• 제목/요약/키워드: smart materials

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산화그래핀 기능화에 의한 시멘트 복합체의 전기전도 특성 개선 (Enhanced Electric Conductivity of Cement Composites by Functionalizing Graphene Oxide)

  • 한중근;전재현;김영호;김진;이종영
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 본 연구에서는 화학적 박리를 통해 흑연분말로부터 분리한 산화그래핀의 전기적특성을 개선시키기 위해 자가조립단층막 기술을 활용하였다. 반응물질로는 황산알루미늄(Al2(SO4)3)을 적용하였으며, 시멘트를 기반으로 한 건설구조물의 자가센싱에 적용하기 위한 기초연구를 수행하였다. 전기저항 측정결과 대조군인 표준공시체와 대비할 때 GO 및 Al-GO가 함유된 공시체에서 각각 10.2%, 15.9% 개선되어 도체로서의 활용 가능성을 확인하였다. 미세구조분석 결과 Al-GO의 첨가에 따라 Al(OH)3 gel형성을 확인하였으며, 이로 인해 공시체의 밀도를 향상시켜 전류의 흐름을 원활하게 개선시킨 것으로 판단된다. 이는, 단순 구조물이 아닌 구조물 자체로서 활용성을 지닐 수 있음을 시사하며, 스마트 건설자재로서의 가능성을 확인하였다.

비파괴 기법을 이용한 스마트 복합재료의 열충격손상평가 (Evaluation on Thermal Shock Damage of Smart Composite using Nondestructive Technique)

  • 이진경;박영철;이규창;이준현
    • Composites Research
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    • 제20권3호
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    • pp.37-42
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    • 2007
  • 금속복합재료에서는 강화재와 기지재 사이의 열팽창계수 차이에 의해 복합재료 내부에 잔류응력이 남아있어 복합재료 전체의 강도저하를 가져온다. 본 연구에서는 TiNi 형상기억합금을 강화재료로써 이러한 잔류응력 문제를 해결하기 위하여 이용하였다. TiNi 형상기억합금은 형상기억효과를 이용하여 복합재료의 잔류응력문제를 해결할 뿐만 아니라 복합재료의 인장강도를 증가시키는 역할을 한다. 핫프레스 방법에 의해 제작된 형상기억복합재료의 강도증가를 위하여 냉간압연을 실시하여 실험을 실시하였다. 이와 같이 제작된 형상기억복합재료의 저온에서의 미시적 손상거동을 평가하기 위하여 음향방출기법을 이용하였다. 또한 열충격을 받은 시험편의 손상에 대한 연구도 이루어졌다.

한류기용 초전도 선재개발에 관한 연구 (A Study on Development of Superconducting Wires for a Fault Current Limiter)

  • 황광수;이헌주;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.279-290
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    • 2022
  • 초전도 한류기는 초전도 전이를 이용하여 전류를 제어하는 전력기기로, 수 msec 이내에 고장전류를 정상전류로 변환하여 전력계통의 유연성, 안정성 및 신뢰성을 높일 수 있는 기기이다. 고온초전도 선재는 상전이 속도가 빠르고 임계전류밀도가 높으며 교류손실이 적어 초전도 한류기에 적합한 소재이지만 최적화 연구가 부족함에 따라 고온초전도 선재 특성에 의존하는 기존 방식은 한류소자의 설계, 투입 선재의 양 등에 있어 비효율적이다. 따라서 초전도 한류기에 적합한 선재를 개발하기 위해 임계전류 균일도 향상, 최적의 안정화재 재료 선정 및 균일 적층 기술 개발 연구가 수행되었다. 본 연구를 통하여 개발된 고온 초전도 선재는 710m 길이에서 평균 804 A/12mm-w의 임계전류를 가지는 선재제조 기술을 확보함에 따라 효율성 향상, 비용 절감 및 크기 축소로 경제적 성과를 확보할 수 있었다.

산화아연(Zinc oxide) 나노입자와 은나노 와이어(Silver nanowire)를 함유한 Poly(vinylidene fluoride) 복합나노섬유 제조 및 동작 센서로의 적용 가능성 탐색 (Fabrication of Poly(Vinylidene Fluoride) Nanocomposite Fibers Containing Zinc Oxide Nanoparticles and Silver Nanowires and their Application in Textile Sensors for Motion Detection and Monitoring)

  • 양혁주;이승신
    • 한국의류학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.577-592
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    • 2023
  • In this study, nanofiber-based textile sensors were developed for motion detection and monitoring. Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) nanofibers containing zinc oxide (ZnO) nanoparticles and silver nanowires (AgNW) were fabricated using electrospinning. PVDF was chosen as a piezoelectric polymer, zinc oxide as a piezoelectric ceramic, and AgNW as a metal to improve electric conductivity. The PVDF/ZnO/AgNW nanocomposite fibers were used to develop a textile sensor, which was then incorporated into an elbow band to develop a wearable smart band. Changes in the output voltage and peak-to-peak voltage (Vp-p) generated by the joint's flexion and extension were investigated using a dummy elbow. The β-phase crystallinity of pure PVDF nanofibers was 58% when analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy; however, the β-phase crystallinity increased to 70% in PVDF nanofibers containing ZnO and to 78% in PVDF nanocomposite fibers containing both ZnO and AgNW. The textile sensor's output voltage values varied with joint-bending angle; upon increasing the joint angle from 45° to 90° to 150°, the Vp-p value increased from 0.321 Vp-p to 0.542 Vp-p to 0.660 Vp-p respectively. This suggests that the textile sensor can be used to detect and monitor body movements.

아쿠아포닉스 생산 관리를 위한 지능형 성장 측정 시스템 (Smart Growth Measurement System for Aquaponics Production Management)

  • 이현섭;김진덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.357-359
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    • 2022
  • 지속적으로 악화되고 있는 공기, 토양 및 수질 등 주요 환경오염과 코로나 팬더믹에 의한 생활 패턴의 급진적인 변화로 인해 온라인 유통에 의한 친환경 식재료의 시장이 급성장하고 있다. 그리고 사회 구조 변화에 따른 인구 고령화 및 농업 관련 인구 감소하고 있는 가운데 아쿠아포닉스는 노후 경제 활동 자립, 환경 보호, 건강하고 안전한 먹거리 확보 등 문제들을 해결할 수 있는 시스템으로 부각되고 있다. 본 논문에서는 기존 아쿠아포닉스 시스템에 여러 ICT 기술을 융합하여 최적 생육환경도출 및 정량생산예측을 위한 지능형 아쿠아포닉스 생산관리 모듈 중 지능형 식물 성장 측정 시스템을 설계하고자 한다. 특히 고성능의 처리 자원을 갖지 않는 생산 현장에 적합한 시스템 설계에 주안점을 두고, 생산 환경과 학습 데이터 및 판단 시스템을 위한 모듈 구성 방안을 제안하고자 한다.

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Theoretical analysis of e-commerce in global economic market in terms of benefits and disadvantageous

  • He, Xiaoqiang;Li, Jialing;Hani, Ibrahim Rasool;Nhu, B.N.;Assilzadeh, H.;Ali, H. Elhosiny;Elattar, Samia
    • Smart Structures and Systems
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    • 제30권5호
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    • pp.545-556
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    • 2022
  • Through the examination of literatures, electronic commerce is a subject which is accepted in enterprises to define e-commerce adoption, trends, and issues that are assisting and obstructing its efficacy. E-commerce offers numerous advantages to consumer satisfaction in any place and helps the company to get a competitive benefit over its competitors. The Internet has expanded the scope of business. Many business information is available by the global network that supports information gathering between organizations, businesses and their clients, while various divisions of a business is increasing at an exponential rate. Meanwhile, there are a few barriers to proper e-commerce usage and adoption, such as reliable internet connections, poor e-commerce supporting infrastructures, logistics systems presenting socio-regulatory and poor transportation barriers and demonstrating the significant improvement of e-commerce reliable and affordable Internet provisions, i.e., Internet cost, intensity, and reasonable level of e-readiness. The operational and strategic significance of information-based virtual value chains for all organizations cannot be emphasized. As a consequence, this study confirms worldwide market elements of e-commerce, such as its issues, benefits, relevance, scope, facilitators and projects prospective obstacles in a developing economy.

Comparison of vibration characteristics of file systems for root canal shaping according to file length

  • Seong-Jun Park;Se-Hee Park ;Kyung-Mo Cho ;Hyo-Jin Ji ;Eun-Hye Lee ;Jin-Woo Kim
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제45권4호
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    • pp.51.1-51.10
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    • 2020
  • Objectives: No studies have yet assessed vibration characteristics according to endodontic file length. Accordingly, the objective of the present study was to examine the vibration characteristics according to nickel-titanium file length and to compare these characteristics between different file systems. Materials and Methods: A total of 45 root canal models were divided into 3 experimental groups (n = 15 each) based on the file system used (ProTaper Gold [PTG], ProTaper Next, or WaveOne Gold [WOG]). Each experimental group was further divided into 3 subgroups according to file length (21, 25, or 31 mm). An electric motor (X-SMART PLUS) was used in the experiment. For each file system, vibrations generated when using a size 25 file were measured and used to calculate the average vibration acceleration. The differences in vibrations were analyzed using 1-way analysis of variance and the Scheffé post hoc test with a confidence interval of 95%. Results: In the PTG file system, significantly lower vibration acceleration was observed when using a 21-mm file than when using a 31-mm file. In the WOG file system, significantly stronger vibration acceleration was observed when using a 31-mm file than when using 21- or 25-mm files. Regardless of the file length, the WOG group exhibited significantly stronger vibration acceleration than the other 2 experimental groups. Conclusions: In clinical practice, choosing a file with the shortest length possible could help reduce vibrations. Additionally, consideration should be given to vibrations that could be generated when using WOG files with reciprocating motion.

지속가능 섬유 소재 추적성과 저탄소화 공정 (Low Carbonization Technology & Traceability for Sustainable Textile Materials)

  • 최민기;김원준;심명희
    • 한국의류산업학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.673-689
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    • 2023
  • To realize the traceability of sustainable textile products, this study presents a low-carbon process through energy savings in the textile material manufacturing process. Traceability is becoming an important element of Life Cycle Assessment (LCA), which confirms the eco-friendliness of textile products as well as supply chain information. Textile products with complex manufacturing processes require traceability of each step of the process to calculate carbon emissions and power usage. Additionally, an understanding of the characteristics of the product planning-manufacturing-distribution process and an overall understanding of carbon emissions sources are required. Energy use in the textile material manufacturing stage produces the largest amount of carbon dioxide, and the amount of carbon emitted from processes such as dyeing, weaving and knitting can be calculated. Energy saving methods include efficiency improvement and energy recycling, and carbon dioxide emissions can be reduced through waste heat recovery, sensor-based smart systems, and replacement of old facilities. In the dyeing process, which uses a considerable amount of heat energy, LNG, steam can be saved by using "heat exchangers," "condensate management traps," and "tenter exhaust fan controllers." In weaving and knitting processes, which use a considerable amount of electrical energy, about 10- 20% of energy can be saved by using old compressors and motors.

Deep Learning-based Rheometer Quality Inspection Model Using Temporal and Spatial Characteristics

  • Jaehyun Park;Yonghun Jang;Bok-Dong Lee;Myung-Sub Lee
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.43-52
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    • 2023
  • 고무생산업체에서 생산된 고무는 레오미터 측정을 통해 품질 적합성 검사가 이루어진 후, 자동차 부품을 위한 2차 가공으로 이어진다. 그러나 레오미터 검사는 인간에 의해 진행되고 있으며, 숙련된 작업자에게 매우 의존적이라는 단점이 존재한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 딥러닝 기반 레오미터 품질 검사 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 레오미터의 시간적, 공간적 특성을 활용하기 위해 LSTM과 CNN을 조합하였고, 각 고무의 배합재료를 보조(Auxiliary) 데이터 입력으로 사용해 하나의 모델에서 다양한 고무 제품의 품질 적합성 검사가 가능하도록 구현하였다. 제안된 기법은 30,000개의 데이터셋으로 그 성능을 학습 및 검사하였으며, 평균 f1-점수를 0.9942 달성하여 그 우수성을 증명하였다.

PEI가 코팅된 CVD 그래핀의 저항 온도 계수 측정 (Measurements of the Temperature Coefficient of Resistance of CVD-Grown Graphene Coated with PEI)

  • 임수묵;석지원
    • Composites Research
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    • 제36권5호
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    • pp.342-348
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    • 2023
  • 최근 웨어러블 소자를 이용한 신체와 주변 온도의 실시간 모니터링에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 그래핀 기반 써미스터가 고성능 유연 온도 센서로 개발되어 왔다. 본 연구에서는 단일층 그래핀의 온도 측정 성능을 개선하기 위하여 표면에 polyethylenimine(PEI)를 코팅하여 저항 온도 계수(TCR)를 조절하였다. 화학기상증착법(CVD)에 의해 합성한 단일층 그래핀은 습식 전사 공정을 통해 원하는 기판에 전사되었다. PEI에 의한 계면 도핑을 유도하기 위하여, 소수성의 그래핀 표면을 산소 플라즈마 처리를 통해 결함을 최소화하면서 친수성으로 제어하였다. PEI 도핑 효과를 전계효과트랜지스터(FET)를 이용하여 확인하였다. PEI 도핑에 의해서 CVD 그래핀의 TCR 값이 30~50℃의 온도 범위에서 -0.49(±0.03)%/K로 향상된 것을 확인하였다.