시차주사열량계를 이용한 진공백 성형 프리프레그의 경화 거동 연구

현동근,이병언,신도훈,김지훈 한국복합재료학회 2020 Composites research Vol.33 No.2

The cure kinetics of carbon fiber-reinforced prepreg for Vacuum Bag Only(VBO) process was studied by differential scanning calorimetry (DSC). The total heat of reaction (ΔHtotal = 537.1 J/g) was defined by the dynamic scanning test using prepregs and isothermal scanning tests were performed at 130oC~180oC. The test results of isothermal scanning were observed that the heat of reaction was increased as the temperature elevated. The Kratz model was applied to analyze the cure kinetics of resin based on the test results. To verify the simulation model, the degree of cure from panels using different cure cycles were compared with the measurement. The simulation model showed that the error against the experimental value was less than 3.4%. 본 연구에서는 시차주사 열량계(differential scanning calorimetry, DSC)를 이용하여 진공백 성형 공정에 사용되는 탄소 섬유 프리프레그의 경화 거동을 연구하였다. 프리프레그를 이용한 동적주사 시험을 통해 전체 발열량(ΔHtotal = 537.1 J/g)을 측정하였고, 130oC~180oC에서 등온주사 시험을 실시하였다. 등온주사 시험의 결과는 온도가 올라감에 따라 발열 반응이 증가되는 것을 확인하였다. 시험 결과를 토대로 수지의 경화 거동을 분석하기 위하여 Kratz 모델을 적용하였다. 서로 다른 경화 사이클로 제작된 평판의 경화도를 경화 예측 모델과 실험값을 비교하였다. 경화 예측 모델은 실험값 대비 3.4% 이하의 오차율을 보여 결과가 잘 부합하는 것을 확인하였다.

가속노화에 따른 BKNO₃의 아레니우스 동역학 상수

장승교(Seung-gyo Jang),김준형(Joon-hyung Kim),류병태(Byung-tae Ryu),황정민(Jungmin Hwang) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

시차 주사 열량계를 이용하여 BKNO₃ 화약의 아레니우스(Arrhenius) 동역학 상수인 활성화 에너지와 Pre-Exponential Factor를 구하였다. 기존의 방법과 달리 고온 가속 노화와 DSC를 병행하여 보다 정밀한 활성화 에너지를 구하였고 열 유속의 적분값을 비교하여 저장 온도에 따른 분율을 구하였다. 이를 통하여 수명 예측을 위한 BKNO₃ 화약의 가속노화 시험 조건을 제시하고 열 가속노화에 관한 의미를 재고하였다. Arrhenius kinetic constants, the activation energy and the pre-exponential factor, of energetic material BKNO3 are estimated using Differential Scanning Calorimetry(DSC). Different from the conventional way, the activation energy was estimated more precisely through DSC aging trial, and the consumed fraction by heat was calculated by comparing the integration of heat flow. We suggested the condition of accelerated aging test for the energetic material BKNO₃ and reconsidered the meaning of the thermal accelerated aging.

산화 그래핀을 혼입한 나노 콘크리트의 열 성능에 관한 실험적 연구

안성권,방춘석,강윤석,신윤지,설유강 한국콘크리트학회 2024 콘크리트학회논문집 Vol.36 No.3

지구 온도가 산업화 시기 이전보다 1 °C 이상 올라갔는데 설상가상으로 여름철 도심지에서의 상승 폭은 도시열섬현상 때문에 이보다 더 크다. 이 때문에 여름철 에어컨 사용이 일상적인데 문제는 막대한 전력 사용에 따른 온실가스 배출이다. 따라서 탄소 중립 및 도시열섬현상 완화를 위해서는 되도록 에너지 사용을 줄일 수 있도록 단열 성능이 우수한 건설재료를 사용해야 한다. 본 논문은 수분을 흡수하는 나노소재의 특성을 이용해 콘크리트의 열 성능을 개선하는 방안의 타당성을 평가하기 위해 수행한 실험의 과정 및 결과를 기술한다. 평판열류계를 이용해 0.08~0.24 %의 산화 그래핀을 혼입한 나노콘크리트 시편의 열 성능을 평가했다. 관련 국제표준에 따라 데이터를 분석해 열전도율을 산정했고 열확산율 방정식을 이용해 이를 검증했다. 나노콘크리트의 열전도율은 1.5~1.9 W/m°C였고 일반콘크리트의 열전도율은 2.4~2.5 W/m°C였다. 이것은 일반콘크리트에 비해 나노콘크리트의 열전도율이 20~40 % 감소했음을 시사한다. 또한 시차주사열량계를 이용해 승온에 따른 열출입을 측정했다. 일반콘크리트는 75 °C 부근까지만 열을 흡수했지만, 나노콘크리트는 최대 약 100 °C까지 열을 흡수했다. 이것은 일반콘크리트에 비해 나노콘크리트의 흡열량이 더 컸음을 보여주는 것이다. 본 논문은 산화 그래핀 혼입량이 증가함에 따라 열전도도는 감소했고 흡열량은 증가했음을 보여준다. 본 논문은 분자동역학 시뮬레이션 등의 수치해석 및 개선된 친수성 표면 작용기를 활용한 분석실험 등 후속 연구도 제안한다. The Earth’s temperature has risen more than 1 °C since the pre-industrial era, with an even more significant increase in urban areas during the summer due to the urban heat island effect, making air conditioning a common practice. However, there is a significant problem with the huge power consumption and subsequent greenhouse gas emissions associated with air conditioning. Therefore, to achieve carbon neutrality and mitigate the urban heat island effect, it is essential to use materials with good insulation properties to reduce energy consumption. This paper describes the process and results of experiments conducted to evaluate the feasibility of improving the thermal performance of concrete using moisture-absorbing nanomaterials. The thermal performance of nanoconcrete specimens with 0.08~0.24 % graphene oxide admixture was assessed using the hot disk transient plane source method. The thermal conductivity was calculated according to relevant international standards and verified using the thermal diffusivity equation. The thermal conductivity of nanoconcrete was found to be 1.5~1.9 W/m°C, while that of conventional concrete was 2.4~2.5 W/m°C, suggesting a 20~40 % reduction in thermal conductivity for nanoconcrete compared to conventional concrete. Additionally, differential scanning calorimetry was used to measure heat exchange during heating. While conventional concrete absorbed heat only up to about 75 °C, nanoconcrete absorbed heat up to approximately 100 °C, indicating a higher heat absorption capacity compared to conventional concrete. This work demonstrates that the thermal conductivity decreased, and the heat absorption increased with increasing graphene oxide content. The work also proposes further research, including numerical analysis using molecular dynamic simulations and experimental analysis using improved hydrophilic surface functional groups.

시차주사열량계를 이용한 폴리머 복합소재의 첨가제 혼합특성 분석

오동욱(Dong-Wook Oh),송찬호(Chan Ho Song),김욱중(Ook Joong Kim) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.11

Evalutation of thermal performance using phase change material plaster panel for building energy saving

Seunghwan Wi(위승환),Jongki Lee(이종기),Sumin Kim(김수민) 한국태양에너지학회 2017 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.4

밀폐용기 생산을 위한 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 고속사출 적용에 관한 연구

문성준(S. J. Moon),금영탁(Y. T. Keum),이평찬(P. C. Lee),정수진(S. J. Jeong) 한국소성가공학회 2012 한국소성가공학회 학술대회 논문집 Vol.2012 No.5

다이슬라이드식 사출성형을 통한 플라스틱 밀봉용기 성형에 관한 연구

문성준(Seongjoon Moon),이평찬(Pyoungchan Lee),정수진(Soojin Jeong) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2012 No.5

Die slide injection as eco-friendly manufacturing process marvelously reduces the cost and time in processing plastic sealed container because they can simplify the conventional process through eliminating additional process. However, the high-speed injection of resin-seal-molding in the die slide injection invokes undesired shape defects, which can be extremely minimized by die correction or process parameter control. In this study, the process parameters of the injection molding are optimized by using CAE analysis and Taguchi method. The process variables are optimized by using the L₁?(or L?)orthogonal array and smaller-the-better characteristics of the Taguchi method. In addition, according to two kind of polypropylene and one kind of polyethylene, results of experiments were compared by measuring as the analyzing experiments. Consequently, the applicability of the Die slide injection was confirmed.

수지밀봉공정을 위한 고속사출에서 다양한 폴리머수지의 특성에 관한 연구

정수진(Soo-Jin Jeong),문성준(Seong-Joon Moon),정선경(Sun-Kyoung Jeoung),이평찬(Pyoung-Chan Lee),문주호(Juho-Moon) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11

Die slide injection marvelously reduces the cost and time in processing plastic products because they can simplify the conventional process through eliminating additional process. However, this process must resolve some defects like whitening, resin infiltration, blowhole, resin overflow, etc. In addition to, secondary injection process(Resin-Seal-Molding) occur in the high-speed injection. In this study, the process parameters of the injection molding are optimized by using the finite element method and Taguchi method. The injection molding analysis is simulated by employing the Moldflow insight 2010 code and the 2nd injection is by adopting the Multi-stage injection code. The process parameters are optimized by using the L9 orthogonal array and smaller-the-better characteristics of the Taguchi method that was used to produce an airtight container(coolant reservoir tank) from polypropylene(PP) and polyethylene(PE). Meanwhile, the optimum values are confirmed to be similar in 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance(ANOVA). Moreover, according to materials (Two kinds of PP, one kind of PE) were compared by measuring the material properties (TGA: Thermo Gravimetric, DSC: Differential Scanning Calorimetry, IR: Infrared Ray). In this way, the applicability of the Die slide injection was confirmed.

가속노화에 따른 BKNO₃의 아레니우스 동역학 상수 분석

장승교(Seung-gyo Jang),김준형(Jun-hyung Kim),류병태(Byung-tae Ryu),황정민(Jung-min Hwang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회지 Vol.20 No.4

Arrhenius kinetic constants, the activation energy and the pre-exponential factor, of energetic material BKNO₃ are estimated using Differential Scanning Calorimetry (DSC). Different from the conventional way, the activation energy was estimated more precisely through DSC aging trial, and the consumed fraction by heat was calculated by comparing the integration of heat flow. We suggested the condition of accelerated aging test for the energetic material BKNO₃ and reconsidered the meaning of the thermal accelerated aging.