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나트륨계 알칼리 활성화제를 사용한 친환경 무기결합재 철근콘크리트 보의 휨성능 평가 (Evaluation of Flexural Performance of Eco-Friendly Inorganic Binding Material RC Beams Using Sodium Activator)

  • 하기주;김진환;장기창
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.261-269
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    • 2013
  • 이 연구에서는 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 알칼리 활성화제(물유리, 수산화나트륨)를 사용하였다. 또한, 이를 활용하여 철근콘크리트 보에 적용하여 휨성능 평가를 하였다. 주요변수는 W/B, 알칼리 활성화제의 혼입비율, 혼화재의 종류 및 혼입유무로서 총 8개의 실험체를 제작하였으며, 재료 및 구조성능 평가를 위한 실험을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 친환경 무기결합재 콘크리트는 초기 경화속도가 빠르며, 고강도 콘크리트의 가능성을 보였다. 또한, 이를 활용한 철근콘크리트 보는 기존 시멘트를 사용한 철근콘크리트 보와 유사한 거동과 파괴양상을 보였다. 친환경 무기결합재 콘크리트가 시멘트 콘크리트를 대체할 수 있는 기초연구로서 향후 건설소재 및 재료분야에 활용할 수 있을 것으로 사료되며, 이러한 특성을 바탕으로 콘크리트 2차 제품 생산과 구조부재를 PC화하여 활용할 경우 생산성 향상, 공기단축 등 효율이 상승될 것으로 보인다.

판재 Al 2024-T3 합금재료에서 나타나는 두께별 피로균열진전지연거동에 관한 ΔK환산법의 정량적분 (A Quantitative Analysis of ΔK Conversion Method for the Retardation Behavior of Fatigue Crack Growth in Varying Thickness of Al 2024-T3 Sheet Alloy)

  • 김승권;이억섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1415-1422
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    • 2011
  • 운송기계구조물의 제작에 사용되는 판재 알루미늄 합금재료는 일정한 피로응력조건하에서 두께에 따라 균열진전속도의 차이를 보인다. 이러한 두께효과는 판재 알루미늄합금의 주요한 피로파괴특성 중 하나이다. 본 연구에서는 일정한 피로응력조건하에서 실시한 후판 및 박판 Al 2024-T3 합금재료의 피로 시험을 통하여 두께효과를 파악하고, 이를 형상인자인 두께비, $R_t$ 및 하중인자인 두께별 등가유효응력확대비, $U_{i}^{equ}$에 의한 상호관계식, $U_{i}^{equ}=f(R_t)$로 나타내었다. 그리고 두께효과에 의한 후판 대비 박판시험편의 균열진전 지연거동을 ${\Delta}K$ 환산법을 사용하여 정량적으로 분석하였다. 두께효과의 경향을 정량으로 나타내기 위해 두께감소율(DoT)과 응력확대계수범위, ${\Delta}K$의 감소율(DoS) 등의 값을 구하여 이들 상호관계를 규명하였다.

열가압 접합 공정으로 제조된 Cu-Cu 접합의 계면 접합 특성 평가 (Characterization of Interfacial Adhesion of Cu-Cu Bonding Fabricated by Thermo-Compression Bonding Process)

  • 김광섭;이희정;김희연;김재현;현승민;이학주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권7호
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    • pp.929-933
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    • 2010
  • 3 차원 패키징을 위해 열가압 공정으로 제조된 Cu-Cu 접합 계면의 접합 특성을 평가하기 위해 4 점 굽힘 실험을 수행하였다. Cu가 코팅된 Si 웨이퍼 2 장을 $350^{\circ}C$에서 1 시간 동안 15kN 의 하중으로 접합시킨 후, 동일한 온도에서 1 시간동안 어닐닝을 수행하였다. 접합된 웨이퍼를 $30\;mm\;{\times}\;3\;mm$ 크기로 잘라 시험편을 준비하였다. 시험편의 중심에 깊이 $400\;{\mu}m$의 노치를 가공하였다. 시험기에 광학계를 부착하여 노치에서의 크랙 발생과 계면에서의 크랙 진전을 관찰하였다. 일정한 테스트 속도로 실험을 수행하여, 이에 상응하는 하중을 측정하였다. Cu-Cu 접합 계면 에너지는 $10.36\;J/m^2$ 으로 측정되었으며, 파괴된 계면을 분석하였다. 표면 분석 결과, $SiO_2$와 Ti의 계면에서 파괴가 일어났음을 확인하였다.

가스 포일 베어링 범프 구조의 1 자유도 가진/가압 실험을 통한 주파수 의존 동특성 규명 (Identification of Frequency-Dependent Dynamic Characteristics of a Bump Structure for Gas-Foil Bearings via 1-DOF Shaker Tests Under Air Pressurization)

  • 심규호;박지수;이상훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1029-1037
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    • 2015
  • 최근 회전 시스템의 고속화 경향에 따라 회전체 동역학적 안정성의 중요성이 부각되었다. 고속회전 시스템에 적용되는 가스베어링의 동특성을 규명하는 것은 회전체의 거동을 예측하는데 상당히 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 가스베어링인 가스포일베어링의 범프 구조에 대하여 가진실험을 수행하고 가진 주파수에 따른 동특성을 측정하였다. 실험 결과, 범프 구조의 강성은 주파수에 따라 증가하였고 감쇠는 감소하였다. 또한, 가압 조건에서의 동특성은 범프 구조의 동특성 보다 낮은 값을 가졌다. 본 실험을 통해 범프 구조의 주파수 의존 동특성의 경향을 파악하였으며 가스포일베어링의 동특성에 윤활막이 미치는 영향에 대해 확인하였다. 또한 두 가지 동특성 계산 방법을 제시하여 실험결과를 통해 효과 적인 동특성 계산 방법에 대해 비교 고찰하고 범프 구조와 윤활막의 동특성을 비교 하였다.

터보 컴프레셔용 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 오일 공급 중단 상황에서의 내구성 연구 (Study on the Durability of Composite Tilting Pad Journal Bearing for Turbo Compressor System under Oil-cut Situation)

  • 최강영;정민혜;유준일;송승아;김성수
    • Composites Research
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    • 제29권3호
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    • pp.111-116
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    • 2016
  • 터보/컴프레셔(Turbo compressor)용 틸팅 패드 저널 베어링(Tilting pad journal bearing)은 고속, 고하중의 주축(Rotor)을 지지하는 역할을 하며, 화이트 메탈(White metal)이 대표적인 소재로 널리 사용되어왔다. 그러나 예기치 않은 윤활유 공급 중단 상황(Oil cut situation) 또는 베어링과 주축 사이에 유막(Oil film)이 제대로 형성되지 않을 경우, 기존의 화이트 메탈 베어링은 융착(Seizure) 현상에 의해 바로 정지하게 되고 주축에 심각한 손상을 유발한다. 이러한 융착 문제를 해결하기 위해 기존의 화이트 메탈에 비해 높은 비강성, 비강도 그리고 뛰어난 마찰 특성(Tribological characteristic)을 가지는 탄소섬유 강화 복합재료(Carbon fiber reinforced composite)가 틸팅 패드 저널 베어링에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 고 내열성 탄소섬유/에폭시 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 오일공급 중단 상황에서의 내구성에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위해 상온 및 오일공급 중단상황의 고온에서 인장, 압축, 전단 등의 기초적인 복합재료 물성 실험을 진행하였고, 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링에 있어 가장 중요한 물성인 층간 계면 강도를 측정하기 위해 Short Beam Shear 실험을 진행 하였다. 오일 공급 중단 상황에서 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 파손(Failure) 가능성을 알아보기 위해 유한 요소 해석(Finite element analysis)을 진행함으로써 베어링 표면에 가해지는 최대 응력을 도출하였고, 해석 결과와 물성 시험으로부터 측정된 강도 값을 이용하여 Tsai-Wu Failure index를 계산하였다. 해석 결과를 검증하기 위해 산업용 테스트 벤치를 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료로 제조된 틸팅 패드 저널 베어링의 오일 공급 중단 실험을 진행하였다.

수종 전부도재관의 파절강도에 관한 비교연구 (A STUDY ON THE FRACTURE STRENGTH OF ALL-CERAMIC CROWNS)

  • 백승진;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.611-633
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    • 1995
  • The pupose of this study was to compare the fracture strength of five kinds of all-ceramic crowns(Vintage, Dicor Empress-staining, Empress-layering, In-Ceram) luted with glass ionomer cerment and composite resin cement and to evaluate the effect of cements on the fracture stregth of all ceramic crowns. Five groups of twelve uniform sized all-ceramic crown specimens were fabricated. Six specimens of each group were cemented with glass ionomer cement(Fuji G.I. Cement) and the remaining six specimens of each group were etched, silane-treated, and cemented with composite resin cement(Bistite resin cement). The crowns were stored in water$(37^{\circ}C)$ for 1 day prior to loading in an Instron, using a steel ball(diameter 4mm) at a crosshead speed of 0.5mm/min. The crowns were angled $30^{\circ}$, so the steel ball contacted with the crowns 2mm lingual from the mid-incisal edge. The results obtained were summarized as follows ; 1. With G.I. cement, mean fracture load(Kg) Were : Intage : $18.33{\pm}1.47$ ; Empress-staining : $23.92{\pm}6.67$ ; Dicor : $24.0{\pm}5.81$ ; Empress-layering : $26.92{\pm}2.80$ ; In-Ceram : $51.58{\pm}6.87$ ; ANOVA revealed a significant difference existed(p<0.05) between the group A(Vintage, Dicor, Empress-staining, Empress-layering) and group B(In-Ceram). 2. With Resin cement, mean fracture load(Kg) were : Intage : $22.75{\pm}4.97$ ; Dicor : $42.75{\pm}7.07$ ; Empress-staining : $44.08{\pm}7.99$ ; Empresslayering : $50.42{\pm}5.43$ ; In-Ceram : $52.58{\pm}6.51$ ; ANOVA revealed a significatnt difference existed(p<0.05) between the group A(Vintage) and B(Dicor, Empress-staining Empress-alyering, In-Ceram). 3. Resin cement significantly increased the fracture strength of the all-ceramic crowns for Dicor(156%), Empress-staining(185%), Empress-alyering(187%)(p<0.05); but did not increase the fracture strength of Vintage(128%) and In-Ceram(101%)(p>0.05). 4. Majority of the all-ceramic crowns show a wedge fracture extending through proximal surfaces to an apex, usually apical third(with G.I. cement) or middle third(with Resin cement) of the facial surface.

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지르코니아 세라믹과 레진 시멘트의 결합강도 (BOND STRENGTH OF RESIN CEMENTS TO ZIRCONIA CERAMIC)

  • 장문숙;김지혜;조석규;복원미;송광엽;박주미
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.426-437
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    • 2005
  • Statement of problem : Although zirconium oxide ceramics are more and more commonly used in restorative dentistry, for many clinical applications only limited data can be found in the literature. However it is quite clear that hydrofluoric acid etching is impossible with zirconia ceramics. Therefore, other bonding techniques are required in order to lute these materials adhesively. Purpose : The purpose or this study was to evaluate the effects of surface treatments on shear bond strengths between two resin cements and a zirconia ceramic. Materials and methods : Experimental industrially manufactured yttrium-oxide-partially-stabilized zirconia ceramic discs (Adens, Korea) were used for this study. The ceramic specimens divided into five experimental groups and a control group (as received). Five surface treatments were studied 1) sandblasting with 110$\mu$m $Al_2O_3$ at 3 bars pressure 13 seconds at a distance of 10 mm, 2) flame-treated with the Silano-Pen for 5 $s/cm^3$, 3) grinding with a diamond bur. 4) sandblasting + Silano-Pen treatment, 5) diamond bur preparation + Silano-Pen treatment. Acrylic plastic tube (5 mm in height and 3 mm in diameter) were filled with composite to fabricate composite cylinders The composite cylinders were bonded to the ceramic specimens with either Superbond C&B or Panavia F resin luting agents. All cemented specimens were tested under shear loading until fracture on universal testing machine at a crosshead speed 1mm/min; the maximum load at fracture was recorded. Sheat bond strength data were analyzed with oneway analysis of variance and Tukey HSD tests (P<.05). Treated ceramic surfaces and fracture surfaces after shear testing were examined morphologically using scanning electron microscope. Results: Ceramic surface treatment with Silano-Pen after sandblasting improved the bond strength of Superbond C&B resin cement. Supevbond C& B resin cement at Silano-Pen aiker sandblasting($27.4{\pm}3.8MPa$) showed statistically higher shear bond strength than the others. Conclusion: Within the limitation of this study, Superbond C& &B resin cement are suitable for cementation of zirconia ceramics and flame-treated with the Silano-Pen after sandblasting is required to enhance the bond strength.

선박 탑재형 내항성능 평가시스템 개발 (1)-내항성능 평가요소의 상대위험도 D/B 구축- (Development of the Seakeeping Performance Evaluation System Built-On-Ship (1)-Establishment of the Relative Dangerousness D/B for Factors on Seakeeping Performance-)

  • 공길영;이상민;김철승
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 항해하고 있는 선박의 항해안전성을 평가할 수 있는 탑재형 내항성능 평가시스템 개발을 위한 각 내항성능 평가요소에 대한 상대위험도 D/B를 구축하고자 한다. 탑재형 내항성능 평가시스템은, 선박에 설치하여 선체 운동에 의해 발생하는 상하방향의 가속도를 측정하는 상하가속도 측정기와, 선박의 항해 안전성을 평가하는 종합내항성능지표를 계산하는 컴퓨터 및 종합내항성능지표를 토대로 내항성능 평가도 및 경과도를 모니터 화상 처리 공간상에 표시되도록 구성되어진다. 본 논문에서는 이중에서 선박의 변환 평가치 및 한계 평가치를 사용하여 파랑 중 선박의 종합적인 항해안전성을 평가하는 종합내향성능지표를 계산하는데 필요한 내항성능 평가 프로그램의 알고리즘에서 중요한 역할을 담당하는 내항성능 평가요소의 상대위험도 D/B를 구축하는 방법을 제시한다. 그리고 모델 선박을 사용하여 구축된 상대위험도 함수가 주어진 화물 적재상태, 해상상태, 파향 및 선속에 대한 해당 조건을 토대로 내항성능 평가 프로그램에서 정확하게 구현될 수 있는지를 검토하였다.

퍼지이론을 도입한 한·중 카페리 선사의 서비스 요인 중요도 분석에 관한 연구 (Importance of Service Factors for Car-Ferry Shipping Companies between Korea and China Routes using Fuzzy Method)

  • 정현재;여기태
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.261-268
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    • 2014
  • 한 중 항로는 우리나라와 중국 간 해운협정을 통해 안정적인 해운시장으로 자리매김하고 있으며, 특히 한 중 카페리 운송시장은 이러한 환경에서 세계 최대의 시장으로 성장하였다. 하지만 시장의 급격한 성장은 수급불균형 현상을 발생시킬 가능성이 있고 치열한 경쟁을 야기시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 한 중 카페리 선사의 서비스 요인 중요도를 제시하여 경쟁력 강화를 모색하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 먼저 선행연구 및 델타이법을 통해 한 중 카페리 선사의 서비스 요인을 선정하였다. 다음으로 퍼지분석을 통해 각 요인들의 중요도를 평가하였다. 그 결과 한 중 카페리 선사와 이를 이용하는 화주들은 하역의 신속성, 통관의 신속성, 운송의 정시성을 가장 중요한 요인으로 선정하였다. 반면에 저렴한 운송운임, 운항속도, 내륙 연계운송, 선원 및 육상인력의 전문성에 대해서는 두 집단 간의 중요도 인식에 차이를 보였다. 결과적으로 본 연구에서는 화물의 신속한 운송을 위해 한국과 중국 간 통관 문제 및 피견인 트레일러 상호 주행 등의 협력이 조속히 이루어져야 할 것을 시사점으로 제시하였다.

교각일체형 연속 PSC 거더교의 동적거동 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Dynamic Behaviors for Continuous PSC Girder Bridges with Integral Pier Cap)

  • 정영도;구민세;이성태;김희성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.94-105
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    • 2013
  • 건설환경의 지속적인 변화로 인하여 교량 건설비용의 최소화뿐만 아니라 공용기간중의 유지관리를 포함한 전체 비용의 최소화 및 최적화의 요구가 증가하고 있다. 이러한 이유로 교량의 상부구조에서 하부구조로 힘을 전달하기 위해 사용되는 교량받침 대신에 스터드나 연결철근 등과 같은 연결재를 사용하여 교량의 상부구조와 하부구조를 라멘식으로 일체화 시킨 교량형식이 제시되고 있다. 이 논문은 교량의 상부구조 형식을 연속 UD PSC 거더로 하여 철근콘크리트 교각과 일체화 시킨 교각일체형 연속 UD PSC 거더교를 대상으로 한다. 교각일체형 연속 UD PSC 거더교는 라멘교 형식과 거더교 형식을 결합한 교량으로 일반 받침형식의 교량과 상이한 거동특성을 나타낸다. 하지만 거동 특성에 대해 명확히 규명되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 해석적 방법을 이용하여 교각일체형 연속 UD PSC 거더교의 동적거동 특성을 분석하고 2, 3경간 교각일체형 연속 UD PSC 거더교에 적용할 수 있는 충격계수 산정식을 제시하였다.