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강명환,Kang, Myung-Hwan 한국군사과학기술학회 2011 한국군사과학기술학회지 Vol.14 No.4
During navigation of warships, sonar domes have been damaged by collision with floating objects like logs. In order to analyze the damage of a sonar dome from collisions with a log, The analytical method and the numerical analysis using ABAQUS are performed. Throughout the analytical method, the mechanism of collision between a sonar dome and log is analyzed. To design a sonar dome, the numerical analysis for A type sonar dome and the B type sonar dome have done considering fluid loading effect around the sonar domes with normal and maximum speeds of the ship, respectively. The numerical analysis results of the A type sonar dome and the B type sonar dome are compared and analyzed.
폴리스티렌/다중벽 탄소나노튜브, 나노복합재료의 물리적 분산 방법에 따른 물성
강명환(Myung Hwan Kang),염효열(Hyo Yeol Yeom),나효열(Hyo Yeol Na),이성재(Seong Jae Lee) 한국고분자학회 2013 폴리머 Vol.37 No.4
라텍스 기법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/탄소나노튜브(CNT) 나노복합재료의 CNT 분산 방법에 따른 유변물성과 전기 전도도를 비교하였다. PS/ CNT 나노복합재룐느 PS 입자와 CNT를 분산시킨 후 동결건조하여 제조하였다. 본 연구에서는 화학적 개질시 나타나는 CNT의 고유 물성 저하를 방지하기 위하여 sodium dodecylsulfate(SDS)를 첨가하는 방법과 polyvinyl pyrrolidone(PVP)으로 CNT를 감싸는 방법의 물리적 분산법을 적용하였다. 라텍스 기범에 적용한 물리적 분산 방법은 CNT의 분산에 매우 효과적이었다. SDS를 첨가한 경우는 PVP로 감산 CNT를 사용하여 제조한 경우에 비해 나노복합재료의 유변물성의 증가폭이 낮은데 이는 저분자량인 SDS를 첨가로 인해 매트릭스의 물성이 감소하기 때문이다. CNT를 SDS로 분산시킨 나노복함재료와 PVP로 감싼 CNT를 사용한 나노복합재료의 전기적 임계점은 각각 0.23과 0.90wt%로 나타났다. PVP로 CNT를 감싼 경우가 전기 전도도 향상 효과가 낮은데 이는 감싸고 있는 절연성의 PVP가 CNT간의 전기적 연결을 억제하기 때문이다. The effect of CNT dispersion method on rheological and electrical properties of polystyrene/carbon nanotube(PS/CNT) nanocomposites via latex technology was compared. The nanocomposites were prepared through freeze-drying the dispersed suspension comprised of CNTs and PS particles. In this study, physical dispersion method, either sodium dodecylsulfate (SDS) addition or polyvinyl pyrrolidone (PVP) wrapping, was employed to prevent the deterioration of intrinsic properties of CNT caused by chemical modification. The physical method applied to latex technology was very effective in CNT dispersion. With SDS addition, the enhancement of rheological properties was low compared to PVP wrapping because the properties of matrix were deteriorated due to the incorporation of low molecular weight SDS. The electrical percolation threshold of PS/SDS-stabilized CNT and PS/PVP-wrapped CNT nanocomposites was 0.23 and 0.90 wt%, respectively. The enhancement of electrical conductivity was low in the case of PVP wrapping because the non-conducting PVPs wrapped around CNT restricted the electrical connection between CNTs.
라텍스 입자 크기가 폴리스티렌/탄소나노튜브 나노복합재료의 유변물성 및 전기적 물성에 미치는 영향
강명환(Myung Hwan Kang),노원진(Won Jin Noh),이성재(Seong Jae Lee) 한국고분자학회 2011 폴리머 Vol.35 No.5
라텍스 기법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 나노복합재료의 라텍스 입자 크기에 따른 유변학적, 전기적 물성을 고찰하였다. 나노복합재료는 무유화제 유화중합과 분산중합으로 합성한 단분산 PS입자에 MWCNT를 초음파 분산시킨 다음 동결건조 과정을 거쳐 제조하였다. PS/MWCNT 나노복합재료는 MWCNT 함량이 증가할수록 점차 네트워크 구조를 형성하여 저장 탄성률, 복소 점도 및 전기 전도도가 급격하게 증가하였다. MWCNT 함량에 따른 저장 탄성률 및 복소 점도 증가 효과는 라텍스 입자 크기가 큰 경우 더욱 뚜렷하였다. 입자 크기에 따른 전기적 물성은 MWCNT 함량에 따라 상이한 경향을 보여 주었는데, 함량이 적은 경우 작은 입자로 제조한 나노복합재료가 높은 전기 전도도를 보여 주었으나 함량이 증가할수록 큰 입자의 경우가 높은 값을 보여 주었다. The effect of latex particle size on rheological and electrical properties of latex-blended polystyrene (PS)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites was investigated. Monodispersed PS particles synthesized either by emulsifier-free emulsion polymerization or by dispersion polymerization were mixed with MWCNTs under ultrasonication, and freeze-dried to prepare the nanocomposites. As the MWCNT content increased, storage modulus, complex viscosity and electrical conductivity were substantially increased. The increase of storage modulus and complex viscosity was higher for larger PS particles. The effect of particle size on electrical properties was different depending on MWCNT content. With lower MWCNT content, the nanocomposite prepared by smaller PS particles showed higher electrical conductivity, but the opposite result was given as the content increased.
선체진동신호를 이용한 3차원 수중방사소음 패턴 산출에 대한 수치해석 연구
이종주(Jong-Ju Yi),강명환(Myung-Hwan Kang),한승진(Seung-Jin Han),배수룡(Soo-Ryong Bae),김재호(Jae-Ho Kim),정우진(Woo-Jin Jung) 한국소음진동공학회 2014 한국소음진동공학회 논문집 Vol.24 No.10
In this study, a numerical estimation method for 3D underwater radiated noise pattern using hull vibration and total acoustic power of the vibrating structure in the far-field is proposed. The underwater radiated noise pattern is known to be predicted using the vibration signals and radiation efficiency of each surface patch. But it is very difficult to know radiation efficiency of each surface patch which is one of important factors to calculate the 3D underwater radiated noise pattern. Instead of using radiation efficiency of each patch, the underwater radiated noise level is modified with the total acoustic power of the vibrating structure. The suggested estimation method for underwater radiated noise pattern is discussed with numerical model.
고내상 에멀젼 중합법으로 제조한 폴리스티렌/탄소나노튜브 미세기공 발포체의 모폴로지 및 전기 전도도
노원진(Won Jin Noh),강명환(Myung Hwan Kang),이성재(Seong Jae Lee) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.5
고분자 발포체에 전도성을 부여하기 위하여 고내상 에멀젼 중합법을 활용하여 폴리스티렌/탄소나노튜브 미세 기공 발포체를 제조하였다. 본 연구에서는 고내상 에멀젼의 안정성과 중합된 미세기공 발포체의 전기 전도도를 향상시키기 위하여 탄소나노튜브의 개질, 계면활성제의 함량 및 분산 시간에 따른 영향을 고찰하였다. 탄소나노튜브는 분산이 용이하도록, 분산상인 수상에는 산처리 및 계면활성제로 분산하여 사용하였고 연속상인 유상에는 유기 작용기로 표면 개질하여 사용하였다. 탄소나노튜브의 분산성은 제조한 발포체의 전기 전도도 차이로 확인할 수 있었다. 계면활성제로 분산한 미처리 탄소나노튜브를 수상에 첨가한 경우 전기 전도도 향상에는 효과적이었지만 약간 수축된 형상의 발포체가 제조되었다. 유기 개질한 탄소나노튜브를 유상에 첨가한 경우 안정한 발포체를 얻을 수 있었으나 전기 전도도 향상에는 한계가 있었다. Polystyrene/carbon nanotube (CNT) microcellular foams were prepared to have electrically conductive properties via high internal phase emulsion polymerization. In this study, we have investigated the effects of surface modification of CNT, surfactant content and dispersion time to improve the stability of emulsion and the electrical conductivity of foam. Acid treatment and a surfactant were used to effectively disperse CNTs in the aqueous phase. In the organic phase, CNTs were used after a surface modification with organic functional groups. The degree of dispersion of CNTs was estimated by the electrical conductivity of resultant microcellular foams. With raw CNTs dispersed with the surfactant in the aqueous phase, substantial conductivity increase was observed but the foams were slightly shrunk. The foams prepared with organically modified CNTs dispersed in the organic phase showed stable cell morphology without shrinkage, but displayed limitation to improve the conductivity.
계면활성제가 라텍스 블렌딩 폴리스티렌/단일벽 탄소나노튜브 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성에 미치는 영향
이성재(Seong Jae Lee),강명환(Myung Hwan Kang),노원진(Won Jin Noh),우동균(Dong Kyun Woo) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.3
폴리스티렌(PS)/단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 나노복합재료를 라텍스 기술로 제조하여 계면활성제(SDS) 첨가에 따른 SWCNT의 분산 정도와 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성을 고찰하였다. 나노복합재료는 단분산 PS 입자에 SDS를 첨가한 SWCNT 분산액을 혼합한 후 동결건조하여 제조하였다. SDS 함량이 증가함에 따라 나 노튜브의 분산성이 향상되어 나노복합재료의 저장 탄성률과 복소 점도는 증가하지만, 지나치게 증가시킨 경우에는 저분자량의 SDS로 인해 감소하는 결과를 보여주었다. 전기 전도도는 SDS를 첨가함에 따라 급격히 향상된 후 큰 변화를 보이지 않았다. 이는 나노튜브의 분산성 향상에 의한 전기 전도도 증가와 SDS 도포에 의한 SWCNT의 전 기 전도도 저하의 경쟁에 의한 것으로 추론된다. SDS를 SWCNT 함량의 2배로 첨가한 경우가 나노복합재료의 전 기 전도도 및 사용 물성 향상에 최적 조건이었다. 이 경우 전도성을 부여하는 SWCNT의 임계 함량은 1 wt% 이하에 서 나타났다. Polystyrene/single-walled carbon nanotube (PS/SWCNT) nanocomposites were prepared by latex technology and the effect of surfactant (SDS) on nanotube dispersion, rheological and electrical properties was investigated. The nanocomposites were prepared through freeze-drying after mixing PS particles and aqueous SWCNT/SDS suspension. As the SDS content increased, the storage modulus and complex viscosity of the nanocomposites were increased due to enhanced dispersion of nanotubes, but if the content excessively increased, the modulus and viscosity began to decrease due to low molecular weight of SDS. The electrical conductivity sharply increased with the addition of SDS, and then did not show significant changes. This result is speculated to be the competition between the increased dispersion of nanotubes and the deterioration of electrical conductivity by SDS adsorption. An optimal ratio of SDS to SWCNT for improving electrical conductivity and end-use properties was 2. With this ratio, the electrical percolation threshold of SWCNT was less than 1 wt%.
정우진(Woo-Jin Jung),강명환(Myung-hwan Kang),이종주(Jong-Ju Lee),전재진(Jae-Jin Jeon) 한국소음진동공학회 2013 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.10
Underwater radiated noise is the key in acoustic stealth performance of modern naval ships. The underwater radiated noise predicted by the hull vibration with radiation efficiency cannot give the information of radiation pattern which is essential to the analysis of detection possibility by enemy and to improve the operational performance of the naval ship. The radiation pattern of underwater radiated noise is able to be obtained with radiation efficiency and radiation direction coefficient. In this paper, a new method to extraction the radiation efficiency and radiation direction coefficient is suggested and proved with the simulation and experiment by using cylindrical shell of 70cm diameter in air