• Composites Research
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• 제15권1호
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• pp.32-40
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• 2002

가압주조법을 이용하여 전자 패키징용 고부피분율 $SiC_p/Al$ 금속복합재료를 제조하였다. $SiC_p$ 예비성형체를 제조하기 위하여 예비성형체 금형을 고안하였으며, $Al_2O_{3f}$섬유 보강재를 $SiC_p$ 입자 보강재의 1/10비율로 첨가하고, 무기 성형제($SiO_2$)를 0.8% 이하로 사용하여 49~70 vol.% 의 예비성형체 제작에 성공하였다. 제조된 고부피분율 예비성형체로 금속용탕을 원활히 침투시키기 위해 온도, 가압력 등의 제조조건을 정하였으며, 이러한 새로이 고안된 금형조건을 FEM 열전도 해석에 도입하여 금속복합재료 제조시 몰드 내부에서 발생하는 온도변화를 분석하였다. 제조된 금속복합재료에 대해서는 충격특성 및 열팽창계수 특성평가를 실시하였다. 본 연구를 통해 제조된 금속복합재료의 충격흡수 에너지는 0.2~0.3J, 열팽창계수는 $8~10ppm/^{\circ}C$, 밀도는 $2.9~3.0g/cm^3$로 나타나 패기징 재료로서 적합한 특징을 가진 복합재료가 성공적으로 개발되었음을 확인하였다.

• 기계저널
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• 제32권1호
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• pp.46-56
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• 1992

이 글에서는 현재까지 개발된 금속복합재료의 제조공법 중에서 비교적 보편화되어 있는 분말야 금법, 가압용침법, 복합주조법 등에 대하여 소개하였고, 제조된 재료가 가지는 일반적인 기계적 성질에 대하여 설명하였다. 그리고 금속복합재료의 대표적인 응용분야와 현재 국내에서도 큰 관심을 끌고 있는 자동차엔진의 부품소재로서 금속복합재료의 응용기술에 대해 소개하였다. 국 내에서 금속복합재료의 관련 연구는 주로 학교와 연구소를 중심으로 발전되어 왔으나 근년에 자동차 산업의 비약적인 발전과 항공산업 분야에서 잠재적인 수요가 예측되면서 일부 기업체에서 응용 연구를 시작하였다. 그러나 금속복합재료의 기초 소재가 되는 경합금과 보강재의 제도기 술은 선진국에 비해 크게 뒤져 있다. 현재까지 국내에서의 연구동향은 주로 금속복합재료의 제조공정개발과 물성 평가에 치중하여 왔다. 기계공업이 발전하면서 점점 더 고기능성 소재가 요구되어지는 현황을 감안할 때 금속복합재료의 실질적 응용분야의 개척과 함께 기초 소재의 개발 연구는 시급한 과제이다.

• Composites Research
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• 제16권6호
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• pp.48-55
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• 2003

본 연구는 알루미늄 합금(AC8A)과 금속복합재료 (A1/A12O3) 및 혼합금속 복합재료(A1/A12O3/A12O3p)의 피로시험 결과 비교와, 일정진폭 피로 하중으로부터 예측한 수명과 실험으로부터 얻은 피로 수명의 비교하는 것이고, 음향방출(Acoustic Emission, AE) 방법을 이용하여 피로 시험 시 균열 발생의 측정 및 예측을 하고자 하였다. 노치재의 실험결과에 따르면, 세라믹 보강재의 첨가로 인해 기지재 보다 연성이 저하된 하이브리드 금속 복합재료와 단일 금속 복합재료의 피로 수명은 두 가지 하중 조건에서 모두 기지재 보다 더욱 짧은 수명을 나타내었다. 또한 누적피로수명평가 방법을 통해 예측된 피로수명은 랜덤하중 하에서 실험을 통해 얻어진 피로 수명과 거의 일치하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.435-444
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• 2011

This paper deals with the structural assessment of metallic and non-metallic stiffened/monocoque plated marine structures under a lateral pressure load to identify appropriate combination of material and section configuration, especially at the preliminary marine structural design stage. A generic rectangular plated structure is exemplified from the metallic superstructure of a marine vessel and its structural topology is varied for the structural assessment. In total 13 different structural topologies are proposed and assessed using appropriate elastic solutions in conjunction with a set of stress and deflection limits obtained from practice. The geometry dimensions and weights of the structural topologies are calculated, and subsequently, the costs of the materials used in the structural topologies are reviewed to discuss the cost-effectiveness of the materials. Finally, conclusions are made with the aim of suggesting suitable structural topology for the marine structural member considered in this paper.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권2호
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• pp.112-120
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• 1998

입자 보강 복합재료의 부피분율을 평가하기 위한 와전류 비파괴 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 복합재의 미시구조를 설명할 수 있는 이론 모델과 와전류에 의한 전기전도도 측정을 필요로 한다. 측정한 전도도를 이론 예측값과 같게 두면 미지의 입자 부피분율이 계산된다. Mori-Tanaka 방법에 기초한 전도도 해석 모델이 소개되어 있다. 이러한 접근 방법을 SiC 입자 보강 Al 기지 ($SiC_p/Al$) 복합재에 적용하였다. 이방법으로 보강재의 부피분율을 비교적 정확하게 결정할 수 있었다. 금속간 화합물이 부피분율 평가에 미치는 영향을 논하였으며, 또한 금속간 화합물의 전도도와 기하학적 성질이 보강 입자와 같은 경우, 이 두 상의 총 부피분율을 결정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.477-488
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• 2015

본 연구에서는 석조문화재에 대한 금속보강재의 최소 개입을 통해 원형부재의 이차 훼손을 줄이고, 동시에 최대의 구조보강 효과를 얻을 수 있도록 제안된 실험을 통해 처리기술의 객관적 기준을 다음과 같이 설정하였다. 첫째, 금속보강재의 설계 기준은 석조문화재의 풍화도에 따라 보강재비의 산정이 이루어져한다. 둘째, 석조문화재의 원형이 부분적으로 훼손되어 형태나 구조적으로 보강이 필요할 때 보형처리(구부재 + 신석재 접합)는 풍화등급이 높은 부재를 기준으로 금속보강재 비율을 계획해야 한다. 본 연구를 바탕으로 석조문화재의 구조적인 안정을 꾀할 수 있는 조건을 고려한 금속보강재 비율을 풍화영역별로 제시하면, 접합단면 대비 $800kgf/cm^2$ 이하는 0.13~0.23, $800kgf/cm^2$ 이상 $1200kgf/cm^2$ 이하는 0.24~0.28, $1200kgf/cm^2$ 이상은 0.29~0.5의 금속보강재비를 권장할 수 있다. 특히 더욱 세분화된 풍화등급에 따른 금속보강재의 적용 여부는 석조물의 파괴계수와 금속보강재의 물성을 고려하여야 할 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.315-321
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• 1999

금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.

• Composites Research
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• 제25권3호
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• pp.65-69
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• 2012

본 논문에서는 금속 핀으로 보강된 일체성형 복합재 단일겹침 체결부에 대해, 보강 핀이 체결부의 파손거동에 미치는 영향을 시험으로 연구하였다. 핀의 지름(0.3, 0.5, 0.7 mm)과 밀도(0.5, 2.0, 4.0%)를 달리하여 총 6종류의 시편을 제작하였다. 복합재료와 보강핀은 각각 Toray사의 일방향 탄소-에폭시 프리프레그 T700-12K-31E#2510와 스테인리스 강이다. 핀 밀도가 매우 낮은 한 경우(0.5%)를 제외하고는, 모든 체결부에서 두께방향 핀의 보강으로 인해 초기균열의 발생이 더 빨라지는 것으로 나타났다. 그러나 극한강도는 최대 45%까지 증가하고, 특히 접착면의 완전한 분리 후에도 대변형 상태에서 핀이 추가적인 하중을 지지함으로써, 구조물이 안정적 파괴거동을 갖도록 하는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.585-589
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• 2001

많은 연구결과들은 국부적 용융체의 존재가 고온인장 변형 시 발생하는 내부공극의 발달을 억제할 수 있음을 보고하고 있다. 그러나 이러한 국부적 용융체가 존재한다고 해서 반드시 고변형속도 초소성 현상이 관찰될 수 있는 것은 아니다. 금속기지와 보강재간의 계면에 국부적 용융체의 양이 너무 많이 존재하면 두상간의 결합력이 떨어져 금속기지상으로부터 보강재가 분리되는 현상이 야기될 수 있기 때문이다. 그러므로, $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재의 초소성 유동 특성을 이해하기 위해 변형온도에 따른 미세구조 변화와 계면특성을 조사하였다. 본 연구를 룽해 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재에서 Al-기지와 $Si_3$$N_{4p}$ 강화상간의 계면상의 국부적 용융이 시작되는 온도부근에서는 큰 초소성 특성이 얻어지지만, 국부적 용융이 시작되는 온도를 지난 인장온도범위에서는 오히려 초소성 특성이 현저하게 저하되는 현상이 관찰되었다. 위의 실험결과는 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al복합재의 고변형속도 초소성 거동에 기여하는 최적의 액상량이 존재한다는 것을 의미한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.61-76
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• 1998

보강토공법의 효시일 테일알메(Terre Armee)공법이 개발된 이래로 다양한 종류의 보강토공법이 그 경제적 이점에 주목되어 개발되었다. 보강토공법 중 특히 보강토벽공법의 기본 메카니즘은 보강재를 각 중에 다수 배치하여 인장에 약한 각의 특성을 보완하고자 하는 것이다. 띠상의 금속보강재를 이용하는 테일알메공법 등 대부분의 보강토공법에서 흙과 보강재 사이의 마찰력에 의해 흙의 변형을 구속하게 되므로 충분한 마찰력을 확보하기 위하여 양질의 사질토를 성토제로 사용하도록 제한하고 있다. 즉 점성토와 같은 배수성이 불량한 토질재료를 금속성의 보강재로 보강할 경우 과잉간극수압의 발생에 따른 유효음력의 감소로 인한 흙과 보강재간의 마찰력이 크게 감소하여 보강 효과를 기대하기 어렵기 때문이다. 그러나 양질의 사질토를 건설현장 인근에서 구할 수 없을 경우 운반비의 과대로 보강토공법의 경제적 이점을 최대한으로 살릴 수 없다. 본 연구에서는 현장발생 점성토를 배수성이 양호한 부직포(nonwoven geotextile)로 보강하였을 때의 보강효과를 조사하기 위하여 일련의 직접전단시험을 실시하였다. 그 결과 함수비가 높은 점성토를 이용하여 성토체를 구 축할 경우 상대적으로 인장강성이 작더라도 배수성이 좋은 면상의 부직포를 보강재로 이용하면 소 요의 보강효과를 기대할 수 있는 것으로 분석되었다.