• Journal of Welding and Joining
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• v.6 no.1
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• pp.35-45
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• 1988

오-스테나이트계 스테인레스강에 대한 용접은 용접재료의 개발과 더불어 각종 산업계에 널리 이용되고 있으며 최근 Type 303 오-스테나이트계 스테인레스강 등은 free machining재로써 널리 응용되고 있다. 그러나 이 303계는 피삭성, 절삭성, 칩형성개선을 위한 특수원소(Se, S 등)의 첨가 때문에 용접성에 문제점을 제기하고 있다. 본 연구에서는 Type 303을 중심으로 AISI 304-316NG 및 347NG계의 오-스테나이트계 스테인레스강의 고온연성거동과 고온균열감수성(용접성)에 관한 연구에 대한 검토중 고온연성거동에 관하여 조사하였다. 고온연성평가는 Gleeble Simulator에 의하여 재료와 방향성에 따라 검토하였으며, 그 결과 모든 재료는 압연방향을 종방으로 시험하였을 때는 거의 유사한 고온연성을 나타내었으나 횡방향으로 시험하였을 때는 종방향에 비하여 연성저하를 나타내었다. 이와 같은 고온연성은 후속연구에서 검토될 고온균열 감수성과 밀접한 관련성에 의하여 용접성을 평가할 수 있다.

• 기계와재료
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• v.22 no.3
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• pp.96-109
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• 2010

자동차는 다양한 형상과 기능을 가진 부품소재의 집합체라 할 수 있다. 자동차의 고출력화에 의한 연비향상과 각국의 환경규제 강화 요건을 충족시키기 위해 자동차 엔진의 작동온도와 이에 따른 배기가스의 온도가 꾸준히 높아지는 추세이다. 따라서 고온재료의 선택과 사용이 보다 중요해 지고 있다. 자동차에 사용되는 고온 부품은 설계사양에 맞추어 그리고 경제적인 측면을 고려하여 내열재료를 사용하는 방법과 표면처리를 하는 두 가지 방법이 주로 채택되고 있다. 내열재료를 사용하는 대표적인 부품은 엔진을 구성하는 부품과 연소실로부터 나오는 고온 고압의 배기가스가 이동하는 배기계 부품이다. 엔진을 구성하는 부품 중에는 냉각수에 의해 온도가 제어되는 부분은 경제적인 소재가 사용되나 밸브와 같은 부품은 고온재료가 채용된다. 가장 높은 온도에서 사용되는 배기계 부품에는 경제성이 감안되면서도 높은 열적, 기계적 안정성이 동시에 요구되고 있다. 전통적으로 배기부품에는 구상흑연주철이 널리 사용되어 왔고 현재에도 원가 측면의 강점을 이용해 대부분의 차량에 적용되고 있으나 일부 고출력, 고배기량 엔진의 경우에는 주철의 한계온도 이상의 배기온도가 요구되어 스테인리스 강을 도입하고 있다. 또한 내열 타이타늄 합금, 금속간화합물과 같은 고온재료가 개발됨에 따라 고가의 차종에는 신재료가 이들 부품으로 채용되고 있다. 이 글에서는 배기계 부품의 설계적인 요소에 의한 열적, 기계적 측면의 내구 특성을 살펴보고, 이들 부품에 보편적으로 적용되는 고온 금속재료의 종류 및 기계적 특성을 소개하였다. 아울러 미래의 환경친화적 자동차용 고온 부품을 개발하기 위하여 연구되고 있는 Super Si+MO, 스테인리스 강, TiAl, 고온 타이타늄 합금 등과 같은 자동차 내열 부품으로 사용되는 신소재의 연구개발 동향에 관하여 기술하였다.

• Resources Recycling
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• v.25 no.5
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• pp.14-27
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• 2016

Theoretical reviews of integrated gasification combined cycle one of the clean coal technologies and trends in the study and technology development for high temperature desulfurization sorbents were investigated. Reactivity, durability and abrasion resistance is an important key for development of high temperature desulfurization sorbents, the kind of things include calcium, zinc, manganese, iron and copper-based sorbents. Current status of high temperature desulfurization sorbents, manufacturing techniques of zinc-based sorbent in advanced countries has commercialized. In case of Korea, various research studies are underway to commercialize the Zn and non Zn-based high temperature desulfurization sorbents to cheaper and superior capability using various supports.

• Journal of the KSME
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• v.26 no.4
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• pp.284-289
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• 1986

이들 기기, 장치는 대부분 철강재가 그 근간을 이루고 있지만, 특히 고온부를 형성하는 부재는 내열용 철강과 합금이다. 강을 모재로 하고 고온에서의 강도유지를 위하여 유용한 소랴의 Cr, Mo 등을 합금시킨 저합금내열강이 1차적으로 사용되어 왔으나 사용조건이 고도화 되면서 이들 합금성분 량이 늘어나 주로 Cr 성분을 증가시킨 고 Cr 페라이트계, 그리고 Ni 성분을 다량으로 첨가한 오스테나이트계 내열강이 제 2차, 제 3차대상이 되어 연구 발전되어 왔다. 그 사용한계는 사용 가스등 환경의 영향과 고온의 크리이프나 피로, 파괴에 대한 저항성등에 크게 좌우되지만, 대개 2.25Cr-1Mo 강의 저합금강에서 $550^{\circ}C$, 9~12% Cr인 페라이트계 내열강에서 $^650{\circ}C$ 까지가 한도이며 그 이상온도에서는 오스테나이트계 내열강이 고려의 대상이 되고 있는 것 같다. 이들 고온부에 사용되는 철강 재료를 중심으로 최근의 동향을 주로 금속학적 입장에서 살펴보기로 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.232-232
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• 2009

일반적으로 초음파 유량계에서 초음파를 발생하고 수신하는 압전세라믹 진동자의 특성상 $200^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 사용이 불가하여, 각종 화학공정, plant, 발전소 등에서는 사용에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 $400^{\circ}C$ 이상의 유체 흐름을 측정할 수 있는 고온용 초음파 유량계를 설계하고 그 특성을 평가하였다. 우선 고온의 유체에서 압전진동자부로의 열전달이 최소화되도록 트랜스듀서 구조를 도출하고 그 타당성을 유한요소해석을 통하여 검증하였다. 해석을 위해 상용 해석프로그램인 ANSYS를 이용하여 열전달 해석을 실시하였으며, 최종 선정 모델을 제작, 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1994.11a
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• pp.37-42
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• 1994

소각로, 각종 산업시설 및 IGCC, PBFC등의 고온 고압 발전에서 배출되는 고온연소가스 중에 포함된 먼지를 제거할 목적으로 세라믹 고온가스 필터가 전세계적으로 개발중에 있다. (1,2) 성능이 우수한 세라믹 가스여과체의 필수조건으로써 \circled1높은 포집효율, 낮은 통기성, \circled2높은 기계적 강도 및 내부식성 등을 들 수 있다. 현재 국내.외에서 상용화되거나, 연구, 개발중인 세라믹 가스필터 재료의 조성으로써, \circled1단일 산화물계, \circled2산화물-산화물 복합계, \circled3산화물-비산화물계, \circled4비산화물계 등으로 분류할수 있다. (표1 참조)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.11
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• pp.991-998
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• 2013

A numerical study is carried out for natural convection in an enclosure with an inner hot cylinder at the center. The top wall is cold, the bottom and both side walls of the enclosure are adiabatic, and the cylinder is heated. The bottom wall is heated locally at the middle. The ratio (w) is defined by as the width of the bottom wall to that of the heated local area. The immersed boundary method (IBM) is used to model an inner circular cylinder based on the finite volume method (FVM). This study investigates the effect of w on natural convection in an enclosure with an inner heated cylinder for Rayleigh numbers of $10^6$. At $6Ra=10^6$, thermal and flow fields show time-dependent characteristics after their full development.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.866-872
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• 1990

본 연구에서는 전보의 $J_{IC}$ 시험법 기교에 이어, 전기저항 가열로(splic furnace)와 고온용 신장계(high temperatuer extensometer)를 이용하여, 고온에서의 $J_{IC}$ 측정의 가능성을 검토하였으며, 고온용 신장계를 사용할 때와 COD게이지를 사용할 때의 $J_{IC}$값의 차이를 비교 검토하였다. 또한, 20.deg. C~600.deg. C에서, 온도 변화가 $J_{IC}$값에 미치는 영향에 대하여 고찰하여 보았다.

• Korean Journal of Poultry Science
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• v.17 no.4
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• pp.310-317
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• 1990

An experiment was conducted to investigate the effects of adding extra dietary salt on the blood acid－base balance, water intake and egg quality in heat stressed layers. Eighteen 44－wk－old brown commercial layers(Dekalb Warren) were randomly alloted to 0.25 and 0.75% dietary salt treatments, with nine replicates per treatment and one bird per replicate. After 3 d of preliminary period at 13~$16^{\circ}C$(normal temperature), layers were subjected to 3 d of collection period. Then the room temperature was raised to 33－$35^{\circ}C$f(hot temperature), and another 3 d of collodion period was followed. The experiment was designed as a $2\times2$ factorial and analyzed as suck The ANOVA test and comparison among treatment means were done at 5% probability levels. Results obtained were summarized as follows. L The heat stressed layers decreased feed intake, and increased water intake and excreta moisture content significantly. The addition of extradietary salt significantly increased excreta moisture content 2. The heat stressed layers showed significantly higher blood pH and lower $pCO_2$ values than the control bird However, the addition of extra salt did not change any acid－base variables. 3. The egg weight and shell quality decreased significantly, and haugh unit increased significantly by the heat stress. However, these values were not affected by the salt addition. In summary, the heat stressed layers displayed respiratory alkalosis and poor egg quality, as expected However, the addition of ex03 salt to the diet failed to alleviated the heat stress in this layer experiment.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.72-72
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• 2009

전자부품의 내부접속 및 파워반도체의 다이본딩과 같은 1차실장에는 고온환경에서의 사용과 2차실장에서의 재용융방지를 위해 높은 액상선온도 및 고상선온도를 필요로 하여, Pb-5wt%Sn, Pb-2.5wt%Ag로 대표되는 납성분 85%이상의 고온솔더가 널리 사용되고 있다. 생태계와 인체에 대한 납의 유해성이 보고된 이래, 무연솔더에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으나, Sn-Ag-Cu계로 대표되는 Sn계 합금으로 대체 중인 중온용 솔더와는 달리, 고온용 솔더에 대해서는 대체합금에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 대체재의 부재로 인해 기존의 납을 다량함유한 솔더로 1차실장이 지속됨으로서, 2차실장의 무연화에도 불구하고 전자부품 및 기기의 재활용에 큰 어려움을 겪고 있다. 지금까지 고온용 무연솔더로서는 융점에 근거해 Au-(Sn, Ge, Si)계, Bi-Ag계, Zn-(Al, Sn)계의 극히 제한된 합금계만이 보고되어 왔다. Au계 솔더는 현재 플럭스를 사용하지 않는 광학, 디스플레이 분야 등 고부가가치 공정에 사용되고 있으나, 합금가격이 매우 비싸며 가공성이 나빠 대체재료로서는 적합하지 않다. Bi-Ag계 솔더 또한 취성합금으로 와이어 및 박판으로 가공하는데 어려움이 크며, 솔더로서 중요한 특성중 하나인 전기전도도 및 열전도도가 나쁜 편이다. 이에 비해, Zn계 합금은 비교적 낮은 합금가격, 적절한 가공성과 뛰어난 인장강도, 우수한 전기전도도 및 열전도도를 지녀, 고온용솔더 대체재료의 유력한 후보로 생각된다.이전 연구에서, 필자의 연구그룹은 Zn-Sn계 합금을 고온용 무연솔더로서 제안한 바 있다. Zn-Sn계 합금은 충분히 높은 융점과 함께, 금속간화합물이 없는 미세조직, 우수한 기계적 특성, 높은 전기전도도 및 열전도도 등의 장점을 나타내었다. 본 연구에서는 기초합금특성상 고온솔더로서 다양한 장점을 지닌 Zn-30wt%Sn합금을 고온용 솔더의 대표적인 적용의 하나인 다이본딩에 적용하여, 접합부의 강도 및 미세조직, 열피로 신뢰성에 대해 분석을 함으로서 실제 공정에의 적용가능성에 대해 검토하였다. Zn-30wt%Sn을 이용해 Au/TiN(Titanium nitride) 코팅한 Si다이를 AlN-DBC(aluminum nitride-direct bonded copper)기판에 접합한 결과, 양측에 완전히 젖은 기공이 없는 양호한 다이접합부를 얻었으며, 솔더내부에는 금속간화합물을 형성하지 않았다. Si다이와의 계면에는 TiN만이 존재하였으며, Cu와의 계면에는 Cu로부터 $Cu_5Zn_8,\;CuZn_5$의 반응층을 형성하였다. 온도사이클시험을 통한 열피로특성평가에서, Zn-30wt%Sn를 이용한 다이접합부는 1500사이클 지점에서 Cu와 Cu-Zn금속간화합물의 사이에서 피로균열이 형성되며, 접합강도가 크게 감소하였다. 열피로특성 향상을 위해 Cu표면에 TiN코팅을 하여 Zn-30wt%Sn 솔더로 다이접합한 결과, Si다이와 기판 양측에 TiN만으로 구성된 계면을 형성하였으며, TEM관찰을 통해 Zn-30wt%Sn과 극히 미세한 접합계면이 형성하고 있음을 확인하였다. Zn-wt%30Sn솔더와 TiN층의 병용으로 2000사이클까지 미세조직의 변화 및 강도저하가 없는 극히 안정된 고신뢰성의 다이접합부를 얻을 수가 있었다.