• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.136-145
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진 설계가 반영되지 않은 기둥은 취성적인 파괴로 구조물 전체붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 적용 되어야한다. 과거에는 단면증설법, 강판보강법등이 주로 적용되었고 최근에는 복합재료의 장점을 이용한 섬유보강법이 선호되고 있다. 그러나 이러한 보강법들은 구조물의 물리적 손상을 유발하며, 작업공간과 시간소비가 크다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 보강법의 단점을 보강하여 복합재료 (Fiber reinforced polymer)와 Aluminum 체결부 이용한 FRP 내진보강재를 개발하였다. 비선형 유한요소 해석프로그램을 통해 개발된 FRP 내진보강재의 최적 보강량을 결정하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-9
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• 2013

PURPOSES: The purpose of this study is to evaluate physical properties, durability, fatigue resistance, and long-term performance of poly-urethane concrete (PU) which can be possible application of thin layer on long-span orthotropic steel bridge and to check structural stability of bridge structure. METHODS : Various tests of physical properties, such as flexural strength, tensile strength, bond strength and coefficient of thermal expansion tests were conducted for physical property evaluation using two types of poly urethane concrete which have different curing time. Freezing and thawing test, accelerated weathering test and chloride ion penetration test were performed to evaluate the effect of exposed to marine environment. Beam fatigue test and small scale accelerated pavement test were performed to assess the resistance of PU against fatigue damage and long-term performance. Structural analysis were conducted to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system. RESULTS: The property tests results showed that similar results were observed overall however the flexural strength of PUa was higher than those of PUb. It was also found that PU materials showed durability at marine environment. Beam fatigue test results showed that the resistances of the PUa against fatigue damage were two times higher than those of the PUb. It was found form small scale accelerated pavement test to evaluate long-term performance that there is no distress observed after 800,000 load applications. Structural analysis to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system indicated that bridge structures were needed to increase thickness of steel deck plate or to improve longitudinal rib shape. CONCLUSIONS: It has been known that the use of PU can be positively considered to thin layer on long-span orthotropic steel bridge in terms of properties considered marine environment, resistance of fatigue damage and long-term performance.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.369-376
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• 2023

본 연구에서는 복합소재의 기지재로 활용되고 있는 에폭시 고분자의 가교율이 항복표면에 미치는 영향을 분자동역학 해석을 통해 평가하고자 한다. 분자동역학 해석을 활용하여 가교율에 따른 에폭시 모델을 형성한 후, 상온-대기압 조건하에서 단축 변형 해석 및 평면응력 조건을 고려한 다축 변형 해석을 수행하였으며, 해석 데이터를 통하여 가교율에 따른 영률, 항복점, 항복표면, 그리고 경화지수를 도출하였다. 해석 결과, 영률 및 응력은 기존 선행 연구들에서 조사되었듯이, 가교율에 따라 증가하는 경향을 확인하였다. 다축 변형 시에는, 이러한 가교율과 도출된 응력간의 관계가 하중의 방향에 따라 의존적임을 확인하였는데, 가교율이 증가할수록 단축 인장 영역에 비해, 이축 압축 영역의 항복표면은 빠른 속도 팽창하였으며, 이로 인한 항복표면의 상이함을 관측하였다. 이를 통해, 고분자 소재의 항복 표면의 압력의존성은 소재의 가교 정도에 의존적이며, 항복이 진행될수록, 압력의 존성은 동일 소재 하에서도 변할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.353-358
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• 2013

전류차단법은 연료전지의 저항을 측정하기 위한 효율적인 방법으로 고려된다. 본 연구에서는 서로 다른 종류의 분리판을 가지는 고분자전해질 연료지의 오믹 저항을 전류차단법을 통해 평가하였다. 그라파이트 판을 분리판으로 가지는 연료전지와 그라파이트 포일 기반의 조립형 분리판을 가지는 연료전지는 모두 전류밀도가 증가함에 따라 오믹 면적비저항이 감소하였다. 반면, 그라파이트 판을 분리판으로 가지는 연료전지의 오믹 면적비저항은 셀 온도가 증가함에 따라 멤브레인을 통한 수소 이온전달 저항이 낮아져 감소하는 경향을 보였고, 그라파이트 포일 기반의 조립형 분리판을 가지는 연료전지의 오믹 면적 비저항은 분리판 요소들의 열팽창 차이로 인해 증가하는 경향을 보여주었다.

• 폴리머
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• 제38권3호
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• pp.351-357
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• 2014

위장관 종양 조직이 스텐트 내로 성장하는 것을 방지하는 피막형 스텐트가 개발되어 널리 사용되고 있으나 위산에 의한 막의 분해로 인해 스텐트 폐쇄나 파손이 있다. 이에 본 연구에서는 위산 환경하에서 막의 성분과 재질 농도에 따른 피막형 스텐트의 물성 변화와 안정성을 살펴보고자 하였다. 스텐트 막의 재질은 실리콘과 폴리우레탄을 사용하였고, 각각의 농도를 15%, 18%, 20%로 하여 제작된 스텐트를 pH 1.2 산성 용액에서 18주 동안 3주 간격으로 변화를 관찰하였다. 피막을 분석한 결과 동일 농도에서 비교하였을 때 실리콘이 폴리우레탄보다 두껍고 균일하게 코팅되었다. 인공 위액에 의한 폴리우레탄 피막의 분해가 실리콘 피막에 비해 심하였다. 반경 방향 팽창력의 크기는 실리콘 피막이 폴리우레탄 피막에 비해 상대적으로 컸다. 반경 방향 팽창력과 변형 회복력 모두 인공 위액에서의 침잠 기간이 경과함에 따라 점차 감소하였고, 폴리우레탄 피막 스텐트에서 감소율이 더 컸다. 결론적으로 실리콘 피막이 폴리우레탄에 비해 위산에 대해 안정성이 높음을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.518-525
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• 2013

폴리프로필렌(PP)을 매트릭스로, 황산처리된 녹조류(SGA)를 보강재로 사용한 바이오복합재료(biocomposites)의 기계적 특성을 향상시키기 위해 그래핀(GNP)의 평균입자크기와 첨가량에 따른 SGA/GNP/PP 복합재료를 제조하고 그 특성을 분석하였다. GNP의 첨가량에 의해 굴곡강도 및 충격강도는 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 반면에, SGA와 GNP의 영향으로 인해 굴곡탄성률 및 저장탄성률은 크게 증가하였다. 평균입자크기가 $5{\mu}m$(GNP5)인 크기가 작은 GNP를 보강재로 사용하였을 경우 평균입자크기가 $15{\mu}m$(GNP15)인 GNP를 보강재로 사용한 복합재료와 비교하여 상대적으로 우수한 기계적 특성을 보였다. 이는 상대적으로 GNP5의 효과적인 분산에 기인한 것이다. 반면에, GNP5를 보강재로 사용한 복합재료의 열팽창에 대한 저항 특성은 GNP15와 비교하여 상대적으로 감소한 결과를 나타내었으며, 이는 열전도 특성이 우수한 GNP5가 상대적으로 넓고 고르게 분포되어있기 때문에 복합재료 전체에 열이 쉽게 전달되었기 때문으로 해석할 수 있었다. 결과적으로 SGA/GNP/PP 복합소재는 굴곡저항, 저장탄성률, 댐핑특성 등은 충분히 향상되어 범용 바이오컴포지트로 적용가능하였다.

• Carbon letters
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• 제2권3_4호
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• pp.159-164
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• 2001

In this study, the effects of carbon black (CB) content and anodic oxidation treatment with $AgNO_3$ on positive temperature coefficient (PTC) behavior of CB/HDPE nanocomposites were investigated. Also, the addition of elastomer as a toughing agent was studied. The 20~50 wt% of CB, 0~5 wtt% of elastomer, and 1 wt% of $AgNO_3$-filled HDPE nanocomposites were prepared using the internal mixer in 60 rpm at $160{\circ}C$ and the compression-molded at $180{\circ}C$ for 10 min. As a result, the room temperature resistivity and PTC intensity of the composites were dependent, to a large extent, on the content of CB, addition of elastomer, and surface chemical properties that were controlled in the relative arrangements of the carbon black aggregates in a polymeric matrix. Moreover, the composites with relatively low room temperature resistivity and suitable PTC intensity could be achieved by treatment of $AgNO_3$. Consequently, it was noted that PTC effect was due to the deagglomeration or the breakage of the conductive networks caused by thermal expansion or crystalline melting of the polymeric matrix.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.669-673
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• 2008

ITO thin film was deposited on PC substrate in Facing Targets Sputtering (FTS) system with various sputtering conditions. After it is applied to external bending force, we investigated how change the surface and electrical property of as-deposited ITO thin film. As the L(face-plate distance) of substrate decreases, it found that the maximum crack density is increasing at the center position and decreasing crack density as goes to the edge. So to apply same curvature (r) and bending force to PC substrate with ITO thin film, we fixed the L that is equal to curvature radius (2r). Before bending test, ITO thin films that deposited in the input current of 0.4 A and thickness of 200 nm already had biaxial tensile failure because of each different CTE (Coefficient of Thermal Expansion) and Others had been shown no bending or crack. After bending test, all samples had been shown cracks at about 200 times and as increasing the crack density, resistivity increased.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.429-430
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• 2011

This paper presents a simple and cost-effective stand-alone rapid battery charging system of 30kW for electric vehicles. The proposed system mainly consists of active front-end rectifier of neutral point clamped 3-level type and non-isolated bi-directional dc-dc converter of multi-phase interleaved half-bridge topology with coupled inductors. The charging system is designed to operate for both lithium-polymer and lithium-ion batteries. The complete charging sequence is made up of three sub-interval operating modes; pre-charging mode, constant-current mode, and constant-voltage mode. The pre-charging mode employs the staircase shaped current profile to accomplish shorter charging time while maintaining the reliable operation of the battery. The proposed system is able to reach the full-charge state within less than 16min for the battery capacity of 8kWh by supplying the charging current of 67A. The optimal discharging algorithm for Vehicle to the Grid (V2G) operation has been adopted to maintain the discharging current of 1C. Owing to the simple and compact power conversion scheme, the proposed solution has superior module-friendly mechanical structure which is absolutely required to realize flexible power expansion capability in a very high-current rapid charging system.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1613-1616
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• 2007

A microgripper using thermal actuator and SU-8 polymer was designed and fabricated to manipulate cells and microparts. A chip size of a microgripper was 3 mm ${\times}$ 5 mm. The thermally actuated microgripper consisted of two couples of hot and cold arm actuators. The high thermal expansion coefficient, 52 $ppm/^{\circ}C$, of SU-8 compared to silicon and metals, allows the actuation of the microgripper. Thickness and width of SU-8 as an end-effector were 26 ${\mu}m$ and 80 ${\mu}m$, respectively. Initial gap between left jaw and right jaw was 120 ${\mu}m$. The ANSYS program as FEM tool was introduced to analyze the thermal distribution and displacement induced by thermal actuators. $XeF_2$ gas was used for isotropic silicon dry etching process to release SU-8 end-effector. Mechanical displacements of the fabricated microgripper were measured by optical microscopy in the range of input voltage from 0 V to 2.5 V. The maximum displacement between two jaws of a microgripper Type OG 1_1 was 22.4 ${\mu}m$ at 2.5 V.