• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.258-263
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• 2008

입자를 부유 상태에서 소성할 수 있는 수직로를 이용하여 2 mm 이하 크기의 경량 세골재를 제조하고 그 물리적 특성을 고찰하였다. $1200{\sim}1300^{\circ}C$에서 소성된 대부분 시편은 표면에 다량의 액상이 발달하였고 따라서 내부의 가스가 팽창하여 다공성의 중앙부와 상대적으로 치밀한 표피층이 형성되었다. 특히 압출 성형체를 파쇄시켜 얻은 부정형의 C 계열 시편은 $1300^{\circ}C$ 이상으로 소결하면 내부에 가스가 팽창하여 시편 전체가 부풀어져서 구형으로 되었다. 본 부유 수직로에서 소성된 시편의 겉보기 비중은 $0.68{\sim}1.08$ 범위로 대부분 물에 뜰 정도의 경량이었다. 제조된 경량 세골재의 흡수율은 기공율과 비례하였고, 따라서 내부 기공들이 완전 고립된 폐쇄기공은 아님을 나타내었다. 부유소성로에서 제조된 세골재는 전기 머플로에서 소성된 시편과 비슷한 물성을 나타내었으나, 전기로에서 나타나는 골재 간 융착 현상이 발생하지 않았다. 수직로에서 부유소성된 세골재의 내충격성은 자연골재보다 다소 낮았으나, 단위용적중량은 KS 규격 기준을 만족하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권2호
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• pp.71-75
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• 2006

소성 분위기를 변화시켜 골재를 제조할 때 골재의 중앙에 만들어지는 블랙코어(black core) 형성정도의 차이와 골재 물성의 차이점을 알아보기 위해 적점토, 탄소(carbon), 산화철($Fe_2O_3$)이 혼합된 직경 10mm 구형골재를 조성별로 산화분위기, 중성분위기, 환원분위기에서 각각 소성시키고 각각의 비중, 흡수율, 블랙코어 면적비(%)를 측정하고 비교하였다. 산화분위기에서 소성시킨 골재는 껍질(shell)과 블랙코어가 뚜렷하게 구분되는 반면 중성 및 환원분위기에서 소성한 시편에서는 시편의 단면전체에 블랙코어가 형성되었다. 산화분위기와 중성분위기와는 달리 환원분위기에서 소성된 시편에서는 탄소첨가량이 증가할수록 비중이 증가했으며, 전반적인 비중은 가장 낮았다. 흡수율은 모든 분위기에서 탄소첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.619-625
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• 1998

저온소성용 글라스/세라믹 복합체 제조시 사용되는 유리 프릿트의 연화점과 유리의 함량이 소결특성에 미치는 영향에 대해 고찰하였고, 이에 따라 고밀도의 저온소성용 글라스/세라믹 복합체를 제조하였다. 유리의 함량이 증가함에 따라 복합체의 소결밀도는 증가하였고, 이때 사용되는 유리의 연화점이 낮을 경우 유리의 함량이 적은 시현의 경우에도 변형이 일어남을 알수 있었다. 유리의 연화점이 높은 유리를 사용한 시편의 경우, 유리의 함량을 증가시켜도 시편의 변형은 일어나지 않았으며, 소결밀도는 계속적으로 증가하여 치밀화가 하고 있음을 알수 있었다. 이러한 유리함량과 유리의 연화점이 소결특성에 미치는 영향을 고찰함으로써 높은 밀도의 동시소성용 글라스/세라믹을 제조할 수 있는 유리의 연화점과 유리함량을 예측할 수 있었고, 이에따라 $790^{\circ}C$의 연화점을 갖는 유리를 유리 프릿트로 사용함으로써 $900^{\circ}C$의 소성온도에서 소결밀도 97%이상의 고밀도의 저온소성용 글라스/세라믹 복합체를 제조할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.317-328
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• 2019

본 연구에서는 도자기 제조용 원료(소지)에 사용되는 점토 광물의 물성 및 이로부터 제조된 소지의 품질을 조사하였다. 국내시장에 유통되고 있는 점토광물 중 중국에서 수입된 점토 (블랙점토, 홍점토, 백점토)와 충남 천안, 경남 산청에서 생산된 천안점토, 오부점토를 선택하여 비교 평가하였다. 화학분석 결과, 카올리나이트 등 1차 점토 외에 불순물로 CaO, K₂O, Na₂O을 포함하는 장석류(카리장석, 소다장석, 회장석)와 규석(SiO₂)이 포함되어 있으며 중국산 점토보다 국내 점토가 규석 및 장석질이 더 많이 함유되어 있음을 알 수 있었다. 도자기의 색상을 좌우하는 철분(Fe₂O₃)의 함량에 대해서는 천안점토, 오부점토, 홍점토의 경우 5 % 이상으로 붉은 색상을 띄며 중국산 (블랙점토, 백점토)에 비하여 철분 함량이 더 높음을 알 수 있다. X-선 결정상 분석을 통하여 원료광물에 존재하는 결정상의 종류를 분석한 결과, 원료 물질 모두 카올리나이트와 할로이사이트 등 1차점토와 함께 쿼츠(quartz)와 장석 등이 주요 결정상(main phase)으로 확인되었다. 이러한 점토광물을 원료로 하여 도자기용 소지를 제조하여 소결 후 물성을 평가하였다. 소성 후 수축률은 백자A급 < 백자B급 < 연분청 < 진분청 < 청자 소지 순으로 나타났으며 환원소성의 경우, 산화소성에 비하여 수축률이 높으며 이는 흡수율 결과와 일치하였다. 1250℃에서 환원소성한 경우, 매우 낮은 흡수율로 자화가 충분히 진행됨을 알 수 있다. 백자소지를 1200℃, 1250℃ 산화분위기에서 소성한 소성체가 환원소성한 소성체보다 백색도가 높으며, 백색도의 인자인 L^* 값이 86~95 %로 환원소성시 81~93 % 보다 높은 것을 알 수 있다. 철분 함량이 높은 청자소지나 분청소지의 경우, 환원분위기에서 소성한 소성체가 산화소성한 소성체보다 백색도가 높으며 a^*, b^* 값이 작은 양상을 확인할 수 있으며, 이는 Fe₂O₃ 산화물의 환원효과에 의한 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.626-633
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• 1998

본 연구에서는 고유전율의 저온소성용 글라스/세라믹을 제조하고자, SiO2-TiO2-RO계 결정화 유리를 제조하고 Al2O3를 필러 물질로 혼합하여 복합체를 제조하고 그 특성을 관찰하였다. 본 유리조성으로써 $900^{\circ}C$ 이하에서 결정화되는 유리의 제조가 가능하였고, RO (BaO, CaO, SrO)의 성분에 따라 결정화 온도는 변화함을 알 수 있었다. 본 유리조성에 $Bi_2O_3$를 플럭스로 첨가하고, 세라믹 필러로써 Al2O3를 사용하여 $860^{\circ}C$에서 소성함으로써 고유전율의 저온소성용 글라스/세라믹의 제조가 가능하였고, 이때 복합체의 밀도는 3.96g/$\textrm{cm}^3$ 이었고, 유전율은 17, Q.f 값은 600이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권2호
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• pp.324-333
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• 1997

초음파 분무 열분해 알루미나 분체로부터 $1600^{\circ}$~$1700^{\circ}C$ 범위의 소정 온도에서 소결한 다공질 시편의 상대밀도는 80~92%이다. 소결 온도 및 유지 시간이 길어지면 과대 입성장을 일으킨다. 소결 중의 미세 구조 발달을 이미지 분석하였다. 초음파 분무 열분해 알루미나 분체의 소성시 결정립 성장 동력학에 대한 연구로부터 정상 입성장 결정립 성장 활성화 에너지는 386.77 kJ/mol이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권4호
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• pp.319-326
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• 2008

In this study, we investigate the deformation behavior of F.C.C. single crystals containing micro- or submicron-sized voids by using three dimensional finite element methods. The locally homogeneous constitutive model for the rate-dependent crystal plasticity is integrated based on the backward Euler method and implemented into a finite element program (ABAQUS) by means of user-defined subroutine (UMAT). The unit cell analysis has been investigated to study the effect of stress triaxiality and crystallographic orientations on the growth and coalescence of voids in F.C.C. single crystals.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권5호
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• pp.447-454
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• 2009

Rate-independent crystal plasticity model suffers from the non-uniqueness of activated slip systems and the determination of the shear slip rates on the active slip systems. In this paper, a time-integration algorithm which circumvents the problem of the multiplicity of the slip systems was developed and implemented into the user subroutine VUMAT of a commercial finite element program ABAQUS. The magnitude of the slip shears on the active slip systems in f.c.c Cu single crystal aligned with the specific crystallographic orientation was investigated to validate our solution procedure. Also, texture developments under various deformation modes such as simple compression, simple tension and plane strain compression were compared with the results of the rate-dependent model by using the rate-independent crystal plasticity model. The computation time employing the rate-independent model is much more reduced than the those of the rate-dependent model.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권4호
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• pp.199-204
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• 2003

전기로 더스트, 석탄회, 석분 등 폐기물을 재활용한 소성벽돌의 미세구조 및 조성분포를 SEM과 EBS로 분석하였다. 소성벽돌 시편 중 일부에서 갈색 매트릭스 위에 노란색 영역이 발견되었고 내부에는 갈색 영역 외에 흑색 black-core 영역이 존재하였다. 표면의 노란색 영역은 Zn이 주성분이었으며 흑색 black-core 영역은 매트릭스와 조성차이는 보이지 않았다. 소성벽돌 시편의 전 부분에 걸쳐 1$\mu\textrm{m}$ 크기의 mullite 결정상이 분포하고 있었으며 유리질에 의해 둘러싸여져 있었다. 이는 고령토와 석탄회 내의 alumino-silicate 화합물이 소성과정에서 meta-kaolinite를 거쳐 mullite로 전이된 것으로 사료된다. 시편 외부는 산화분위기가 조성되나 내부는 석탄회 및 더스트에 함유되어 있는 미연탄소분에 의해 환원분위기가 조성 되면서 발생한 가스에 의해 발포되어 흑색 black-core 영역에서는 수십 fm 크기의 구형 기공이 발견되었다. 벽돌 내부는 Al과 Si가 주성분이었고 소량의 Fe, K, Ca, Na를 포함하고 있었다 특히 Fe는 비정질상 표면에 원판형 Fe-rich 결정상으로 석출되어 존재하고 있었다. 시편 내부에서는 상대적으로 적은 양의 Zn이 발견되었고 외부에서는 내부에 있던 Zn이 환원되면서 표면으로 확산되어 Zn-rich 결정상을 표면에 형성하여 노란색 표피층을 형성하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권6호
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• pp.277-282
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• 2007

화력발전소에서 발생하는 석탄 바닥재(bottom ash)와 점토를 혼합하여 성형 후, 소성하여 인공경량골재를 제조하고, 소성온도와 조성 변화에 따른 물성을 분석하였다. 바닥재는 입경이 4.75mm 이상인 입자가 13wt% 정도로 거친 분말로 압출성형을 위하여 미분쇄 공정이 필요하였다. 또한 바닥재는 미연탄소(C)를 다량 함유하고 있어 소결 시 C의 산화반응과 이에 따른 가스발생으로 소결체의 경량화를 유도하였다. 점토에 바닥재 첨가량이 증가할수록 소성 지수가 감소하였고 이에 따라 성형체의 성형성이 저하되었으나 바닥재 첨가량이 40wt% 까지의 성형체는 소성 지수 및 소성 한계값이 각각 약 10과 22로서 압출성형이 가능하였다. 바닥재가 $30{\sim}50wt%$ 첨가되고 $1150{\sim}1200^{\circ}C$ 범위에서 소결된 골재는 부피비중 $1.3{\sim}1.5$, 흡수율 $14{\sim}16%$를 나타냈고 따라서 고층빌딩이나 교량 등의 골재대체재로써의 가능성이 확인되었다.