• 공업화학전망
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• 제23권5호
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• pp.12-20
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• 2020

최근 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물이 새로운 고성능 리튬이온전지 음극소재로서 주목받고 있다. 층상구조 물질들의 고성능 전극 소재 활용에 있어 박리를 이용한 정확한 층의 개수 조절은 전기화학 반응성을 증가시키고, 전극 필름 내에서의 균일한 거동을 위해서 매우 중요하다. 볼 밀링 공정은 이차전지 전극 소재 제조에 있어서 주로 물질의 분쇄나 고상 화학반응을 유도하여 합금 형태의 전극 소재 개발에 보편적으로 사용되는 공정이나, 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물에 적용하면 층상구조 물질에 고체윤활작용을 일으켜 박리가 촉진된다. 이러한 성질을 이용하여 다양한 종류의 전이금속 칼코겐 화합물(예: MoS₂, MoSe₂, NbSe₂)에 적절한 카본 매트릭스 물질과 복합화를 통해 새로운 전극 소재를 합성하고, 이를 통해 고성능 리튬이온전지 음극 소재를 제조하는 연구 동향에 대해 보고하고자 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권10호
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• pp.431-437
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• 2012

대부분의 금속 공예가들은 자신의 개념 속에 있는 조형언어를 표현하기 위하여 필요한 재료를 찾고 기법을 연구함으로써 작품을 제작해 왔다. 그 중에서도 금속 공예는 재료의 제한 된 색상을 극복하려고 여러 가지 기법을 바탕으로 금속 표면에 변화를 주어 조형적 장식성을 표현했으며 미적 가치를 높이려 노력하고 있다. 이러한 시점에 과거의 전통 기법에 머물지 않고 새로운 방법을 연구해 나가는 작업이 가치 있는 일이므로, 본 연구는 이러한 요건에 맞추어 재료, 도구, 미적 표현의 가능성을 제시하고자 하였다. 이에 본 연구는 전통 금속 공예 기법 가운데 모꾸메가네(Mokumegane)기법을 활용하여 기존에 사용해 왔던 금속재료와 현대의 합금 금속재료를 적층융접하여 금속 표면 색상 표현을 연구하였다. 또한 작업 종류에 따른 문양표현 기법을 제시하여 기계에서 찾아볼 수 없는 금속표면의 무늬를 연구하여 전통 기법의 계승을 발전시킴과 동시에 고급공예시장에 대한 객관적 대비에 대하여 모색하고자 하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권4호
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• pp.665-672
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• 1997

Molybdenum silicides $MoSi_2$ 및 $Mo_5Si_3$를 제조하기 위하여 순금속 Mo과 Si의 혼합분말을 볼밀법으로 실온에서 기계적 합금화시켰다. $MO_{33}Si_{67}$조성의 혼합분말을 100시간 볼밀처리한 결과 금속간화합물 $MoSi_2$가 생성되었으며 $725^{\circ}C$까지 후열처리시킴으로써 단상의 $MoSi_2$로 상변태함을 알 수 있었다. 얻어진 분말의 결정립 크기는 19 nm로 시판 $MoSi_2$분말보다 약 1/4로 매우 미세하였다. 또한 $Mo_{62}Si_{38}$ 조성의 혼합분말도 300시간 볼밀처리를 함으로써 금속간화합물 $Mo_5Si_3$가 생성되었는데 $1000^{\circ}C$까지의 후열처리로 단상 $Mo_5/Si_3$의 미세 결정립 분말을 얻었다. 이와같이 볼밀처리에 의한 기계적 합금화시 $Mo_5Si_3$상이 형성되기 어려운 것은 금속간화합물 $Mo_5Si_3$이 가지고 있는 복잡한 결정구조와 매우 큰 단위격자에 기인하는 것으로 판단하였다. 볼밀법에 의해 제조한 초미세 결정립 분말재료는 기계적 성질을 향상시켜 초고온 구조재료에 응용이 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권3호
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• pp.231-237
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• 2000

공업용 서멧 절삭공구는 다성분계 탄화물과 강자성체(ferromagnetic material)인 철족의 Co, Ni 결합상 금속으로 구성 되어 있다. 본 연구에서는 새로운 시도로서 금속 결합상 량과 소결조건에 따른 TiCN계 서멧의 자기적 특성의 측정에 의한 기계적 성질의 평가방법을 연구하였다. 실험에서는 결합상이 다른 상용 서멧조성의 합금을 분말 야금법에 의해 제조하였다. 소결된 서멧의 자기적 특성은 합금의 조직과 탄소량에 따라 크게 변화하였다. 포화자화(magnetic saturation, $4{\pi}\;{\sigma}$)와 항자력(coercive force, Hc)은 비례하였으며, 고탄소 소결합금에 있어서는 Co-Ni 결합상에서의 W, Mo, Ti등의 용매원자의 농도가 낮아짐에 따라 포화자화는 증가하였다 항자력이 높을수록 경도는 증가하였고, 서멧의 강도 및 인성은 포화자화가 증가할수록 우수하였다. 서멧공구에서 자기적 특성을 측정하여 기계적 성질을 비파괴적으로 평가할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.69-79
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• 2011

마그네슘 합금은 비중이 1.74로 가벼운데다 비강도는 구조용 금속 중에서 가장 크며, 방진성, 전자파 차폐성, 저용점 용 여러 가지 장점이 있어 최근 자동차 부품과 전자산업 제품 분야에서 이용이 크게 기대되는 금속이다. 그러나 마그네슘의 결정구조는 조밀 육방정이기 때문에 소성변형이 가능한 슬립면이 한정되어 있으며 압연이나 압출가공 시에는 강한 집합조직이 형성되어 상온가공이 곤란하다. 따라서 지금까지 성형성 개선을 위한 조직제어와 성형기술 분야에서 많은 연구개발이 이루어져 왔다. 본고에서는 결정립과 집합조직에 관한 미세조직의 제어방법, 용체성형, 압연 및 압출에 관한 성형가공 기술과 마그네슘 스크랩 리싸이클링 기술에 관하여 최근의 연구개발 사례를 소개한다.

• 대한치과기공학회지
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• 제34권4호
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• pp.337-344
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• 2012

Purpose: This study examined the corrosion level by alloy type and pH, and used the corrosion levels as the dental health data. The study utilized one Ni-Cr alloy for the full and removable partial denture metal frameworks and two Ni-Cr alloys for porcelain-fused-to-metal crown, among the non-beryllium dental casting non-precious Ni-Cr alloys. Methods: The alloy specimens were manufactured in $10cm^2$ and stored in the corrosive solution(pH 2.2-4.4) in the electrical water bath($37^{\circ}C$) for seven days. Afterwards, the metal ions were quantitatively analyzed using the ICP. Results: Of the three metal alloys, Bellabond-Plus$^{(R)}$alloy and SOLIBOND N$^{(R)}$alloy, with 22% or higher chrome chemical contents, had higher corrosion resistance than Jdium-100$^{(R)}$alloy with 20% chrome chemical content. In all three alloys, the corrosion of Ni was highest, and metal ion corrosion was higher in the pH 2.2 corrosive solution. Conclusion: Although Ni-Cr alloy was not very corrosive, a Ni-allergic patient should not have Ni-Cr alloy prosthesis. The Ni-Cr alloy for porcelain-fused-to-metal crown should be designed for the dental porcelain to cover the whole crown.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP (metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 따라서 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속 헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대제인 UHMWPE (ultra high molecular polyethylene)의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량을 감소시키기 위하여, 박막 증착전에 질소를 이온주입하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, 또한 Co-Cr 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tester를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에 대한 마모 특성이 향상 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.102-102
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• 1999

6Mo급 슈퍼 스테인리스강의 내식성은 여러 환경에서 여러 가지의 부식 시험 방법을 통해서 확띤되어 왔다. 이 합금이 보이는 탁월한 내식성 때문에 해수 설비 계통,정유 설비,원자력 발전소의 열교환기 등의 중요 재료로서 그 사용 용도가 급격히 증가하고 있다. 그런데 방사선의 영향을 받게 되는 설비에 금속 재료가 사용되는 경우,특히 경수로의 노내 구조물, 액체 금속로의 열교환기, 핵융합로의 제1벽 재료 등 에서는 합금 원소가 방사성 환경에 의하여 제거되는 현상이 나타난다. 따라서 본 연구에서는 이러한 상황을 미리 재료 제조 차원에서 모사하여 탄소량과 질소량의 함량 을 달리 한 6Mo급 슈퍼 스테인리스강을 제조하여 미세 조직, 기계적 성질 및 부식 특성의 변화에 대하여 연구하였다. 진공 고주파 유도 용해로를 이용하여 탄소량과 질소량이 각기 변화된 슈퍼 스테인리스강을 용해 한 뒤 아르곤 가스 분위기에서 $1180^{\circ}C$로 soaking하고 열간 압연을 행하였다. 열간 압연으로 표변에 생성된 산화 스케일을 불산과 질산의 혼합 용액으로 제거한 뒤 냉간 압연을 행하였다. 이 냉연 판재에 대하여 $1150^{\circ}C$로 소둔하여 각 실험에 사용하였다. 광학 현미경을 이용하여 미세 조직의 변화를 관찰하였으며, 상온과 고온($520^{\circ}C$)에서 인장 시험을 행하였으며, 경도 측정을 행하였다. 또한 양극 분극 시험과 비등 질산 침지 시험 및 비등 40% NaOH 용액에서의 일정 연신율 시험을 행하 였다. 탄소 함량이 증가할수록 항복 강도 및 인장 강도는 증가하고 있으며 연신율은 감 소하는 일반적인 경향을 보였으며 비등 질산 시험에서는 탄소량에 관계없이 매우 우수한 내식성을 쁘였다. 또한 비등 상태의 40% NaOH 용액에서의 응력 부식 균열 시험 결과, 탄소량이 증가할수록 부식 저항성이 증가하고 있는 것으로 평가되었다. 한 편 질소량이 증까할수록 결정립이 미세화되었으며 경도값이 상승하였다. 이들 합금 에 대한 양극 분극 시험 결과, 질소량의 변화가 탄소량의 변화보다 내식성에 큰 영향 을 미치고 있음을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.11-18
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• 2022

최근 세계적으로 유연 전자소자 관련 기술들이 주목을 받으면서 유연소자 제작 과정에서의 성형성 및 굽힘 상태에서의 성능과 내구성 등의 문제점을 개선하기 위하여 액체 금속을 사용한 배선·접합 기술들의 개발이 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하여 독성이 없으면서 낮은 점도와 우수한 전기전도도를 가지는 갈륨 및 갈륨계 합금 (공정 갈륨-인듐 및 공정 갈륨-인듐-주석 등)의 액체금속을 저온 접합소재로 이용하려는 다양한 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 갈륨 및 갈륨계 합금을 이용한 저온접합 기술의 최신 연구동향을 정리하여 소개하고자 한다. 이러한 기술들은 향후 유연 전자소자의 제조 및 전자패키지에서의 저온접합 등의 분야에서 실용화를 위한 중요한 기반기술이 될 것으로 예상된다.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.37-42
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• 2007

금속복합재료에서는 강화재와 기지재 사이의 열팽창계수 차이에 의해 복합재료 내부에 잔류응력이 남아있어 복합재료 전체의 강도저하를 가져온다. 본 연구에서는 TiNi 형상기억합금을 강화재료로써 이러한 잔류응력 문제를 해결하기 위하여 이용하였다. TiNi 형상기억합금은 형상기억효과를 이용하여 복합재료의 잔류응력문제를 해결할 뿐만 아니라 복합재료의 인장강도를 증가시키는 역할을 한다. 핫프레스 방법에 의해 제작된 형상기억복합재료의 강도증가를 위하여 냉간압연을 실시하여 실험을 실시하였다. 이와 같이 제작된 형상기억복합재료의 저온에서의 미시적 손상거동을 평가하기 위하여 음향방출기법을 이용하였다. 또한 열충격을 받은 시험편의 손상에 대한 연구도 이루어졌다.