• 대한치과보철학회지
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• 제62권2호
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• pp.95-103
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• 2024

목적: 디지털 기술이 발전함에 따라 3D 프린팅 기술이 의치상 제작에 활용되고 있으나 적층 제조의 특성상 의치상 표면에 미생물 부착이 증가한다는 단점이 있다. 본 연구는 3D 프린팅 의치상 레진의 항진균성을 개선하기 위하여, 이산화티타늄 나노입자를 각기 다른 중량비로 첨가하였을 때 균사 형태의 Candida albicans에 대한 의치상 레진의 항진균성과 그에 따른 굽힘 강도의 변화에 대해 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 항진균성을 평가하기 위해 3D 프린팅 레진에 이산화티타늄 나노입자를 0.5, 1, 1.5, 2 wt%의 중량비로 혼합하고, 이산화티타늄 나노입자를 포함하지 않은 대조군을 포함해 5개 군을 직경 20 mm 높이 3 mm의 원기둥 형태의 형태로 각각 20개씩 출력하였다. Autogrinder를 이용하여 10개는 연마를 시행하였고, 나머지 10개는 연마를 시행하지 않았다. 각 시편에 균사 형태의 C.albicans를 접종하고, 흡광도와 집락수를 분석하였고, 시편의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 또한, 굽힘 강도 비교를 위해 의치상 레진에 이산화티타늄 나노입자를 0.5, 1, 1.5, 2 wt%의 중량비로 혼합하고, 길이 64 mm, 높이 10 mm, 폭 3 mm 형태(ISO 20795-1)의 시편을 각 군당 20개씩 출력하였고, 만능시험기로 3점 굽힘 강도 시험을 시행하였다. 결과: C.albicans의 집락수와 배양액의 흡광도는 연마를 시행하지 않은 군에서 차이가 없었으나, 연마를 시행한 군에서는 대조군에 비해 감소하였다. 굽힘 강도는 이산화티타늄 나노입자 농도 0, 1, 1.5 wt%에서 증가하였으나 2 wt%에서 1.5 wt%에 비해 감소하였다. 결론: 3D 프린팅 의치상 레진에 이산화티타늄 나노입자를 1.5 wt% 첨가하였을 때, 의치상 레진의 항진균성과 굽힘 강도가 증가하였다.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.251-261
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• 2012

폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 매트릭스를 갖는 인조대리석의 기계적 강도를 향상시키기 위해 그래핀 산화물 플레이크(GOF)를 충전제로 사용하여 나노컴포지트를 제조하였다. 충전제로 사용한 GOF는 흑연을 Hummers법으로 산화한 후 열처리에 의해 박리시켜 제조하였다. PMMA 매트릭스와의 계면혼화성을 향상시키기 위하여 다양한 산소:불소 조성의 함산소불소화 처리로 GOF 계면을 개질시켰다. 산소함량 50% 이상에서 함산소불소화 처리한 GOF를 충전제로 사용한 나노컴포지트는 기존 인조대리석에 비해 굴곡강도, 굴곡탄성률, Rockwell경도, Barcol경도, Izod충격강도 모두 현저히 증가하였다. 적절히 함산소불소화 처리된 GOF는 PMMA 매트릭스와의 계면접착력이 우수함을 파단면의 모폴로지로부터 확인하였다. 하지만 GOF 충전제의 함량이 0.07 phr 이상으로 증가하면 충전제의 분산이 균일하지 못하여 인조대리석의 기계적 강도는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.801-809
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• 2006

기존의 에폭시 수지는 많은 우수한 성질을 갖고 있음에도 불구하고, 주제와 경화제의 2성분 혼합의 복잡성, 높은 폴리머 시멘트비에 따른 경제성 등이 사용성을 제약하고 있다. 여기에서 저자들은 에폭시 수지가 경화제를 첨가하지 않아도 시멘트 모르타르의 수화에 의해 생성되는 알카리 성분에 의해 경화할 수 있다는 것을 알아냈다. 본 연구는 기존의 경화제 무첨가 에폭시 시멘트 모르타르의 연구 결과를 기초로 하여 1년간 실내외에 노출하여 내후성을 평가하였다. 다양한 폴리머 시멘트비로 만든 에폭시 시멘트 모르타르를 제작하여, 노출기간 28일, 6개월, 1년에 대한 중량변화율, 휨강도 및 압축강도, 흡수율, 중성화 깊이를 측정하였으며, 세공입경 분포와 내부 미세조직 구조 등을 관찰하였다. 시험 결과, 경화제를 첨가하지 않아도 에폭시 시멘트 모르타르의 내후성은 기존의 경화제를 첨가한 경우에 비해 역학적 성질 및 내구성 면에서 동등 이상으로 우수하였으며, 이상적인 경화제 무첨가 에폭시 시멘트 모르타르의 폴리머 시멘트비는 10% 또는 20%로 제안할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.317-324
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• 2020

플라스틱은 우수한 물성과 가공성 및 경제성으로 소비가 급증하고 있는 반면에, 분리, 선별이 제대로 이루어지고 있지 않아 재활용률이 저조한 실정이다. 특히, 생활폐기물 발생 폐플라스틱은 이물질과 혼합배출로 분리, 선별 공정 비용이 증가하여 재활용이 상대적으로 저조한 실정이다. 이에 본 연구는 생활폐기물 발생 복합 폐플라스틱을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 기초 연구로 폐플라스틱 종류(복합재질 1종류 및 단일 재질 2종류) 및 치환율(잔골재 용적 대비 25%, 50% 및 75%)에 따른 콘크리트 특성 변화를 실험적으로 평가하였다. 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재는 양호한 입도 분포로 부순 굵은 골재 대비 밀도는 낮고 흡수율은 높은 것으로 나타났다. 반면에, 단일재질의 폐플라스틱 잔골재는 균일한 크기의 입자로 구성되었으며 부순 잔골재 대비 밀도와 흡수율 모두 낮은 것으로 나타났다. 복합재질 굵은 골재 치환 콘크리트는 가장 많은 폐플라스틱 치환량에도 양호한 입도 분포로 재료 분리 현상이 발생하지 않았으며, 공기랑도 증가량도 적은 것으로 나타났다. 한편, 폐플라스틱 골재의 낮은 강도, 소수성으로 인한 시멘트 수화반응 억제, 폐플라스틱 골재와 시멘트 페이스트 사이의 낮은 부착력 등으로 폐플라스틱 골재 치환량이 증가함에 따라 콘크리트의 압축강도 및 휨강도는 감소하였으며, 입도 분포가 양호한 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재를 치환한 콘크리트의 압축강도 및 휨강도의 저하 정도가 상대적으로 작은 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.383-388
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• 2019

본 연구는 폐플라스틱 중 저급의 복합재질 필름류 포장재를 콘크리트 원재료로 활용하기 위한 기초 연구로, LLDPE 및 HDPE의 2종의 플라스틱으로 제작된 잔골재를 사용하여 혼입률을 0, 25, 50, 75, 100%로 증가시키면서 플라스틱 잔골재의 종류 및 혼입률이 모르타르에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 평가하였다. LLDPE 잔골재 및 HDPE 잔골재 혼입 모르타르는 유동성 및 재료분리저항성, 밀도 및 흡수율, 재령별 압축강도 및 휨강도에서 유사한 경향을 나타내었다. 플라스틱 잔골재를 혼입하지 않은 모르타르 대비 플라스틱 잔골재 혼입 모르타르의 유동성은 혼입률 50% 까지는 증가하다가 혼입률 75% 이상에서는 감소하였으며, 플라스틱 잔골재의 혼입에 따라 모르타르의 재료분리저항성은 급격하게 증가하였다. 한편, 플라스틱 잔골재의 낮은 밀도로 플라스틱 잔골재 혼입에 따라 모르타르의 밀도는 감소하였으며, 플라스틱 잔골재와 시멘트 사이의 낮은 부착력으로 인하여, 플라스틱 잔골재 혼입에 따라 재령별 압축강도는 플라스틱 잔골재 혼입률에 비례하여 감소하였으나. 재령별 휨강도는 플라스틱 잔골재 혼입률 50% 이상에서 일정 수준을 유지하며 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.433-442
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• 2021

이 연구에서는 폴리머 결합재(불포화 폴리에스터 수지), 플라이 애시, 그리고 순환굵은골재(60%)와 부순굵은골재(40%)를 사용하여 폴리머 결합재 함량의 변화에 따른 무세골재 폴리머 콘크리트의 성질(9개항)에 대하여 연구하였다. 폴리머 결합재 함량(4.0-6.0wt.%)을 실험 변수로 한 이유는 비용측면에서 가장 큰 비중을 차지할 뿐만 아니라 각종 성능에 미치는 영향이 크기 때문이다. 연구결과 밀도, 압축강도, 휨강도, 동결융해 후 휨강도는 폴리머 결합재 함량이 증가함에 따라 증가하였고, 흡수율, 공극률, 연속공극률, 투수계수, 내산성(산에 의한 밀도 감소율)은 폴리머 결합재 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 특히 폴리머 결합재 함량 6wt.%에서는 공극률이 18.4%, 투수계수가 7.3mm/sec 임에도 압축강도는 38.0MPa, 휨강도는 10.0MPa로서 기존의 연구결과들에 비해 월등히 높고, 흡수율, 내산성 등 다른 성질들도 우수한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 가교제의 첨가에 의해 높아진 결합재의 부착력과 폴리머 결합재가 가진 표면 소수성에 기인하는 것이라고 하겠다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권1호
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• pp.9-18
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• 2019

현대에 가장 널리 쓰이는 건축 재료인 콘크리트는 기술의 지속적인 발전에 따라 고강도화 뿐만 아니라 인성 및 연성의 증가, 경량화와 같은 구조적 성능의 향상이 되었다. 또한 인간의 삶의 질이 향상됨에 따라 감성을 충족시킬 수 있는 것에 대한 수요의 급증으로 건축용 외장패널 그리고 건축의 경계를 넘어 인테리어 소품으로까지 다양하게 쓰이는 추세이다. 국내에서는 플라스틱 봉을 삽입하여 빛과 콘크리트의 결합으로 사용자의 감성을 자극하는 빛 감성친화형콘크리트(LEFC)를 개발하였으나, 높은 단위중량으로 인한 현장에서의 시공성 한계를 보여주었다. 이에 본 연구에서는 LEFC에 기포제를 적용하여 단위중량을 감소시켜 경량화를 달성하고 휨 성능 향상을 위해 두 가지 유기섬유(Nylon Fiber, Polyvinyl Alcohol)를 혼입하여 비교분석하였다. 마지막으로 플라스틱 봉 삽입으로 인한 콘크리트 비표면적 손실 및 봉과의 부착력 감소로 인한 휨 강도 변화를 봉의 직경(5mm, 10mm)과 간격(10mm, 15mm, 20mm)에 따른 변수를 적용한 예측 모델을 제안하고자 한다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.213-222
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• 1998

투수성 폴리머 콘크리트의 공극에 오염물질의 침투로 내구성 및 투수성능이 저하될 수있어 각종 필터용 폴리머 모르터를 그 위에 타설한 후, 압축강도, 휨강도 및 인장접착강도의 역학적 성질과 경화수축 및 투수성능을 실험을 실시하였다. 실험결과, 투수성 콘크리트의 압축강도의 증가와 함께 투수계수는 낮아졌으며, 충진재-결합재비의 증가에 따라 강도의 증가는 현저하였다. 투수성 폴리머 콘크리트의 압축강도와 투수계수는 9.4 MPa~1.93cm/s범위로서 배합에 따른 영향이 크게 나타났다. 필터용 폴리머 모르터를 타설한 투수성 폴리머 콘크리트의 역학적 성질은 쇄석을 필터로 사용하였을 때 가장 우수하였으며, 투수성 폴리머 콘크리트의 경화수축은 필터와 베이스 콘크리트 사이의 접착력에 영향을 크게 받음을 알 수 있었다. 본 연구결과, 투수성 폴리머 콘크리트의 각 배합조건에 따른 경제성과 성능면에서 균형을 이룰 수 있는 최적배합비를 제안할 수 있었으며 투수성 폴리머 콘크리트의 제작과응용면에 필요한 기초자료를 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• 제27권6호
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• pp.219-224
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• 2014

탄소나노튜브(CNT)의 물성은 고분자재료의 기계적, 전도성, 열적 물성을 향상시켜주기 때문에 많은 분야에서 소재개발을 진행 중이다. 본 연구에서는 사전에 CNT 10 wt% 페이스트를 제조하여 나노입자에 대한 분산도와 나노복합재료 생산성을 높일 수 있는 기초 재료를 제조하였다. 제조된 CNT 10 wt% 페이스트를 이용하여 손상 감지용 CNT 나노복합재료를 제조하여 균열에 대한 손상감지능과 균열 보강효과에 대한 영향을 연구하였다. CNT 10 wt% 페이스트를 이용하여 제조된 CNT 1 wt% 나노복합재는 일반 CNT 파우더를 이용하여 CNT 1 wt% 나노복합재료를 제조하였을 경우보다 인장과 굴곡물성이 높음을 확인하였다. CF30wt%/PP에 인위적인 균열을 제조하고, 균열부위에 CNT 나노복합재료를 보강하여 균열 및 파괴 발생 감지능을 균열크기에 따라 전기저항 측정법과 인장물성평가를 통해 분석하였다. CNT 나노복합재료를 균열 부위에 보강하여 CF30wt%/PP의 인장물성을 분석하였을 경우, 균열보강효과가 있었다. 균열크기가 증가함에 따라 CNT 나노복합재료의 보강효과의 증가되었다. 이는 CNT 나노복합재료와 CF30wt%/PP간의 접착면 증가로 균열전파를 지연하기 때문이다. CNT 나노복합재료의 손상감지능에 대해서는 전기저항 평가법으로 분석하였으며, 접착면에서의 분리로 인해 CNT 나노복합재료에 충격이 가해져 높은 전기저항 증가구간을 확인하였다. 손상감지용 CNT 나노복합재료의 균열방지효과와 손상감지에 대한 전기저항 평가법의 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1849-1856
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• 2010

유리/레진/유리의 샌드위치 구조는 자동차, 바이오, 디스플레이 산업 등에서 이미 상용화되고 있는 구조이다. 이러한 유리/레진/유리의 샌드위치 구조는 최근 반도체, MEMS분야 등에서 대량생산기술로 관심을 일으키고 있는 임프린트 리소그래피 공정에서도 다루어지고 있다. 나노 임프린트 공정 기술은 몰드의 마이크로, 나노패턴을 기판에 반복적으로 전사함으로써 반도체 제조공정에서 5나노미터(nm) 이하의 선폭까지 구현할 수 있는 기술이다. 이 과정에서 사용되는 레진은 패터닝된 몰드에 의해 변형되고 UV(Ultraviolet rays)에 의해 경화되어 패턴의 전사과정을 거친다. 이 때 몰드와 기판의 이형거동은 나노 단위의 정밀한 정렬과 공정의 생산성과 직결된다. 따라서 본 연구에 서는 4점 굽힘 실험을 통해 유리/레진/유리 구조의 굽힘 강도를 측정하였고, 특히 이 과정에서 계면해방률을 도출함으로써 나노 임프린트 공정 시 몰드와 레진 층의 이형거동을 기계적 측면에서 고찰하였다.