• 제목/요약/키워드: hybrid-composite

검색결과 1,054건 처리시간 0.027초

영상처리를 이용한 사이징 제거 상태 측정 알고리즘과 전자파 차폐 성능을 갖는 탄소 섬유 개발 (Measurement Algorithms of Sizing removed state using Image Process And Development of Carbon fibers with Electromagnetic shielding Performance)

  • 조준호;전관구
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.95-101
    • /
    • 2017
  • 본 논문에서는 복합재료로 만들기 위한 전처리 단계에서 수행한 사이징 제거 상태를 영상처리 알고리즘을 적용하여 수치적으로 나타내었고, 전자파 차폐 성능을 높이기 위해서 건식 공정 방식으로 니켈도금 탄소섬유를 제작하였다. 탄소섬유 제조에서 폴리머 종류로 감싸져 나온 사이징은 건식 코팅을 위해서는 제거해야 한다. 사이징이 제거된 상태를 주사 전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 촬영한 이미지에서 탄소 섬유의 규칙적인 패턴, 즉 상관성을 구함으로써 수치적인 값으로 나타낼 수 있다. 사이징의 제거 방식은 용액, 압축 공기와 용액과 압축공기(하이브리드)로 제거한 SEM 영상에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과 하이브리드 방식이 우수함을 확인 할 수 있었다. 그리고 사이징이 제거된 스프레딩 탄소 섬유 롤을 롤투롤 스퍼터 방식으로 니켈도금 탄소 섬유를 제작할 수 있었다. 제작된 30um, 40um과 100um 니켈코팅 탄소섬유에 대해서 전자파 차폐 성능을 측정하였다. 한국산업기술시험원에서 100um 니켈코팅 탄소섬유의 전자파 차폐 성능을 평가한 결과 최저 66.7(dB)에서 최고 73.2(dB)의 전자파 차폐 성능을 보였다. 이것은 구리의 전자파 차폐율과 유사하여 EV/HEV자동차의 케이블로 사용될 수 있다.

하이브리드 PVA 섬유를 이용한 HPFRCCs의 휨 및 충격 성능 평가 (Flexural and Impact Resisting Performance of HPFRCCs Using Hybrid PVA Fibers)

  • 김영우;민경환;양준모;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.705-712
    • /
    • 2009
  • 일반 콘크리트에 비해 많은 양의 섬유 혼입으로 인하여 상대적으로 연성적이고 인성적인 고성능 시멘트계 복합체는 극심한 하중을 받거나 내구성의 문제가 있는 곳에 사용될 수 있다. PVA 섬유를 사용하는 고성능 시멘트계 복합체의 경우 기존의 국내외 연구에 의하면, 2%의 섬유 혼입비에서 가장 높은 성능을 발휘한다고 알려져 있다. 따라서 이 연구에서는 PVA 섬유의 총 혼입비를 2%로 일정하게 유지시킨 채, 서로 다른 형상비를 가진 PVA 섬유를 사용하여 최적의 배합을 선정하고자 고성능 시멘트계 복합체의 휨 성능 실험을 실시하였다. 뿐만 아니라 이러한 고성능 시멘트계 복합체에 강섬유를 혼입하여 그 성능의 변화를 비교, 분석하였다. 또한 높은 변형률을 갖는 하중에 대하여 고성능 시멘트계 복합체의 거동을 확인하고자 충격 시험을 실시하였다. 이와 동시에 분사식 FRP를 도포한 고성능 시멘트계 복합체의 충격 저항 성능 역시 평가하였다. 위의 실험 결과 1.6%의 단섬유(REC15)와 0.4%의 장섬유 (RF4000)가 혼입된 시편이 휨 성능 및 충격 성능에 대해 탁월한 성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

하이브리드 프리캐스트 보-기둥 접합부의 해석적 연구 (Analytical Study on Hybrid Precast Concrete Beam-Column Connections)

  • 최창식;김승현;최윤철;최현기
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제25권6호
    • /
    • pp.631-639
    • /
    • 2013
  • 이 연구에서는 기존에 수행된 시공성과 경제성이 향상되고 중진 지역에서 사용 가능한 새로운 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 접합상세의 비선형 유한요소해석이 수행되었다. 해당 상세는 복합구조를 기반으로 함으로써 기둥 내에는 각관을 보유하고 있으며 보에는 강판이 매입되어 있는 복잡한 단면을 보유하고 있다. 또한 콘크리트와 강재뿐만 아니라 ECC라는 새로운 재료를 사용함에 따라 요소의 선택 및 재료모델의 결정에 대한 방법론을 제시하였다. 비선형 유한요소해석은 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 통해 수행되었으며 요소 및 재료 모델은 ABAQUS에서 제공하는 모델들을 사용하였다. 비선형 유한요소해석 결과 기 수행되었던 실험 결과에 유사하거나 보수적으로 평가함으로써 변수분석에 사용할 수 있을 것으로 판단하였다. 구축된 유한요소해석 모델을 통해 해당 상세의 성능에 대한 압축력의 영향, 휨강도비의 영향에 대해 분석하였다. 압축력의 경우 기둥 압축강도의 10~20%에서 가장 좋은 성능을 발휘할 수 있었으며, 휨강도비 1.2 이상에서 기둥의 항복 없이 보의 소성힌지를 유도할 수 있음을 확인하였다.

CO2 레이저 환원법과 원자층 증착법을 이용한 VOx/Graphene 복합체 제조 및 전기화학적 성능 평가 (Fabrication of VOx/Graphene Composite Using CO2 Laser Reduction and Atomic Layer Deposition and Its Electrochemical Performance)

  • 박용진;김재현;이규복;이승모
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제58권1호
    • /
    • pp.135-141
    • /
    • 2020
  • 그래핀은 슈퍼커패시터의 전극소재로서 이상적인 물리적/화학적 물성을 지니고 있지만, 실제 장치에 적용하기에는 그 전기화학적 성능이 충분하지 못하다. 본 연구에서는 높은 전기 전도성 및 고다공성을 지닌 다층구조의 그래핀을 생성하기 위해, 산화 그래핀을 가정용 레이저 조각기를 사용하여 환원하였다. 제작된 그래핀의 비정전용량을 향상시키기 위하여, 원자층 단위 증착법을 이용하여 의사커패시터 거동을 나타내는 VOx를 균일하게 증착하였다. 이는 XPS 분석을 통해 VOx/그래핀 복합체에서 다양한 상의 VOx를 관찰하였다. VOx/그래핀 복합체는 VOx가 없는 그래핀(~50 F/g)과 비교할 때 상당히 향상된 비정전용량(~189 F/g)을 보였다. 본 연구에서 소개한 에너지 저장 장치에 사용되는 그래핀 기반 전극의 제작 방법은 여러가지 제작 방법의 대안책 중 하나로 사용될 것으로 기대된다.

One-Bottle 상아질 결합제의 유치 상아질에 대한 전단 결합 강도에 관한 연구 (SHEAR BOND STRENGTH OF "ONE-BOTTLE ADHESIVE" SYSTEM IN PRIMARY DENTIN.)

  • 김종빈;김종수
    • 대한소아치과학회지
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.444-456
    • /
    • 2000
  • 치아 교환시기에 발거된 치관이 건전한 유구치 상아질 표면을 One-Bottle 상아질 결합제인 Primer & Bond NT(DeTrey/Dentsply, Konstanz, Germany)와 Single Bond(3M Co. U.S.A.) 그리고 대조군으로 Scotchbond Multipurpose System(3M Co. U.S.A.)를 이용하여 각 제조자의 지침에 따라 처리하여 레진을 충전하고 광중합하였다. 1. 전단 결합 강도의 측정결과 Primer & Bond NT군인 1군, Single Bond군인 2군, 그리고 대조군으로 사용된Scotchbond Multipurpose System군인 3군의 순서로 1군에서 다소 높은 전단 결합 강도를 보였으나, 모든 군들간에는 통계적 유의차가 없었다(p>.05). 2. 주사 전자현미경 소견에서 1군 2군에서 서로 유사한 양상의 잘 형성된 혼화층이 관찰되었으며, 레진 테그와 측방 가지 또한 다수 관찰되었다. 반면 3군에서는 혼화층이나 측방가지의 형성이 1, 2군에 비해 다소 미약한 양상을 보였다.

  • PDF

섬유의 종류와 조합이 열중합 의치상 레진의 강화에 미치는 영향 (Effect of Fiber Type and Combination on the Reinforcement of Heat Polymerized Denture Base Resin)

  • 유상희;김영임
    • 치위생과학회지
    • /
    • 제10권6호
    • /
    • pp.445-450
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 열중합 의치상 레진에 유리 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유를 2.6%, 5.3% 부피비로 첨가하여 섬유의 종류에 따른 강화효과를 평가하고, 각 섬유를 두 가지로 조합한 hybrid FRC를 제작하여 동일 함량의 단독 섬유 FRC보다 굴곡성질이 더 우수한지 평가하고자 하였다. 단독 섬유 FRC에서는 5.3% 부피비의 GL, PE 섬유군의 굴곡강도가 높게 나타났다. 두 가지 섬유 조합FRC의 굴곡강도는 단독 섬유 FRC보다 증가하는 양상을 보였으나, 5.3% GL, PE 섬유군과 유의한 차이가 없었다. 단독 섬유 FRC의 굴곡계수는 5.3% 부피비의 GL 섬유군이 가장 높게 나타났다. 두 가지 섬유 조합FRC의 굴곡계수는 단독 섬유 FRC의 5.3% GL 섬유군보다 높게 나타나 유의한 차이를 보였다. 열중합 의치상 레진의 강화를 위해 섬유를 단독으로 이용할 경우 5.3% 부피비로 첨가한 유리 섬유가 굴곡강도와 굴곡계수 면에서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 본다. 두 가지 섬유 조합FRC의 경우 굴곡강도 면에서는 강화효과가 크지 않았지만, 굴곡계수 면에서 볼 때 유리섬유를 하방에 아라미드 섬유를 그 상방에 위치 시킨 조합을 의치상의 강화에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.

마이크로 및 매크로 섬유에 의해 보강된 고인성 시멘트 복합재료의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of HPFRCCs Reinforced with the Micro and Macro Fibers)

  • 김무한;김재환;김용로;김영덕
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.263-271
    • /
    • 2005
  • 고인성 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 시멘트페이스트 또는 모르타르에 고성능 단섬유를 보강하여 휨모멘트 및 인장력 작용하에서 변위(변형)경화특성 및 다수의 미세균열이 멀티플크랙 특성을 발휘함으로서 높은 인성 및 균열제어성능을 가진 재료로 최근 이들 성능을 활용하여 고성능 보수 보강재, 충격완충재, 강재의 피복재, 지진시 에너지 흡수 디바이스 등 다양한 용도로의 활용이 시도되고 있다. 그러나 이들 HPFRCC의 역학적 성능은 사용되는 섬유의 종류 및 형상에 따라 다르며 마이크로 크랙 및 매크로 크랙에 효과적인 섬유의 치수는 다른 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 마이크로 및 매크로 섬유의 종류, 각 섬유의 혼합조건을 변화시켜 HPFRCC의 압축 및 휨성상을 실험실증적으로 비교 검토함으로서 HPFRCC의 재료설계에 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, HPFRCC의 압축 및 휨성상은 사용된 마이크로 섬유의 종류에 따라 큰 차이를 보이고 있으며 PP섬유에 비하여 PVA섬유를 사용한 경우가 우수한 성능을 발현하였다. 또한, 각각의 마이크로 섬유에 매크로 섬유로서 PVA660을 혼합 사용한 경우 PVA200을 제외하고는 초기근열시 휨응력, 최대 휨응력, 변형능력 및 휨터 프니스 등의 휨성능이 향상되었다. 특히 PVA100과 PVA660을 혼합 사용한 경우 가장 우수한 성능을 발현하였으며, 휨시험시 전형적인 변위경화특성 및 멀티플크랙 특성을 나타내었다. 반면, 매크로 섬유로서 SF500을 혼합 사용한 경우의 휨응력-중앙변위 곡선은 기존의 FRCC와 유사한 경향을 보이고 있으며, 휨터프니스는 마이크로 섬유만 단독 사용한 경우에 비해 전반적으로 저하하는 것으로 나타났다.

통합적 접근이 필요한 지구과학 개념에 대한 예비 교사의 이해: 현상론적 초안과 국면 분석을 통한 식 현상에 대한 정신모형 탐색 (Pre-Service Teachers' Understandings on Earth Science Concept needed for an Integrated Approach: Exploring Mental Models about Eclipse Phenomena by Analyzing Phenomenological Primitives and Facets)

  • 이기영
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.352-362
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 통합교과적 접근이 필요한 지구과학 개념에 대한 예비 교사들의 이해를 알아보기 위하여 식 현상에 대한 예비 교사들의 정신 모형을 탐색하였다. 본 연구에는 30명의 중등 예비 지구과학 교사와 36명의 초등 예비교사들이 참여하였다. 정신 모형의 분석을 위해서 서로 다른 맥락의 질문지에 대한 예비 교사들의 응답 및 질문지를 토대로 한 심층 면담 과정에서 나타난 현상론적 초안과 전략적 국면을 분석하였다. 연구 결과, 식 현상에 대해 예비 교사들은 4개의 서로 다른 수준의 정신 모형을 가진 것으로 분석되었다: (1) 차폐 모형, (2) 공전궤도면 모형, (3) 혼성모형, 그리고 (4) 그림자 모형, 차폐 모형은 결함이 있는 모형이며, 공전궤도면 모형은 불완전한 모형, 그림자 모형은 과학적으로 옳은 모형이다. 혼성 모형은 두 개 이상의 정신 모형을 동시에 사용한다. 중등 예비 교사의 경우는 공전궤도면 모형이 40%로 가장 우세한 반면, 초등 예비 교사의 경우는 차폐 모형이 67%로 가장 많았다. 국면의 수준이 정신모형의 수준을 결정하며, 국면의 수준은 현상론적 초안에 의해 결정되는 것으로 분석되었다. 이 연구를 통해 정신 모형의 상황 의존성을 확인하였으며, 식 현상에 대한 낮은 수준의 정신 모형들이 개념적 모형으로 바뀌기 위해서는 광학과 기하학이 통합된 새로운 접근이 필요함을 알 수 있었다. 또한 정신 모형의 규명을 통한 예비 과학 교사의 주제 특정적 교과교육학 지식의 향상 가능성을 시사하였다.

산 표면처리된 상아질 표층의 교원섬유 용해가 레진-상아질간 결합에 미치는 영향 (EFFECT OF COLLAGEN DISSOLUTION IN ACID CONDITIONED DENTIN LAYER ON RESIN-DENTIN ADHESION)

  • 손호현
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.856-868
    • /
    • 1995
  • The effect of collagen dissolution in acid conditioned dentin layer on resin - dentin adhesion was investigated. 160 freshly extracted human molars were divided into 4 groups randomly and dentin surfaces were exposed. 40 exposed dentin surfaces were not acid conditioned and each 10 of them were applied with bonding agents within dentin bonding systems of All Bond 2, Scotchbond Multipurpose, Clearfil Photobond and Superbond D - Liner respectively. Each 10 of another 40 exposed dentin surfaces were acid conditioned by the acid within the above four bonding systems respectively and applied with corresponding bonding systems. After acid conditioning of the other 40 exposed dentin surfaces as above, they were treated with 5% NaOCl for 2 minutes, and each 10 of them were applied with the above four dentin bonding systems respectively. The remaining 40 dentin surfaces were acid conditioned and treated with 10% NaOCl for 2 minutes, and each 10 of them were applied with corresponding bonding agents as the above. After the procedures were finished, composite resin (Z -100, 3M Dent. Prod., USA) were applied on the dentin surfaces and light cured. Shear bond strength values were measured. Surface changes of fractured dentin specimens were observed using SEM (Hitachi S-2350, Japan). The following results were obtained. 1. In all of dentin bonding systems, shear bond strengths of non - conditioned specimens were significantly lower than those of acid conditioned specimens (P<0.05). 2. A statistically significant difference of bond strengths did not exist between acid conditioned specimens and 5% NaGCI retreated specimens applied with All Bond 2, Scotchbond Multipurpose and Clearfil Photobond (P>0.05). However, strength values of 5% NaOCl retreated specimens applied with Superbond D - Liner were lower than those of acid conditioned specimens (P<0.05). 3. In all the applied dentin bonding systems except Clearfil Photobond, bond strengths of 10% NaOCl retreated specimens were lower than those of acid conditioned and 5% NaOCl retreated specimens (P<0.05). 4. The resin - dentin hybrid layer of 4 - $5{\mu}m$ thickness was formed in the acid conditioned specimens applied with All Bond 2, Scotchbond Multipurpose and Superbond D-Liner. 5. The resin - dentin hybrid layer of 3 - $4{\mu}m$ thickness was still formed in the 5% NaOCl retreated specimens applied with All Bond 2 and Scotchbond Multipurpose. In addition, this layer was not completely removed after the retreatment with 10% NaOCl. Above results indicate that the dissolution of collagen in acid conditioned dentin layer by NaOCl solution can not be achieved completely and the collagens contribute to the resin - dentin adhesion considerably.

  • PDF

3D Bioprinted GelMA/PEGDA Hybrid Scaffold for Establishing an In Vitro Model of Melanoma

  • Duan, Jiahui;Cao, Yanyan;Shen, Zhizhong;Cheng, Yongqiang;Ma, Zhuwei;Wang, Lijing;Zhang, Yating;An, Yuchuan;Sang, Shengbo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.531-540
    • /
    • 2022
  • Due to the high incidence of malignant melanoma, the establishment of in vitro models that recapitulate the tumor microenvironment is of great biological and clinical importance for tumor treatment and drug research. In this study, 3D printing technology was used to prepare GelMA/PEGDA composite scaffolds that mimic the microenvironment of human malignant melanoma cell (A375) growth and construct in vitro melanoma micro-models. The GelMA/PEGDA hybrid scaffold was tested by the mechanical property, cell live/dead assay, cell proliferation assay, cytoskeleton staining and drug loading assay. The growth of tumor cells in two- and three-dimensional culture systems and the anti-cancer effect of luteolin were evaluated using the live/dead staining method and the Cell Counting Kit-8 (CCK-8) method. The results showed a high aggregation of tumor cells on the 3D scaffold, which was suitable for long-term culture. Cytoskeleton staining and immunofluorescent protein staining were used to evaluate the degree of differentiation of tumor cells under 2D and 3D culture systems. The results indicated that 3D bioprinted scaffolds were more suitable for tumor cell expansion and differentiation, and the tumor cells were more aggressive. In addition, luteolin was time- and dose-dependent on tumor cells, and tumor cells in the 3D culture system were more resistant to the drug.