• 보존과학회지
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• 제16권
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• pp.52-63
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• 2004

본 연구는 사적 259호 고려 선원사지 출토 금동축수를 통하여 기존의 기술사, 야금사로 제한되어 왔던 국내연구에서 벗어나 고대에도 현대 금속공예에서와 같이 경제적, 장식적인 목적 등으로 금 합금이 이루어 졌을 것이라는 가정 하에 고대 금동유물들과 선원사지 출토유물과의 연관성과 함께 표면색에 따른 금 함량비의 차이를 밝혀보고자 하였다. 그 결과, 선원사지 출토유물은 금 도금층의 표면색에 따라 육안관찰에 의한 Gold, White-Gold. Red-Gold의 세 가지로 나눌 수 있었으며, 금도금의 표면색에 따라 금 함량의 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 세 가지의 표면 색중 금 이외의 물질인 Cu가 많게는 $43.0\%$ 정도가 포함되어 있는 것으로 보아 Red-Gold type은 Cu를 합금하였을 가능성이 있는 것으로 보인다. 도금된 금동시료의 피복기술은 수은이 $0.92\~19.04\%$가 검출됨으로써 수은을 사용한 수은아말감 도금법이 적용되었으며, 금 알갱이가 관찰되고 도금피막 두께는 $2.5\~25{\mu}m$로 도금기법 및 광쇠질의 차이로 인해 부분적으로 매우 불균일한 것으로 보아 금분 아말감을 하고 광쇠질로 광택을 낸 것으로 보인다. 또한 소지금속은 두 가지 방법으로 제작되었는데 하나는 순수한 Cu를 주조하여 제작한 것이고 다른 하나는 거의 순수한 동판을 말아 연접되는 곳에 주석땜을 하여 제작하였다. 또한 주석땜을 하는 과정에서 주석땜이 외부에 묻어있는 곳은 도금되지 않은 것으로 보아 축수의 모양을 만든 후 금도금 작업한 것임을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권12호
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• pp.1115-1120
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• 1998

Ni계 경면합금인 Deloro 50의 마모거동을 15ksi와 30ksi 접촉응력하의 여러 마모조건에서 조사하였다. 상온대기중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서도 극심한 응착마모가 발생하는 매우 낮은 마모저항성을 보였는데 이는 fcc 결정구조를 갖는 Deloro 50 기지상의 경도와 가공경화율이 strain-induced 상변태를 이웅한 hcp 결정구조의 Stellite 6보다 낮기 때문으로 생각된다. 상온 수중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서 Stellite 6와 비슷한 마모저항성을 보였는데 이는 물이 미세요철간의 금속간 접촉을 억제하였기 때문으로 생각된다. 그러나, 30ksi의 높은 접촉응력에서는 상온 대기중길 같은 응착마모가 발생하는 것으로 보아, 30ksi의 높은 응력에서는 물의 응착마모 억제 효과가 없었기 때문으로 생각된다. $300^{\circ}C$ 대기중에서 Deloro 50는 30ksi의 높은 접촉응력에서도 Stellite 6보다 우수한 마모저항성을 보였는데 이는 고온에서 마모시 생성되는 복합산화물층이 효과적으로 금속간 접촉을 방해하여 응착마모를 억제하였기 때문으로 생각된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1063-1069
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• 2012

본 연구에서는 PEM 연료전지의 경량화를 위한 방안으로 밀도가 낮고 전기전도성이 높은 마그네슘 합금을 분리판에 적용하였다. 금속 분리판 표면의 부식 및 산화 방지막 형성을 위해서 스퍼터링을 이용하여 은(silver)을 증착하였다. 최적의 증착 조건 확립을 위한 내산성 평가에 있어서 미세균열이 발생하지 않는 3 ${\mu}m$를 최적 증착 두께로 선정하고, $180^{\circ}C$에서 코팅을 수행함으로써 증착 두께의 균일성을 향상시켰다. 단일전지 구성을 위한 분리판 형상결정을 위해서 체결압, 채널 깊이에 따른 성능을 비교평가 하였다. 제작된 분리판을 이용하여 단일전지를 구성하고, 코팅 유무 및 체결압과 채널 깊이별 전류-전압 성능을 비교평가 하였다. 코팅된 마그네슘 분리판은 최대 전력밀도 192 $mW/cm^2$로, 단위 중량당 전력 밀도가 기존 금속 분리판 대비 우수함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.368-374
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• 1998

Zr합금의 부식거동을 평가하기 위하여 여러 가지 1족 알칼리 수산화물 용액 (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH)에서 autoclave를 이용하여 300일까지 부식시험을 실시하였다. 산화막 특성은 TEM을 이용하여 천이전과 천이후에 동일 산화막두께를 갖도록 준비된 부식시편에 대해 수행되었다. 실험결과를 고려할 때 금속이온은 부식과정에서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 즉 $Li^+$가 $Zr^{4+}$ 치환하여 산소농도는 증가하고 부식은 가속되는데 산화막 내부의 barrier layer에서 $Li^-$치환이 부식을 제어하는 것으로 판단된다.동일 두께의 산화막 일지라도 산화막의 구조는 모두 다르다. 32.5mmol LiOH에서 생성된 산화막온 천이전,후에 관계 없이 많은 기공이 함유된 등축정 구조를 갖는다. 반면에 NaOH에서 생성된 산화막은 천이전에는 주상정 구조를 갖지만 천이후에는 다공성의 등축정 구조로 바뀐다. KOH용액에서는 천이전에는 주상정과 비정질 산화막의 이중 구조를 갖지만 천이후에는 비정질 산화막은 사라직 전반적으로 주상정 구조가 형성된다. 부식거동과 산화막 관찰로부터 금속이온의 산화막내 치환이 부식속도와 산화막 미세구조를 지어한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-6
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• 2005

비증발형 게터용 금속이나 합금의 표면은 대기중에서 얇은 산화층등으로 덮여있다. 이들이 제품 내에서 게터역할을 하기 위해서는 진공이나 불활성 분위 내에서 가열하여 표면 산화층을 제거하는 활성화공정이 필요하며 활성화온도는 장착 제품을 결정하는 중요한 인자가 된다. 게터의 기본적인 특성은 활성화 및 각종가스에 대한 흡수능으로 대별할 수 있다. 이중 게터의 흡수능에 대해서는 ASTM등에서 규정하고 있으나 활성화온도에 대해서는 아직 표준적인 방법이 제시되어 있지 못하다. 본 연구에서는 온도에 따른 도달압력 측정에 의해 게터의 활성화온도를 결정하는 비교적 간단한 방법을 제시하였다. 본 방법으로 측정한 TiZrV 합금의 활성화온도가 100℃～200℃ 범위에 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권5호
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• pp.56-62
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• 2015

폐 초내열합금으로부터 침출된 염산용액에서 레늄을 회수하기 위하여 용매추출법을 이용한 레늄의 분리연구를 수행하였다. 용매추출공정을 통해 수상은 레늄이 용해된 합성용액을 사용하고 추출제의 종류 및 농도, 수상의 pH, HCl의 농도, 불순물의 영향을 조사하는 연구를 진행하였다. 레늄의 원료로 Ammonium perrhenate ((APR), Aldrich, $NH_4ReO_4$)을 사용하였고, 수상에 존재하는 레늄을 유기상으로 추출하기 위해 추출제는 음이온추출제인 Alamine304-1, 양이온추출제인 Cyanex272과 $D_2EHPA$를 사용하였다. 음이온추출제인 Alamine304-1 사용시 레늄의 추출율이 99% 이상 나타났으며 수상의 pH 는 0-2 사이에서 99% 추출되었다. Alamine304-1의 농도를 0.1, 0.5, 1 및 2%으로 조절하여 추출실험한 결과, 농도가 증가함에 따라 추출율이 증가한다. 레늄용액에 알루미늄, 코발트, 바나듐을 첨가하여 용매추출법에 의해 분리 실험한 결과 레늄은 99.8 %으로 추출되었으나 기타 금속들은 거의 추출되지 않았다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.17.2-17.2
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• 2011

모든 생물은 늙어가면서 그 생물체를 이루고 있는 생체조직들이 낡게 되고 약해지기 마련이며, 이외에도 자동차 사고 등 재해에 의해 생체 장기의 손상을 가져올 수도 있다. 또한 인간의 평균수명 연장과 함께 소득 수준이 높아지고 또한 'quality of life'를 추구하는 고령화 시대로 접어듦에 따라, 인공골, 인공치아 또는 인공 고/슬관절 등의 골조직 대체재료의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 이와 같은 골조직 대체, 즉 골이식은 크게 자기골 이식(autografting), 동종이식(allografing), 인공재료(man-made materials)의 이식으로 구분된다. 현재 대체물질의 약 58%를 차지하고 있는 자기골 이식의 경우, 거부면역 반응이 없어 임상성공율이 80%에 달한다는 장점을 가지고 있으나, 비용이 비싸고 감염과 통증의 위험이 있다. 또한 시신으로부터 골을 이식하는 동종이식의 경우 대체물질의 약 34%를 차지하고 있는데, 성공률이 떨어지고 질병 감염의 위험이 있는 단점이 있다. 이외에 약 8%를 차지하고 있는 인공재료 이식의 경우, 파단, 독성반응, 마모, 골조직의 remodeling 등이 일어나는 단점이 있으나, 앞에서 언급한 바와 같이 그 필요성이 급격히 증가함에 따라 보다 나은 치료법과 골이식 대체물질의 개발에 많은 노력이 경주되고 있다. 2003년 6월 미국 Financial Times에 의하면, 인체내 식립형 생체재료의 세계시장 규모는 약 650억 달러에 이르며, 매년 200% 이상씩 신장하고 있다고 한다. 따라서 세계 각국의 의학, 약학, 임상학, 생명과학, 공학 등의 관련 연구 분야에서는 이 수요를 충족시키기 위한 활발한 연구활동을 펼치고 있다. 한편 인체내 식립용 임플란트의 국내 시장규모는 치과 임플란트의 경우 2006년 현재 2000억원 규모로, 정형외과, 악안면 성형외과, 이비인후과를 포함하면 소위 'bone-anchored metal implant' 영역의 시장 규모는 4~5조원에 이를 것으로 추산 되고 있다. 또한 소비 신장률 10~15%를 감안하면 향후 시장 규모는 폭발적으로 증가될 것으로 예상된다. 이에 발맞추어, 최근 들어 선진국은 물론, 국내에서도 인체내 식립을 목적으로 하는 생체재료에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 일부는 실용화 단계에 진입하고 있다. 본 강연에서는 금속 임플란트의 시장현황과 앞으로의 추세에 대하여 조망하고, Ti 임플란트를 중심으로 이의 생체활성을 부여하는 표면개질 필요성 및 최근의 연구개발 동행에 대해 소개하고자 한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권1호
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• pp.51-56
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• 2012

본 연구에서는 출발원료로 ${\sigma}$-VCo 금속간화합물과 $V_{50}Co_{50}$ 혼합분말을 각각 사용하여 기계적 합금화에 따른 비정질화 가능성을 조사하였다. X선 회절에 의해 얻어진 전구조인자 S(Q) 및 동경분포함수 RDF(r)의 결과로부터 볼밀링이 진행됨에 따라 비정질상의 구조적 특징이 분명히 관찰되었다. 120시간 MA 처리에 의하여 두 경우 모두에서 비정질상이 생성됨을 알 수 있었다. 60시간 동안 MA 처리한 $V_{50}Co_{50}$ 분말시료의 열분석 에서는 약 $600^{\circ}C$에 비정질상의 결정화에 의한 발열 peak가 관찰되었다. X선 회절법에 의해 얻어진 전구조인자 및 동경분포함수의 분석으로부터 MA 시간에 따라 출발 결정상은 비정질상의 특징적인 원자구조로 서서히 변화함을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제45권4호
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• pp.351-356
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• 2001

철, 코발트, 니켈 합금을 이용한 탄소확산-수소플라즈마 에칭법으로 다이아몬드 자체막의 표면을 매우 평탄하게 할 수 있었다. 이 방법에서의 다이아몬드 자체막을 합금과 몰리브데늄 기판 사이에 위치시켜 금속-다이아몬드-몰리브데늄(MDM) 샌드위치 형태의 샘플 세 트를 이루게 하였다. 이 샘플세트를 마이크로 웨이브 플라즈마 장치에 장착하여 수소 플라즈마를 발생시켜서 기판온도가 섭씨 1,000 이상이 되도록 하였다. 이와 같은 과정들은 탄소확산-수소플라즈마 방법이라고 하였다. 다이아몬드 자체막 표면을 에칭한 후 표면 거칠기, 표면형상, 에칭한 다이아몬드 표면속의 불순물의 침투를 조사하였다. 결론적으로, 탄소 확산-수소 플라즈마 에칭법은 전자 디바이스에 응용할 수 있는 매우 평탄한 다이아몬드 표면을 형성시키는 방법임을 알 수 있다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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• pp.94-97
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• 1997

금속을 반고상 상태에서 성형하기 위하여 미세조직학적 거동을 밝히기 위해, 본 연 구에서는 높은 비강도, 내마모성을 가진 과공정 Al-Si 합금을 반응고 가공하였을 때의 미세 조직과 상온 가공 후 반고상 온도로 일정시간 유지하였을 때의 미세조직을 관찰하였다. 일 반주조시의 개량 원소 P과 Sr을 첨가하였으며 쐐기형 주조재, 압연재, Si 입자강화 Alrl 복 합재료를 반고상 상태로 가열한 미세조직을 관찰하여 초정 Si입자의 형상 변화를 관찰하였 다. 반응고 교반시 초기에는 P과 Sr의 첨가에 의해 초정 Si입자가 미세화 되었으나 교반이 지속되어 가면서 이러한 경향은 감소하였으며 구상에 가까운 형태로 변화 하였는데, 이는 교반이 지속되면서 첨가 원소의 효과보다 교반 자체의 미세조직 변화 기구에의 의존도가 높 아지기 때문인 것으로 사료된다. 냉각속도를 달리한 쐐기 형상에서의 금형에서 주조된 미세 조직을 관찰한 결과 냉각속도가 느릴 때에만 첨가원소의 영향이 나타났으며, 반고상 온도 유지 후 초정 크기에는 큰 변화가 없었으나 $\alpha$-halo가 형성되고 미세한 Si입자가 생성되었 다. 이는 입자 크기의 성장에 따른 주위의 농도구배로 인해 생성된 것으로 사료된다. 압연시 첨가원소는 핵생성과 재결정을 촉진시켜 초정 Si의 크기를 크게 감소시켰다. 반용융 처리시 초정 Si입자는 약간 성장하였으며, $\alpha$-halo도 생성되었다. 압출한 시료를 반용융 처리한 경 우 Si입자의 형상 변화는 거의 없었으며, Si입자에 형성되어 있던 산화막이 기지와 초정 Si 압자간의 확산장벽으로 작용하여 $\alpha$-halo가 거의 생성되지 않았다. 반응고 교반시 미세조직 변화 기구로는 취성파괴, 합체, 마모를 제안하였으며, 각 공정에서의 초정 Si결정의 크기를 비교하였을 때 45$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말을 섞어 압출하였을 때 가장 작은 초정 Si입자 크기를 얻음 을 볼 수 있었다.