폐기물을 이용한 콘크리트의 새로운 시도

유성원,서정인 한국콘크리트학회 2002 콘크리트학회지 Vol.14 No.5

나노 분말 타겟을 사용하여 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 제작된 ITO 박막의 투명전도 특성

유성원,안정선,김화민 한국물리학회 2005 새물리 Vol.51 No.5

ITO films were deposited on glass substrates by using rf-magnetron sputtering method and a powder with nano sized particles. A mixed In$_2$O$_3$ and SnO$_2$ nano powder with a composition ratio 90 :10 wt.\% was calcined at 1,000 $^\circ$C in air for 2 hours and was used as a target. For the ITO (n-ITO) films deposited from this nano powder target, the electrical, the optical and the microstructural properties were investigated. These results were also compared to those of ITO (m-ITO) films prepared using a powder with micron sized particle. The n-ITO films deposited at room temperature in pure Ar gas were amorphous and showed a low resistivty of 3.7 $\times$ 10$^{-4}$ $\Omega \cdot$cm and a high average transmittance over 85 \% in the visible range. The resistivity and the transmittance were more enhanced than those of m-ITO films with microcrystalline structures. The enhanced electrical and optical properties are believed to be attributed to the greatly reduced surface roughness of the n-ITO films. We expect ITO films deposited by using a nano powder target to show more enhanced electrical and optical properties, the surface roughness, the densites, and the adhesions to substrate in comparison with those deposited by using micron powder-target. 나노 분말 타겟을 사용하여 고주파 마그네트론 스퍼터링 방법에 의한 ITO (n-ITO)박막을 성막하였다. 스퍼터용 타겟은 나노 입자로 구성된 In$_2$O$_3$ 와 SnO$_2$ 의 분말을 90 : 10 wt.\%로 혼합하여, 1200 kg$\cdot$weightN/cm$^2$의 압력으로 압착한 후, 1,000 $^\circ$C에서 2시간 동안 소결하여 제작하였다. 성막된 ITO 박막들에 대해서는 전기적 및 광학적 특성과 표면미세구조 특성을 조사하고, 그 결과들을 기존의 마이크론 크기의 분말 타겟으로부터 성막된 ITO (m-ITO) 박막과 비교하였다. 상온의 순수한 Ar 가스 분위기에서 성막된 n-ITO 박막은 비정질 구조를 가지며, 3.9 $\times$ 10$^{-4}$ $\Omega \cdot$cm의 비저항을 나타내는데, 이는 미세결정 구조로 성막되는 m-ITO 박막의 비저항보다 약간 낮은 값으로 나타났다. 또한 n-ITO 박막은 동일한 두께를 갖는 m-ITO 박막에 비해 가시광 영역에서의 투과도 역시 약간 향상될 뿐만 아니라, 광학적 띠 간격 (optical band gap)과 굴절률도 약간 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같은 n- ITO 박막의 향상된 전기적 특성과 광학적 특성은 n-ITO 박막이 m-ITO 박막에 비해 현저하게 개선된 표면조도 (surface roughness)와 밀접한 관계가 있음을 보여준다.

초고강도 콘크리트 바닥판과 역T형 강재 합성보의 휨 성능 평가

유성원,조창빈,최광호 한국구조물진단유지관리공학회 2016 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.20 No.1

In this paper, when the composite beam is made with UHPC deck and steel girder, the steel girder takes the form of the inverted-T shapewithout top flange because of high strength and stiffness of UHPC deck. There is no evaluation by experiment and analysis about the shear connectorbehavior on the web of steel girder and flexural behavior of inverted-T shape composite beam. By this reason, this study compares between experimentand analysis by using tension softening model of UHPC on the basis of flexural test results of 16 members considering compressive strength of UHPC,spacing of stud and thickness of deck as variables. The results of tensile strength of UHPC by inverse analysis were 6.57 MPa(in case of 120 MPa) and9.57 MPa(in case of 150 MPa). In case of the test members with small stud spacing, the results of analysis and test were close clearly, and the test memberswith thick deck and low UHPC compressive strength also similar, but effects were small. As it compared between analysis and experiment totally,the results of analysis and experiment agree well. So the tension softening model of UHPC is reasonably reflected on the real behavior of compositebeam of UHPC. 본 논문에서는 UHPC 바닥판과 강재 거더를 이용하여 합성보를 구성할 때, UHPC 바닥판의 높은 강도와 강성으로 인하여 합성보구성 시에 강재 거더의 상부 플랜지를 없앤 역T형 거더를 적용하고자 하였다. 그러나 현재까지 강재 복부에 설치되는 전단연결재에 대한 거동,역T형 강거더 합성보의 휨거동 특성 등은 실험 및 이론적으로 평가된 적이 거의 없는 실정이다. 이를 위하여 UHPC 압축강도, 전단연결재 간격및 바닥판 두께 등을 변수로 하는 역T형 거더와 UHPC바닥판 합성보 16개의 휨거동 실험결과를 근간으로 하여 실험결과와 UHPC의 인장연화거동을 고려한 재료모델 해석결과를 비교하였다. 역해석에 의한 인장연화곡선에서 UHPC의 인장강도는 6.57 MPa(120MPa의 경우) 및 9.57MPa(150MPa의 경우)를 나타내고 있으며, 전단연결재 간격이 좁을수록 실험결과와 해석결과가 명확하게 근접하는 겻으로 나타났으며, 바닥판 두께가 두꺼우며 UHPC 압축강도가 작을수록 동일한 경향이나, 이 영향은 다소 작은 것으로 나타났다. 따라서 실험결과와 해석결과를 종합적으로 비교하면, UHPC 합성보의 실험결과와 해석결과는 비교적 잘 일치하고 있으므로 재료 실험으로부터 산정된 인장연화곡선은 UHPC의실제 거동을 합리적으로 반영한다고 판단된다.

다중 파워모드 설정에 의한 무선센서 네트워크 노드의 전력절감

유성원,이재흠,조경록,장영조 대한전자공학회 2019 전자공학회논문지 Vol.56 No.9

무선 센서노드는 배터리를 사용함으로서 제한된 리소스를 가지고 있으므로 저 전력 기술을 통한 배터리 수명 증가가 가장 큰 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서노드가 휴면상태에서 보다 적은 에너지를 소모하는 전력 관리 방안을 제안한다. 먼저 기존의 무선 센서노드에서 전력관리모드인 Sleep-Idle-Run에서 소모되는 전력량과 시간을 통해 소모될 에너지 값을 분석한다. 본 논문에서는 Five-states power mode를 제안하여 센서노드의 통신 스케줄에 따른 적정 에너지 소모량을 지정하여 노드의 전력을 감소한다. 결과로 노드의 통신 스케줄을 고려하여 각 노드의 전력모드 변환을 나타내고, 그에 따른 에너지 소모 값을 얻는다. 실제로 구동 가능한 Mica2 노드를 사용했을 때 소비될 에너지는 기존보다 약 70% 감소하였다. 특히, 제안한 방법은 통신의 빈도가 낮거나 짧은 패킷 데이터를 가진 무선 센서 네트워크 노드에서 보다 더 유용하게 전력절감을 기대할 수 있다. Wireless sensor nodes have limited resource by using batteries, which is why increasing battery life through low power technology is a major issue. We propose a power management system that leads to less energy consumption in sleep state than the conventional power management systems used in wireless sensor nodes. We analyze the amount of power consumed in Sleep-Idle-Run mode which is a power management mode in a wireless sensor node. To reduce the power for sensor node, we build up five-states power mode designating proper energy consumption according to sensor node's communication schedule. We evaluate the proposed method on a test bench Mica2. As a result, the power is consumed 70% lower than that of the conventional method. Especially, the proposed method can be achieved a large power consumption reduction in a wireless sensor network node with a long sleep mode or short packet data.

하이브리드 콘크리트 보수재료로 보수된 흄관의 휨 거동 평가

유성원,최영철 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.23 No.6

In this study, we developed a repair material incorporating PVA powder resin and nylon fiber into cemented carbide used in the existing field to improve adhesion performance and water tightness with existing concrete. Flexural behavior evaluation was performed. The main experimental variables were PVA powder resin, nylon fiber mixing rate and damage type, and performance tests were conducted to evaluate compressive strength and flexural behavior after repairing materials. It was found that all formulations fully satisfied the required performance of the repair material. The flexural strength test results of the repaired tube specimens showed that the performance of the repaired materials was maximized when the nylon fiber was added and the PVA powder was added in an appropriate amount. The flexural behavior of all the specimens showed the flexural behavior of the structural members with a low rebar ratio, suggesting that the amount of iron wire in the domestic fume pipe was somewhat insufficient. That is, it was confirmed that the amount of reinforcement of the steel wire was somewhat small, so that the concrete was cracked before the behavior of the concrete and the steel wire reached the extreme state, and the concrete was immediately destroyed beyond the tensile strength of the concrete. 본 연구에서는 기존콘크리트와의 부착성능 및 수밀성을 향상하기 위해 기존의 현장에서 사용하는 초속경 시멘트에 PVA 분말수지, 나일론 섬유를 혼입한 보수재료를 개발하고 개발된 보수재료로 보수된 흄관의 보수 후 휨거동 평가를 수행하였다. 주요 실험변수는 PVA 분말수지, 나일론 섬유 혼입률 및 손상유형이며, 성능 실험으로는 압축강도와 보수재료 후 휨거동평가를 수행하였으며 개발된 보수재료는 PVA 분말수지 혼입량이 증가할수록 압축강도가 감소하는 경향이 나타났으며, 모든 배합에서 보수재료의 요구 성능을 충분히 만족하는 것으로 나타났다. 보수된 관 시험체들의 휨강도 실험결과, 나일론 섬유를 혼입하고 PVA분말을 적정량을 첨가하여야 보수재료의 성능이 최대가 되는 것으로 나타났다. 모든 시험체들의 휨거동은 다소 철근비가 작은 구조부재에서 나타나는 휨거동 양상을 보이는 것으로 나타나, 국내의 흄관에 배근되는 철선량이 다소 부족함을 추정할 수 있었다. 즉, 철선의 배근량이 다소 적어 콘크리트와 철선의 거동이 극한상태에 도달하기 전에 콘크리트에 균열이 발생되고 곧바로 콘크리트의 인장강도를 초과하여 파괴되는 것을 확인할 수 있었다.

크기효과가 고려된 철근콘크리트 휨 부재의 최소철근비 제안

유성원,허윤 한국안전학회 2010 한국안전학회지 Vol.25 No.6

In according with concrete structural design standard, it is common designing flexure reinforcement concrete to induce tension failure. So reinforcing ratio is limited to inducing tension failure. And maximum reinforcing ratio is regulated to protecting concrete compression strength caused by over reinforced building. Minimum reinforcing ratio is also limited in designing standard to protecting brittle failure as extremely using less reinforcing bar. But in minimum reinforcing ratio it is extremely conservative or it is sometimes impossible to induce stable tension- failure because they are depending on yield failure and experienced method and concrete designing standard strength. Therefore the purpose of the present paper is to evaluate the flexural behavior of minimum steel ratio of reinforced concrete of beams and to propose the guide-line of eguation of minimum steel ratio by performing static flexural test of 16 beams according to size effect, number of steel, yielding stress of steel, and concrete compressive strength which are presumed effective variables. From experimental results, the equation of minimum steel ratio was newly proposed considered size effect.

비소성 시멘트 콘크리트의 역학적 거동에 대한 실험 연구

유성원,민경완 한국건축시공학회 2012 한국건축시공학회지 Vol.12 No.1

클링커 대신 고로슬래그, 폐인산석고, 폐석회 등의 산업부산물을 이용하여 비소성시멘트를 제조하면 산업부산물 재활용, 클링커 제조를 위한 에너지 감소, CO2저감으로 인한환경오염문제 및 생산원가 저감 등의 장점이 있다. 이러한이유로 본 연구에서는 비소성 시멘트 콘크리트의 역학적 거동실험을 수행하여 비소성 시멘트 콘크리트의 탄성계수, 응력-변형률 관계를 제안하였다. 또한 철근비, 압축강도를 변수로 9개의 구조 시험체를 제작하였으며, 그 실험 결과 비소성 시멘트 콘크리트의 휨 및 전단 거동 경향은 일반 콘크리트 부재와 크게 차이나지 않는 것으로 나타났다. If cement could be manufactured with industrial byproducts such as granulated blast furnace slag, phosphogypsum,and waste lime rather than clinker, there would be many advantages, including the maximization of the use of these industrial byproducts for high value-added resources, the conservation of natural resources and energy by omitting the use of clinker, the minimization of environmental pollution problems caused by CO2 discharge, and the reduction of the production cost. For this reason, in this study, mechanical behavior tests of non-sintered cement concrete were performed, and elasticity modulus and stress-strain relationship of non-sintered cement concrete were proposed. Nine test members were manufactured and tested according to reinforcement ratio and concrete compressive strength. According to the test results, there was no difference between general cement concrete and non-sintered cement concrete in terms of flexure and shear behavior.

슬래그와 콘크리트

유성원 한국콘크리트학회 2012 콘크리트학회지 Vol.24 No.6

비소성 시멘트 콘크리트의 휨 거동에 관한 연구

유성원,남은용,이상준,황선복,소양섭,김재신 한국안전학회 2012 한국안전학회지 Vol.27 No.2

If cement can be manufactured with industrial byproducts such as granulated blast furnace slag,phosphogypsum, and waste lime instead of clinker, there would be many advantages, including maximum use of these industrial byproducts for high value-added resources, conservation of natural resources and energy by omitting the use of clinker, minimized environmental pollution problems caused by CO2 discharge, and reduction of the production cost. By this reason, in this study, mechanical behavior tests of non-burnt cement concrete were performed, and elasticity modulus and stress-strain relationship of non-burnt cement concrete were proposed. 6 test members were manufactured and tested according to reinforcement ratio and concrete compressive strength. By the test results, there was no difference between ordinary concrete and non-burnt cement concrete of flexural behavior. In order to verify the proposed non-burnt cement concrete model, nonlinear analytical model was derived by using strain compatibility method. By the results of comparison between test results, ordinary concrete model and proposed model, The proposed model well predicted the flexural behavior of non-burnt cement concrete

IP 이슈 - 중국의 역습 짝퉁 이미지 벗고 지재권 대국 꿈꾼다

유성원,Yu, Seong-Won 한국발명진흥회 2011 發明特許 Vol.36 No.7