• Composites Research
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• 제33권4호
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• pp.213-219
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• 2020

최근 플라스틱 폐기물로 인한 환경 문제가 이슈화되면서 친환경 소재에 대한 관심이 점점 증가하고 있으며, 이에 따라 천연섬유를 활용한 복합재의 연구가 지속적으로 이루어지고 있지만 친환경 복합재의 강도나 계면 접착력에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 복합재료의 강도나 계면 접착력을 향상시키는 방법들 중 한 가지 방법은 나노 입자를 첨가하여 기계적 물성을 향상시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되는 고가의 나노소재를 대체할 수 있는 친환경적이면서 경제적인 천연섬유를 해초로부터 추출하여 첨가제를 제조하고, 복합재료의 제조 및 기계적 특성평가를 수행하였다. 시험결과 제조한 첨가제가 복합재료의 인장, 굽힘, 충격 등의 물성 향상에 효과가 있을 뿐만 아니라 친환경성과 경제성도 가지고 있어 후속연구를 통해 다양한 분야에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.145-151
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• 2019

급속공사 현장에 사용되는 속경성 보수모르타르의 내구성능 증진을 위해 사용재료의 물리적 성능을 평가하였다. 이를 위해 염화물 확산 억제 성능을 보유한 페로니켈 수쇄슬래그 잔골재와 급결제, EVA계 폴리머를 모르타르에 치환시켜 급결성능과 기초적 성능을 평가하였다. 그 결과 FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 압축강도, 휨강도, 부착강도가 증가되었다. 속경성 폴리머 모르타르의 염화물 이온 촉진시험의 결과 FNS를 50%이하 사용 시 재령 7일에서 재령 28일간 염화물 억제 성능이 유지되었으며, FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 내구성 저하는 발견되지 않았으나, 건축 및 토목용 대체골재로 사용하는데 경제성 및 장기 내구성에 대한 추가 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제18권1E호
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• pp.29-34
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• 2006

Elastic modulus, tensile and bond capacities are important factors for developing an effective reinforcing action of a flexural member as a reinforcing material for concrete structures. Reinforcement must have enough bond capacity to prevent the relative slip between concrete and reinforcement. This paper presents an experimental study to clarify the bond capacity of prestressed carbon fiber reinforced polymer(CFRP) rod manufactured by an automatic assembly robot. The bond characteristics of CFRP rods with different pitch of helical wrapping were analyzed experimentally. As the result, all types of CFRP rods show a high initial stiffness and good ductility. The mechanical properties of helical wrapping of the CFRP rods have an important effect on the bond of these rods to concrete after the bond stress reached the yield point. The stress-slip relationship analyzed from the pull-out test of embedded cables within concrete was linear up to maximum bond capacity. The deformation within the range of maximum force seems very low and was reached after approximately 1 mm. The average bond capacity of CF20, CF30 and CF40 was about 12.06 MPa, 12.68 MPa and 12.30 MPa, respectively. It was found that helical wrapping was sufficient to yield bond strengths comparable to that of steel bars.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.73-80
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• 2007

The preparation of oil absorbent using waste polyurethane was studied. And the effects of shape, size, and contents of waste polyurethane foam was investigated. The waste foam was treated in shape of powder, cube and bar type generated from rigid sandwich panel process. The tests for flexural strength, combustibility, and water absorptivity were carried out to investigate the mechanical and physical properties of the recycled foams. And the cell microstructure was evaluated through Scanning Electron Micrograph. The recycled foam containing powder-shaped underfilled and showed poor properties that was generated through reactivity of the resins and increasing of slurry viscosity. For the recycled foam with the cube and bar-shaped, the underfilling was caused by interference between the waste PUFs and increasing surface areas of PUF. Low cell density, non-uniformity of cell shape and size, and low adhesion of the boundary surface (new/recycled) was showed as a result of the poor properties. Considering underfilling and the properties of PUF (new/recycled), maximum recycle contents were less than 20 wt% for the powder and above 40 wt% for the cube and bar.

• Advances in concrete construction
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• 제11권2호
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• pp.163-171
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• 2021

This paper studies the effect of using multi-scale reinforcement additives on mechanical strengths, damage performance, microstructure, and water absorption of cementitious composites. Small dosages of carbon nanotubes (CNTs) or polypropylene (PP) microfibers; 0.05%, 0.1%, and 0.2% by weight of cement; were added either separately or simultaneously into cement mortar. The experimental results show the ability of these additives to enhance the mechanical behavior of the mortar. The best improvement in compressive and flexural strengths of cement mortar reaches 28% in the case of adding a combination of 0.1% CNTs and 0.2% PP fibers for compression, and a combination of 0.2% CNTs and 0.2% PP fibers for flexure. Adding CNTs does not change the brittle mode of failure of plain mortar whereas the presence of PP fibers changes it into ductile failure and clearly enhances the fracture energy of the specimens. Scanning electron microscopic (SEM) images of the fracture surfaces highlights the role of CNTs in improving the adhesion between the PP fibers and the hydration products and thus enhance the ability of the fibers to mitigate cracks propagation and to enhance the mechanical performance of the mortar.

• 접착 및 계면
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• 제16권2호
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• pp.69-75
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• 2015

돌침대에 사용되는 석재의 무게를 줄여 경량화를 추구하려면 석재의 두께를 줄이고 보강재료로 석재의 강도를 유지해야 한다. 본 연구에서는 돌침대용 석재/목재 보드 개발에 대한 연구를 진행하였다. 돌침대에 삽입될 돌의 무게를 줄이기 위해 석재와 목재를 접합하였다. 목재의 강도 향상과 표면개질을 위하여 열처리 조건에 따른 목재의 물성변화를 관찰하였다. 대기 조건에서 열처리한 목재의 경우 고온의 온도에 따라 목재의 강성이 높아졌다. 열처리 최적조건은 표면에너지와 인장, 굴곡 강도변화 경향을 바탕으로 $100^{\circ}C$ 조건임을 확인하였다. 석재와 목재간 높은 접착력을 확보하기 위해 최적의 접착제 조성을 연구하였다. 아민계 에폭시 접착제, 폴리우레탄(PU)계 접착제, 염화고무계(CR) 접착제 마지막으로 염화비닐초산계 접착제에 따른 석재와 목재간 랩 전단실험을 진행하였다. 랩 전단 실험 후 파단면을 관찰해볼 때 에폭시 접착제를 이용할 때 목재 기지의 인열 파괴가 발생되었다. 접착면에서의 전단력이 목재 자체의 파괴 강도보다 높다는 결과를 바탕으로 최적의 접착제 조건이 에폭시계 접착제임을 확인할 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제12권1호
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• pp.75-85
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 Lignosulfonic Acid계(系) 감수제(減水劑)를 첨가(添加)한 모르터의 유동성(流動性) 개선(改善)과 강도변화(强度變化)를 구명(究明)하고자 시행(施行)하였다. 1. Plastic 상태(狀態)에서 Pozzolith-84의 첨가량(添加量)을 늘리면 Flow가 증가(增加)하였다. 이는 Pozzolith-84의 첨가(添加) 시(時) 전기적(電氣的) 이중층(二重層)이 형성(形成)되어 시멘트 입자(粒子) 상호간(相互間)에 반발력(反撥力)이 생겨 분산(分散)된 것으로 이 분산작용(分散作用)은 술폰산기(酸基)의 계면활성작용(界面活性作用)에 기인(基因)되며, 시공성(施工性)이 개선(改善)됨에 따라 Precast 제품(製品) 생산(生産) 시(時) 비용절감(費用節減)의 효과(效果)가 있으며, 단위수량감소(單位水量減少)에 의(依)해 구조물(構造物)의 내구성(耐久性)이 개선(改善)된다. 2. 경화(硬化)된 상태(狀態)에서는 P/C가 0.2, 0.4%일 때 보통(普通)모르터의 강도(强度)보다 다소증가(多少增加)되었으며, P/C가 0.8% 이상(以上)일 때 보통(普通) 모르터의 강도(强度) 보다 감소(減少)된 것은 잔류(殘留) 술폰산(酸)($SO_3H$), 무수유산(無水硫酸)($SO_3$)의 화학반응(化學反應)에 의(依)한 것으로 생각된다. 3. 비중(比重)과 압축강도(壓縮强度) 분석(分析) 결과(結果) 고도(高度)의 유의성(有意性)이 있었으며 비중(比重)이 커짐에 따라 압축강도(壓縮强度)도 역시 증가(增加)되었고, 재령(材齡) 7일(日)과 28일(日)의 강도(强度) 분석(分析) 결과(結果) 고도(高度)의 유의성(有意性)이 있었으며, 재령(材齡) 7일(日)의 압축(壓縮) 강도(强度)가 클수록 인장(引張) 휩강도(强度)도 역시 크게 나타났다. 4. Pozzolith-84는 펄프공업(工業)의 폐기물(廢棄物)인 Lignosulfonic Acid Type이며 이를 실용화(實用化)하면 산업폐기물(産業廢棄物)의 활용(活用)에 유익(有益)하다고 생각된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권4호
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• pp.305-311
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• 2020

기존 폴리머 시멘트 모르타르(PCM)는 일반적인 시멘트 모르타르에 비해 부착강도, 휨강도, 내약품성 등의 성능을 향상시킬 수 있어 철근콘크리트(RC)구조물의 보수·보강 시 폭넓게 사용하고 있다. 하지만 PCM은 화재와 같은 고온 환경에서 폭렬발생 가능성이 높아 구조안전성에 문제를 발생시킨다. 본 연구에서는 폭렬저감 PCM 개발을 목적으로 폴리머 혼입률(2%, 4%, 6%), PP 섬유길이(6mm, 12mm, 6+12mm), PP 섬유혼입률(0.05 Vol%, 0.1 Vol%)을 실험인자로 선정하여 전기로 가열실험(600℃, 800℃)을 진행하였다. 폭렬특성을 비교분석한 결과 폴리머 혼입률이 6% 이상인 경우에는 섬유혼입에 따른 폭렬저감 효과를 기대할 수 없었다.

• 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.

• 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.