자가 누출방지 기능이 있는 고밀도폴리에틸렌 시트 개발

박수영 ( Soo-young Park ),이소영 ( So-young Lee ),정종태 ( Jong-tai Jung ),박정환 ( Jung-hwan Park ) 한국환경기술학회 2005 한국환경기술학회지 Vol.6 No.3

본 연구는 차수막이나 방수막 시공 후 손상에 따른 차수 및 방수 효과의 저감을 예방 및 복구할 수 있는 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 시트의 개발에 대한 것으로 고밀도폴리에틸렌 수지 한 면에 대표적인 고흡수성 수지인 폴리아크릴산염(polyacrylic acid salt)을 도포하고 고흡수성 수지 도포면이 고밀도폴리에틸렌 수지 중앙에 위치할 수 있도록 고밀도폴리에틸렌 수지 두 장을 열융착하여 제조하였다. 연구결과, 고밀도폴리에틸렌 수지에 폴리아크릴산염을 도포하면 물의 투과율은 1/4로 감소하는 반면에 인장강도를 포함한 기타 물성은 변화되지 않았다. 따라서 고흡수성 수지가 도포된 고밀도폴리에틸렌수지는 시공 후 기계적인 혹은 물리화학적인 손상에 의해 일시적으로 차수 및 방수효과가 저감되더라도 수지 내에 충진된 폴리아크릴산염에 의해 손상부위가 복구됨으로써 본래의 방수효과를 지속적이고 장기적으로 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다. The aim of the study was to develop a high density polyethylene(HDPE) sheet that protects and self-recovers from deteriorating water-proof effects after being damaged. This polymeric sheet was manufactured using heat fuse method. High water-absorbing resin as polyacrylic acid(PA) salt was coated on one side of a HDPE film and combined with another HDPE film so that the layer of high water-absorbing resin was placed between the films. The test results indicated that the permeation rate of water decreased to quarter compared to a HDPE sheet alone without any changes in physical properties including tensility. The results suggested that the water-proof effect of the sheet could be recovered shortly after a mechanical or physicochemical damage of the sheet, and maintained continuously and prolongedly by high water-absorbing resin capable of storing the damaged area.

고밀도 폴리에틸렌과 비스무트를 이용한 3D 프린팅용 방사선 복합필라멘트 개발 및 차폐능력 평가

박기석,김동현 한국방사선학회 2022 한국방사선학회 논문지 Vol.16 No.3

Research on the presence or absence of radiation shielding for FDM-type filaments has recently begun to be studied, but filaments with shielding capabilities are not sold in Korea, and not studies yet. Therefore, in this research, we will use HDPE (High Density Polyethylene) as a base material, select bismuth as a reinforcing material to manufacture a composite filament, evaluate the shielding ability, and provide basic data for the development of a radiation shielding composite material using 3D printing.A filament is produced by mixing Bismuth with an effective atomic number 83 with HDPE of PE series and adjusting the content of Bismuth to 20% wt, 30% wt, 40% wt . Compounded filaments were evaluated for their physical properties and shielding capabilities by ASTM evaluation methods. As the bismuth content increases, the density, weight, and tensile strength increase, and the shielding capacity is confirmed to be excellent. As a result of the radiation shielding capacity evaluation, it was confirmed that HDPE (80%) + Bi (20%) showed a shielding rate of 82% at 60 kV and a shielding rate of up to 94% or more at 40% bismuth content. In this study, we confirmed that it was possible to produce a radiation shield that is lighter than the metal particle-containing filaments. Furthermore, that have been shield radiation by using HDPE + Bi filaments, and radiation in the medical and radiation industries. The possibility of using it as a shielding complex was confirmed. 용융적층 방식의 필라멘트에 대한 방사선의 차폐유무의 관한 연구가 최근 연구되어지기 시작하였지만 차폐능력을 가진 필라멘트는 국내에 판매되지 않고 있으며 관련 연구도 미비하다. 이에 본 연구는 고밀도 폴리에틸렌을 기지재로 하고 강화재로 비스무트를 선정하여 복합 필라멘트를 제작한 후 차폐능력을 평가하고 3D 프린트를 이용한 방사선 차폐 복합물질 개발의 기초자료를 제공하고자 한다. 고밀도 폴리에틸렌에 실효 원자번호가 83인 비스무트를 혼합하였고 비스무트의 함유량을 20 wt%, 30 wt%, 40 wt%로 조절하여 필라멘트를 제작하였다. 제작된 필라멘트는 ASTM의 평가방법을 이용하여 물성 및 차폐능력을 평가하였다. 비스무트 함유량이 증가할수록 밀도, 무게, 인장강도는 증가하였고 차폐능력이 우수해짐을 확인 할 수 있었다. 방사선 차폐능력 평가 결과 HDPE(80%) + Bi(20%)의 경우 60 kV일 때 82%의 차폐율을 보였으며 비스무트 함유량이 40% 일 때는 최대 94.57%이상의 차폐율을 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 HDPE + Bi 필라멘트를 사용하면 기존에 연구되어진 금속 입자 함유 필라멘트들보다 가볍고 방사선을 차폐할 수 있는 방사선 차폐체 제작이 가능하다는 것을 확인하였고 의료 및 방사선 산업에 있어 방사선 차폐 복합물질로서의 사용가능성을 확인하였다.

HDPE 관의 TEE 성형에 대한 유한요소해석

박용복,송두호 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2004 機械技術硏究 Vol.7 No.2

고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 파이프 중 TEE 성형 공정이 강소석 유한요소해석 툴인 DEFORM을 이용하여 해석되었다. 많은 HDPE 파이프 중 TEE는 주관을 가지관과 연결하여 온수의 유동방향을 변화시키는데 사용된다. HDPE 파이프는 온수의 온도를 유지하기 위한 절연재로서 사용된다. HDPE 파이프에 대한 TEE 성형과 맞대기 용접 공정은 기존의 압출용접 공정에 비해 용접부의 강도를 향상시키는 개성된 공정이다. 초기의 구멍 형상과 같은 설계 인자들이 실험과 해석을 통하여 얻어졌고, 실제 제조공정에 적용되었다. TEE forming process on HDPE(High Density PolyEthylen) pipe has been analyzed by using rigid plastic finite element analysis code. DEFORM. TEE of HDPE pipes is necessary to connect a main pipe with a branch pipe and change the flow direction of hot water. A HDPE pipe is used as insulator to maintain the temperature of hot water. TEE forming and butt welding process on a HDPE pipe is a updated process improving the strength of welding part compared to conventional extrusion welding process. The design parameters, such as an initial hole, shape have been obtained from the experiment and rigid-plastic finite element analysis, which is applied to the actual manufacturing process.

지중열교환기의 고밀도폴리에틸렌 배관 형상에 따른 열전달 성능 특성에 대한 수치해석적 연구

Kwesi Mensah,최종민(Jong Min Choi) 한국지열·수열에너지학회 2016 한국지열에너지학회논문집 Vol.12 No.4

A ground source heat pump (GSHP) system is recommended as a heating and cooling system to solve the pending energy problem in the field of air conditioning, because it has the highest efficiency. However, higher initial construction cost works as a barrier to the promotion and dissemination of GSHP system. In this study, numerical analysis on the characteristics of high density polyethylene (HDPE) pipe with spiral inside was executed. The heat transfer and flow characteristics of it were compared with those of a conventional smooth HDPE pipe. The heat transfer coefficient and pressure drop of the spiral HDPE pipe were higher than those of the smooth HDPE pipes at the same fluid flow rate. By decreasing the flow rate, the spiral HDPE pipe represented similar values of heat transfer coefficient and pressure drop to the smooth HDPE pipe. The lower flow rate of the spiral HDPE pipe comparing with it of the smooth HDPE pipe is estimated to reduce the length of the ground loop heat exchanger.

폴리에틸렌 플레저 보트의 구조설계에 관한 연구

조석수(Seok Swoo Cho) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集A Vol.36 No.12

플레저 선박은 주로 FRP(Fiber reinforced plastic)를 주재료로 제작되고 있으나 2000년대에 들어오면서 FRP 선체에 대한 환경오염 및 해양안전에 관한 법규 규제가 강화되고 있다. 즉, FRP는 재활용이 불가능하며 폐기시 자연에서 분해되는 데 100년이상 걸리는 매우 반환경적 특성을 가지고 있다. 일반 선체 재료로서는 강, 알루미늄, FRP를 제안하고 있으며 이에 따른 구조설계규격 및 재료설계강도를 제안하고 있다. 그러나 소형 선박에 적합한 염가 재료에 대한 연구는 전혀 진행되지 않고 있으며 단지 소형조선산업계에서 카누나 카약 선체를 폴리에틸렌을 이용하여 제작하여 판매하고 있다. 따라서 본 연구에서는 고밀도 폴리에틸렌을 이용하여 보트를 설계 및 제작하기 위하여 실적선을 기초로 선체의 선형을 완성한 뒤 ISO 12215-5의 소형 선체에 대한 구조설계기준을 적용하여 선체 치수를 결정하였다. Boat or yacht hulls are mainly built using FRP composite materials. FRP boat hull manufacturing has been restricted since 2000 under international regulations on ocean environment safety. FRP composite materials cannot be recycled and require more than 100 years to biodegrade. Therefore, alternatives to FRP have been proposed by many boat builders. Steel, aluminum, and FRP are commonly used as boat hull materials. Their design specifications are proposed as Korean register of shipping. However, the design specifications for inexpensive materials for a small boat have not yet been studied. Small shipbuilders manufacture and sell HDPE canoes or HDPE kayaks. In this study, a hull form was designed based on actual boats. The thickness of an HDPE boat hull was determined based on ISO 12215-5 structural design specifications.

38ft급 HDPE 파워보트 구조해석을 통한 선급별 하중 기준에 대한 비교 고찰

문병영(Byungyoung Moon),홍현진(Hyeonjin Hong),김대현(Dae-Hyeon Kim),이원민(Wonmin Lee),이상목(Sangmok Lee) 대한조선학회 2023 大韓造船學會 論文集 Vol.60 No.1

A Study on the Use of High Density Polyethylene Masks to Prevent Respiratory Infection in Magnetic Resonance Imaging

Joo-Seong Ko,Yeong-Gon Kwak,Eun-Sung Kim 대한자기공명기술학회 2021 대한자기공명기술학회지 Vol.31 No.1

혐기성소화에 의한 생분해성 플라스틱의 생분해능 검토

박정수(Jeong-Soo Park),주흥수(Hung-Soo Joo),류재영(Jae-Young Ryu),배재근(Chae-Gun Phae),전영승(Young-SeungJeon) 유기성자원학회 2002 유기물자원화 Vol.10 No.1

본 연구에서는 음식물쓰레기의 자원화방안으로 메 탄발효를 고려하여 메탄 발효과정 에서 음식물쓰레기와 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투가 투입 되었을 때 실제적으로 생분해성 플라스틱이 분해가 잘 이루어지며 생분해성플라스탁이 미생물의 활성 이나 분해 반응에 영향이 있는지를 연구하였다. 30%생분해성 플라스탁의 경우, 미생물에 의한 무게 감량에서 중온은 최 대 6%, 고온은 최대 10%밖에 분해가 되 지 않았다. 신장율은 중옹이 약 150%, 고온이 약 120%까지 감소하였으며, 인장강도에서 는 중옹이 약 180kgf!cm2, 고옹이 200kgf/cm2 정도 감소하였다. 대체로 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온혐기성 소화에서 중옹보다 많은 무게감소를 보였으며 HDPE계열보다는 LLD PE계열의 플라스틱 이 무게감량과는 상관없이 신장율과 인정-강도에서 많은 감소를 보였다. 100%생분해성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 8%, 고온은 최대 33%정도 감소가 있었다. 신장율은 중옹이 약 230%, 고온이 약440%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온이 약 380kgf/cm2, 고온이 400kgf/cm' 정도 감소하였다. 이러한 결과 30%생분해성 플라스틱은 음식물쓰레기전용봉투로의 사용이 부적합하며 100% 생분해성 플라스틱의 경우 음식물쓰레기 전용봉투로 사용이 가능하나 제품이 고가이기 때문에 경제적 부담을 줄일 수 있는 방법이 요구된다. This srudy is to esrimare rhar food wasre bags wirh biodegradable plastic the really decomposed by microorganism in composring wirh food wasre and to examinare how biodegradable plastic affects composring. 6 kinds of 30%, 4 kinds of 100% and 2 kinds of none biodegradable plasrics were used in d1is srudy. 1n 30% biodegradable plasrics rhe highest Degradarion rare is 6% in meso-condirion and 10% in thermal-condirion. Srain ar auto break decreased to 150% in meso-condirion and 120% in thermal-condirion. 5tress at max load were also reduced to 180kgf/cm' in mesocondirion and 200kgf/cm' in rhermaJ-condirion . Usually, LLDPE decreased larger rhan HDPE in physical characrerisrics but HDPE is higher in degradarion rare. 1n srain at auto break and srress ar max load 100% biodegradable plasriα declined to 230% and to 380kgf/cm' in meso-condirion and to 440% and to 400/cm' in rhermal-condirion respecrively. 100% biodegradable plasrics showed higher biodegradarion and decomposirion rhen 30%. They appεared clearly through 5EM observarion. As a resulr, ir was not appropriate to use 30% biodegradable plasrics as food waste bag because they were not decomposed perfectly. It is possible to use 100% biodegradable plasriα as ir but cost is too high. 50 developmem of rechnique is needed.

근위경골절골술(HTO)에 적용되는 X-band 플레이트의 경골틈새각(TGA)이 경골힌지의 인장강도에 미치는 영향

조문정(Moon-Jung Cho),황정훈(Jung-Hoon Hwang),한기봉(Gi-Bong Han),박종규(Jong-Kyu Park),김철웅(Cheol-Woong Kim) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.10

The mechanical behavior of polymeric materials, HDPE depends on both time and temperature. The study of deformation behavior at different strain rates is important in engineering design such as X-band plate. Because mechanical properties and deformation mechanisms are strongly dependent on the applied strain rate. Generally the deformation behavior of polymeric materials based on engineering stress-strain curve is complex because of highly inhomogeneous nature of plastic deformation in particular necking. Therefore we tried to determine about mechanical behavior of HDPE in this study. Normally, tensile, compression, and impact testing under various strain rates of polymeric materials have been trying to determine the mechanical behavior. Since a method of tensile test is easy to test, so it is often used to evaluation of it. We performed tensile test by various strain rates(1 to 500%/min) in order to appreciate viscoelastic behavior on increasing strain rate. Tensile stress-strain curve was induced from the data and then we marked the point of transition to calculate transition stress, strain, and modulus.

사용환경에서의 열 및 압력변화에 의한 해상부표의 성능변화에 관한 해석적 연구

김동주(Dongju Kim),박설현(Sulhyeon Park),홍터기(Terki Hong),이명규(Myungkyu Lee) 한국자동차공학회 2020 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2020 No.7