• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권2호
• /
• pp.472-480
• /
• 2000

A macroscopic yield criterion for porous solids with pressure-sensitive matrices modeled by Coulomb's yield criterion was obtained by generalizing Gurson's yield criterion with consideration of the hydrostatic yield stresses for a spherical thick-walled shell and by fitting the finite element results of a voided cube. The macroscopic yield criterion is valid for negative mean normal stresses as well as for positive mean normal stresses. From the yield criterion, a plastic potential function for the porous solids was derived either for plastic normality flow or for plastic non-normality flow of pressure- sensitive matrices. In addition, the elastic relation, an evolution equation of the plastic flow stress of the matrices and an evolution equation of the void volume fraction were presented to complete a set of constitutive relations. The set of constitutive relations was implemented into a finite element code ABAQUS to analyze the material behavior of rubber-toughened epoxies. The cavitation and the deformation behavior were analyzed around a crack tip under three-point bending and around notch tips under four-point bending. In the numerical analyses, the cavitation of rubber particles was considered via a stress-controlled nucleation model. The numerical results indicate that a reasonable cavitation zone can be obtained with void nucleation controlled by the macroscopic mean normal stress, and a plastic zone is smaller around a notch tip under compression than under tension. These numerical results agree well with corresponding experimental results on the cavitation and plastic zones.

• 한국재료학회지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.517-521
• /
• 2009

Si-C composite with hollow spherical structure was synthesized using ultrasonic treatment of organosilica powder formed by hydrolysis of phenyltrimethoxysilane. The prepared powder was pyrolyzed at various temperatures ranging from 900 to 1300 $^{\circ}C$ under nitrogen atmosphere to obtain optimum conditions for Li-ion battery anode materials with high capacity and cyclability. The XRD and elemental analysis results show that the pyrolyzed Si/C composite at 1100 $^{\circ}C$ has low oxygen and nitrogen levels, which is desirable for increasing the electrochemical capacity and reducing the irreversible capacity of the first discharge. The solid Si-C composite electrode shows a first charge capacity of $\sim$500 mAhg$^{-1}$ and a capacity fade within 30 cycles of 0.93% per cycle. On the other hand, the electrochemical performance of the hollow Si-C composite electrode exhibits a reversible charge capacity of $\sim$540 mAhg$^{-1}$ with an excellent capacity retention of capacity loss 0.43% per cycle up to 30 cycles. The improved electrochemical properties are attributed to facile diffusion of Li ions into the hollow shell with nanoscale thickness. In addition, the empty core space provides a buffer zone to relieve the mechanical stresses incurred during Li insertion.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권8호
• /
• pp.5060-5066
• /
• 2015

구형 LNG 탱크의 제작을 위해서는 탱크의 곡률 반경에 따라 별도의 공장 설비가 필요하며 제작 공간 및 시설 투자의 한계로 인해 조선소에서 다양한 크기의 완전 구형 LNG 탱크를 제작하는 것은 현실적으로 매우 어려운 일이다. 이러한 한계를 극복하고 다양한 용량의 LNG 탱크 제작을 위해서는 기존 구형 탱크의 중앙부에 원통 형태의 확장부를 삽입하여 적재 용량을 키우는 방법이 효과적이다. 본 연구에서는 원통 확장부를 갖는 구형 탱크의 정적 설계하중 산출식을 개발하였다. 본 연구의 결과는 다음 단계에서 개발 예정인 동적 설계하중 산출식과 결합하여 최종적으로 원통 확장부를 갖는 구형 탱크의 간이 해석법을 개발하는데 이용된다. 간이 해석법이 개발되면 많은 시간과 노력이 소요되는 유한요소 해석을 대신하여 초기 견적 시에 정도 높은 물량 계산이 가능하게 된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제41권3호
• /
• pp.185-190
• /
• 2016

Background: In order to measure neutron energy spectra, the conventional Bonner Sphere Spectrometers (BSS) are widely used. In this spectrometer, several measurements with different size Bonner spheres are required. Operators should, therefore, place these spheres in several times to a measurement point where radiation dose might be relatively high. In order to reduce this effort, novel neutron energy spectrometer using an onion-like single Bonner sphere was proposed in our group. This Bonner sphere has multiple sensitive spherical shell layers in the single sphere. In this spectrometer, a band-shaped thermal neutron detection medium, which consists of a LiF-ZnS mixed powder scintillator sheet and a wavelength-shifting (WLS) fiber readout, was looped to each sphere at equal angular intervals. Amount of LiF neutron converter is reduced near polar region, where the band-shaped detectors are concentrated, in order to uniform the directional sensitivity. The LiF-ZnS mixed powder has an advantage of extremely high light yield. However, since it is opaque, scintillation photons cannot be collect uniformly. This type of detector shows no characteristic shape in the pulse height spectrum. Subsequently, it is difficult to set the pulse height discrimination level. This issue causes sensitivity fluctuation due to gain instability of photodetectors and/or electric modules. Materials and Methods: In order to solve this problem, we propose to replace the LiF-ZnS mixed powder into a flexible and Transparent RUbber SheeT type $LiCaAlF_6$ (TRUST LiCAF) scintillator. TRUST LiCAF scintillator can show a peak shape corresponding to neutron absorption events in the pulse height spectrum. Results and Discussion: We fabricated the prototype detector with five sensitive layers using TRUST LiCAF scintillator and conducted basic experiments to evaluate the directional uniformity of the sensitivity. Conclusion: The fabricated detector shows excellent directional uniformity of the neutron sensitivity.

• Elastomers and Composites
• /
• 제46권1호
• /
• pp.60-69
• /
• 2011

[ $2.1\;{\mu}m$ ]입자경의 단분산 PBA seed를 이용한 2단계 분산중합을 seeded batch process 와 seeded semi-continuous process를 이용하여 다양한 형태의 PBA/PMMA composite 미립자를 제조하였다. Batch process의 경우 PBA/PMMA composite 입자의 모폴로지는 중합 분산매인 methanol/water 비와 중합 2단계에서의 PBA seed/MMA단량체의 비에 따라 크게 영향을 받으며, methanol/water 중합분산매중 물의 량이 증가함에 따라, 그리고 중합 2단계에서 MMA단량체량이 증가함에 따라 PBA와 PMMA간의 상분리현상이 심화되어 구형의 입자로부터 egg, snowman, confetti, peanut와 같은 비구형의 PBA/PMMA composite 입자들이 제조되었다. Semi-continuous process의 경우 단량체 부가시간을 조절함으로서 PBA/PMMA composite 입자의 모폴로지가 변함을 발견하였고 특히, 단량체의 결핍된 조건하에서 구형의 PBA(코어)/PMMA(쉘) composite 라텍스가 제조되었다.

• 폴리머
• /
• 제33권4호
• /
• pp.353-357
• /
• 2009

분무건조는 약물의 입자 제조에 널리 사용되고 있는 효과적이고 안정적인 공정 중 하나이다. 과거 분무건조의 방법에서는 입자의 응집을 조절하기 쉽지 않았으며, 크기 조절에도 많은 어려움을 겪어 왔다. 특히 고분자 입자의 제조는 저분자 유기물질인 식품, 의약원료 등과 비교하여 상대적으로 제조하기 어려운 면이 있었다. 본 연구에서는 기존의 분무건조기를 개조하여 노즐에 전기장을 외부에서 가해 줌과 동시에 동축 이중 노즐을 사용하여 고분자 입자의 제조를 시도하였다. 내부 고분자 물질로는 폴리에틸렌글리콜과 폴리락타이드코글리코라이드를, 외부 물질로는 락토오스를 사용하였다. 그 결과 전기장을 사용하지 않는 분무건조에 비해 비교적 일정한 크기와 모양을 제조할 수 있었으며, 입자 간의 응집을 줄일 수 있음을 확인하였다. 전기분무건조된 PLGA 분말은 주로 $2{\sim}5{\mu}m$ 기인 둥근 모양의 입자로 구성되었다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
• /
• 제38권2호
• /
• pp.99-104
• /
• 2008

PLGA micro/nano particles encapsulating ranitidine as a hydrophilic model drug were prepared by the double-emulsion solvent evaporation method. Surface morphology investigation by scanning electron microscope (SEM) showed that the emulsification by sonication could produce nanoparticles, whereas microparticles were prepared using high speed homogenizer. Moreover, while nanohalf-shell structure instead of spherical nanoparticle could be produced by adding poloxamer into oil phase (MC) with PLGA 504H, the addition of poloxamer didn't change particle shape in case of PLGA 502H. On the other hand, microparticle with poloxamer had more surface pores than those without poloxamer. The size and polydispersity (PDI) of particles were determined by particle size analyzer. Effective diameters of particles were in the range of $400{\sim}800\;nm$ and $1200{\sim}3300\;nm$ in case of nanoparticles and microparticles, respectively. Encapsulation efficiencies were in the range of $1.2{\sim}2.9%$. The addition of poloxamer produced the particles with higher encapsulation efficiency. In vitro release study in phosphate buffer (pH 7.4) at $37^{\circ}C$ showed common large initial burst release. However, the relative slower release profile could be observed in case of microparticles. Poloxamer addition increased the release rate, which was thought to be related to the increased surface area of particles.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.262-267
• /
• 2017

LNG 운반선용 구형 탱크의 제작을 위해서는 탱크의 크기에 따라 별도의 공장 설비가 필요하며 시설 투자의 한계로 인해 현실적으로 조선소에서 다양한 크기의 완전 구형 LNG 탱크를 제작하는 것은 매우 어려운 일이다. 다양한 용량의 LNG 탱크 제작을 위해서는 기존 구형 탱크의 중앙부에 원통 형태의 확장부를 삽입하여 적재 용량을 키우는 방법이 효과적이다. 본 연구에서는 원통 확장부를 갖는 구형 LNG 탱크에 대하여 수평 가속도에 의한 동적 압력분포 산출식을 유도하였다. 본 논문에서 유도한 압력 분포 산출식을 이용함으로써 원통 확장부를 갖는 구형 탱크를 화물창 형식으로 하는 LNG 운반선의 구조설계 시 구조 안전성 평가를 위한 동적 설계하중을 간편하게 구하여 해석에 적용할 수 있다. 또한, 이미 개발되어 있는 원통 확장부를 갖는 구형 LNG 탱크의 정적 하중에 대한 설계하중 산출식과 결합함으로써 정적 및 동적하중을 모두 고려한 정도 높은 간이해석법의 개발이 가능하며, 이를 통해 초기 견적 시 많은 시간과 비용을 소요하는 유한요소 해석을 대신하여 짧은 시간에 정도 높은 물량 산출이 가능할 것으로 기대된다.

• 공업화학
• /
• 제9권5호
• /
• pp.634-638
• /
• 1998

응집이 없는 단분산의 $PMSQ/TiO_2$ 복합 미립자를 얻기 위하여 300 nm 크기의 $TiO_2$ seed가 분산되어 있는 메탄올 수용액과 MTMS (Methyltrimethoxysilane)를 메탄올에 녹인 용액을 혼합하여 $TiO_2$ seed 표면에서 MTMS가 가수분해 및 축합 반응이 일어나도록 유도하여 복합 미분말을 제조하였다. 촉매로 암모니아를 사용하였고, 반응온도는 실온이었으며, 모든 반응은 질소분위기에서 행하였다. 교반속도, 반응온도, $[H_2O]/[MTMS]$, $[MTMS]/[TiO_2]$ 등을 변화하여 입자의 크기 및 형태에 영향을 주는 인자들을 조사한 결과, [MTMS]=0.2 M, $[NH_4OH]=0.6M$, $[H_2O]/[MTMS]=100$, $[MTMS]/[TiO_2]=10-50$이고 실온에서 서서히 교반한 경우 단분산된 약 $1-2{\mu}m$의 크기를 갖는 복합입자를 얻을 수 있었다. 얻어진 입자에 대한 소수성을 물에 대한 접촉각 측정을 통해 조사한 결과 거의 180도에 가까운 접촉각을 보임으로써 복합입자의 소수성이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 자외선 차폐효과도 UV 투과도 측정을 통해 조사되었다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.277-284
• /
• 2003

이온층 구면을 사각형 격자로 분할하여 각 격자에서 총전자수를 추정하는 지역적 GPS 이 온층 모델을 제시한다. 한반도 상공을 위도와 경도 1$^{\circ}$$\times$1$^{\circ}$의 공간해상도를 가진 격자로 구분하고 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 격자 상의 총전자수를 추정하였다. 이 연구를 위해 한국천문연구원에서 운영하고 있는 전국 규모의 9개 GPS 상시 관측소의 데이터를 이용하였다. 수신된 의사거리 데이터의 측정 잡음을 줄이기 위해 의사거리와 반송파 위상 데이터를 선형 조합한 위상보정 의사거리(phase-leveled pseudorange) 데이터를 새롭게 만들어 사용하였다. 또한 지역적 이온층의 변화에 적합한 태양-지자기 좌표계(solar-geomagnetic reference frame)를 이용하였다. 태양 활동이 비교적 활발하지 않은 때의 경우, 이 연구의 모델은 이온층 활동이 활발한 낮 시간대의 총전자수가 대략 30-45 TECU 정도로 나타났다. 이 모델의 신뢰성을 평가하기 위해 한국천문연구원(Korea Astronomy Observatory, KAO)의 지역적 모델과 Center for Orbit Determination in Europe의 전 지구적 모델에 의한 총전자수를 동일 지역에 대해 비교했을 때 5일 동안 약 4-5 TECU 정도의 RMS 차이를 보였다.