• 자원리싸이클링
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• 제30권1호
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• pp.3-13
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• 2021

고급강은 소비자가 원하는 적절한 조성을 갖추고 있고 비금속 개재물의 제어를 통해 높은 청정도를 지닌 강을 의미하며, 철강 제품의 품질은 2차 정련 공정에서 제어하는 것이 지배적이다. 2차 정련에서는 시간이 흐름에 따라 용강, 슬래그, 비금속 개재물, 내화물 및 합금원소 간의 복잡한 반응이 동시에 일어나기 때문에 공정에 대한 제어가 쉽지 않다. 따라서 이전 연구자들은 2차 정련의 공정 예측을 위해 Kinetic 기반의 시뮬레이션 모델을 발표하였고, 정밀한 공정 예측을 위해 현재까지 발표된 시뮬레이션 모델들의 검토 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 Coupled Reaction 모델 기반의 2차 정련 모델들을 분석 및 검토하였고, 시뮬레이션 결과를 검토하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제52권1호
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• pp.30-36
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• 2019

In this study, we investigated the effects of anodizing time, dyeing treatment time, and variations in coloring concentration on the color of an AA5052 alloy processed by dye-treated anodizing. The outward color of the anodized film changed to deep red according to increases in anodizing time, dyeing treatment time, and coloring concentration; accordingly, lightness $L^*$ decreased and saturation $a^*$ and $b^*$ increased. The concentration of the dye and the UV-visible absorbance showed a nearly perfect linear relationship, allowing a quantitative analysis of the absorbed dye. Because the quantity of absorbed dye increased as anodizing time, dyeing treatment time, and coloring concentration increased, the outward color of the anodized film deepened. In addition, from the GD-OES depth profile, we found that the dye was preferentially absorbed on the surface of the porous anodized film.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권2호
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• pp.58-64
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• 2008

Surface-void defects observed on the galvannealed(GA) steel sheets in Interstitial-free high-strengthened steels containing Si and Mn have been investigated using the combination of the FIB(Focused Ion Beam) and FE-TEM(Field Emission-Transmission Electron Microscope) techniques. The scanning ion micrographs of cross-section microstructure of defects showed that these defects were identified as craters which were formed on the projecting part of the substrate surface. Also, those craters were formed on the Si or Mn-Si oxides film through the whole interface between galvannealed coating and steel substrate. Interface enrichments and oxidations of the active alloying elements such as Si and Mn during reduction annealing process for galvanizing were found to interrupt Zn and Fe interdiffusion during galvannealing process. During galvannealing, Zn and Fe interdiffusion is preferentially started on the clean substrate surface which have no oxide layer on. And then, during galvannealing, crater is developed with consumption of molten zinc on the oxide layer.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권11호
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• pp.687-693
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• 2009

Experiments have demonstrated that a moderate amount of Be added to $Zr_{57.5}Cu_{38.3}Al_{4.2}$ amorphous alloy enhances the plasticity of the alloy. In particular, $Zr_{54}Cu_{36}Al_{4}Be_{6}$ alloy exhibited 19% of strain to fracture along with a strength exceeding 2 GPa. Energy dispersive x-ray spectroscopy conducted on the $Zr_{54}Cu_{36}Al_{4}Be_{6}$ alloy exhibited the presence of compositional modulation, indicating that nm-scale phase separation had occurred at local regions. In this study, the role played by the nm-scale phase separation on the plasticity was investigated in terms of structural disordering, structural softening and shear localization in order to better understand the structural origin of the enhanced plasticity shown by the developed alloy.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권9호
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• pp.563-571
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• 2008

The influence of annealing treatment on dynamic deformation behavior of ultra-fine grained aluminum alloys was investigated in this study. After equal-channel angular pressing at $200^{\circ}C$, most of the grains were considerably reduced to nearly equiaxed grains of $0.3{\mu}m$ in size. With an increment of various annealing treatments for 1 hour, resultant microstructures were found to be fairly stable at temperatures up to $200^{\circ}C$, suggesting that static recovery would be dominantly operative, whereas grain growth was pronounced above $250^{\circ}C$. The tensile test results showed that yield and ultimate tensile strengths decreased, but elongation-to-failure and strain hardening rate increased with increasing annealing temperature. The dynamic deformation behavior retrieved with a series of torsional tests was explored with respect to annealed microstructures. Such mechanical response was analyzed in relation to resultant microstructure and fracture mode.

• 자원리싸이클링
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• 제31권1호
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• pp.3-11
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• 2022

실리콘은 지각에서 가장 풍부한 금속 원소이다. 금속급 실리콘(MG-Si)은 제강공정의 탈산제, 알루미늄 산업에서 합금 원소, 유기실레인 제조, 태양전지 등의 전자산업에 사용되는 전자급 실리콘 생산 등 산업적으로 널리 응용되는 중요한 금속이다. MG-Si는 전기 아크로에서 석탄, 코크스 또는 목재 칩의 형태인 탄소와 함께 이산화규소를 용융환원하여 만들어진다. MG-Si는 Siemens 공정과 같은 화학 처리를 통해 정제되며, 대부분의 단결정 실리콘은 쵸크랄스키 방식으로 만들고 있다. 이러한 제련 및 정제 방법은 2차 실리콘 자원으로부터 새로운 재활용 공정을 개발하는 데 기여할 수 있을 것이다.

• 열처리공학회지
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• 제37권2호
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• pp.58-65
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• 2024

In the present study, the effect of annealing condition on the microstructures and mechanical properties of the cold-rolled CoCrFeMnNi high entropy alloys were studied. Annealing treatment was performed under six different temperatures. Microstructural analyses confirmed that annealing below 800℃ resulted in the formation of intermetallic sigma (σ) phase within face-centered cubic (FCC) matrix, and this σ phase has beneficial effects on the formation of fine-grained structures through retardation of grain growth and recrystallization due to Zener pinning effect. This led to the enhanced yield strength and tensile strength of ~646 and ~855 MPa, respectively. The microstructures annealed above 800℃ demonstrated single FCC phase, and fully-recrystallized single FCC microstructure resulted in a slight increase in ductility with a considerable decrease in strength. The evolution of mechanical properties, such as strength, ductility, and strain hardening exponent, will be discussed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.6-6
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• 2018

본 연구에서는 고문헌에 기록된 도금 재료와 도금법 등을 확인하고 이를 기초자료로 활용하여 매실산을 사용한 금(Au)-수은(Hg) 아말감기법으로 고대 도금(鍍金)기술을 되살리고, 이를 토대로 경주 월지에서 출토된 금동삼존판불을 복원하였다. 먼저, 전통 도금법을 되살리기 위해서, "오주서종박물고변", "확지신편", 조선시대 각종 의궤 등에 공통적으로 기록되어 있는 매실에 주목하고, 매실을 3~4개월 발효 숙성 후 착즙한 뒤 그것을 농축하여 만든 매실산을 도금 실험에 적용하였다. 금아말감 도금을 위하여 월지 출토 금동삼존판불의 바탕소지금속인 청동삼존판불을 구리와 주석 89:11(Cu:6kg, Su:750g)로 합금하여 주물사 주조법으로 복원하였으며, 동일한 합금비로 제작된 $2.3cm{\times}3.5cm$(가로${\times}$세로)의 시편에 사전 실험을 실시하였다. 현대적 산처리 방식에 사용되는 질산과 전통방식으로 사용되는 매실산으로 시편에 산처리 한 후 각각 비교해 보고, 금분과 금박, 상온과 가온에 따른 아말감상태를 비교하는 실험을 진행하였는데, 실험에 사용된 매실산 70%는 pH가 1.94로, 오늘날 산처리에 사용하고 있는 질산 20%와는 차이가 있지만, 청동 시편 실험을 통해 매실산에 20분 정도 담근 뒤 금아말감을 도포 후 24시간 지나 가열($380{\sim}400^{\circ}C$) 했을 때 금도금이 잘 되어, 현대적 방법인 질산처리로 도금을 한 시편과 큰 차이가 없는 것으로 관찰되었다. 사전 실험을 통한 결과를 적용한 월지 출토 금동삼존판불 복원은 청동삼존판불 표면처리, 금-수은 합금 및 도금하기, 도금 후 표면처리의 순서로 진행되었는데, 금과 소지금속의 밀착력을 높이기 위해 표면을 숯을 이용해 탈지한 후 물로 씻어내고 매실산을 도포하여 20분 동안 두어 부식 및 세척을 시행하였다. 금도금을 위한 금-수은아말감은 가온할 때 수은이 증발하는 양을 고려하여 금1 : 수은10 비율로 합금하여 완성하였으며, 금아말감 도포 후 약 24시간 지난 다음, $380{\sim}400^{\circ}C$에 가열하여 수은을 기화시켜 도금작업을 완성하였다. 금아말감도금은 평균적으로 6~7차례 시행하여야 완벽히 도금되지만, 본 연구에서는 단 4차례의 도금만으로 금아말감도금을 완성시켰는데, 이것은 금아말감을 바탕소지인 청동에 도포한 후 24시간 동안 금아말감과 청동과의 반응 시간을 두게한 것이 큰 역할을 한 것으로 보이며, 이는 청동시편을 이용한 실험과 과학적 분석을 통하여 입증하였다. SEM으로 표면을 관찰한 결과 아말감 도포시간이 즉시인 경우 도금이 거의 되지 않은 것을 확인할 수 있었고 36시간이 넘어갈 경우 금 도금층이 불균일하게 관찰되었으므로 도금시간은 12시간~24시간 이내가 적절함을 확인할 수 있었다. EDS로 성분을 분석한 결과 산처리 시간이 20분인 시료의 경우 5 wt% 내외로 수은의 비율이 다른 시료에 비해 낮은 것을 확인할 수 있었다. 실험 및 분석결과 산처리 시간이 20분이고 아말감 도포시간이 24시간일 때 도금이 잘 이루어지므로 이 결과를 토대로 금동삼존판불을 복원하였다. 이번 연구를 통해 도금법에 표면을 세척하고 부식시키기 위해 사용한 물질이 매실산임을 찾아내어 확인할 수 있었는데, 이러한 점 에서 이 연구의 가장 큰 의미는 전통 소재와 기술을 복원한 것으로, 앞으로 매실산을 이용한 금 도금기술은 관련 학계에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.25-32
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• 2007

코발트 니켈 합금형 실리사이드 공정에서 단결정실리콘과 다결정실리콘 기판에 자연산화막이 있는 경우 나노급 두께의 코발트 니켈 합금 금속을 증착하고 실리사이드화하는 경우의 반응 안정성을 확인하였다. 4인치 P-type(100)Si 기판 전면에 poly silicon을 입힌 기판과 single silicon 상태의 두 종류 기판을 준비하고 두께 4 nm의 자연산화막이 있는 상태에서 10 nm 코발트 니켈 합금을 니켈의 상대조성을 $10{\sim}90%$로 달리하며 열증착하였다. 통상의 600, 700, 800, 900, 1000, $1100^{\circ}C$ 각 온도에서 실리사이드화 열처리를 시행 후 잔류 합금층을 제거하고, XRD(X-ray diffraction)및 FE-SEM(Field emission scanning electron microscopy), AES(Auger electron spectroscopy)를 사용하여 실리사이드가 생겼는지 확인하였다. 마이크로라만 분석기로 실리사이드 반응시의 실리콘 층의 잔류 스트레스도 확인하였다. 자연산화막이 존재하는 경우 실리사이드 반응이 진행되지 않았고, 폴리실리콘 기판과 고온에서는 금속과 산화층의 반응잔류물이 생성되었다. 단결정 기판의 고온열처리에서는 실리사이드 반응이 없더라도 핀홀이 발생할 수 있는 정도의 열스트레스가 존재하였다. 코발트 니켈 복합실리사이드 공정에서는 자연산화막을 제거하는 공정이 필수적이었다.

• 한국자기학회지
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• 제12권1호
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• pp.30-33
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• 2002

초미세결정렵 Nd-Fe-B-Mo-Cu합금에서 Co 치환이 미세조직과 자기특성에 미치는 영향을 조사 하였다. 급속응고법으로 제조된 비정질 Nd-(Fe, Co)-B-Mo-Cu합금은 결정화에 의하여 $\alpha$-Fe기 초미세결정립 Nd-(Fe, Co)-B-Mo-Cu합금이 제조되었다. Co로의 Fe치환은 결정립 미세화에 기여하며, 이로 인하여 경자기특성이 개선되었다. 최적열처리된 초미세결정립 N $d_4$(F $e_{0.85}$ $Co_{0.15}$)$_{82}$ $B_{10}$M $o_3$Cul합금의 잔류자화, Curie온도는 Co가 치환되지 않은 합금에 비하여 개선된 우수한 특성을 나타내었다. 64$0^{\circ}C$, 10분 열처리된 초미세결정립 N $d_4$(F $e_{0.85}$ $Co_{0.15}$)$_{82}$ $B_{10}$M $o_3$Cu 합금의 평균결정립 크기는 약 15 nm이며, 이때 보자력, 잔류자화 및 최대에너지적은 각각 239kA/m, 1.4 T 및 103.5 kJ/ $m^3$이었다.