• 한국정밀공학회지
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• 제30권2호
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• pp.154-163
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• 2013

Adhesive bonding and plastic welding have been widely used to join two plastic materials together. The goal of this paper is to determine a proper joining technology of a pair of flat panel (FP) photobioreactor (PBR) case. The material of the FP PBR case is polycarbonate (PC) plate. Two types of adhesion, including acryl adhesive and two-part epoxy adhesive, as well as two types of plastic welding technology, including ultrasonic welding and thermal welding, are employed for joining of PC plates. In order to influence of the adhesion and welding conditions on the joining characteristics of the PC plates in operational conditions of the FP PBR case, the morphology in the vicinity of the joined region as well as the water and pressure resistance characteristic are investigated. In addition, the variation of the bonding strength of the joined region and deformation behaviors in the vicinity of the joined region according to the adhesion and welding conditions is examined via the lap-shear test. From the results of basic experiments, proper joining technologies are chosen. Using the chosen joining technologies, the FP PBR case are fabricated to perform full-scale durability experiment. The results of the full-scale durability experiment have been shown that the chosen joining technologies can be applicable to fabricate the FP PBR case.

• 폴리머
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• 제25권2호
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• pp.302-310
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• 2001

무전해도금법을 이용하여 구리/PET 필름 복합재료를 제조하였으며 에칭방법과 촉매액의 조성 및 acceleration 방법을 달리하여 PET 필름과 무전해도금된 구리 피막간의 접착력을 향상시키고자 하였다. HCl 용액으로 에칭된 PET 필름은 NaOH에 의한 것보다 더욱 세밀하게 에칭되어져 구리와 PET 필름간의 접착력은 향상되었으나 전자파 차폐효과는 유사한 경향을 보였다. 촉매액의 조성변화에 따른 영향을 살펴본 결과 PdCl$_2$:SnCl$_2$의 몰비가 1:4에서 1:16으로 증가할수록 PET 필름 위에 적층된 Pd/Sn 콜로이드 입자들의 크기가 감소하며 고르게 분포되는 경향을 보였다. 따라서 이들의 몰비가 증가할수록 구리도금이 균일하고 조밀하게 이루어져 접착력 및 차폐효과가 증가하였다. 또한 NaOH보다 HCl로 acceleration한 경우 촉매 입자의 크기가 작고 더 균일하게 분포되어 우수한 접착력과 도금물성을 나타내었다.

• 접착 및 계면
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• 제21권1호
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• pp.27-33
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• 2020

유리섬유강화 복합재료 (GFRC)의 표면거칠기에 따른 에폭시 접착제의 접착강도를 평가하였고 최적의 표면거칠기를 선정하였다. 서로 다른 입자크기의 알루미나 (Al2O3) 입자를 GFRC의 표면에 분사하였고 이를 통하여 서로 다른 표면거칠기를 부여하였다. 표면거칠기를 정량화 하였고 표면거칠기에 따른 표면관찰을 진행하였다. 각 표면거칠기에 따른 접촉각을 측정하였고 이를 통하여 표면에너지를 계산하였으며, 에폭시 접착제와의 접착일을 계산 및 비교하여 접착력을 예측하였다. 단일랩전단 시험을 통해 접착강도를 평가하였고 거칠기에 따라 접착강도가 증가된다는 것을 확인하였다. 박리 후 표면을 관찰해 보았을 때 기지재인 GFRC의 박리 정도가 다른 것을 확인하였고 최종적으로 표면거칠기의 최적조건을 확인할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제33권4호
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• pp.267-273
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• 1998

MDI와 에스테르타입의 폴리올인 EBA, NBA, HA를 각각 반응시켜 이소시아네이트 말단기를 갖는 다양한 우레탄 프리폴리머를 합성하였다. 합성된 프리폴리머는 상온에서는 100% 고형분이었으며, 약 $80^{\circ}C$로 가열하면 용융되어 도포에 적당한 흐름성을 나타내었고, 냉각하면 고화되고 습기와 반응하면서 서서히 경화되었다. 대기중의 습기와 반응하여 경화된 우레탄수지의 인장물성은 폴리올의 구조에 따라 특징적인 거동을 나타내었다. 접착력은 EBA, NBA, HA순의 큰 값을 나타내었으며, 이는 동일한 조건에서 가교된 우레탄수지의 파단에너지와 같은 경향을 나타내었다. 또한, 접착조인트의 파괴는 모두 접착제 자체에서 일어났으며, 시험속도가 증가함에 따라 증가하였다. 이로 미루어, 우레탄 핫멜트 접착제 자체의 강인성이 접착력을 결정하는 주요 요인임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권4호
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• pp.318-325
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• 2011

현장에서 시공성이 용이함과 동시에 강도 성능이 뛰어난 steel bar를 이용한 리기다소나무 옹벽을 제작하여 내력평가를 실시하였다. Steel bar를 이용한 목재옹벽은 횡목 4단과 종목 3단으로 적층하였으며, 높이 770 mm, 길이 2,890 mm, 폭 782 mm로 제작하였다. 적층 방법은 18 mm로 선공한 최상단과 최하단 횡목을 Steel bar에 삽입하며, 깊이 64 mm, 폭 18 mm의 슬릿을 낸 나머지 횡목과 종목을 Steel bar에 끼워 넣어 적층하였다. 완성 된 옹벽은 수평 재하 시험을 통한 내력 평가와 화상처리(AlCON 3D OPA-PRO system)를 통하여 구조물의 변형을 측정하였다. Steel bar옹벽에는 1개의 긴 횡목과 2개의 종목으로 구성된 접합부(Type-A)와 반턱으로 이음된 2개의 짧은 횡목이 2개의 종목으로 구성된 접합부(Type-B)가 공존하며, 이들을 각각 3개씩 제작하여 접합부의 압축형 전단내력 평가를 실시하였다. Steel bar옹벽의 수평 재하 시험결과 정각재 목재옹벽(박준철 등, 2010)보다 1.6배 이상의 강도를 나타냈으며, 이때 목재와 접합부의 파단은 발생하지 않았다. 접합부의 압축형 전단 내력 실험결과 Type-A의 평균 최대 하중은 130.13 kN, Type-B의 평균 최대 하중은 130.6 kN으로 측정되었다. 실험 결과 Steel bar를 이용한 목재옹벽은 정각재 목재옹벽보다 시공성이 우수하며 강도 또한 높게 측정되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.89-94
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• 2021

최근 플렉시블 기기의 상용화를 위하여 기계적 신뢰성 연구가 활발히 진행되고 있으며 이를 고려하여 신뢰성 높은 다양한 접합부의 구현이 중요하다. 기기의 많은 부피를 차지하는 고분자 기판 또는 필름을 접합할 때에는 재료의 약한 내열성으로 접합공정 중 열 손상이 발생할 수 있으므로 신뢰성을 확보를 위해 상온 접합공정이 필요하다는 제약이 있다. 기존의 기판 접합을 위해 사용되는 에폭시 또한 고온 경화가 요구되는 경우가 많고, 특히 경화 접합 후 에폭시는 접합부 유연성 및 피로 내구성에서 한계를 보인다. 이를 해결하기 위하여 접착제 사용이 없는 저온 접합 공정의 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 마이크로파에 의한 탄소나노튜브 가열을 이용한 고분자 기판의 저온 접합공정을 개발하였다. PET 고분자 기판에 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)를 박막 코팅한 뒤 이를 마이크로파로 국부 가열함으로써 접합 기판 전체는 저온을 유지하며 CNT-PET 기계적 얽힘을 유도하는 방식이다. PET/CNT/PET 접합시편에 600 Watt 출력의 마이크로파를 10초간 조사함으로써 유연기판 접합에 성공하였고 매우 얇은 CNT 접합부를 구현하였다. 접합 시편의 기계적 신뢰성을 평가하기 위해 중첩 전단 강도 시험, 삼점 굽힘 시험, 반복 굽힘 시험을 수행하였으며 각 시험으로부터 우수한 접합강도, 유연성, 굽힘 내구성이 확인되었다.

• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.241-246
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• 2017

취성을 가진 섬유강화플라스틱은 충격을 받을 때 충격에너지를 흡수하면서 섬유와 기지재 간 계면에서 탈착 및 박리가 일어난다. 이는 복합재료의 에너지 충격흡수정도의 지표로 삼을 수 있다. 복합재료의 취성을 해결하기 위해 pine과 복합재료의 접착에 대한 연구가 되어 지고 있다. 이번 연구에서는 열처리 된 pine이 탄소섬유강화복합재료와 에폭시 접착제를 이용하여 접착되었다. 최적의 열처리 조건을 확인하기 위해, pine을 160도 및 200도 조건하에 열처리를 하였다. Pine 및 pine/탄소섬유복합재료의 기계적 및 계면물성을 파악하기 위해 인장, 인장중첩전단 및 아이조드 실험을 하였다. 또한, 열처리에 따른 나뭇결간의 결합력을 확인하기 위해 나뭇결 수직방향으로 인장시편 제조 후 파단될 때 탄성파를 음향방출시스템을 이용하여 분석하였다. 160도 조건으로 열처리 했을 때 나무강화 효과로 기계, 계면 및 나뭇결간의 결합력이 좋은 것을 확인하였다. 그러나 과한 열을 주게 되면 열에 약한 헤미셀룰로오스가 분해되면서 잡아주는 인자가 줄어들어 물성이 감소하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.413-420
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• 2012

알루미늄 포일 접착강판은 접착제를 이용하여 알루미늄 포일을 드로잉용 GI 강판 위에 접착시킨 강판이다. 알루미늄 포일의 박리현상은 알루미늄 포일 강판의 주된 성형불량 중의 하나이다. 본 연구에서는 가전제품의 외관에 활용되는 알루미늄 포일 접착강판의 박리한계를 규명하였다. 알루미늄 포일 접착강판의 박리는 알루미늄 포일과 강판의 접착강도에 의해 결정된다. 알루미늄 접착강판의 박리와 접착강도와의 관계를 분석하기 위해 CZM 을 활용하여 알루미늄 포일 접착강판의 계면접착력에 따른 알루미늄 포일 박리변형률의 변화를 분석하였다. 해석결과, 박리발생의 주원인은 강판의 변형 중 접착계면에서 발생하는 전단응력에 의해 박리가 발생함을 확인하였다. 또한 알루미늄 포일 접착강판의 계면접착력을 측정하여 강판의 등이축인장모드인 스트레치 변형에 따른 박리가 발생하는 한계변형률을 도출하였다. 도출된 알루미늄 포일 접착강판의 박리 한계는 에릭슨 시험을 통해 검증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.113-119
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• 2022

플렉서블, 웨어러블 디바이스 등을 포함한 차세대 전자 기기의 기계적 신뢰성 향상을 위하여 다양한 유연 접합부에서 높은 수준의 기계적 신뢰성이 요구되고 있다. 기존 고분자 기판 접합을 위한 에폭시 등의 유기 접착소재는 접합부 두께 증가가 필연적이며, 반복 변형, 고온 경화에 의한 열기계적 파손 문제를 수반한다. 따라서 유연 접합을 위해서 접합부 두께를 최소화하고 열 손상을 방지하기 위한 저온 접합 공정 개발이 요구된다. 본 연구에서는 플렉서블 기판의 유연, 강건, 저 열 손상 접합이 가능한 플렉서블 레이저 투과 용접(flexible laser transmission welding, f-LTW)를 개발하였다. 유연 기판 위 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 박막 코팅하여 접합부 두께를 줄였으며, CNT 분산 빔 레이저 가열을 통한 고분자 기판 표면의 국부적 용융 접합 공정이 개발되었다. 짧은 접합 공정 시간과 기판의 열 손상을 최소화하는 레이저 공정 조건을 구축하였으며 고분자 기판과 CNT 접합 형성 메커니즘을 분석하였다. 또한 접합부의 강건성 및 유연성 평가를 위해 인장강도 시험, 박리 시험과 반복 굽힘 시험을 진행하였다.

• Composites Research
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• 제29권2호
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• pp.79-84
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• 2016

접착제는 구조물에 두 가지 복합재료를 연결하는 데 사용된다. 과거의 연결방식인 볼트, 리벳, 그리고 핫 멜트 방식과는 다르게 접착제의 경우 위와 같은 재료를 필요로 하지 않는다. 이는 복합재료의 경량화 및 연결부위로 인한 응력 집중점이 없다는 장점이 있다. 본 연구에서는 아크릴계 및 비스페놀-A형 에폭시계 접착제, 더 나아가 탄소나노튜브 강화재를 투입했을 때에 기계적 및 계면특성을 파악하였다. 접착제 자체의 기계적 강도 변화를 보았고, 전단 및 전단 피로실험을 통하여 물리적 특성을 파악하였다. 전단 실험 후에 파단면을 반사현미경을 통하여 관찰하였다. 실험결과 비스페놀-A계 에폭시 접착제를 사용했을 때의 인장강도 및 기계적 피로 저항성이 아크릴 접착제 보다 좋은 것을 확인했다. 또한 탄소나노튜브 입자를 에폭시 접착제에 첨가했을 때 기계적 향상을 확인했다.