SNS를 활용한 스마트 도시농업 관리시스템

백영민 ( Yeong-min Baek ),김인호 ( In-ho Kim ),박진형 ( Jin-hyeong Park ),박원창 ( Won-chang Park ),공동환 ( Dong-hwan Kong ),신승중 ( Seung-jung Shin ),류대현 ( Dae-hyun Ryu ) 한국정보처리학회 2012 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.19 No.2

도시 농업은 도시 과밀로 인한 긴장을 완화시키고 환경과 생태 보전, 경관을 아름답게 꾸미고 색다른 도시문화 형성에 기여도 할 수 있는 다원적인 기능을 제공한다. IT분야에서는 비닐하우스나 옥상녹화 등의 다양한 도시녹화 분야에서 솔루션들을 제공하게 되는데, 규모에 따라 다르지만, 비용이 많이 들어간다는 단점을 가지게 된다. 본 논문에서는 SNS 플랫폼을 저비용의 관리 플랫폼으로 활용할 뿐 아니라 사람들이 텃밭이나 옥상 정원을 통해 공감할 수 있도록 해주는 스마트 농장 관리 시스템을 설계하고 구현하였다.

열 성형 온도 및 시간에 따른 탄소섬유 강화 재활용 PET 복합재료의 계면 및 기계적 물성 비교

백영민 ( Yeong-min Baek ),신평수 ( Pyeong-su Shin ),김종현 ( Jong-hyun Kim ),박하승 ( Ha-seung Park ),권동준 ( Dong-jun Kwon ),박종만 ( Joung-man Park ) 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.3

탄소섬유 강화 복합재료는 가볍고, 우수한 물성을 가지고 있기 때문에 그 수요는 급격하게 증가되고 있다. 그에 따라, 탄소섬유 강화 복합재료의 기지로 재활용이 가능한 열가소성 수지를 사용한 복합재료 연구를 많이 진행하고 있다. 본 연구에서는 재활용 PET를 이용하여 재활용 복합재료에 대한 활용성 평가를 하였다. PET는 음료수 병으로 활용되는 폐기물을 수집하여 PET 필름을 제조하는 과정을 거쳤으며, PET 필름을 제조하기 위한 성형 온도와 시간의 차이에 따른 기계적 물성을 비교하여 최적의 성형온도와 시간을 분석하였다. 이를 바탕으로 재활용 PET 필름과 탄소섬유 매트를 이용하여 CF/PET 복합재료를 최적으로 성형하기 위한 변수를 관찰하였다. 성형 조건에 따른 기계적 물성을 굴곡시험으로 확인하였고, PET 필름이 탄소섬유 매트 내에 함침 되는 정도를 단면 사진으로, 그리고 계면 성질을 층간전단강도로 평가하였다. 궁극적으로 최적의 기계적 물성을 가지는 CF/PET 복합재료를 성형하기 위한 성형 조건이 270℃와 5분임을 확인했다. Currently, since carbon fiber reinforced plastics (CFRPs) are lightweight and have excellent physical properties, their demand has increased dramatically. Many works have studied the CFRPs based on recycled thermoplastics. In this study, the applicability of recycled composite was evaluated using recycled polyethylene terephthalate (PET). PET was collected from waste materials used in beverage bottles and processed to produce PET films. Optimal thermoforming temperature and time were analyzed by comparing the mechanical properties with forming temperature and time difference for producing PET films. CF mat and PET film were used to determine the suitable parameters for the optimum thermoforming of CF/PET composites. The mechanical properties of each thermoforming condition were verified by bending test. The degree of impregnation of the PET film into the CF mat was evaluated by cross-sectional photographs, whereas the interfacial properties were evaluated by interlaminar shear strength (ILSS). Ultimately, it was confirmed that the thermoforming condition for forming the CF/recycled PET composites yielding the optimal mechanical and interfacial properties was at 270°C for 5 minutes.

형상기억 복합재료

이상관,엄문광,백영민,Lee, Sang-Gwan,Eom, Mun-Gwang,Baek, Yeong-Min 재료연구소 2002 機械와 材料 Vol.14 No.4

열처리된 Pine/탄소섬유 복합재료의 기계적 및 계면물성 향상을 위한 최적 조건

신평수,김종현,박하승,백영민,권동준,박종만,Shin, Pyeong-Su,Kim, Jong-Hyun,Park, Ha-Seung,Baek, Yeong-Min,Kwon, Dong-Jun,Park, Joung-Man 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.4

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. The brittle nature in most FRP composites is accompanying other forms of energy absorption mechanisms such as fibre-matrix interface debonding and ply delamination. It could play an important role on the energy absorption capability of composite structures. To solve the brittle nature, the adhesion between pines and composites was studied. Thermal treated pines were attached on carbon fiber reinforced polymer (CFRP) by epoxy adhesives. To find the optimum condition of thermal treatment for pine, two different thermal treatments at 160 and $200^{\circ}C$ were compared to the neat case. To evaluate mechanical and interfacial properties of pines and pine/CFRP composites, tensile, lap shear and Izod test were carried out. The bonding force of pine grains was measured by tensile test at transverse direction and the elastic wave from fracture of pines was analyzed. The mechanical, interfacial properties and bonding force at $160^{\circ}C$ treated pine were highest due to the reinforced effect of pine. However, excessive thermal treatment resulted in the degradation of hemicellulose and leads to the deterioration in mechanical and interfacial properties.

탄소나노튜브/아교 접착제를 이용한 돌침대용 목재 샌드위치 복합재의 계면, 열적 및 방수특성 증가

김종현,권동준,신평수,백영민,박하승,문선옥,박종만,Kim, Jong-Hyun,Kwon, Dong-Jun,Shin, Pyeong-Su,Baek, Yeong-Min,Park, Ha-Seung,Moon, Sun-Ok,Park, Joung-Man 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.4

Animal glue, a water-soluble adhesive, has been used historically for high-performance traditional furniture despite the disadvantage of weakness against moisture. Many scientists studied the ways to improve water resistance of animal glue. Improvements on the interfacial, thermal, and water resistance properties of wood sandwich composites (WSC) was studied with carbon nanotube (CNT) wt% in animal glue. Real-time temperature of WSC was measured after WSC was heated with increasing CNT wt%. Lap shear test was performed to determine the interfacial properties of wood and animal glue with CNTs. Water resistance properties of animal glue were determined by lap shear test using specimens dipped in water and the results were compared with the dry case. Hydrophobicity of animal glue by static contact angle was correlated with the variation of lap shear test. Interfacial, thermal, and water resistance properties for animal glue were improved with properly added CNTs. 아교는 수용성을 띄는 접착제로, 이 특징에 의해 물에 약하다는 단점에도 불구하고 전통적인 고가구에 많이 사용되어 왔다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 도입에 따른 아교의 계면특성 및 열적특성 그리고 방수특성 개선에 대한 연구를 진행하였다. 탄소나노튜브의 비율이 증가함에 따라 아교를 이용하여 접착한 돌침대용 목재 샌드위치 판 상부의 실시간 온도측정을 진행하였다. 나무와 아교접착제 간의 계면특성의 변화를 알아보기 위하여 랩 전단 실험을 실시하였고, 습도가 높아짐에 따라 물성이 약해지는 아교의 단점을 개선하기 위하여 탄소나노튜브를 도입에 따른 아교의 방수특성이 개선되는지 대한 실험을 진행하였다. 랩 전단시편을 물에 담근 후 랩 전단 실험을 진행하여 기존의 결과와 비교하여 차이가 얼마나 나는지 비교하였다. 이를 증명하기 위하여 물과의 정적 접촉각을 이용해 탄소나노튜브의 함량에 따른 아교접착제의 소수성 정도를 비교하였다. 실험결과 아교 접착제에 탄소나노튜브를 도입으로 계면특성, 열적특성 및 방수특성이 개선되었다.

기지재의 가교밀도에 따른 유리섬유 복합재료의 염수노화 후 계면 및 기계적 물성

신평수 ( Pyeong-su Shin ),김종현 ( Jong-hyun Kim ),백영민 ( Yeong-min Baek ),박하승 ( Ha-seung Park ),권동준 ( Dong-jun Kwon ),박종만 ( Joung-man Park ) 한국복합재료학회 2018 Composites research Vol.31 No.5

복합재료 기지재의 화학적 조성을 다르게 했을 때 염수처리 후 복합재료의 상태 및 물성을 파악하였다. 기지재는 2가지 종류의 에폭시 기지재와 3가지 종류의 경화제(아민계, 산 무수물계, 그리고 아마이드계) 이용하여 기지재의 유연성을 조절하였다. 각 복합재료에 염수 가속화 실험을 위해 염화나트륨 6 wt% 조건에 60℃ 가하여 0, 15, 30일 처리하였다. 처리 후에 복합재료의 단면적을 관찰하였고, 기계 및 계면 평가를 실시하였다. 아민계를 이용한 복합재료의 가교밀도, 기계 및 계면 물성이 가장 좋은데 반해, 수분흡수율은 가장 작은 것을 확인하였다. 이는 물분자가 유리섬유와 다른 가교밀도의 에폭시 기지재간의 계면으로 침투가 어렵기 때문이다. 이는 복합재료가 염수에 잘 견딜 수 있는 요인으로 작용할 수 있다. Condition and properties of composites with different chemical structure of epoxy matrix were observed after saline solution treatment. Epoxy was used as matrix and the flexibility was controlled by using 2 typed-epoxies and 3 types hardeners (amine, acid anhydride and amide). Saline water treatment was conducted with 6 wt% NaCl solution at 60℃ for 0, 15, and 30 days. Cross section was observed and interfacial and mechanical and properties was evaluated. Amine type exhibited the highest crosslinking density and mechanical and interfacial properties whereas water absorbance was lowest. It is because that the water molecules can be hardly penetrate into the epoxy matrix or the interface between epoxy and glass fiber and it leads to saline water resistance of composites.

복합재료용 흑연/종이 센서의 최적제조조건 및 감지능 평가 연구

박하승 ( Ha-seung Park ),신평수 ( Pyeong-su Shin ),김종현 ( Jong-hyun Kim ),백영민 ( Yeong-min Baek ),박종만 ( Joung-man Park ) 한국복합재료학회 2018 Composites research Vol.31 No.2

종이에 연필을 이용하여 선을 그리는 연필 선 종이 센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 센서로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. PDPS의 특성에 기반을 두는 3가지 다른 종이에 대한 감지 효과를 비교하였다. 시편은 4B 연필을 평지(A4), 화선지, 한지에 선을 그어 제작하였으며 구리선과 연필 선간의 전기 접점을 향상시키기 위해 실버 페이스트를 사용하였다. FT-IR 스펙트럼 분석으로 PDPS에 대한 3 종이의 화학적 구조가 유사하고 광학현미경으로 각 종이의 조밀도를 비교하였다. 3 종이의 인장 강도의 통계적 평가로부터, A4가 PDPS에 가장 적합하다는 것을 확인하였다. 선을 그린 횟수에 따른 종이의 두께 변화를 통해 그리는 횟수의 최적 조건을 확인하였으며 복합재료의 반복 압축 실험을 통해 압축력의 변화를 PDPS로 관측하였다. PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 물성을 비교적 예측할 수 있었다. A new study was carried out to utilize a pencil drawing paper sensor (PDPS), which drew a line using a pencil on the paper, as a sensor. The sensing effect on 3 different papers based on the properties of PDPS was compared. The specimens were prepared by drawing 4B pencils on plain (A4), Hwasun, and Han papers. The silver paste was used to give good electrical contacts of the copper wires and the pencil drawn line. The chemical structures of 3 papers for PDPS by FT-IR spectrum analysis were similar and the comparative compact states of each paper were observed by optical microscope. From statistical evaluation of tensile strength using 3 papers, plain paper was chosen to be best for the PDPD. The optimum drawing number of PDPD was determined by changing the thickness of the paper with the drawing number. Electrical resistance (ER) with graphite on 3 different papers were compared. The changes in compression was observed through cyclic compressive test of composite materials, it was possible to predict the degree of strain sensing under compressive test. It leads to expectation of properties.

산 무수물계 및 아민계 경화제를 이용한 열경화성 에폭시 섬유 제조 및 물성

신평수 ( Pyeong-su Shin ),김종현 ( Jong-hyun Kim ),박하승 ( Ha-seung Park ),백영민 ( Yeong-min Baek ),권동준 ( Dong-jun Kwon ),박종만 ( Joung-man Park ) 한국복합재료학회 2016 Composites research Vol.29 No.6

흔히 사용되는 고분자는 다양한 형태로 제조되고 있다. 더 나아가, 나일론, 아라미드와 같은 연속적인 고분자 섬유가 최근에 제조되고 있다. 이번 실험에서 에폭시를 이용하여 고분자 섬유를 제조하였다. 비스페놀-A 타입의 에폭시가 사용되었고, 아민계 및 산 무수물계 경화제가 사용되었다. 에폭시 형상을 유지하기 위해 단계적 승온방식을 이용하여 에폭시 섬유를 경화했다. 계면접착력을 확인하기 위하여 두 섬유에 대한 상대적인 표면에너지를 수정된 정적 접촉각 방식으로 확인하였다. 인장실험을 통하여 기계적인 실험을 실시하였다. 인장실험 후에 파단형태가 경화제에 따라 달라지는 것을 확인하였다. 아민계 경화제를 사용한 에폭시 섬유의 경우 인장강도가 183 MPa로 70 MPa인 산 무수물계 경화제를 사용한 에폭시를 사용한 에폭시 섬유보다 더 좋은 것을 확인하였다. Commonly-used polymers are manufactured as versatile forms. Furthermore, continuous polymer fibers are recently manufactured using nylon or aramid fiber. One of common epoxy was also used to make polymer fibers. Bisphenol-A type was used as base epoxy whereas amine and anhydride were used as hardeners. Epoxy fibers was cured by stepping up the temperature to maintain the shape of epoxy fiber. Surface energy was measured to confirm the degree of interfacial adhesion by modified static contact angle method. After mechanical properties were measured via fiber tensile test, the evaluation of fiber fracture was proceeded. Tensile strength of epoxy fiber using amine type hardener was higher as 138 MPa than anhydride case as 70 MPa. Fractured surface exhibited different failure patterns at the cross-section.

경화제의 분자량에 의한 가교밀도 차이에 따른 복합재료의 계면 물성 및 RTM 성형성에 미치는 영향

박하승 ( Ha-seung Park ),신평수 ( Pyeong-su Shin ),김종현 ( Jong-hyun Kim ),백영민 ( Yeong-min Baek ),권동준 ( Dong-jun Kwon ),박종만 ( Joung-man Park ) 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.3

유리섬유(GF) 강화 복합재료는 금속에 비해 경량화의 장점으로 인해 기체 부품 산업의 높은 성장률과 방산 산업의 발전으로 수요는 증가되고 있으며 제품의 형태를 다양하게 제작할 수 있는 RTM 공정으로 산업적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 경화제의 분자량에 의한 가교 밀도 차이에 따라 변화되는 RTM의 성형성과 복합재료의 기계적 물성 및 계면 물성의 차이를 관찰하고자 하였다. 이를 위해 동일한 에폭시를 사용하였으며 유사한 화학 구조의 경화제를 이용하였다. 시편은 RTM 공법으로 제작하였으며 기지의 특성을 알아보기 위해 점도 측정 및 기지 주입시간을 측정하였다. 유리 섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성을 실험하여 굴곡 강도를 측정하였으며 계면 물성을 평가하기 위해 층간전단강도(ILSS)와 계면전단강도(IFSS)를 측정하였다. RTM 공정 시 기지의 점도에 의해 섬유의 함침정도에 따라 복합재료의 섬유 무게 분율(wt %)은 변화되고 이에 따라 유리섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성의 차이가 확인되었다. Demand of glass fiber reinforced composites (GFRC) increased with developing aircraft and defense industries using resin transfer molding (RTM) process to produce complex product. In this research, wetting, interfacial, and mechanical properties were evaluated with different Cross-linking Density by Molecular Weight of Hardener. Epoxy resin as matrices was used bisphenol-A type and amine-type hardeners with different molecular weight. Specimens were manufactured via RTM and wetting property of resin and glass fiber (GF) mat was evaluated to viscosity of epoxy and injection time of epoxy matrix. Mechanical property of GFRC was determined via flexural strength whereas interfacial properties were determined by interlaminar shear strength (ILSS) and interfacial shear strength (IFSS). The difference in mechanical property depends upon the fiber weight fraction (wt %) of GFRC by RTM as well as the different Molecular Weight of Hardener.

루테늄촉매 활성정도에 따른 유리섬유/폴리다이사이클로펜타다이엔 복합재료의 기계 및 계면물성 변화

신평수 ( Pyeong-su Shin ),김종현 ( Jong-hyun Kim ),백영민 ( Yeong-min Baek ),박하승 ( Ha-seung Park ),권동준 ( Dong-jun Kwon ),박종만 ( Joung-man Park ) 한국접착및계면학회 2018 접착 및 계면 Vol.19 No.1

루테늄촉매는 대기중에 노출되었을 때, 촉매활성정도가 떨어지게 된다. 루테늄 촉매의 촉매 활성변화를 대기노출 일수에 따라 표면장력방법을 이용하여 정량적으로 확인하였다. 각 대기노출일수에 따른 루테늄 촉매를 이용하여 DCPD 중합 후 기계 및 계면물성변화를 확인하였다. 희석제와 10:1로 섞인 루테늄 촉매를 대기 중에 노출 시킨 후 각 일수에 따라 색깔 관찰하였다. 윌헴리 및 PTFE를 이용하여 표면장력을 구하고 이를 촉매활성 정도와 연관시켰다. 각 촉매를 이용하여 DCPD를 중합시키는 데 발열량을 실시간으로 측정하였다. 경화 후 p-DCPD에 대하여 인장강도를 측정하여 물성감소 정도를 확인하였다. 또한, 유리섬유 간 마이크로드롭렛 풀 아웃 실험을 통하여 계면물성 또한 파악하였다. 표면장력방법을 통하여 촉매활성 정도를 확인하였을 때, 4일까지는 33 dyne/cm로 안정적이었지만, 6일 이후로 표면장력이 34 dyne/cm 이상 증가하는 것을 확인하였고, 이는 촉매의 산화와 연관시킬 수 있었다. 기계적 물성 확인하였을 때, 인장강도 및 계면강도 또한 6일 (인장강도: 38 MPa. 계면전단강도: 26 MPa) 까지는 안정적이었지만 10일 (인장강도: 15 MP. 계면전단강도: 3 MPa) 이후로 물성이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다. At ruthenium (Ru) catalyst was exposed from the atmosphere, the degree of catalyst activation decreased. The change of catalyst activity with the number of days of exposure to air for the Ru catalyst was confirmed using the surface tension method quantitatively. Mechanical properties and surfactant change after polymerization by DCPD using Ru catalyst for each air exposure day was evaluated. The Ru catalyst mixed with a dilution agent was exposed in the air and color was monitored for each day. Surface tension was measured using Wilhelmy and PTFE and associated with different catalyst activities. Heat was measured in real time during polymerizing DCPD with Ru catalyst. After polymerization, tensile strength was measured for p-DCPD and the change of material property was measured. Interfacial properties were also evaluated via microdroplet pull-out tests between glass fiber and p-DCPD. The surface tension was stable until the 4 days (33 dyne/cm) whereas the surface energy increased at the 10 days (34 dyne/cm), which could be correlated with oxidation of the catalyst. Tensile property and interfacial shear strength (IFSS) was also stable until the 4 days (tensile strength: 38 MPa and IFSS: 26 MPa) whereas the mechanical property decrease at 10 days (tensile strength: 15 MPa and IFSS: 3 MPa) dramatically.