• 제목/요약/키워드: self-healing capsule

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자기치유 하이브리드 캡슐 혼합율에 따른 시멘트 복합재료의 치유성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Healing Performance of Cement Composites According to Mixing Ratio of Self-Healing Hybrid Capsules)

  • 최연왕;박준호;김용직;오성록
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.531-538
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    • 2022
  • 본 연구에서는 자기치유 하이브리드 캡슐을 제조하였다. 균열 자기치유 하이브리드 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 3 %, 5 % 및 7 % 혼합하여 자기치유 시멘트 복합재료 배합을 진행하였으며, 자기치유 하이브리드캡슐 혼합율에 따른 품질 및 치유성능 평가하였다. 실험 결과, 자기치유 하이브리드캡슐을 혼합율이 증가할수록 균열 치유성능을 향상시키는 효과가 큰 것으로 나타났지만 품질성능이 감소하는 경향이 나타났다. 따라서 하이브리드 캡슐의 혼합율은 5 % 이내로 사용하는 것이 품질성능을 약 10 % 이내로 감소시키며, 치유성능 약 90 % 이상을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

캡슐 구조 설계를 통한 등방성 FDM 3D 프린팅 자가치유 캡슐의 제작 및 분석 (Fabrication and analysis of isotropic FDM 3D printing self-healing capsules through capsule structure design)

  • 송원일;아르만도;이자성;지동민;김성훈
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.249-250
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    • 2022
  • PLA 3D printed capsule of FDM method has advantages of mass production and low cost. However, it has a different strength depending on the direction in witch it is laminated. In this paper, structural design of several capsules, FEM analysis, and Compressive strength tests were conducted. As a result, the proposed capsule has a strong load of up to 217.9% compared to general capsule without a reinforcing structure.

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코팅재 종류에 따른 PCC(Powder Compacted Capsule) 혼입 모르타르의 유동성 및 강도 특성 (Fluidity and strength characteristics of PCC(Powder Compacted Capsule) mixed mortar according to the type of coating material)

  • 이재인;김채영;박정연;지동민;김성훈;최세진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.255-256
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    • 2022
  • As part of a study to alleviate problems caused by cracks in concrete structures, this study compares and analyzes the fluidity and strength characteristics of mortars used by adjusting the mixing ratio of two types of PCC(Powder Compacted Capsule) manufactured by different methods.

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Self-healing Coatings for an Anti-corrosion Barrier in Damaged Parts

  • Cho, Soo Hyoun
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.223-226
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    • 2009
  • Polymer coatings are commonly applied to metal substrates to prevent corrosion in aggressive environments such as high humidity and under salt water. Once the polymer coating has been breached, for example due to cracking or scratches, it loses its effectiveness, and corrosion can rapidly propagate across the substrate. The self-healing system we will describe prevents corrosion by healing the damage through a healing reaction triggered by the actual damage event. This self-healing coating solution can be easily applied to most substrate materials, and our dual-capsule healing system provides a general approach to be compatible with most common polymer matrices. Specifically, we expect an excellent anti-corrosion property of the self-healing coatings in damaged parts coated on galvanized metal substrates.

균열 자기치유를 위한 캡슐용 무기계 코어재료의 시멘트 복합체 성능에 미치는 영향에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study on the Influence of Performance of Cementitious Composites of Inorganic Core Material for Self-Healing Capsule of Cracks)

  • 최연왕;오성록;최병걸;김철규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.74-82
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    • 2017
  • 본 연구에서는 시멘트 복합체의 균열을 자기치유 할 수 있는 자기치유 캡슐을 제조하기 위한 일환의 기초 연구로써 자기치유 캡슐용 코어재료에 무기계 기반 코어재료를 적용하기 위하여 액상형태의 무기 소재를 기반으로한 코어재료를 제조하였다. 제조된 무기계 기반 코어재료는 캡슐화를 진행하기 전에 무기계 기반 코어재료를 직접 시멘트 복합체에 적용하여 균열부의 균열수복 성능뿐만 아니라 시멘트 복합체의 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 평가결과, 무기계 기반 코어재료는 압축 및 부착강도 향상효과가 있는 것을 확인하였으며, 부착, 내흡수, 내투수 및 동결융해 저항 성능을 가진 것으로 판단된다. 본 논문의 결과를 통하여 자기치유 캡슐용 무기계 기반 코어재료를 적용할 경우에 얻을 수 있는 시멘트 복합체의 성능 및 차후 진보화된 자기치유 캡슐기술의 기반 자료로써 활용하고자 한다.

결정성장형 무기재료 조성비에 따른 고상 캡슐의 자기치유 성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Self-Healing Performance of Solid Capsules According to the Composition Ratio of Crystal Growth Type Inorganic Materials)

  • 남은준;오성록;김철규;최연왕
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.16-22
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    • 2021
  • 본 논문에서는 수화반응이 가능한 결정성장형 무기재료를 사용하여 고상 캡슐을 제조하였다. 고상 캡슐을 시멘트 질량 기준으로 8:2, 7:3, 및 6:4의 조성비에 따라 3, 5 및 10% 혼합하여 자기치유 모르타르 배합을 진행 하였으며, 정수위투수시험을 통해 내구적 치유 특성을 평가하였다. 정수위투수시험 실험결과, 고상 캡슐의 조성비 7:3으로 제조된 고상 캡슐을 혼합함에 따라 자연 치유성능을 최적으로 향상시키는 효과가 나타났다. 0.3 mm 이하 균열폭의 경우 약 90% 이상 자기치유 성능을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 결과, 고상 캡슐의 자기치유 성능은 정수위투수시험을 통하여 내구적 치유 특성에 영향이 있는 것으로 판단되며, 고상 캡슐의 혼합에 따라서 자기치유 성능을 향상시키는 경향이 있다고 판단된다.

고상캡슐을 활용한 자기치유 표면보호재의 품질 및 장기재령 치유특성 (Quality and Long-tern Aged Healing Properties of Self-healing Surface Protection Materials Using Solid Capsules)

  • 오성록;남은준;강신택;최연왕
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.397-404
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    • 2021
  • 본 연구에서는 고상캡슐을 활용한 자기치유 표면보호재를 보수재료로 활용하기 위한 일환의 연구로써 고상캡슐이 표면보호재의 품질에 미치는 영향 및 장기재령의 치유 특성을 검토하였다. 고상캡슐 혼합에 따른 자기치유 표면보호재의 유변학적 특성 평가결과, 소성점도 및 항복응력, 테이블 플로우는 감소하는 경향이 나타났으며, 압축강도의 경우 고상캡슐 1%당 1 MPa이 비례적으로 감소하였다. 장기재령 치유특성을 평가한 결과, 재령 91일이 경과된 경우에도 고상캡슐이 보존되어 10% 혼합한 경우 치유재령 28일에 90% 수준의 치유율이 나타났으며, 치유재령 91일 경과후에는 고상캡슐 5%의 경우에도 90% 수준의 치유율이 나타났다.

결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합한 보수 모르타르의 품질 및 균열 치유 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Quality and Crack Healing Characteristics of Repair Mortar Containing Self-Healing Solid Capsules of Crystal Growth Type)

  • 오성록;김철규;남은준;최연왕
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.59-66
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    • 2020
  • 본 연구에서는 보수 모르타르와 직접 혼합 가능한 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 제조하였으며, 자기치유 고상캡슐이 혼합된 보수 모르타르의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 자기치유 고상캡슐을 혼합한 보수 모르타르의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. 정수위 투수시험에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

마이크로캡슐을 함유한 폴리머 코팅제의 콘크리트 표면균열 자기치유시스템 (Self Healing System for Concrete Surface Crack using Polymer based Coating Agent Incorporating Microencapsulated Healing Agent)

  • 신기수;유병철;왕소용;박기봉
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.579-587
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    • 2015
  • 자기치유성능을 가지고 있는 자기치유제를 함유하고 있는 마이크로 캡슐을 콘크리트 표면의 고분자 매트릭스층에 적용하였다. 메타크릴레이트를 코어물질로 하고 폴리 우레아포름알데히드를 캡슐막 구성물질로 하는 미세캡슐을 고분자 매트릭스 안에 첨가하여 콘크리트 표면에 코팅하였다. 콘크리트 표면에 미세균열이 형성되고 전파될 때, 균열이 전파되는 위치에 있는 캡슐이 파괴되어 치유체가 균열면 사이로 흘러나오게 되고, 균열에 스며든 단량체가 햇빛에 의해 중합반응을 일으켜 균열이 자기치유 되는 현상을 고찰한다. 자기치유성능평가는 흡수성, 투수성 실험 및 광학현미경을 통한 관찰로 확인하였다. 결과적으로 제시된 자기치유시스템은 콘크리트 균열부의 부분적인 복원을 위해 사용할 수 있음을 확인하였다.

미세 유체제어 방식 드랍렛 제작 기술을 이용한 자가치유 캡슐 제작 및 특성 분석 (Self-healing capsule manufacturing and characteristic analysis using microfluidic control method droplet manufacturing technology)

  • 지동민;송원일;이자성;아르만도;김성훈
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.251-252
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    • 2022
  • The microfluidic controlled droplet manufacturing system is one of the most powerful methods for capsule manufacturing. The microfluidic control method can control the type and size of the capsule by changing the size and configuration of the channel. In addition, by increasing the number of channels, capsules of uniform size can be mass-produced. In this paper, a capsule manufacturing system including flow-focusing and T junction method was designed. In addition, the effectiveness of this system was verified by manufacturing multi-emulsion capsules with a size of 2.2 to 3 mm.

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