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표면저항형 ITO 필름 센서의 표면처리 공정에 관한 연구
김동준(Dongjun Kim),안상수(Sangsu An),이창한(Changhan Lee),조영지(Youngji Cho),한민철(Mincheol Han),배찬영(Chanyoung Bae),전준수(Junsu Jeon),송유진(Yujin Song),장지호(Jiho Chang),하윤수(Yun-Su Ha),박재진(Jae-Jin Park),이문진(Moonjin Lee 한국물리학회 2024 새물리 Vol.74 No.1
표면저항의 변화를 이용하여 수중 유해화학물질 농도를 측정할 수 있는 센서를 금속산화물 나노입자 필름을 이용하여 제작하고 표면처리 공정에 의한 센서 성능의 변화를 연구하였다. 필름 인쇄에 사용한 유기 바인더의 표면 잔류에 의한 영향에 주목하여 필름과 센서의 물성 변화를 관찰하였다. 잔류 바인더를 제거하기 위하여 기존의 소결 공정에 세척 공정을 추가로 도입하여 세척 시간에 따른 ITO:CB 필름의 물성 변화를 관찰하였고, 표면처리 시간을 최적화하였다. 세척 시간을 증가시킴에 따라 센서 응답이 개선됨을 확인하였고 양호한 센서 동작을 확보하기 위한 최적의 표면처리 조건을 결정하였다. A sensor that can measure the concentration of harmful chemicals in water using changes in surface resistance was fabricated using a metal oxide nanoparticle film, and the changes in sensor performance due to surface treatment processes were investigated. The influence of the surface residue of the organic binder used for film printing was focused on, and the changes in the properties of the film and sensor were observed. To remove the residual binder, a cleaning process was additionally introduced to the existing sintering process, and the changes in the properties of the ITO:CB film were observed according to the cleaning time, and the surface treatment time was optimized. It was confirmed that the sensor response improved as the cleaning time increased, and the optimal surface treatment conditions were determined to ensure good sensor operation.
셀프 프리스트레싱 스터럽으로 보강된 철근콘크리트 보의 전단거동 예측
지상원 ( Ji Sangwon ),연영모 ( Yeon Yeongmo ),홍기남 ( Hong Kinam ),한민철 ( Han Mincheol ),정병은 ( Jung Byungeun ) 한국복합신소재구조학회 2022 복합신소재구조학회논문집 Vol.13 No.5
본 논문은 철계형상기억합금(Fe-SMA) stirrup으로 전단보강된 철근콘크리트 보의 전단거동을 예측하기 위한 해석적 연구이다. 전단거동 예측을 위해 변형률 적합조건 및 하중 평형조건을 만족하는 휨해석이 수행되었으며, 이후 수정압축장이론(MCFT)에 기반한 전단해석이 수행되었다. 부재의 처짐을 계산하기 위해 휨 및 전단에 의해 발생된 처짐이 모두 고려되었다. 제안된 해석모델의 검증은 Ji et al.(2022)의 실험결과를 비교하여 수행되었다. 비교결과 제안된 해석모델과 실험결과의 극한하중, 극한하중 시 처짐의 오차는 평균 4.77%, 6.62%로 Fe-SMA Stirrup으로 전단보강된 철근콘크리트 보의 전단 거동을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다. An analytical study is conducted to predict the shear behavior of reinforced concrete beams strengthened with Fe-based shape memory alloy (Fe-SMA) stirrup. To predict the shear behavior, flexural analysis that satisfies the strain distribution condition and force equilibrium condition was performed, followed by shear analysis based on the modified compression field theory. To calculate the deflection of the member, both the flexural and shear deflection were considered. The proposed analysis model was verified by comparing the experimental results of Ji et al. (2022). As a result of the comparison, the errors of deflection under ultimate load and ultimate load of the proposed analytical model and experimental results were on average 4.77% and 6.62%, respectively, indicating that the shear behavior of reinforced concrete beams strengthened with Fe-SMA stirrup was predicted relatively accurately.
이중연 ( Lee Joongyeon ),홍기남 ( Hong Kinam ),이정풍 ( Lee Jeongpung ),한민철 ( Han Mincheol ) 한국복합신소재구조학회 2021 복합신소재구조학회논문집 Vol.12 No.1
본 논문은 증기이송튜브를 이용한 현장경화 보강튜브 삽입공법(Cured in placed pipe, CIPP)의 성능을 평가하기 위한 실험적 연구이다. 연구를 위해 증기이송튜브를 이용하여 CIPP 라이너 시편 및 CIPP 라이너로 보수된 콘크리트관 실험체를 제작하였다. CIPP 라이너 시편을 이용하여 단ㆍ장기 휨특성을 평가하였으며, 단기 휨특성 시험변수로 시점으로부터 떨어진 거리를 고려하였다. 단기 휨거동 평가결과 CIPP 라이너의 휨강도 및 휨탄성계수는 ASTM 기준에서 제시하고 있는 휨강도 및 휨탄성계수의 197%, 154% 수준으로 우수한 단기 구조 성능을 보이는 것으로 나타났다. 또한 시점부로부터 떨어진 거리와 CIPP 라이너의 단기 휨특성은 큰 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 장기 휨거동 시험내용을 이용하여 1차원 회귀분석을 실시한 결과 50년 경과 후 CIPP 라이너의 휨 탄성계수는 초기 휨탄성계수의 87.8%로 우수한 장기 구조 성능이 나타났다. 이 후 CIPP 라이너로 보수된 콘크리트관 실험체의 외압강도시험을 실시하였다. 외압강도시험 변수로 보수 유ㆍ무 및 시점으로부터 떨어진 거리를 고려하였다. CIPP 라이너로 보수된 콘크리트관의 외압강도는 보수되지 않은 콘크리트관에 비해 초기균열 하중은 16.8%, 최대하중은 7.7% 증가한 것으로 나타났다. 외압강도 시험결과 시점으로부터 떨어진 거리와 외압강도는 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 이는 실험체 제작시 증기이송튜브를 이용하여 CIPP 내부 모든 구간에서 균일한 경화온도를 확보할 수 있었기 때문으로 판단된다. This paper presents an experimental study to evaluate the performance of the cured-in-place pipe (CIPP) method, using a steam transfer tube. For the study, CIPP liner specimens and concrete pipe specimens, which were repaired with the CIPP liner, were fabricated using a steam transfer tube. The short-term and long-term flexural characteristics were evaluated using the CIPP liner specimens. As a result of short-term flexural behavior evaluation, there was no significant correlation between the distance away from the starting point and the short-term flexural characteristics of the CIPP liner. As a result of long-term flexural, after 50 years, the flexural modulus of the CIPP liner was 87.8% of the initial flexural modulus. The external pressure strength test of the concrete pipe specimens repaired with the CIPP liner was conducted. As a result of the external pressure strength test, no correlation was noted between the distance away from the starting point and the external pressure strength. This result shows that a uniform curing temperature could be secured in all sections inside the CIPP liner by using the steam transfer tube when the test specimens were manufactured.