• 제목/요약/키워드: 기계.금속산업

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마찰교반접합된 이상 스테인리스강의 미세조직 및 기계적 특성에 관한 연구 (Study on microstructure and mechanical properties of friction stir welded duplex stainless steel)

  • 최돈현;안병욱;연윤모;송건;정승부
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.24-24
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    • 2010
  • 마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 2상 스테인레스 강은 금속 조직적으로 페라이트와 오스테나이트 상이 거의 1:1의 동등한 비율로 매우 미세하게 결합된 구조를 가지고 있다. 또한 이상 스테인레스 강은 각상의 개개의 특성에 기인하여 염소 분위기에서 응력부식 저항성이 우수하고, 공식과 틈부식에 대한 저항성이 매우 뛰어나다. 그리고 이상 스테인레스 강은 비교적 고가인 Ni이 일반 오스테나이트 스테인리스 강의 약 1/2의 수준으로 적게 포함이 되어 경제적인 이점을 지니고 있으며 또한 용접성이 좋아 산업계의 수요는 현재 점차 증가하고 있는 상황이다. 하지만 이러한 이상 스테인리스 강은 용접 후 페라이트 상의 조대화, 그리고 페라이트 상의 분율이 오스테나이트 상의 분율보다 높아지게 되어 용접부에서의 저온 인성 감소 및 내식성 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 그리하여 용접 시 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 입열량의 조절이 가장 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 3mm의 대표적인 이상 스테인리스 강인 SAF2205 스테인리스 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전속도를 변수로 하여 접합을 실시하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$ 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

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평직 CFRP 적층복합재료의 섬유배열각도에 따른 파괴강도 예측 (Prediction of Fracture Strength of Woven CFRP Laminates According to Fiber Orientation)

  • 강민성;박홍선;최정훈;구재민;석창성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권8호
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    • pp.881-887
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    • 2012
  • 섬유강화 복합재료는 금속 재료보다 비강성 및 비강도가 높아 경량화가 요구되는 산업에서 수요가 증가하고 있다. 이러한 섬유강화 복합재료는 방향성을 가진 섬유 원사를 일정한 규칙으로 배열하고 에폭시 수지와 같은 레진을 이용하여 경화한 후 사용하게 된다. 섬유강화 복합재료는 구조적인 특성상 섬유배열각도에 따라 서로 다른 재료물성을 나타내기 때문에 섬유강화 복합재료의 강도를 정확히 평가하는 것은 이들을 구성요소로 하는 복합재료 구조물의 설계 또는 파괴에 대응한 설계에서 매우 중요하다. 이에 본 논문에서는 평직 탄소섬유강화 복합재료 적층판을 대상으로 섬유배열각도($0^{\circ}/90^{\circ}$, $30^{\circ}/-60^{\circ}$, $+45^{\circ}/-45^{\circ}$)에 따른 인장시험을 통하여 정적 파괴강도를 평가하였으며, 복합재료를 구성하고 있는 섬유의 구조적인 주기성을 포함하는 Tan과 Cheng의 강도함수와 조화함수를 이용하여 섬유배열각도에 따른 평직 탄소섬유강화 복합재료의 정적 파괴강도를 예측하였다.

Synthesis of High-Quality Monolayer Graphene on Copper foil by Chemical Vapor Deposition

  • 이수일;김유석;송우석;조주미;김성환;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.351-352
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    • 2011
  • 그래핀(Graphene)은 2차원 평면구조의 $sp^2$ 탄소 결합으로 이루어진 물질이다. 일반적으로 그래핀은 탄소 원자 한층 정도의 얇은 두께를 가지면서 강철의 100배 이상 높은 강도, 다이아몬드보다 2배 이상 뛰어난 열 전도성, 그리고 규소보다 100배 이상 빠른 전자이동도 등의 매우 우수한 특성을 지닌다. 그래핀을 합성하거나 얻는 방법에는, 기계적 박리법(Micro mechanical exfoliation), 산화흑연(graphite oxide)을 이용한 reduced graphene oxide(RGO)방법과 탄화 규소(SiC)를 이용한 epitaxial growth 방법 등이 있지만, 대 면적화가 어렵거나 구조적 결함이 큰 문제점이 있다. 반면, 탄화수소(hydrocarbon)를 탄소 공급원으로 하는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD)은 구조적 결함이 상대적으로 적으면서 대 면적화가 가능하다는 이점 때문에 최근 가장 많이 이용되고 있는 방법이다. TCVD를 이용, 니켈, 몰리브덴, 금, 코발트 등의 금속에서 그래핀 합성연구가 보고되었지만, 대부분 수 층(fewlayer)의 그래핀이 합성되었다. 하지만, 구리 촉매를 이용하는 것이 단층 그래핀 합성에 매우 효율적이라는 연구결과가 보고되었다. 구리의 경우, 낮은 탄소융해도(solubility of carbon) 때문에 표면에서 self limiting 과정을 통하여 단층 그래핀이 합성된다. 그러나 단층 그래핀 일지라도 면저항(sheet resistance)이 매우 높고, 이론적 계산값에 비해 전자이동도(electron mobility)가 낮게 측정된다. 이러한 원인은 구조적 결함에서 기인된 것으로써 산업으로의 응용을 어렵게 만들기 때문에 양질의 단층 그래핀 합성연구는 필수적이다[1,2]. 본 연구에서는 TCVD를 이용하여 구리 포일(25 ${\mu}m$, Alfa Aeser) 위에 메탄가스를 탄소공급원으로 하여 수소를 함께 주입하고, 메탄가스의 양과 합성시간, 열처리 시간을 조절하면서 균일한 단층 그래핀을 합성하였다. 합성된 그래핀을 $SiO_2$ (300 nm)기판위에 전사(transfer)후 라만 분광법(raman spectroscopy)과 광학 현미경(optical microscope)을 통하여 분석하였다. 그 결과, 열처리 시간이 증가할수록 촉매로 사용된 구리 포일의 grain size가 커짐을 확인하였으며, 구리 포일 위에 합성된 그래핀의 grain size는, 구리 포일의 grain size에 의존하여 커짐을 확인하였다. 또한 동일한 grain 내의 그래핀은 균일한 층으로 합성되었다. 이는 기계적 박리법, RGO 방법, epitaxial growth 방법으로 얻은 그래핀과 비교하여 매우 뛰어난 결정성을 지님이 확인되었다. 본 연구를 통하여 면적이 넓으면서도 결정성이 매우 뛰어난 양질의 단층 그래핀 합성 방법을 확립하였다.

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중소 공급업체의 SCM역량요인이 운영성과에 미치는 영향: 수요불확실성의 조절효과를 중심으로 (Effect SCM Capacity Factor of Small and Medium-Sized Supplier on Operational Performance: Focused on Moderating Effect of Demand Uncertainty)

  • 김정대
    • 벤처창업연구
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    • 제12권5호
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    • pp.117-126
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    • 2017
  • 일자리 창출과 국가산업경쟁력 측면에서 중소기업의 중요성이 강조되고 있다. 글로벌 환경의 불확실성과 공급사슬 간 경쟁으로의 패러다임의 변환은 공급사슬 내 중소 공급업체의 역량에 더욱 관심이 집중되고 있다. 이러한 점에서, 공급사슬상의 구매자-공급자 관계에서 중소공급업체의 SCM(공급사슬관리) 역량이 중소공급업체의 운영성과에 미치는 영향을 실증 분석하였다. 또한 환경적 요소로서 수요불확실성이 이러한 관계에 어떤 조절효과를 미칠 수 있는지 살펴보았다. 이러한 목적을 달성하기 위해 전기 전자, 금속 기계, 자동차 등의 산업에 속한 중소공급업체를 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 구조방정식 모형을 이용하여 관련 연구가설을 검정하였다. 연구결과, 중소 공급업체의 공급사슬역량인 관계자본은 운영성과에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타나고, 조정역량은 운영성과에 유의한 영향이 나타나지 않았다. 수요 불확실성의 조절효과를 살펴보면, 관계자본 역량과 운영성과 간에는 수요불확실성의 정(+)적인 조절효과가 나타난 반면, 조정역량과 운영성과 간에는 유의한 조절효과가 나타나지 않는다. 이러한 결과는 관계자본 역량은 운영성과에 긍정적인 영향을 미치며, 수요불확실성의 상황에서도 운영성과를 제고시키는 역할을 하고 있는 것을 알 수 있다. 반면에 조정역량의 경우, 구매기업과의 핵심 비즈니스 프로세스를 통합할 수 있는 정보공유, 커뮤니케이션 등의 외부적 조정역량을 향상시킬 수 있는 프로세스의 강화와 더불어 공급사슬관련 업무를 효과적으로 수행할 수 있는 중소공급업체 내부 관련부서들 간의 조정이 뒷받침되어야 한다는 점을 시사한다.

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일부 금속 및 기계제품 제조업체 근로자들의 산업재해($1980{\sim}1981$)에 관한 조사 (An Epidemiological Study on the Industrial Injuries among Metal Products Manufacturing Workers in Young-Dung-Po, Seoul)

  • 이정희
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제15권1호
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    • pp.187-196
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    • 1982
  • 1980. 1. 1부터 1981. 12. 31까지 만 2년간 서울 영등포 지역의 12개 금속 및 기계제품 제조업체 근로자들의 산업재해의 특성을 조사하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 재해 발생율은 근로자 1000명당 45.7이며 남자 54.0, 여자 17.5로 남자에서 약 3배 이상 많이 발생하고 규모가 클수록 발생율이 감소하는 경향을 보였다. 2. 재해자들의 연령별 발생율은 19세 미만이 83.5로 제일 높고 $40{\sim}49$세가 가장 낮았다. 3. 근속 연수별 발생 분포는 1년 이하인 자가 48.1%로 근속연수가 짧을수록 재해빈도는 높았다. 4, 작업 개시 후 시간적 변동에 따른 발생율은 작업 개시 후 3시간이 6.0, 7시간이 6.1로 두 정점을 이루었다. 5. 요일별 재해 발생율은 월요일이 8.4(18.3%)로 가장 높았고 일요일이 가장 낮았다. 6. 월별 재해 발생율은 7월에 5.4(11.8%)로 가장 높았고 다음이 3월로 4.8(10.5%)였다. 계절별 발생율은 봄철에 13(28.4%)로 가장 높았다. 7. 재해원인별 발생빈도는 기계에 의한 것이 37.5%로 가장 높고, 다음이 기구없이 취급, 낙하물, 충돌에 의한 것이 각각 17.2%, 14.2% 및 10.2%를 차지하였다. 8. 상해 부위별 발생빈도는 상지부(上肢部)가 58.8% 하지부(下肢部)가 25.5%로 상하지(上下肢)가 전체의 84.3%였으며 이중 수지(手指)가 40.3%로 빈도가 제일 높았으며 좌우별 분포는 우측이 10%정도 많았다. 9. 상해 종류별 발생빈도는 열창 및 좌창이 34.0%로 가장 높았고 다음이 골절 및 탈구로 31.9%, 염좌 8.1%의 순이었다. 10. 요양 기간별 발생 분포는 2주에서 1개월이 54.4%로 가장 높았고 1개월 미만이 전체의 68.9%로 대부분이었으며 업체 규모가 클수록 치료기간이 연장되는 경향을 보였다. 11. 산재분 재해 대 비산재분 재해의 비율은 1:4.7이었다.리양상(解離樣相)은 거의 비슷하게 완만(緩慢)하였다. 4. 이상(以上)의 소견(所見)으로 미루어 볼 때 임신부(姙娠婦)의 CO 중독(中毒)은 산모(産母)보다 태아(胎兒)에서 더 큰 위해(危害)를 초래(招來)할 가능성(可能性)이 크며 또 HbF의 구성점유율(構成占有率)이 높은 6개월(個月) 이하(以下)의 영아에서도 그 위해도(危害度)가 클 것으로 간주(看做)된다. 따라서 임신부(姙娠婦) 또는 생후(生後) 6개월(個月) 이하(以下)의 영아가 CO 중독(中毒)되었을 때는 고압산소요법(高壓酸素療法)이 효과적(效果的)인 치료법(治療法)으로 보이며 그 치료시간(治療時間)을 성인환자(成人患者)에 있어서의 그것보다 좀 더 길게하는 것이 CO 중독(中毒)에 의한 위해(危害)를 감소(減少)시켜 줄 것으로 기대(期待) 된다. 있었다. 또한 공정 중 microwave와 autoclaving은 4가지 수산식품 낙지, 조기, 홍어, 새우의 allergenicity를 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. 반면에 자외선은 단백질로 구성된 allergen의 구조는 크게 변화시키지 못하는 것으로 보여진 것을 알 수 있다. 그러므로 생선의 가공방법은 통조림 가공이나 microwave 처리가 allergenicity성을 감소시킬 수 있는 것으로 보여진다. 낙지, 조기, 홍어, 새우의 한외여과 fraction중 고분자인 100,000이상에서만 allergenicity가 나타났다. 따라서 이 allergen들의 분자량은 100,000 이상으로 추정되며 검색된 allergynicity 생선을 10,000∼100,000으로 한외여과 하였을 때 100,000 이상의 fraction에서만 PCA에 의해 allergenicity가 있는 것으로 인정되었다. 그러나 이 검색된 생선이 anaphylaxis가 인간에게서까지도 반응할지는 의문이다. 이 연구의 결과는 차후 임상실험환자에 의하여 최종 검증되어야 한다.일정한 관련성을 나타내지 않았다. 이상의 결과로

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제조업 산업장의 소음 작업환경 실태에 관한 조사 연구 (A Survey on the Status of Noisy Working Environment in Manufacturing Industries)

  • 김준연;김병수;이채언;전진호;이종태;김진옥
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제19권1호
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    • pp.16-30
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    • 1986
  • 산업장내의 소음작업 환경개선과 소음폭로 근로자에 대한 효과적인 청력 보호대책을 마련할 기초작업의 일환으로 1985년 4월부터 7월까지의 4개월간 부산시내 12개 제조업종 56개 산업장을 대상으로 작업공정을 파악하고 소음발생 작업공정별 소음수준을 측정하여 얻은 성적은 다음과 같다. 1) 평균 소음수준이 가장 높은 산업장은 선박건조 및 수선업(95.6dB(A))이었고, 다음으로는 철강압연업(94.0dB(A)), 자동차 제조업(93.1dB(A)), 어망 제조업(92.9dB(A)), 섬유제품 제조업(92.5dB(A)), 주조업 (89.3 dB(A)), 금속제품 제조업(89.1dB(A)), 수산물 처리 가공업(87.0dB(A)), 고무제품 제조업(85.3dB(A)), 합판 제조업(84.9dB(A)), 페인트 제조업(84.5 dB(A))의 순이었다. 2) 총 50개 조사대상 소음공정 가운데 21개 공정(42%)의 평균 소음수준이 1일 8시간 소음폭로 허용기준(90 dB(A))을 초과하였다. 3) 전 주파수역 평균음압(A특성)에 대한 1일 소음폭로 허용시간은 선박건조 및 수선업의 코킹과 철강압 연업의 도금(CGL) 공정이 30분으로 가장 짧았고, 다음으로는 자동차 제조업의 조립 (리벳트)공정이 1시간, 섬유 제조업의 직조와 선박건조 및 수선업의 숏트, 기계, 배관공정이 2시간의 순이었다. 4) 평균 음압수준이 90dB(A)를 초과한 작업공정에 대한 소음의 주파수 분석에서 모든 공정 공히 2,000Hz 혹은 4,000Hz의 음압이 가장 높았다. 5) 산업장의 소음수준 평가시 전 주파수역(overall)음압의 측정 역시 주파수 분석에 못지 않은 방법의 하나로 인지되었다.

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은나노 입자의 독성 메커니즘 및 천연물을 활용한 은나노 대체 항균 소재 연구 (Toxicity of Silver Nanoparticles and Application of Natural Products on Fabric and Filters as an Alternative)

  • 파티 카라데니즈;김한성
    • 생명과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.864-873
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    • 2018
  • 나노 입자는 화장품, 식품, 기계, 화학 산업 등에 다양한 용도로 활용되고 있으며, 그 응용분야가 광범히 하여 나노 입자 사용에 대한 관심과 연구가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 특히 금속나노 입자 중 하나인 은나노 입자는 항균 및 항진균 효과가 뛰어나 의류, 실내 공기필터, 증류필터 등 다양한 방면에 활용되고 있다. 하지만 은나노 입자의 지속적인 노출 시, 입자 크기와 노출방식에 따라 인체에 독성을 유발하는 것으로 알려져 있어 친환경적이고 생물학적으로 안전한 천연물 유래 소재를 활용한 은나노 입자의 기술개발이 필요하다. 천연물이 적용된 실내필터와 의류는 생산의 용이성, 제품 내구성 및 항균 활성에서 은나노 적용제품과 비교될 수 있는 것으로 나타고 있다. 본 연구에서는 은나노의 생체 내 미치는 독성 메커니즘에 대해 알아보고 은나노의 대안으로 항균 활성을 지닌 천연물의 항균 활성에 대해 기술하고자 한다.

부산지역 일부 산업장근로자들의 유병률에 관한 연구 (A Study on Prevalence Rats of Diseass in Industrial Workers in Pusan)

  • 윤병재;김광혁
    • 대한의생명과학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.177-185
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    • 1997
  • 1993년 1월 1일부터 1995년 12월 31일까지 부산시내 324개 사업장 16,453명의 근로자를 대상으로 성별, 연령별, 업종별 유병률을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 조사대상자의 성별 비는 1.9:1.0이고 평균 연령은 남자가 43$\pm$17세, 여자는 38$\pm$15세로 나타났다. 전체 대상자 16,453명 중 1,932명 (11.7%)이 질병을 앓고있는 사람이며 남자가 1,521명 (14.0%), 여자가 411명 (7.3%)으로 나타났다. 성별에 따른 유병률은 폐결핵, 간장질환, 소음성 난청은 남자가 여자보다 유의하게 높았고 빈혈증, 유기용제 중독은 여자가 남자보다 유의하게 높았다 (p<0.001). 연령별 유병률은 29세 미만과 30~39세, 40~49세에서 간장질환이 높았고 50세 이상에서 순환계 질환이 높았다 (p<0.001). 업종별 유병률은 전기 건설업, 신발 고무제조업에서 순환계 질환이 가장 높았고 1차금속, 운수 정비업, 섬유 피혁, 화학 석유제조업, 기타 제조업에서 간장질환이 가장 높게 나타났다. 음료 및 식료품 제조업과 기계제조업에 종사하는 사람은 소음성 난청이 가장 높았다. 근무 기간별 유병률은 연중독을 제외한 모든 질환에서 근무기간이 길수록 높았다 (p<0.001).

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상대 밀도에 따른 금속 적층 제조 격자 구조체의 기계적 특성 (Mechanical Properties of Metallic Additive Manufactured Lattice Structures according to Relative Density)

  • 박광민;김정길;노영숙
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.19-26
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    • 2021
  • 격자 구조체는 강도 및 강성, 초경량 및 에너지 흡수 능력 등의 우수성을 가지고 있어서 전방위 산업에서 주목을 받고 있으나, 다양한 장점에도 불구하고 복잡한 형상에 따른 제조 공정의 어려움으로, 현재까지 광범위한 상용화 및 사용은 제한되고 있다. 한편 적층 제조는 전통적인 제조 방법으로는 불가능한 복잡한 기하학적 형상 제조가 가능한 기술로써, 격자 구조체 제조를 위한 최적 기술로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3차원 좌표 방법으로 단위 셀을 형성하고, 단위셀의 바운더리 박스 크기 및 스트럿 반경에 따른 상대 밀도의 관계식을 도출하였다. 본 연구에서는 Simple Cubic(SC), Body-Centered Cubic(BCC) 및 Face-Centered Cubic(FCC)을 모델링 소프트웨어를 사용하여 상대 밀도 맞춤형 구조체를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 상대 밀도 산출식 정확도는 SC, BCC 및 FCC에서 98.3 %, 98.6 % 및 96.2%의 신뢰성을 확보하였다. 격자 구조체를 대상으로 시뮬레이션 수행 결과, 동일한 셀 배열 조건에서는 상대 밀도가 커짐에 따라 항복 하중이 커지고, 동일 배열 조건에서는 SC, BCC, FCC 순으로 압축 항복 하중이 작아지는 결과가 나타났다. 최종적으로 20 mm × 20 mm × 20 mm 크기의 구조체는 SC 단위 셀을 3×3×3 배열로 구성하는 것이 압축 하중에 대한 구조적 최적화가 가능한 것으로 나타났다.

모재/중간층/박막의 H/E ratio 구배에 따른 Cr계 경질 박막의 기계적 특성에 관한 연구

  • 김회근;송면규;이상율
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.135-135
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    • 2018
  • 천이금속 질화물 코팅은 우수한 기계적 특성들로 인해 공구 코팅으로 많이 사용 되어왔다. 그 중에서도 특히 Cr계 경질 코팅은 높은 경도와 낮은 표면조도, 우수한 마찰특성 등 뛰어난 기계적 특성을 나타내므로 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 공구산업의 발전으로 인해 공구가 더욱 가혹한 환경에서 사용됨에 따라, 공구의 수명을 향상시키고 보호하기 위해 코팅의 높은 밀착력이 요구되고 있으며, 모재와 코팅 사이에 중간층을 합성함으로써 공구의 밀착력을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이전 연구에서 모재/중간층/코팅간의 경도와 탄성계수 비율(H/E ratio)의 구배가 코팅의 밀착력에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 그러므로, WC 모재와 Cr계 코팅의 중간값의 H/E ratio를 갖는 중간층의 합성을 통해 코팅의 밀착력을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는, 코팅의 밀착력을 향상시키기 위해 다양한 중간층을 증착한 CrZrN, CrAlN 코팅을 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장비를 이용하여 합성하였다. 모재로는 디스크 형상의 WC-6wt.%Co 시편을 사용하였고 Cr, Zr, Si, Al single 타겟을 이용하여 Cr, CrN, CrZrN, CrZrSiN 등의 중간층이 증착된 코팅을 합성했다. 코팅의 합금상, 경도 및 탄성계수, 미세조직 및 조성, 표면 조도을 확인하기 위해 X-ray diffractometer (XRD), Fischer scope, field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), atomic force microscopy를 사용하였고, 코팅의 밀착 특성을 분석하기 위해 scratch tester와 optical microscopy (OM)를 이용하였다. 코팅의 내열성을 확인하기 위해 코팅을 furnace에 넣어 공기중에서 500, 600, 700, 800, 900, $1,000^{\circ}C$로 30분 동안 annealing 한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정하였다. CrZrN 및 CrAlN 코팅을 나노 인덴테이션으로 분석한 결과, 모든 코팅의 경도(33.4-35.8 GPa)와 탄성계수(384.1-391.4 GPa)는 중간층의 종류에 상관없이 비슷한 값을 보인 것으로 확인됐다. 그러나, 코팅의 마찰계수는 중간층의 종류에 따라 다른 값을 보였다. CrZrN 코팅의 경우 CrN 합금상 중간층을 갖을 때 가장 낮은 값을 보였으며, CrAlN 코팅의 경우 CrN/CrZrSiN 중간층을 증착하였을때 마찰계수는 0.34로 CrZrN 중간층을 증착하였을 때(0.41)에 비해 낮은 값을 보였다. 또한, 코팅의 마모율 및 마모폭도 비슷한 경향을 보인 것으로 보아, CrN/CrZrSiN 중간층을 합성한 CrAlN 코팅의 내마모성이 상대적으로 우수한 것으로 판단된다. 코팅의 밀착력의 경우도 마찰계수와 비슷한 경향을 보였다. 이것은 중간층의 H/E ratio가 코팅의 내마모성에 미치는 영향에 의한 결과로 사료된다. H/E ratio는 파단시의 최대 탄성 변형율로써, 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배에 따라 코팅 내의 응력의 완화 정도가 변하게 된다. WC 모재 (H/E=0.040)와 CrAlN 코팅(H/E=0.089) 사이에서 CrN, CrZrSiN 중간층의 H/E ratio는 각각 0.076, 0.083으로 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배가 점차 증가함을 확인 할 수 있었고, 일정 응력이 지속적으로 가해지면서 진행되는 마모시험중에 CrN과 CrZrSiN 중간층이 WC와 CrAlN 코팅 사이에서 코팅 내부의 응력구배를 완화시키는 역할을 함으로써 CrAlN 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 모든 코팅을 열처리 후 경도 분석 결과, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅은 $1,000^{\circ}C$까지 약 28GPa의 높은 경도를 유지한 것으로 확인 되었고, 이는 CrZrSiN 중간층 내에 존재하는 SiNx 비정질상의 우수한 내산화성에 의한 결과로 판단된다.

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