일반사출성형은 공정 중 보압단계에서 캐비티에 높은 압력이 작용하여 성형품에 큰 잔류응력이 남게 된다. 또한 캐비티 내 위치 별로 압력분포가 달라 균일한 물성의 제품을 얻는데 한계가 있다. 다수 개 빼기 일반사출성형에서는 캐비티간 충전 불균형이 일어나 캐비티간 품질의 편차를 일으킨다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해 사출압축성형 공정을 사용하는 경우가 많다. 본 연구에서는 다수 개 캐비티를 갖는 금형을 이용하여 일반사출성형과 사출압축성형을 비교 분석하였다. 실험과 해석을 통하여 연구를 수행하였으며 투명한 수지인 PC와 PS를 이용하여 시편에 나타나는 복굴절을 관찰하여 일반사출성형과 사출압축성형에서 나타나는 성형특성을 비교하였다. 연구결과, 사출 압축성형으로 제작된 시편에서 캐비티 내의 압력이 균일하여 복굴절과 성형수축률이 낮고 균일하게 나타났다. 그리고 일반사출성형에서 나타나는 캐비티간 충전 불균형에 의한 캐비티간 물성의 편차가 사출압축성형에서는 크게 줄어들었다. 본 연구를 통하여 사출압축성형은 다수 개 빼기 사출성형에서 캐비티 내 균일한 물성확보뿐만 아니라 캐비티간 품질 불균형을 해소하는데 유용함을 확인할 수 있었다.
폐기처분되는 gamet 미분말의 재활용 측면에서 이를 적벽돌의 원료로 활용하는 방안에 관한 연구를 수행하였다. 적벽돌의 물리적 강도에 있어서 점토가 높은 $SiO_2$, $Al_2$$O_3$및 $Fe_2$$O_3$함량과 점성을 가지는 것은 매우 중요한 성질이다. 그러나 폐garnet 미분말의 경우 이들의 함량은 높지만 점성이 매우 작으므로, 점토를 대체할 수 없을 것으로 판단하여 모래의 대체제로 적용하고자 하였다. 점토의 화학성분 중 강도를 나타내는 함량이 폐garnet 미분말에서도 상당히 높은 것으로 파악되었으며, 이는 적벽돌의 강도에 긍정적인 영향을 주는 것으로 파악되었다. 적벽돌 제조시의 원료 배합은 {점토-모래}, {모래-폐gamet 미분말}, 그리고 {점토-모래-폐gamet 미분말} 조합을 무게 비율로 각각 조절하였으며, 적벽돌 공시체의 물리적 특성 실험은 압축강도.흡수율.수축율.비중에 대하여 실시하였다. 그 결과 최적의 원료 배합 조건은 무게를 기준으로 할 때 {점토50%+모래 30%+폐 gamet 미분말 20%}인 것으로 파악되었다. 본 연구의 결과 폐gamet 미분말을 재활용하여 제작한 적벽돌의 상업적 생산이 가능하며, 유효자원의 재이용 측면에서도 경제성을 가질 것으로 판단되었다.
국내의 경우 2006년 유동상 소각로에서 발생한 소각재는 약 13,952톤에 달하고 있으며, 대부분 자력선별 후 매립처리 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 유동상 소각로에서 발생한 불연물로부터 분리 회수한 무기물 시료와 점토를 일정비율로 배합하여 소결체를 제작하였으며, 물성평가를 통하여 세라믹스(요업)원료로서의 재활용 가능성을 검토하였다. 체가름 및 자력선별 후 회수된 불연물 시료에 대한 중금속 함량 분석결과 Pb 등 일부 중금속의 농도는 여전히 높게 나타났으나 $Cr^{6+}$의 경우는 0.4ppm이하로 낮게 나타났으며, 용출실험결과는 모두 KSLP 기준치 이하로 조사되었다. 최종 회수한 불연물 시료의 XRF 분석결과 금속산화물이 선별공정에서 효율적으로 제거된 것으로 조사되었다. 회수된 불연물 시료를 점토와 일정비율로 배합하여 제조된 소결체의 물성조사 결과 $1,000^{\circ}C$ 및 $1,050^{\circ}C$에서 소성한 제품의 경우 불연물을 첨가하면 융제로서의 역할이 가능하여 소성온도를 약 $50^{\circ}C$정도 낮출 수 있다. 또한, 불연물의 첨가량이 증가할수록 소성수축률 및 흡수율이 낮아져서 소결체의 압축강도가 개선되었다.
The purpose of this study is to evaluate and compare the results of argon laser for 5 seconds, argon laser for 10 seconds, and visible light for 40 seconds photo-polymerization in compressive strength, microhardness, curing depth, temperature rising during polymerization, and polymerization shrinkage. Hybrid type composite resin(Z-100) and compomer(Dyract) were used to be compared. The compressive strength was measured by an Instron(1mm/min cross head speed) in 60 specimens and the microhardness of the surface was expressed by Vickers Hardness Number(VHN) in 30 specimens. The curing depth was evaluated comparing the different values of upper and lower VHN according to irradiation time and thickness for the light source polymerization in 60 specimens. The temperature rising during photopolymerization was observed by the temperature change with thermocouple sensitizer beneath 40 specimens at the argon laser for 10 seconds and visible light 40 seconds irradiation. The polymerization shinkage was evaluated by calculating the decrease of % volume by using a dilatometer in 30 specimens. The results were as follows ; 1. In the case of compressive strength, the argon laser polymerization groups were higher than visible light group in Z-100 (p<0.05). In Dyract, the argon laser 5 seconds group did not show a significant difference with the visible light 40 seconds group. The argon laser 10 seconds group showed the markedly low value when compared with other groups (p<0.05) 2. In microhardness, Z-100 was better than Dyract when comparing by VHNs (p<0.05); however, there was not a significant difference between two materials in the visible light 40 seconds group and the argon laser 10 seconds group. 3. In the study of curing depth, Z-100 showed the consistent polymerization in argon laser irradiation because there was no difference in the VHN decrease according to the thickness change. Over the thickness control, the results did not show a significant difference between visible light and argon laser group in Z-100; however, in the case of Dyract, the visible light 40 seconds group was better than the argon laser groups(p<0.05). 4. There was a significant difference between the two materials in temperature rising during polymerization (p<0.05), but not a significant difference between irradiation times, 5. There was not a significant difference between the two materials in polymerization shrink age. The argon laser 5 seconds group was smaller than the other groups (p<0.05). It could be concluded that Z-100 polymerization was recommended to use the argon laser for reduction of the irradiation time while Dyract was recommended to use the visible light polymerization.
본 연구에서는 모바일 폰 안테나 모듈용 유전체 재료를 개발을 위해 20∼80의 유전율을 가지는 유리-세라믹스 복합체를 제조하고자 하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 세라믹스에 $K_2$O-CaO-P$_2$O$_{5}$계 글래스 프릿의 첨가를 통해 제조된 글래스-세라믹스 복합체의 소결특성과 유전특성을 조사하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 세라믹스에 글래스 프릿을 10∼40 wt% 범위로 첨가하였고, 900∼120$0^{\circ}C$의 온도범위에서 소결하였다. 그 결과로서, $K_2$O-CaO-P$_2$O$_{5}$계 글래스 프릿의 첨가량이 증가하고 소결온도가 증가할수록 소결수축률과 상대밀도가 증가하였다. 또한 유전율($\varepsilon$$_{r}$)과 품질계수(Q${\times}$f)는 감소하는 경향을 나타내었다.
본 연구에서는 유물의 보존 처리 과정에서 결손 부위의 복원을 위해 적용 가능한 다목적용 복원재료로써 Epoxy Putty를 개발하고자 하였다. 기존에 사용되고 있는 재료의 물성에서 드러난 높은 강도로 인한 가공성의 문제, 작업 과정 중 긴 경화 시간으로 인한 처짐 현상, 도구나 장갑에 묻어 유물의 표면을 오염시키는 등의 문제점을 해결하기 위해, 1차적으로 현재 많이 사용되고 있는 Epoxy Putty 형태의 복원 재료 물성을 파악한 후 이를 비교 대상으로 선택하여 경화제와 충전제의 종류에 따른 Epoxy Putty를 개발하였다. 개발 된 Epoxy Putty는 기존 재료의 문제점 해결 및 유사한 물성을 지니기 위해 성상(性狀)이 다른 2종의 경화제를 선정하여 물성 실험을 실시하였다. 경화제로는 Mercaptan 계열의 경화제와 Aliphatic amine 계통의 경화제 2종을 선택하여 개발하였다. 연구 결과 2종 모두 Paste 형태로 경화 시간은 5~10분 내외로 기존 재료에 비해 약 3~10배 정도 짧아 작업의 편리성을 높였으며, 가공성을 높이기 위한 마모율은 약 3배 정도 향상시켜 쉽게 사용할 수 있도록 하였으며, 작업 중 발생하는 표면 오염 등의 단점을 보완하기 위해 충전제로 백색의 Micro-balloon을 첨가하여 사용 중 손에 묻어 나오는 끈적거리는 현상을 줄여주었을 뿐만 아니라 Coloring, 경량성, 절삭력 등이 높은 저수축 및 가공성이 우수한 다목적 복원 재료를 개발하였다.
본 연구는 굴양식장이 위치한 연안일대에 대량 방치되어 미관상 저해요인은 물론 환경오염의 요인이 되고 있는 폐굴패각을 수거하여 콘크리트 골재로써의 활용성을 검토하고 나아가 경량콘크리트 및 속빈 콘크리트 블록의 제조가능성을 살펴봄으로써 환경오염 방지 및 자원재활용을 추구하기 위한 기초적 실험자료를 제시하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 굴패각 자체에 대한 물리ㆍ화학적 특성을 분석한 후 재령에 따른 굳지 않은 콘크리트 및 경화콘크리트의 재료 및 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과 굴패각의 혼입으로 인한 새로운 화학반응이나 이상물질의 생성은 없는 것으로 판단되며, 일반골재에 대한 굴패각 대체율이 증가함에 따라 강도 및 작업성 문제가 발생하나 혼화제 및 석분의 사용으로 해결 가능한 것으로 판단된다. 강도 및 작업성 측면에서 10~13mm정도가 굵은골재로써 굴패각의 최적입경으로 나타났으며, 굵은골재 대체율이 50% 일 경우 단위용적 중량이 1993kg/㎥으로 약 10%정도의 경량화가 가능한 것으로 나타났다. 실제 속빈 콘크리트 블록을 제작하고 품질시험을 실시한 결과 잔골재의 50%를 굴패각으로 대체 사용하여도 강도 및 흡수율 기준을 거의 만족하는 것으로 나타나 충분한 활용성이 기대된다. 추후 내구성 및 경제성 등에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 순환유동층보일러(CFBC)에서 발생되는 바닥재와 비산재를 활용한 저강도 고유동 채움재를 개발하였다. CFBC비산재(CFBC-F) 와 CFBC바닥재(CFBC-B)는 불규칙한 입자 형상을 가지고 있는 것과 유해성 분석결과 환경적으로 안정한 것을 확인하였다. CFBC-F가 첨가될 경우 단위수량이 증가하였다. 길이변화율은 기건양생 조건에서는 -0.05~-0.50% 범위의 수축이 발생하였으며, 밀봉양생 조건에서는 0.1~0.6%의 범위의 팽창이 발생하였다. 압축강도는 밀봉양생 조건에서는 장기적으로 수화반응을 진행할 수 있는 충분한 수분이 남아 있어 기건양생 조건 대비 압축강도가 증가 하는 것을 확인하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 저강도 고유동 채움재 개발 및 CFBC 석탄재 활용에 있어 도움이 될 것이라 생각된다.
a-C:F 박막은 $C_2F_6$와 $CH_4$를 원료 가스로 하여 증착온도를 상온에서 300$^{\circ}C$까지 변화시켜가면서 ECRCVD 방법으로 증착하였다. 기판과 a-C:F 막 사이의 밀착력 향상을 위해 약 500$^{\AA}C$두께의 DLC 박막을 기판 위에 증착하였다. 증착 온도에 따라 형성된 a-C:F 박막의 증착률, 화학적 결합상태, 결합구조와 원소의 조성비 등을 FTIR, XPS, AFM, 그리고 C-V측정으로부터 분석하였다. 증착 속도와 불소의 함량은 증착온도가 증가할수록 감소하였다. 불소의 상대원자비는 상온에서 증착한 경우 53.9at.%였으며, 300$^{\circ}C$에서 증착한 경우 41.0at.%로 감소하였다. 유전 상수는 증착온도가 상온에서 300$^{\circ}C$까지 증가함에 따라 2.45에서 2.71까지 상승하였다. 증착온도가 증가함으로써 막의 수축은 줄어들었으며 이는 높은 증착온도에서 막의 crosslinking 구조가 증가되었기 때문이다.
화강암 석재가공 공장의 절단 및 연마공정시 발생하는 슬러지를 재활용하기 위해 광물학적 조사 및 화학분석을 실시하였으며, 철분 및 불순물등의 제거 실험을 위한 습식 하드로싸이클론 및 고구배자력선별 실험을 실시하였다. $SiO_2$와 $Al_2O_3$의 함량은 각각 70.9%, 13.6%이었으며, 요업 및 사업원료로 사용하는데 있어서 백색도를 저하시키는 불순물인 $Fe_2O_3$함량은 2.52%로 비교적 많았으며, $TiO_2$함량은 0.29%이였다. 하이드로싸이클론 실험결과 슬러지의 양은 100~150g/l, Underflow Nozzle의 크기는 2.0~2.5mm, 압력은 1.2~1.6kg/$\textrm{cm}^3$의 조건에서 $-37{\mu}\textrm{m}$ 입도 85%를 얻을 수 있었다. 고구배자력실험결과 10,000가우스에서 $Fe_2O_3$는 0.65%, $TiO_2$는 0.07%인 비자착산물을 얻을 수 있었으며, 분산제로 Sodium tripolyphosphate를 사용한 결과 탈철에 효과적이였다. 슬러지 산물의 물리적인 특성은 백색도 68.5%, 수축율 13.4%, 비표면적 $3.0812m^2/g$로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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