• 제목/요약/키워드: material constants

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APP 핵제를 첨가한 PLA 필름의 등온결정화 특성에 관한 연구 (Study on Isothermal Crystallization Characteristics of PLA Film by Adding APP as a Nucleation Agent)

  • 김규선;김문선;김병우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.582-587
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ammonium phosphate (APP)를 핵제로 사용한 PLA 필름에 대한 결정화 특성을 연구하였다. PLA 필름의 결정화도와 결정크기는 Scherrer 식을 이용하여 결정하였으며 결정화속도 상수는 Avrami 식을 이용하여 계산하였다. 본 연구에 사용한 시료는 2단계 과정을 거쳐 제조되었다. 먼저 APP를 1, 5, 10 wt% 첨가한 필름을 각각 제조하고 130, 140, $150^{\circ}C$에서 어닐링시켜서 시료로 사용하였다. 순수한 PLA 필름의 결정화도는 평균 4.6%였으며 APP를 1, 5, 10 wt% 첨가한 필름의 평균 결정화도는 각각 12.2, 47.7, 50.0%였다. 순수한 PLA 필름의 평균 결정크기는 28.0 nm였으며 APP를 1, 5, 10 wt% 첨가한 필름의 평균 결정크기는 26.8, 24.0, 19.0 nm였다. APP를 1 wt% 첨가한 PLA 필름의 130, 140, $150^{\circ}C$ 어닐링 온도별 결정화속도 상수는 각각 2.12, 3.86, 0.27로, $140^{\circ}C$에서 어닐링시킨 PLA 필름의 결정속도가 가장 빨랐으며 순수한 필름, 5, 10 wt% 첨가한 필름보다 높았다.

보의 전단거동에서 콘크리트 압축강도가 스터럽 유효성에 미치는 영향 (Effect of Concrete Strength on Stirrup Effectiveness in Shear Behavior of Concrete Beams)

  • 이영재;서원명;김진근;박찬규
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.173-182
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    • 1996
  • 이 연구에서는 콘크리트 보의 전단거동에서 콘크리트 압축강도가 스터럽 유효성에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 이를 위하여 단며이 $300{\times}600mm$ 인 수직 스터럽이 배근되지 않은 콘크리트 보 4개와 수직 스터럽이 배근된 콘크리트 보 20개에 대하여 실험을 수행하였다. 주요 실험변수는 2종류(보통강도, 고강도)의 콘크리트 압축강도 수준과 6종류의 전단철근비이다. 실험에 앞서 주어진 단면과 가정된 재료 상수에 대하여 ACI Building Code를 사용하여 휨파괴가 유발되는 전단철근비( ${\rho}_vACI$)를 산정하였으며, 이 값을 기준으로 6종류의 전단철근비를 선택하였다. 실험결과, 스터럽이 배근되지 않은 콘크리트 보에 있어서 ACI 전단강도식의 안전율은 콘크리트의 압축강도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 스터럽이 많이 배근된 고강도 콘크리트 보에서는 보통강도 콘크리트 보 이상의 안전율이 확보되는 것으로 나타나 스터럽 유효성은 고강도 콘크리트 보에서 더 큰 것으로 나타났다.

RFID 시스템의 통신 거리 증대를 위한 전파흡수체 개발 (Development of EM Wave Absorber for Increasing Communication Range in RFID System)

  • 박수훈;김동일;윤상길;유건석;정인성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.222-229
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    • 2009
  • 본 논문에서는 RFID Tag가 금속판에 접근할 때 통신 거리가 감소되는 RFID 시스템의 통신 거리 증대를 위한 전파흡수체를 개발하였다. 먼저 자성 손실 재료인 Amorphous 금속 분말과 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하고, 이 전파흡수체 샘플로부터 구한 재료정수를 이용하여 전파흡수능이 서로 다른 전파흡수체를 각각 설계 제작하였다. 이와 더불어 개발된 전파흡수체를 적용하여 금속에 의해 특성이 열화되는 RFID 태그 안테나의 특성 개선 효과 및 실제 RFID 시스템의 통신 거리 변화를 실험적으로 검토하였다. 그 결과 조성비가 Amorphous metal powder:CPE=80:20 wt.%이고, 두께가 4 mm인 전파흡수체가 금속판으로 인해 통신 거리가 0.8 m인 실제 RFID 시스템의 통신 거리를 5.2 m까지 증대시킴을 확인하였다.

벤토나이트에 의한 구리이온의 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Copper Ion onto a Bentonite)

  • 고은옥;이재완;조원진;현재혁;강철형;전관식
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.83-89
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    • 2000
  • 벤토나이트는 매립지로부터 중금속이 유출되는 것을 저지시키기 위한 라이너 물질로 고려되고 있다. 본 연구에서는 국산 벤토나이트를 대상으로 구리 흡착실험을 수행하였으며, 평형관계식과 용액화학 및 반응온도가 구리흡착에 미치는 영향을 규명하였다. 구리의 흡착반응은 Freundlich 등온선을 비교적 잘 만족하였으며, 결정된 상수 $K_F=1.18$, n=1.65, 상관계수 $(r^2)=0.97$ 이었다. 구리이온의 분배계수는 주어진 초기용액의 농도범위에서 농도가 증가할수록 감소하였다. 구리이온의 분배계수는 pH가 증가할수록 증가하였으며, pH > 5.3 이상에서는 침전반응으로 인해 그 값이 급격하게 증가하였다. $Na^+$의 이온강도가 증가함에 따라 구리이온의 분배계수 값은 감소하였으며, 반면에 용액 중에 존재하는 $SO_4{^{2-}}$의 농도가 증가할 경우에는 그 값이 증가하였다. 그리고 온도가 증가함에 따라 구리이온의 분배계수는 서서히 감소하였다.

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면내 자기이방성을 갖는 M-type Ba-ferrite($BaFe_{12-2X}Ti_XCo_XO_{19}$)의 자기적특성 및 전파흡수특성 (Magnetic and Microwave Absorbing Properties of M-type Ba-ferrite($BaFe_{12-2X}Ti_XCo_XO_{19}$)with Planar Magnetic Anisortropy)

  • 조한신;김성수
    • 자원리싸이클링
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    • 제7권4호
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    • pp.22-26
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    • 1998
  • M-type Ba-ferrite(${BaFe}_{12-2X}{Ti}_{X}{Co}_{X}{O}_{19}$)의 ${Fe}^{3+}$ 이온 대신에 A이온의 위치에는 비자성 이온인 ${Ti}^{4+}$을, Me이온은 위치에는 ${Co}^{2+}$을 치환시켜 치환량 x의 변화에 따른 결정자기이방성 감소를 관찰하고, 고주파 대역에서 전파흡수재로서 사용가능 여부를 실험하였다. 치환결과 보자력은 결정자기이방성이 감소함에 따라 급격히 감소하는 경향을 보였으며, 포화자화값은 ${Fe}^{3+}$이온 대신에 비자성인 ${Ti}^{4+}$이온이 치환됨에 따라 거의 직선적으로 감소하였다. 특히, 치환량이 1.2일 때 보자력은 185 Oe로 가장 낮았고, 포화자화는 43.5emu/g의 값을 나타내었다. 반사손실을 계산한 결가 Ti-Co 치환량 0.8일 때 2mm흡수체의 경우 10~16㎓의 대역에서 반사손실-10㏈(90%흡수)이하였으며, 감쇠능의 측정결과 12~16㎓의 대역에서 20㏈(99% 감쇠)로 12~16㎓의 고주파 대역에서 전파흡수재로 사용이 가능함을 예측할 수 있었다.

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중성자에 조사된 Mn-Mo-Ni 저합금강의 열처리 회복거동 (Thermal Recovery Behaviors of Neutron Irradiated Mn-Mo-Ni Low Alloy Steel)

  • 장기옥;지세환;심철무;박승식;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.327-332
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    • 1999
  • 중성자에 조사 $(fluence: 2.3\times10^{19}ncm^{-2}, 553 K, E\geq1.0 MeV)$된 Mn-Mo-Ni 저 합금강 모재의 열처리 회복 거동을 조사하기 위하여 등시소둔과 등온소둔을 수행하여 회복 활성화에너지, 회복 반응차수 그리고 회복 반응률상수를 결정하였다. 열처리 후 회복은 비커스 미세 고온경도기로 측정하였고 실험결과를 이용, 열처리 회복단계, 회복결함들의 거동 및 회복 kinetics을 분석하였다. 실험결과 2단계의 회복구간(stage I : 703-753K, stage II : 813K-873K)이 나타났으며 각 단계의 회복활성화 에너지는 2.50 eV(1단계) 및 2.93 eV(2단계)이었다. 조사재와 비조사재의 등시소둔 곡선의 비교를 통하여 813K에서 RAH(radiation anneal hardening) 피크를 확인할 수 있었다. 743K 및 833K에서 수행한 등온소둔 결과, 회복의 60%가 모두 120분 이내에 일어나는 것으로 관찰되었다. 회복 반응차수는 두 회복구간에서 모두 2로 나타났으며 회복 반응율상수는 $3.4\times10^{-4}min^{-1}$(1단계)과 $7.1\times10^{-4}min^{-1}$(2단계) 이었다. 이상의 결과와 기 발표된 자료들을 함께 분석한 결과, 본 재료의 회복은 오랜 중성자조사로 형성된 점결함 집합체들이 열처리에 의한 분해와 Fe 기지에 격자간 원자로 존재하던 self-interstitial들과 vacancy들의 재결합에 의해 일어나는 것으로 해석된다.

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제1원리계산을 이용한 (Nb1-xTax)C, (Nb1-xHfx)C 초고온 세라믹 고용체의 구조 및 탄성특성 (Structure and Elastic Properties of (Nb1-xTax)C, (Nb1-xHfx)C, Ultra-High Temperature Solid Solution Ceramics using the First Principles Calculation)

  • 김명재;김지우;김지웅;김경남
    • 한국재료학회지
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    • 제31권12호
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    • pp.682-689
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    • 2021
  • NbC, HfC, TaC, and their solid solution ceramics have been identified as the best materials for ultrahigh-temperature ceramics. However, their structural stability and elastic properties are mostly unclear. Thus, we investigated structure and elastic properties of (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C solid solutions via ab initio calculations. Our calculated results show that the stability of (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C increases with the increase of Hf and Ta content, and (Nb1-xHfx)C is more stable than (Nb1-xTax)C at the same content of Hf and Ta. The lattice constants decrease with increasing of Hf and Ta content. (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C carbides are mechanically stable and brittle. Bulk modulus of (Nb1-xTax)C increases with increasing Ta content. In contrast, bulk modulus of (Nb1-xHfx)C decreases with increasing Hf content. Hardness of solid solutions shows the highest values at the (Nb0.25Ta0.75)C and (Nb0.75Hf0.25)C. In particular, (Nb0.75Hf0.25)C shows the highest hardness for the current system. The results indicate that the overall mechanical properties of (Nb1-xHfx)C solid solutions are superior to those of (Nb1-xTax)C solid solutions. Therefore, controlling the Hf and Ta element and content of the (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C Solid solution is crucial for optimizing the material properties.

인공연약면을 따른 이암의 강도이방성에 관한 연구 (Strength Anisotropy through Artificial Weak Plane of Mudstone)

  • 이영휘;정강복
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권11호
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    • pp.111-120
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    • 2008
  • 포항지역 일원에 분포하는 이암을 대상으로 암석의 파괴강도에 대한 유도이방성을 분석하기 위하여 인공절리면을 갖는 이방성 암석에 대한 일축 및 삼축압축시험을 수행하였다. 시험결과, 일축압축강도와 삼축압축강도의 최소치는 인공절리면의 각도 ${\beta}=30^{\circ}$에서 나타났으며, 이방성 유형은 어깨형태(shoulder type)를 보였다. 또한 일축압축시험에서의 이방율을 산정한 결과, $R_c=9.0$으로 나타나 매우 높은 이방성에 속한 반면, 삼축압축시험에서 이방율은 $1.29{\sim}1.98$ 정도의 낮은 이방성으로 나타났다. Ramamurthy(1985) 파괴규준식에 n 지수를 도입하여 일축압축시험결과를 분석한 결과 ${\beta}=0^{\circ}{\sim}30^{\circ}$에서는 n=1인 곡선과 ${\beta}=30^{\circ}{\sim}90^{\circ}$에서는 n=3인 곡선이 가장 적절한 값을 예측하는 것으로 나타났다. 또한 삼축압축시험결과를 Ramamurthy 파괴규준식을 적용하여 분석하기 위해 매개변수 산정에 관한 Ramamurthy 제안식에 일축압축강도에서의 이방율을 도입하여 제안식을 일부 수정하였다. 이를 이용하여 매개변수를 재산정하고 Ramamurthy 파괴규준식에 적용한 결과 전반적으로 실험치와 잘 일치되는 것으로 나타났다. 또한, Jaeger(1960), McLamore & Gray(1967) 및 Hoek & Brown(1980)의 파괴규준을 적용하여 이암의 파괴강도에 대한 이방성을 살펴보았다.

적외선 화상기법을 이용한 시멘트 모르타르 특성의 실험적 평가 (An Experimental Study for Characteristics Evaluation of Cement Mortar Using Infrared Thermography Technique)

  • 권성준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1A호
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • 최근 들어 적외선을 이용하여 콘크리트 구조물의 결함 또는 공동 등을 평가하려는 비파괴 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이는 유지관리기법의 중요한 부분을 이루고 있다. 적외선 화상분석(Infrared Thermography)을 콘크리트 표면에 적용할 경우, 콘크리트의 표면온도는 표면을 구성하는 재질과 열적특성(비열, 열전도율, 열전달율)에 따라 그 응답이 다르게 나타나게 된다. 서로 다른 배합을 가지는 시멘트 모르타르에서는 공극률이 다르게 구성되고, 표면에서 공극률의 차이는 열에 노출된 뒤, 냉각되는 과정에서 열적 거동이 다르게 평가된다. 한편 이러한 공극률은 강도 및 염화물 확산계수와 같은 역학적/내구적 특성에 영향을 주기도 한다. 본 연구에서는 외부에서 열을 가하여 측정하는 능동방식(active type)을 이용하여, 표면의 온도변화를 분석하였다. 물-시멘트비 55%와 65%인 시멘트 모르타르 시편을 제작하였으며, 공극률, 압축강도, 염화물 확산계수 등의 물리적 특성값들이 평가되었다. 이후 동일한 실내조건(온도 $20{\sim}22^{\circ}C$, 습도 55-60%)에서 적외선 화상분석 기법을 적용하였다. 시간의 경과에 따라 공극을 많이 포함하는 시편의 경우, 표면 온도가 상대적으로 증가하였으며, 온도가 일정해지는 시점(임계시점)이 단축되고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 콘크리트와 같이 공극과 골재를 가지고 있는 복합재료의 품질 평가에 적용할 수 있음을 시사한다. 한편 공극률과 실험상수를 고려하여, 공극률에 따라 변화하는 임계시간에 대한 계산식을 제안하였다. 본 논문에서는 시멘트 모르타르의 공극량의 변화에 따른 물리적 변화와 이에 따른 열특성 변화가 논의될 것이다.

폐 알칼리망간전지의 산 침출액으로부터 버네사이트(δ-MnO2)의 제조 및 1-naphthol 제거 (Preparation of Birnessite (δ-MnO2) from Acid Leaching Solution of Spent Alkaline Manganese Batteries and Removals of 1-naphthol)

  • 엄원숙;이한샘;이동석;신현상
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.603-610
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    • 2016
  • 본 연구에서는 폐 알칼리망간전지 분말(spent alkaline manganese battery powder, SABP <8 mesh)의 산 침출액으로부터 분리한 망간이온을 이용하여 산화-중합반응 촉매인 버네사이트를 제조하였고, 1-naphthol (1-NP)을 대상으로 페놀계 화합물의 제거 반응성을 조사하였다. 망간산화물의 결정상과 반응성은 순수 망간시약($MnSO_4$, $MnCl_2$)을 사용하여 합성한 망간산화물(manganese oxide, MOs) 및 기존의 McKenzie 합성방법에 의한 Acid birnessite (A-Bir)의 결과와도 비교 평가하였다. SABP에 존재하는 망간과 아연이온은 과산화수소 존재 하에서의 황산 침출($1.0M\;H_2SO_4+10.5%\;H_2O_2$, solid/liquid (S/L)비=1/10 g/mL, $60^{\circ}C$)을 통해 각각 약 96%와 98% 회수하였다. 산 침출액으로부터 망간이온은 수산화물(NaOH) 침전을 통해 pH 8과 pH>13 조건에서 각각 69.0%와 94.3% 분리하였다. 1-NP 제거능을 토대로 SABP 산 침출액으로부터 알칼리(NaOH) 수열합성법에 의한 망간산화물의 제조를 위한 적정 OH/Mn 혼합비(M/M)는 6.0이었고, XRD 분석을 통해 버네사이트(${\delta}-MnO_2$) 결정상을 가짐을 확인하였다. pH 8 (${Mn^{2+}}_{(aq)}$)과 pH>13 ($Mn(OH)_{2(s)}$)에서 회수한 망간을 사용하여 얻은 망간산화물의 1-NP 제거 반응속도(k, at pH 6)는 각각 0.112, $0106min^{-1}$으로서 $MnSO_4$ 시약을 사용하여 얻은 망간산화물의 결과($0.117min^{-1}$)와 유사하였다. 이상의 연구를 통해 폐 알칼리망간전지 분말로부터 얻은 버네사이트는 미량 유해물질 제거를 위한 산화-중합 반응 촉매로 활용 가능함을 알 수 있었으며, 버네사이트 제조를 위한 폐 알칼리망간전지의 재활용 흐름도를 제시하였다.