였으며, 날개구조는 챔버내에 고정시키고 챔버 외부에 설치한 유압 작동기를 이용하여 하중을 부가하였다. 구조시험은 변형률 개관 시험 및 1배 수명 피로하중 스펙트럼에 대한 손상허용시험으로 구성된다. 변형률 게이지와 광섬유 센서를 이용하여 본딩영역 및 주요 부위의 변형률을 측정하였으며, 압전 구동기/센서를 이용하여 손상의 변화를 모니터링 하였다. 시험결과로부터 날개구조는 1배 수명에 대한 운용환경을 모사한 환경 하에서 구조적 건전성을 보유하고 있음을 확인하였다.

정밀안전진단 결과를 활용한 NATM (철근)의 라이닝 결함 종류별 발생원인 및 분석 - Part I (Analysis and cause of defects in reinforced cement concrete lining on NATM tunnel based on the Precise Inspection for Safety and Diagnosis - Part I)

  • 추진호;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.1-29
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    • 2019
  • NATM (무근)터널의 라이닝 균열을 분석한 논문과 연계하여 NATM (철근)터널의 결함을 정밀안전진단 사례를 정리하여 결함별 원인을 분석하고자 하였다. NATM (철근)터널에서 콘크리트라이닝은 그 역할에 따라 철근과 같은 보강재를 사용하게 된다. 지반이 불량하거나 안전성 확보를 위한 라이닝 두께의 증가는 굴착단면의 증가와 라이닝 타설 물량의 증가를 유발하나, 철근보강 단면을 설계하여 경제성과 안전성을 함께 도모하게 된다. 시설물안전법에 의한 국내 1종 터널 시설물 중에서 NATM으로 시공된 구간에 철근보강을 실시한 라이닝의 결함 특성을 정리하여 형태별 발생원인을 분석하고자 하였다. 단철근, 복철근과 무근라이닝에 발생되는 균열을 비교하여 철근으로 인한 균열제어 효과를 분석하였다. 다양한 위치에서의 철근노출 사례와 함께 기술하였고 터널에서 고려될 수 있는 라이닝 두께 부족의 원인으로 정밀시공 미흡, 박락, 공용중 라이닝 화재에 의한 폭열, 지진, 용탈의 사례를 기존 연구와 비교하여 분석하였다. 향후 본 연구를 통해 정밀안전진단(터널) 세부지침의 보완 및 개정방향 등을 제시하고자 한다.

Telluric Acid가 흰쥐 간조직의 미세구조에 미치는 영향 (Ultrastructural Changes Induced by Telluric Acid in the Rat Liver)

  • 손석주;정영길;조승묵;백태경;최창도;최월봉
    • Applied Microscopy
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    • 제25권4호
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    • pp.83-103
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    • 1995
  • This experiment was carried out to investigate the effects of telluric acid on the histological and fine structural changes in the rat liver. Fischer 344 rats($150{\sim}200gm$) were used in this study as control and experimental groups. Telluric acid(5 mg/100 gm of body weight) suspensed in olive oil was given intraperitoneally to the animals of the experimental group and only olive oil to those of the control group. At the intervals of 3, 6 and 12 hours, 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30 and 60 days after administration, the animals were sacrificed, and livers were obtained from the rats. For light microscopic examination of the liver, sections($5{\mu}m$) were stained with hematoxylineosin(H-E). For electron microscopic examination of the liver, sections were stained with uranyl acetate and lead citrate, finally examined with Zeiss EM 109 electron microscopes. The results obtained were as follows. 1. In the control group, round nucleus. well developed mitochondria, Golgi apparatus, rough endoplasmic reticulum(RER) and numerous glycogen particles were observed in the cytoplasm of the hepatocyte. In the cytoplasmic membranes of the hepatocyte, sinusoidal surface had numerous microvilli and cellular surface is combinated adjacent hepatocyte with desmosomes. The RER cisterns were dilated and zymogen granules were fewer than those of the dark cells. Kupffer cells with irregular nuclear membrane were observed. Fat storing cell and collagenous fiber bundle were observed in the Disse space. 2. Kupffer cell, inflammatory cells in the connective tissue of hepatic triad and lysosome were increased in the 3, 6, and 12 hour experimental group comparing with that of the control group. 3. In the 1 day experimental group, infiltration of inflammatory cells in interlobular connective tissue, dilatation of sinusoidal capillary and increasing of Kupffer cell were observed. Atropic change of hepatocyte and aggregation of glycogen particles in the cytoplasm of hepatocyte were observed. In this group, desmosome near bile canaliculi and collagenous fiber bundle in the Disse space were increased comparing with that of the 12 hours experimental group. In the 2 days experimental group, desmosome, lysosome, peroxisome and collagenous fiber bundle were increased comparing with that of the 1 day experimental group. Furthermore, lamellated bodies were also seen in the cytoplasm of the hepatocyte. 4. In 3 and 5 days experimental groups, transformations of hepatic cell cord and degeneration of the hepatocyte were markedly inclosed comparing with the all experimental groups. And damaged RER and mitochondria. collagenous fiber bundle were also inclosed comparing with that of the 2 days experimental group. Autophagosome and fat storing cells with large lipid droplets were also observed comparing with that of the 2 days experimental group. Tight junction and desmosome between the hepatocytes were separated. These degenerating changes were severe through the all experimental groups. 5. In the 10 and 20 days experimental groups, arrangement of hepatic cell cords and cell organelles of hepatocytes were similar to those of the control group. However, aggregation of glycogen particles, dilatation of sinusoidal capillary and infiltration of inflammatory cells remained. 6. In the 30 days experimental group, the tissue findings were similar to those of the control grout. But lamellated bodies in some hepatocytes and lysosome were remained in the cytoplasms of the Kupffer cells. In the 60 days experimental group, these all changes were recovered as the control group. In conclusion, telluric acid would directly induce the degenerative and necrotic changes on the hepatic tissue. However, these changes were perfectly recoverd in the 60 days experimental group as the control group.

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심미적 포스트 코어의 종류에 따른 미세누출에 관한 연구 (Microleakage of endodontically treated teeth restored with three different esthetic post and cores)

  • 박지근;박지만;박은진
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.53-60
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    • 2009
  • 연구목적: 오늘날 심미적 요구의 증가로 치아색 포스트 코어에 대한 많은 관심이 모아지고 있으며 다양한 연구가 진행 중이다. 현재 화이버 포스트 (ParaPost fiber White, Coltene Whaledent, Cuyahoga Falls, USA), 지르코니아 포스트 (CosmoPost, Ivoclar Vivadent, Schann, Germany) 등에 관한 논문은 다소 나와 있으나 요즘 여러 분야에서 관심을 받고 있는 CAD/CAM (computer-aided design/computer-aided manufacturing) 방식으로 지르코니아를 가공한 절삭형 지르코니아 포스트 코어에 대한 연구는 많지 않은 실정이다. 이 연구의 목적은 CAD/CAM을 이용한 지르코니아를 비롯하여 근관치료된 치아에서 사용된 세 가지 다른 치아색 포스트 코어에 대해 미세누출 (microleakage)을 비교해 보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 발치된 건전한 상악 절치 27개를 채택하여 백악법랑질경계 (CEJ)에서 절단하여 근관치료를 시행하고, 세군 (각 9개)으로 나누었다. 각군들은 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어 (1군), 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어 (2군), CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어 (3군)로 수복하였다. $5-55^{\circ}C$ 1000회 열순환 처리 (thermocycling)를 시행하고, 2% 메틸렌 블루로 $37^{\circ}C$에서 24시간 염색하였다. 치아장축과 평행하게 순설방향으로 절단하여 미세누출을 현미경과 컴퓨터 프로그램을 사용하여 분석을 하였다. 데이터는 one-way ANOVA와 Scheffe's multiple range test (${\alpha}=0.05$)로 분석하였다. 결과: 모든 군에서 미세누출을 보였으며, 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어군 (2군)에서 치근계면 입구에서는 다소 많은 미세누출을 보였으나 포스트 끝에 이르러서는 거의 미세누출이 없는 결과를 보였다. 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어군 (1군)과CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어군 (3군)에서는 부위별로 균등한 미세누출을 보였다. 결론: 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어군, 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어군, CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어군 모두에서 미세누출을 보였고, 이 중에서 지르코니아 포스트와 열가압형 세라믹 코어군이 좀 더 큰 미세누출에 대한 저항성을 보였으며 화이버 포스트와 콤포짓트 레진 코어군, CAD/CAM 절삭형 지르코니아 포스트 코어군은 유사한 양상을 보였으나, 각 실험군 간에 통계적으로 유의한 차이는 인정되지 않았다. (P>.05)

골형태형성단백질 및 상피성장인자가 치주조직 재생에 미치는 영향 (The Effects of Bone Morphogenetic Protein and Epidermal Growth Factor on the Periodontal Tissue Regeneration)

  • 조성훈;권영혁;이만섭;허익
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제30권3호
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    • pp.505-527
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    • 2000
  • The 3 beagle dogs aged over one and half years and weighed 14 to 16 Kg were utilized in this study. Horizontal furcation defects were induced around 3rd, and 4th premolars bilaterally. BMP-4 in conjunction with EGF and BMP-4 only were applied in the right and left premolars respectively. 1 animal was sacrificed at 2nd week, 4th week, and 8th week, after regenerative surgery respectively. Semi-thin sections using glass-knife were stained with hematoxylin- eosin and trichrome for light microscopic study. The results were as follows : 1 . The long junctional epithelial downgrowth was observed in both area applied with BMP-4 and with BMP-4 and EGF at 2nd week after the surgery. 2 . The extensive regeneration of new bone and cementum was appeared at 4th week and the maturation of bone was observed at 8th week in both area applied with BMP-4 and with BMP-4 and EGF. 3 . The root ankylosis and resorption was presented along the exposed root surface at the coronal 1/3 of defect in the BMP-4 applied site, but it was not shown in the site applied with BMP-4 in conjunction with EGF at the 4th week. At 8th week, the root ankylosis was apparently appeared in the BMP-4 and EGF applied site as well as in the BMP-4 applied site. 4 . The periodontal ligament tissue including Sharpey's fiber inserted into cementum and alveolar bone, was formed along the exposed root surface in the area applied with BMP-4 only, but in the site applied with BMP-4 and EGF, the collagen fiber running parallel to the root surface without Sharpey's fiber, was observed in the periodontal ligament space at 4th and 8th week. Within the above results, BMP-4 had the remarkable capability to regenerate the periodontal tissue and EGF had possibility to prevent from the root ankylosis. Therefore, growth factors including BMP-4 and EGF may have the strong possibility to be utilized in the clinical periodontal treatments.

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국내산 대나무 3종의 해부학적 특성 (Anatomical Characteristics of Three Korean Bamboo Species)

  • 전우석;김윤기;이주아;김아란;;정우양;김남훈
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제46권1호
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    • pp.29-37
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    • 2018
  • 본 연구에서는 주요 바이오매스 자원의 하나인 대나무의 효율적 활용을 위한 기초자료를 수집하기 위하여, 국내산 대나무 3종(맹종죽, 솜대 및 왕대)의 해부학적 특성을 광학현미경 및 주사전자현미경으로 비교 분석하였다. 또한 X선 회절법에 의해 셀룰로오스의 결정특성을 분석하였다. 횡단면 관찰 결과, 3종 모두 유관속 I형으로 종간 동일한 형태를 보였다. 또한 횡단면의 내측부에서 외측부로 갈수록 유관속의 출현빈도가 더 높았고, 유관속을 둘러싸고 있는 유관속초의 비율도 커졌다. 구성세포 치수 측정 결과, 섬유길이는 모든 종에서 외측부의 값이 내측부의 값보다 컸으며, 내측부와 외측부 모두 왕대의 섬유길이가 가장 길었다. 섬유길이의 유의성 검정 결과 3종 모두 내측부와 외측부간에 유의성이 나타났다. 횡단면에서 측정한 도관 직경 및 유세포 직경은 맹종죽의 값이 가장 컸으며, 방사 및 접선단면에서 측정한 유세포 길이 및 폭은 맹종죽과 왕대가 유사한 값을 나타냈고, 솜대가 가장 작았다. 셀룰로오스의 결정특성 분석 결과 상대결정화도 및 결정 폭은 외측부가 내측부에 비해 다소 높았으며, 왕대의 상대결정화도 및 결정 폭이 다른 2종에 비해 다소 높았다.