nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 연구는 기존의 양접법(field grafting) 기반 유경접목법과 개선된 거접법(bench grafting) 기반 유경접목법의 묘목 활착률 및 각각 생산된 묘목의 등급(상·중·하품) 비율과 묘목 생산 시 단순 수익률을 비교·분석하여 효율적인 접목방법을 제시하기 위해 실시되었다. 2년 간 평균 접목활착률은 각각 기존 유경접목법 30.3%, 개선 유경접목법 77.1%로 나타나 개선방법의 묘목활착률이 2배 이상 높았다. 생산된 묘목 등급은 기존 유경접목법의 경우, 상·중·하품의 비율이 2:3:5, 개선 유경접목법은 3:4:3으로 나타나 개선방법의 '상품' 및 '중품' 묘목 비율이 20% 가량 증가한 것으로 확인되었다. 투입비용 대비 판매수익으로 효율성을 계산한 결과, 기존 유경접목법 1.08, 개선 유경접목법 1.59로 개선방법의 수익률이 약 1.5배 높은 것으로 나타났다. 따라서 개선된 거접법 기반 유경접목법은 적은 비용으로 고품질의 접목묘 생산이 가능할 것으로 판단됨에 따라 효율적인 묘목생산 및 보급으로 고품질 과실생산을 통한 생산자의 소득향상에 크게 기여될 것으로 사료된다.

This study investigates bench grafting (BG) and field grafting (FG) in walnut by comparing the graft take rate, grade ratio, and simple earning rate using a conventional method. The mean grafting-take rate of the BG was 30.3% while that of FG was 77.1%. The quality of grafted seedlings is classified as good, fair, and poor. The quality grade ratio of FG seedlings is 3:4:3 (good:fair:poor) while the grade ratio of BG seedlings is 2:3:5. Field grafting resulted in 20% more good and fair seedlings than the BG method. As a result of calculating the earning rate with the sales income versus the input cost, FG has 1.5 times higher earning rate than BG. In summary, FG could be an alternative to conventional epicotyl grafting because it produced high-quality seedlings and increased productivity due to its high graft-take rate and earning rate.

(게재일: 2020.06.30)
산림작업은 비정형화된 작업 환경(날씨, 지형)에서 신체의 반복적인 동작 등으로 인하여 근골격계 질환에 취약하다. 특히, 조림목의 원활한 생장을 위해 실행하는 풀베기와 칡덩굴제거 작업은 여전히 많은 인력이 투입되고 있으며, 이 작업자세에 대한 인간공학적 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 OWAS (Ovako Working Posture Analysis System) 분석방법을 이용하여 예초기를 이용한 풀베기 작업과 낫·손톱을 이용한 칡덩굴제거 작업의 신체부담을 정량적으로 평가하였다. 또한 작업자세 위험도 지수(Postural risk index: PRI)를 통하여 산림작업의 위험 정도를 분석하였다. 풀베기와 칡덩굴제거 작업원에 대한 작업자세를 분석한 결과, 칡덩굴제거작업의 작업자세 위험성이 풀베기작업에 비해 통계적으로 더 높은 수준을 보였다. 칡덩굴을 제거하는 작업 과정 중에서 다리에서는 두 다리를 구부리는 자세와 무릎 꿇는 자세의 비율이 높게 나타나기 때문에 근골격계에 부정적 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이 연구결과는 풀베기와 칡덩굴제거 작업원의 작업부하 및 근골격계 질환을 저감하는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

A forest operation is considered as one of the riskiest environments for the development of musculoskeletal disorders because operators are exposed to harmful environmental conditions such as rough terrain, inclement weather, and poor working postures. In weed and kudzu removal operations, manual application is still common in Korea. In this study, we evaluated the ergonomic conditions of weed and kudzu removal in regeneration forests and the associated risk of musculoskeletal disorders. The risk of musculoskeletal disorders was evaluated using the Ovako Working Posture Analysis System and postural risk index. Postural risk was significantly higher for kudzu compared with weed removal operations. This suggests that kudzu removal operations must be improved to decrease postural risk.

(게재일: 2020.06.30)
두메닥나무 (Daphne pseudomezereum var. koreana)는 강원도, 전라북도, 경상도의 고산지대에 분포하는 한국 자생종이다. 최근 자생지가 축소되어 개체 수가 급격히 줄어들고 있어 멸종위기종으로 지정되었다. 두메닥나무의 추출물은 화장품 등에 유용한 소재로 이용되나 식물체의 번식 효율은 매우 낮은 실정이다. 본 연구는 두메닥나무의 유전자원 보존과 생물소재로 활용을 위해 대량증식법을 확립하고자 하였다. 온실에서 자란 두메닥나무의 액아를 포함한 줄기절편을 생장이 우수했던 WPM 배지를 기본 조성으로 하여 BA와 GA 를 혼용 처리한 4가지 배지에서 기내줄기의 정단의 유무에 따른 줄기생장과 신초유도를 비교하였다. 두메닥나무는 정아가 포함된 절편체는 BA 8μM + GA 8μM 조성에서 줄기생장이 가장 우수하였으며, 정아가 존재하지 않을 때 BA 8μM + GA 8μM 조성에서 신초유도가 가장 우수하였다. 반면 발근유도는 NAA 1μM, NAA 5μM, NAA 10μM 조성 모두 발근이 발생하지 않은 대신 잎과 줄기가 생장하여 효과가 없는 것으로 나타났다.

Daphne pseudomezereum var. koreana is native to Korea and is distributedin Kangwon-do, Jeollabuk do, and Gyeongsang-do. This economically valuable species has experienced a dramatic decrease in natural habitat due to climate change and is difficult to cultivate. In this study, we investigate a mass propagation method for D. pseudomezereum through in vitro culture and genetic resource preservation.WPM medium was better than the MS medium for shoot growth. As a result, we compared the shoot number and length of apical (W/AP) and non-apical shoots (W0/AP) with BA and GA treatments in WPM medium. Their shoots and length grew well in both BA 8ìM + GA 8ìM-treated apical shoot and without-apical shoot. NAA did not effectively induce rooting of the in vitro plantlet.

(게재일: 2020.06.30)
오리나무림은 우리나라를 비롯한 동아시아의 습지림을 구성하는 대표적인 임분으로 예전에는 산지, 하변, 배후습지, 그리고 충적 저지 등 다양한 서식환경에서 비교적 흔하게 분포하고 있었으나, 다양한 토지이용과 서식지의 건조화 등의 영향으로 최근에는 보기 드문 식물군락 중의 하나로 여겨지고 있다. 본 연구는 우리나라 산지습지에 자연적으로 분포하고 있는 오리나무림의 군락생태학적 특성을 파악하여 향후 그 체계적 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공하는 데 있다. 전국 66개 지소의 오리나무림을 대상으로 ZM학파의 식물사회학적 방법과 이원지표종분석(TWINSPAN)을 병용하여 군락 유형을 분류한 결과, 모두 8개 단위 유형 (쪽동백나무형, 들메나무-병꽃나무형, 참조팝나무형, 콩제비꽃형, 꼬리조팝나무-물봉선형, 왕미꾸리광이형, 진퍼리새형, 그리고 상수리나무-생강나무형)이 구분되었으며, 2개 군락, 4개 아군락, 그리고 8개 변군락(variant)의 식생단위 체계로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 군락유형별 생태적 특성(구성종의 총피도(/100㎡), 중요치, 상재도, 생활형 조성, 종다양성 지수, 군락유사도 그리고 지표종 등)을 비교하였다.

Alder (Alnus japonica) forests are representative of the wetland in East Asia, including Korea. In the past, alder forests were relatively common in various habitats such as mountains, riversides, back marshes, and alluvial plains. However, this plant community has recently become rare due to increasingly arid habitats and the influence of various land uses. In this study, we identify the synecological characteristics of alder (A. japonica) forests distributed naturally in the mountainous wetlands of Korea and provide basic data for their systematic conservation and management in the future. Based on vegetation survey data collected from 66 alder forests, community types were classified using the methods of the Zürich-Montpellier School of Phytosociology and two-way indicator species analysis. There were eight community types: Styrax obassia, Weigela subsessilis-Fraxinus mandschurica, Spiraea fritschiana, Viola verecunda, Impatiens textori-Spiraea salicifolia, Glyceria leptolepis, Molinia japonica, and Lindera obtusiloba-Quercus acutissima. These community types constituted a vegetation unit hierarchy of two communities, four subcommunities, and eight variants. In addition, the ecological characteristics of each community type were compared (including total coverage per 100 square meter, importance value index, constancy class, life-form composition, diversity indices, community similarity coefficient, and indicator species).

(게재일: 2020.06.30)
우리나라는 비교적 지진에 대해 안전한 지역으로 인식되고 있었다. 그러나 최근 경주와 포항에서 발생한 지진으로 인한 시설물에 상당한 피해가 발생함에 따라 이미 건축된 구조물의 유지, 보수에 관한 관심이 높아지고 있다. 따라서 기존 구조물에 적용 가능한 제진기술에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 그러나 제진기술은 강한 지반 운동으로 인한 장치의 손상으로 인하여 성능 저하의 문제점이 있다. 최근 이러한 문제를 해결하기 위해, 가새 부재에 응력을 제거함으로써 자동복원이 가능한 초탄성 형상기억합금을 적용하는 연구가 이뤄지고 있다. 따라서 본 연구에서는 초탄성 형상기억합금을 적용한 비좌굴 가새 부재를 활용하여 자동복원 프레임 구조물을 구성하고 비선형 동적 해석을 통하여 초탄성 형상기억합금의 재료적 우수성과 구조물의 내진성능을 평가 및 검증하였다.

Korea was recognized as a relatively safe area for earthquake. However, due to considerable damage to facilities caused by the earthquake in Gyeongju and Pohang, interest in the maintenance and repair of structures is increasing. So interest in vibration damping technology applicable to existing structures is also increasing. However, vibration damping technology has a problem in that its usability is reduced due to damage of the damping device when a strong earthquake occurs. Recently, in order to solve such a problem, study is being conducted to apply a superelastic shape memory alloys (SSMA) capable of recentering bracing. Therefore, in this study, nonlinear dynamic analysis is performed to evaluate the seismic performance of the buckling-restrained braced frame (BRBF) applied SSMA to bracing.

(게재일: 2020.08.01)
적층복합재는 면내 방향의 물성은 우수하지만 두께 방향의 물성이 취약하여 굽힘, 비틀림하중이 가해질 때 층간 분리(Delamination) 현상이 쉽게 나타난다. 층간 분리 현상을 지연하는 복합재의 두께 방향 물성 보강법으로는 Z-pinning, Stitching, Tufting 등이 있으며, 대표적으로 Z-pinning과 Stitching 공법을 많이 사용한다. Z-pinning 공법은 prepreg의 두께 방향으로 금속 핀이나 카본 핀을 적용하여 보강하는 공법이고, Stitching 공법은 프리폼에 상부 및 하부 섬유를 교차시켜 두께방향으로 기계적 강도를 향상시키는 방법이다. 본 논문에서는 Z-pinning과 Stitching 공법의 단점을 보완 및 개선한 I-fiber stitching 공법을 제안하였으며, 본 공법이 적용된 복합재 Single-lap joint의 정적 강도를 평가하였다. Single-lap joint 시편은 오토클레이브 진공백 공정을 사용하여 동시경화법으로 제작하였다. 복합재 시편 두께는 고정하였으며, Stitching 패턴(5×5, 7×7)과 삽입 각도(0°, 45°)를 변화시켜가며 총 5 종류의 시편을 제작하였다. 시험 결과, I-fiber stitching 공법을 적용한 시편의 파손하중은 보강하지 않은 시편의 파손하중 대비 최대 143% 증가하였다.

Laminated composite materials have excellent in-plane properties, but are vulnerable in thickness directions, making it easy to delamination when bending and torsion loads are applied. Thickness directional reinforcement methods of composite materials that delay delamination include Z-pinning, Stitching, Tufting, etc., and typically Z-pinning and Stitching method are commonly used. The Z-pinning is reinforcement method by inserting metal or carbon pin in the thickness direction of prepreg, and the conventional stitching process is a method of reinforcing the mechanical properties in the thickness direction by intersecting the upper and lower fibers on the preform. In this paper, I-fiber stitching method, which complement and improve weakness of Z-pinning and Stitching method, was proposed, and the static strength of composite single-lap joints using I-fiber stitching process were evaluated. The single-lap joints were fabricated by a co-curing method using an autoclave vacuum bag process. The thickness of the composite adherend was fixed, and 5 types of specimens were manufactured with varying the stitching pattern (5×5, 7×7) and angle (0°, 45°). From the test, the failure load of the specimen reinforced by the I-fiber stitching process was increased by up to 143% compared to that of specimen without reinforcement.

(게재일: 2020.10.31)
고속 가공과 저중량 설계에 대한 수요가 증가함에 따라, 공작기계 주축의 진동 발생 가능성이 증가하고 있다. 또한 초정밀 가공에서 주축의 진동은 공작물 표면 형상에 큰 영향을 끼치게 된다. 다양한 가공 공정의 가공 정밀도를 향상시키기 위해, 공작기계 주축 진동 문제를 해결하여야 한다. 이 논문에서, 공작기계 주축의 진동 억제를 위해 TiC-SKH51 금속 기지 복합재가 사용되었다. TiC-SKH51 복합재의 동적 특성을 확인하기 위해 충격 망치 시험을 수행하였다. FEA의 모드 분석 결과와 충격 망치 시험 결과를 비교하여 FEA의 신뢰성을 확인한 후, 공작기계 주축 모델의 해석이 실행되었다. FEA 결과로부터 진동 발생 억제를 위해 TiC-SKH51 복합재를 적용한 공작기계 주축이 사용될 수 있음을 확인하였다.

With increasing demands for high-speed machining and lightweight design of machine tools, increasing likeliness of generation of machine tool spindle vibrations has become an important issue. Spindle vibration has a significant impact on the surface finish of the workpiece in ultra-precision machining. It is necessary to resolve the machine tool spindle vibration in various machining processes to improve machining accuracy. In this paper, a TiC-SKH51 metal-matrix composite was used to suppress the vibration of the machine tool spindle. To confirm the dynamic characteristic of the TiC-SKH51 composite, impact hammer tests were conducted. After verifying the reliability of a finite element analysis (FEA) by comparing the results of the impact hammer test with the modal analysis using FEA, the analysis of the machine tool spindle model was performed. The FEA results show that the TiC-SKH51 composite applied machine tool spindle can be utilized to suppress the vibration generation.

(게재일: 2020.10.31)
섬유강화 복합재 적층판은 높은 비강성과 비강도를 가지고 있으며, 자동차 및 항공과 같은 무게에 민감한 산업에서 경량화에 유용할 것으로 기대되고 있다. 하지만 복합재 적층판의 설계는 적층 개수와 적층 순서를 모두 결정해야 하는 어려움으로 인해 설계자의 축적된 경험과 직관에 의존하는 경우가 많고, 이는 필요 이상으로 제품의 중량이 증가하는 과설계로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 주어진 하중을 견디고 최소 무게를 갖는 복합재 적층판의 최적설계를 수행하였다. 나열법을 기반으로, 복합재 적층판의 설계 지침을 만족하는 모든 경우의 적층 조합을 고려하였다. 복합재 적층판을 여러 개의 패널로 나누고, 각 패널의 응력 분포와 인접한 패널 간 연결성을 고려하여 최적의 적층 수와 적층 순서를 결정하였다. 강도를 고려하기 위해 Tsai-Wu 파손 이론으로부터 파손 지수를 최적화하였고, 압축 하중에 대해서는 좌굴 해석을 수행하였다. 적층각은 일반적으로 사용하고 있는 0, ±45, 90°를 사용하였다.

Fiber-reinforced composite laminates have high specific stiffness and strength and are expected to be useful for weight reduction in weight-sensitive industries, such as automotive and aerospace. However, designing composite laminates is often dependent on designer's experience and intuition because of difficulties in determining the number of plies and stacking sequence, which tends to lead to over-design. In this study, optimal design of composite laminates was performed to minimize weight, while withstanding the given load. Based on the enumeration method, all combinations of stacking sequence satisfying the design guideline for composite laminates were considered. Composite laminates were discretized into panels. Optimal number of plies and stacking sequence for each panel were determined considering local load on each panel and contiguity across adjacent panels. Failure index from Tsai-Wu criteria was optimized for strength and buckling analysis was performed for compressive load. Stacking angles of 0, ±45 and 90° were used.

(게재일: 2020.10.31)
본 연구에서는 저 융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유(Low melting PET fiber: LMF)가 복합화된 PET 시트의 고밀도화 공정을 통해 고강도 PET 시트를 제조하였다. 복합화된 LMF는 열처리 과정에서 용융되어 개개의 PET 섬유를 연결해 섬유간의 계면결합력을 향상시켰다. 또한 PET시트의 고밀도화는 거대기공밀도를 감소시키고 중첩된 PET 네트워크간의 결합력을 향상시켜 결과적으로 압축 전 LMF-PET 시트와 비교하여 연신율은 유지하면서 약 410% 향상된 인장강도를 보여주었다. 또한 강화된 결합력은 PET 섬유 네트워크의 수축을 방지하여 우수한 치수안정성을 나타내었다.

In the present study, a high-strength polyethylene terephthalate (PET) sheet was fabricated through a densification process of low melting PET fiber (LMF) combined PET sheet. During the thermal heat treatment process of the combined LMF, individual PET fiber was connected, which in turn leads to the improvement of the interfacial bonding force between the fibers. Also, the densification of the PET sheet leads to reduce macrospore density and in return could enhance the binding force between the overlapped PET networks. Consequently, the asprepared LMF-PET sheet showed about 410% improved tensile strength and the same elongation compared to before compression. Besides, the enhanced bonding force can prevent the shrinkage of the PET fiber network and exhibited excellent dimensional stability.

(게재일: 2020.10.31)
본 연구에서는 용융가압함침공정을 이용하여 제조된 TiC 세라믹 입자강화 철강복합재를 제조하고 상용구상흑연주철과 비교를 위하여 미세조직 분석 및 경도 등 기초물성과 선박 해양 분야등의 적용가능성 검토를 위하여 염수환경에서의 부식 특성에 관한 연구를 진행하였다. 염수환경에서의 부식특성 비교 결과 구상흑연주철 대비 부식전위와 부식전류밀도 모두 낮은 값을 나타내었고, 낮은 연간부식률을 통하여 TiC-Fe 금속복합재의 내식성이 더 뛰어난 것을 확인하였다.

In this study, TiC ceramic particulate reinforced steel composites was fabricated using a liquid pressing infiltration process. Studies were conducted on microstructure analysis and basic physical properties such as hardness and corrosion characteristics in salt water environment for comparison with commercial nodular cast iron. As a result of comparison of corrosion characteristics in a salt water environment, both corrosion potential and corrosion current density were lower than that of ductile graphite cast iron. The lower calculated corrosion rate confirms that the TiC-Fe metal composite has superior corrosion resistance than the cast iron.

(게재일: 2020.10.31)
본 연구에서는 균일한 스트랜드 시편을 얻기 위해 자동 와인딩장치를 이용하여 스트랜드 시편을 제작하는 경우 맨드렐의 열팽창이 스트랜드 시편에 미치는 영향을 조사하고 맨드렐의 재료와 구조 변경의 필요성을 확인하고자 해석과 시험을 진행하였다. 해석은 자동 와인딩장치에 사용되는 맨드렐을 모델링하여 수행되었다. 연구결과에 따르면 맨드렐의 열팽창으로 개별 스트랜드 시편에 의도하지 않은 추가 장력이 발생하며 그 크기는 경화 온도와 스트랜드 시편의 위치에 따라 달라졌다. 또한 초기 장력이 토우 프리프레그의 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 시편을 제작하고 인장시험을 진행하였다. 시편은 다른 조건을 모두 고정시키고 장력만 40, 60, 80 N으로 제어하여 제작하였다. 해석 및 시험 결과 맨드렐의 열팽창으로 인한 추가 장력 및 장력 편차 그리고 초기 장력 차이 모두 인장시험 결과에 큰 영향을 미치지 못하였다. 이는 탄소섬유의 높은 강도에 비해 장력의 크기가 충분히 작기 때문으로 판단된다. 따라서 자동 와인딩 장치의 맨드렐 재료와 구조의 변경은 불필요한 것으로 확인되었다.

In this study, when strand specimens were manufactured using an automatic winding device to obtain uniform strand specimens, analysis and test were conducted to investigate the effect of thermal expansion of the mandrel on strand specimens. Also, necessity of changing materials and mandrel configuration was checked. According to the results, strand specimen received unintended tension that was created by thermal expansion of the mandrel and this unintended tension depended on the curing temperature and position of specimens. Tensile test was conducted to check that initial tension affected on the performance of carbon fiber tow prepreg. All other conditions were fixed and only the initial tension was controlled at 40 N, 60 N, and 80 N. From the results of analysis and test, neither additional tension and tension deviation due to the thermal expansion of the mandrel and the initial tension difference had a significant effect on tensile test results, because carbon fiber had sufficiently high strength compared with tension. Therefore, it was confirmed that the change of the mandrel material and configuration of the automatic winding device was unnecessary.

(게재일: 2020.10.31)
본 논문에서는 항공기 팬 블레이드에 적용되는 복합재와 금속 간의 접합 구조물에 대한 온도, 습도에 따른 접착제의 물성 변화에 관해 연구하였다. 항공기 운용 시 노출되는 환경 조건을 고려하여 상온 건조(Room Temperature Dry, RTD), 고온 흡습(Evaluated Temperature Wet, ETW), 저온 건조(Cold Temperature Dry, CTD) 세가지 환경에서 강도 시험을 수행하였다. 접착전단강도 시험은 ASTM D3528을 기준으로 수행하였고, 파손 영역에 대한 마이크로 구조 특성을 SEM이미지를 통해 분석하였다. 연구 결과에 따르면 RTD 환경에서의 전단강도 대비하여 ETW 환경에서 72.8% 저하되었으며, CTD 환경에서는 56.5% 증가되었다. 이는 고온 및 수분 흡습이 접착제의 기계적 특성에 큰 영향을 미치는 것을 확인했고, 저온 환경에서는 모재와 접착제 모두 취성의 증가로 인해 접착 전단 강도가 향상된 것으로 분석되었다.

The mechanical property related to lap shear strength of the joint structure between carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite and metal (Ni-Cr Alloy) under varying environmental conditions (temperature and humidity) was studied in order to apply to the aircraft fan blade. Room temperature dry (RTD), elevated temperature wet (ETW), and cold temperature dry (CTD) environmental conditions were chosen for investigation based on the flight conditions of aircraft. Lap shear strength tests were conducted according to ASTM Standard D3528 to evaluate the shear strength. The microstructure characteristic of failure zone was analyzed by SEM images to check the adhesive shear strength with the three environmental conditions. In comparison with shear strength for the RTD condition, the shear strength in the ETW condition was reduced by 72.8% while those for the CTD condition increased by 56.5%. The moisture absorption and high temperature in ETW condition strongly had an affect on mechanical property of adhesive, while cold temperature could enhance the adhesive shear strength due to the higher brittleness.

(게재일: 2020.10.31)
본 연구에서는 액상가압성형 공정을 이용하여 SiC 연속섬유가 강화된 마그네슘 복합재료의 제조 가능성을 검토하였다. 액상가압성형 공정을 이용하여 SiC 섬유가 균일 분산된 AZ91 복합재료를 제조하였으며 열처리를 통하여 석출상을 제어하였다. SiC 섬유와 기지합금의 계면에 연속적인 Mg Si상이 형성되면서 계면 결합력이 향상되었고, 제조된 복합재료의 상온 인장강도는 479 MPa로 우수한 기계적 특성을 나타내었다.

In this study, the possibility of manufacturing a magnesium (Mg) composites reinforced with continuous silicon carbide (SiC) fibers was examined using a liquid pressing process. We fabricated uniformly dispersed SiC fiberAZ91 composites using a liquid phase pressing process. Furthermore, the precipitates were controlled through heat treatment. As a continuous Mg Si phase was formed at the interface between the SiC fiber and the AZ91 matrix alloy, the interfacial bonding strength was improved. The tensile strength at room temperature of the prepared composite was 479 MPa, showing excellent mechanical properties.

(게재일: 2020.10.31)
우주 발사체용 극저온 추진제 탱크 경량화를 위한 고분자복합재료의 적용은 방향성을 가지는 복합재의 특성으로 인해 기체 투과도 성능 규명이 선행되어야 한다. 이러한 특성은 탱크 안정성 및 탑재 연료량 산정과 같은 성능 및 경제성과 직결된 지표다. 본 연구에서는 구조해석을 통해 도출된 극저온 추진제 탱크의 구조에 대하여 2가지 두께에 대한 투과도를 실험적으로 평가하였으며, 나아가 극저온-상온 환경에 노출된 열충격 횟수에 따른 시편의 비가역적 특성에 대한 투과도 분석 결과를 포함한다. 연구에 사용된 복합재는 두께에 반비례하며 열충격 횟수에 비례하는 투과도 특성을 보였으며, 우주 발사체용 극저온 추진제 탱크 소재로 적절한 투과도 성능을 가지는 것을 검증하였다.

Polymer composites were used to reduce the weight of the spacecraft's cryogenic propellant tank. Since these materials were directional, the permeability performance of the gas permeated or delivered in the stacking direction was an indicator directly related to performance such as tank stability and onboard fuel quantity estimation. In addition, the results of permeation measurements and optical analysis of the surface to verify the effect of the number of cycles exposed to the cryogenic-room temperature environment are included. As a result, the permeability was inversely proportional to the thickness and was proportional to the number of thermal shocks, and it was verified that the permeability performance was suitable for the cryogenic propellant tank material for the space launch vehicle.

(게재일: 2020.10.31)
본 연구에서는 교반주조 공정을 통해 B C 입자가 균일하게 분산된 알루미늄 금속복합재료를 제조하고 후 공정으로 열간압연을 수행하였다. 제조된 복합재료의 미세조직, 기계적 특성 및 내마모 특성에 대해 분석하였다. 40 ㎛ 크기의 B C 입자가 균일하게 분산된 복합재료는 강화재의 체적율이 증가함에 따라 인장강도는 증가하였으며, 마모 성능도 개선되었다. 20 vol.% 복합재료의 경우 인장강도 값은 292 MPa로 기지재인 Al6061 대비 155% 증가하였다. 내마모시험 결과 20 vol.% 복합재료의 경우 마모 너비와 깊이가 각각 856 ㎛, 36 ㎛이며, 마찰계수는 0.382로 Al6061 대비 상당히 우수한 내마모 특성을 나타내었다.

In this study, aluminum (Al) alloy matrix composites in which B C particles were uniformly dispersed was manufactured through stir casting followed by hot rolling process. The microstructure, mechanical properties, and wear resistance properties of the prepared composites were analyzed. The composite in which the 40 ㎛ sized B C particles were uniformly dispersed increased the tensile strength and improved wear performance as the volume ratio of the reinforcement increased. In the case of the 20 vol.% composite, the tensile strength was 292 MPa, which was 155% higher than that of the Al6061. As a result of the wear resistance test, the wear width and depth of the 20 vol.% B C/Al6061 composites were 856 ㎛, and 36 ㎛, and the friction coefficient was 0.382, which were considerably superior to Al6061.

(게재일: 2020.10.31)
이 연구에서는 에폭시 수지에 나노 실리카 입자의 농도가 열화 거동에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 실리카 입자를 에폭시 수지에 세가지 무게비로 섞은 나노 복합소재를 제작하여 열중량분석(Thermogravimetric Analysis, TGA)을 이용하여 여섯 가지의 서로 다른 승온률 하에서 열화거동 변화를 분석하였다. 등변환법(Isoconversional Method)에 기초한 Friedman, Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger 그리고 DAEM(Distributed Activation Energy Method) 방식으로 활성화에너지를 정량적으로 계산하였다. 계산 결과에 의하면 순수 에폭시와 비교했을 때, 실리카 입자가 함유될 경우 활성화에너지가 상승한다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 10%와 18%의 활성화에너지 값이 유사함에 따라 반드시 함유랑에 비례하지는 않는 것으로 나타났다. 또한 각 방법에 의한 계산방식을 분석하여 그 결과를 비교하였다.

This paper analyzed the degradation behaviors of silica nano epoxy composite based on the isoconversional method. The size of the silica nano particle was about 12 nm and the particles were mixed by three different weight ratios to make the degradation test samples. The thermogravimetric analyses were performed under six different temperature increase rates to measure the weight changes. Four different methods, Friedman, Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger and DAEM (Distributed Activation Energy Method), were employed to calculate the activation energies depending on the conversion ratios, and their calculation results were compared. The results represented that the activation energy was increased when the silica nano particles were mixed up to 10%, indicating the definite contribution of the particles to the degradation behavior enhancements. However, the enhancement was not proportional to the particle mixture ratio by demonstrating the similar activation energies between 10% and 18% samples. The calculation results by the different methods were also compared and discussed.

(게재일: 2020.10.31)
본 연구는 탄소 복합소재를 이용하여 오토클레이브와 진공백(Vacuum Bag Only) 공정으로 소재의 열전도 계수를구하고 경화 거동 모델을 통해 표면부와 내부의 경화 거동을 예측 및 비교하였다. 공정에 따른 열전도 계수의 변화로 인해 내부 온도가 표면부와 차이를 보였다. 오토클레이브 공정의 경우 높은 열전도 계수를 통하여 표면부와 내부의 온도는 거의 일치를 하였으며, 경화 거동 역시 유사하게 진행이 되었다. 하지만, 진공백 공정의 경우 표면부와 내부의 경화 거동이 많은 차이를 보였다. 이 차이는 부품 내부의 품질 및 공기 배출에 영향을 준다. 기계적 물성 차이를 확인하고자 0도 단방향 시편으로 압축시험을 수행하였고, 그 결과 진공백 성형이 조금 낮은 물성을 갖는다는 것을 확인하였다.

We measured the thermal conductivity of composite materials manufactured by the autoclave and vacuum bag only processes and predicted the cure behavior of the external and internal of composite parts with a cure kinetics model. The temperature difference between the external and internal depends on the processes because of the change of thermal conductivity. In the autoclave process, the temperature and cure behavior of the internal were similar to those of the external because of the high thermal conductivity. However, the temperature of the internal of the vacuum bag only process was different from that of the external. The difference can influence the part quality and evacuation of air. Compression tests were performed to find the mechanical property using 0° unidirectional specimens. The composite of the vacuum bag only process was found to have a lower compressive strength than that of the autoclave process.

(게재일: 2020.10.31)