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다기능 콘크리트 제작을 위한 나노 물질 최적 분산 연구
성재범(Sung, Jae Bum),구도헌(Koo, Do Heon),소홍윤(So, Hong Yun) 한국콘크리트학회 2021 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.33 No.2
본 연구에서는 콘크리트 내에 나노 보강 재료(탄소 나노 튜브, 산화그래핀, 나노실리카)의 성능 발현을 위하여 최적의 분산 방법을 연구하였다. 혼합액의 용량, 팁의 크기, 초음파 인가 시간 등과 같은 다양한 분산 조건에 대하여 흡광도를 측정하였다. 나노 보강 재료의 분산도는 초음파 인가 시간이 늘어날수록 혼합액의 용량이 줄어들수록 증가하는 것으로 분석되었다. In this study, the optimal dispersion method was studied for the performance of nano-reinforced materials in concrete. Absorbance was measured for various dispersion conditions such as the volume of the mixed solution, the size of the tip, and the ultrasonic time. It was analyzed that the dispersion of the nano-reinforced material increased as the ultrasonic time increased and the volume of the mixed solution decreased.
농도비와 경화 온도를 이용한 고분자 기반 탄성 퓨즈 시스템 제작
성재범(J. B. Sung),소홍윤(H. Y. So) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
다양한 분야에서 유격이나 균열은 큰 재난의 전조 현상으로 관측이 되고 있다. 특히, 건축에서의 균열은 누수를 일으키고 심하면 붕괴의 전조증상으로 나타나기도 한다. MEMS 공정과 같이 정밀한 공정에서는 작은 유격과 균열도 제품의 질을 떨어뜨려 경제적 손실 및 많은 문제들을 야기시킨다. 이러한 균열이나 비틀림을 일정 거리가 유격 되거나 힘이 가해지면 알림을 줄 수 있는 장치가 필요하다. 본 연구에서는 폴리머의 경화온도와 농도를 조절하여 다양한 범위의 인장력에 반응할 수 있는 인장력 탄성 퓨즈를 제작하고자 한다. 폴리머 기반의 탄성 퓨즈는 유격 발생에 대하여 인장이 되다가 파단이 일어나게 되어 초기의 작은 유격 및 일정 길이 이상의 큰 유격도 관측이 가능하다. 인장력 탄성 퓨즈는 농도가 다른 폴리머의 계면에서 경화 온도에 따른 결합력 차이로 제작하며 이때 제작한 퓨즈는 경화 온도와 폴리머 농도의 순서에 영향을 받는 것을 확인하였다. 복잡하고 어려운 가공 없이 주변에서 쉽게 볼 수 있는 온도 조절기와 폴리머를 이용하여 쉽고 빠르게 제작할 수 있다. 또한, 원하는 크기로 가공할 수 있어 다양한 분야에서 적용이 가능하며 염해, 부식, 습윤 등과 같이 여러 오염에 노출된 환경에서 사용할 수 있다. 본 연구에서 제작된 인장력 탄성 퓨즈는 건축물에서 창문과 벽과의 유격이나 철로 간 유격에 대하여 알림을 줄 수 있는 퓨즈 시스템을 개발하고자 한다.
성재범(Jaebum Sung),이후민(Hoo Min Lee),윤길호(Gil Ho Yoon),소홍윤(Hongyun So) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
이 연구에서는 FDM 방식의 3D 프린팅 기술의 결함을 통해 연속적으로 접촉각이 바뀌는 폴리머 표면을 제작하였다. 추가적인 공정 없이 초소수성/소수성 특징을 가지는 하이브리드 표면을 구현하였다. 본 연구에서 제작한 하이브리드 표면은 면을 따라 흐르는 유체의 속력을 조절할 수 있었으며, 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 전망된다. In this study, a polymer surface with various contact angles was fabricated through defects of FDM-type 3D printing technology. Hybrid surfaces with superhydrophobic/hydrophobic characteristics were fabricated without additional processes. The hybrid surface was able to control the speed of the fluid flowing along the surface, and it is expected to be applicable in various fields.
다기능 콘크리트 제작을 위한 나노 물질 간 영향 분석 및 분산 최적화
성재범 ( Sung Jaebum ),구도헌 ( Koo Doheon ),소홍윤 ( So Hongyun ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.1
다기능 콘크리트 제작을 위하여 다양한 나노 물질들을 혼입한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 다양한 기능을 동시에 발현하기 위해서는 여러 나노 물질들을 한 번에 혼입하여 제작하는 방법이 필요하다. 그러나 나노 물질들을 혼입 시 균일한 분산도를 유지하는 것이 문제가 대두되고 있으며, 특히 콘크리트 강도 발현에 도움을 주는 탄소나노튜브와 나노 실리카를 이중 혼입 시 서로 얽혀 응집되는 현상이 나타났다. 이를 해결하기 위하여 두 물질과 반응성이 좋은 산화 그래핀을 첨가하여 분산도를 높이며 용매 내에서 안정한 상태를 유지시키는 것을 목표로 한다.