• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.45-45
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• 2011

알루미늄과 그 합금은 내부식성(corrosion resistance)이 좋고, 밀도가 낮아 높은 연료소비 효율을 필요로 하는 항공기와 자동차 같은 운송수단의 내-외장 소재로 사용되고 있다. 또한 알루미늄의 높은 내부식성을 이용하여 철강소재의 부식을 방지하는 보호막으로도 폭 넓게 사용된다. 물리기상증착(physical vapor deposition)으로 알루미늄을 코팅하면 박막 성장 초기단계에서 핵(nucleus)을 형성하고, 형성된 핵을 중심으로 주상 구조(columnar structure)로 박막이 성장하는 것이 일반적으로 알려진 방식이다. 주상 구조의 알루미늄 박막은 주상정과 주상정 사이에 필연적으로 공극(pore)이 존재하게 되어 부식을 일으키는 물질이 박막으로 침투하게 되고, 부식 물질과 모재가 반응하여 공식(pitting corrosion)이 발생한다. 본 연구에서는 스퍼터링(magnetron sputtering)을 이용하여 치밀한 조직을 갖는 알루미늄 박막을 코팅할 수 있는 공정을 개발하고, 치밀한 알루미늄 조직이 내부식성에 어떠한 영향을 미치는지 평가하였다. 기판은 냉연강판(cold rolled steel sheet)이 사용되었으며, 알루미늄 타겟의 순도는 99.999%, 크기는 직경 4"이었다. 냉연강판은 진공용기(vacuum chamber)에 장착하기 전에 계면활성제를 이용하여 표면에 존재하는 기름성분을 제거하였으며, 진공용기에 장착한 후에는 아르곤 가스를 이용하여 발생시킨 글로우 방전으로 표면에 존재하는 산화물을 제거하였다. 알루미늄 박막의 조직에 영향을 미치는 공정변수를 확인하기 위해서 스퍼터링 파워, 공정 온도, 공정 압력, 외부 자기장 세기 등의 공정 조건을 변화시켜 코팅을 실시하였다. 실험을 통해서 얻어진 최적 조건으로 알루미늄을 코팅할 경우, 알루미늄 bulk의 밀도와 비교하여 약 94.7%의 밀도를 갖는 알루미늄 박막을 코팅할 수 있었다. 알루미늄 박막이 약 3 ${\mu}$m의 두께로 코팅된 냉연강판의 내부식성 평가(salt spray test, 5% NaCl) 결과, 평가를 시작한 후 72시간 후에도 적청이 발생하지 않았다.

• 한국잔디학회:학술대회논문집
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• 한국잔디학회 2011년도 제24차 정기총회 및 학술발표회
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• pp.11-21
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• 2011

경기도 여주군의 R골프장에서 페어웨이 건설 시 토양조사 및 적절한 토양개량이 실시되지 않아 배수불량지역의 발생한 것으로 한 것으로 분석되었다. 원인 분석결과 토양 경화로 인한 토양 물리성이 악화되어 있어, 투수에 의한 토양 하부층으로의 배수능력이 저조하여 배수 불량의 직접 원인이 되었다. 또 재배 지역의 토양과 이식 지역의 토성이 달라 이식 후 토양에 이질층이 형성되어 수분의 하층 이동이 원활하지 못해 배수 불량의 원인되고 잔디의 생육이 나빠지게 되었다. 배수불량의 결과로 인해 토양 내 산소가 부족하게 되어 토양이 환원 상태가 되면서 혐기성 미생물의 생육이 증가하고, 메탄가스가 축적되고 악취를 유발시키며 토양의 공기순환이 자유롭지 못해 식재된 잔디의 뿌리 생장에 악영향을 주어 결과적으로 잔디 생육이 불량하게 되는 연쇄적인 문제가 발생하였다. 골프장 운영 중 잔디 지반의 문제로 잔디 생육 불량을 초래 할 수 있는 여러 가지 요인들을 제거하기 위해 골프코스 건설시 모재 토양의 사전 조사 및 잔디 지반으로서의 적합성에 대하여 반드시 실험 분석하여야 하며, 건설 후 지반의 배수불량을 개선하기 위해서 배수구 설치, Sand capping, 잔디 보식, 토양개량재의 사용, 배토 등 경종적 관리 등의 방법을 이용하여 배수불량지역의 개선과 잔디생육 정상화를 시행하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권4호
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• pp.329-336
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• 2000

정치망 어선에 사용하는 더블 캡스턴 드럼의 용접공정은, 순간적으로 집중투입되는 고온열원에 의해 상당 열응력과 열변형 거동이 시간의 경과에 따라 비정상적으로 발생한다. 유한요소법으로 이것들의 거동을 해석한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 용접 초기에는 용접열원 위치에서 54∼48MPa의 상당 열응력을 나타내고, 캡스턴 드럼의 내부로 진행될수록 42∼18Mpa 정도의 열응력 분포를 보이며, 열응력 구배는 1mm당 3.6MPa의 기울기를 형성하고 있었다. 용접열원에서 0.004∼0.015mm정도의 미세한 변형량이 계산되었고 좌측 자유단으로 진행하면서 0.03∼0.033mm의 변형량은 용접초기에 열충격 현상으로 발생한 것으로 사료되므로 이에 대한 대비책이 있어야 한다. 2) 용접 중반부에서는 상당 열응력 크기는 용접 초기보다 다소 작아져서 최대 51MPa, 최소 11.3MPa을 보여주며 열응력 기울기도 다소 완화된다. 이것은 용접 열원이 이동하면서 발생하는 예열효과로 상당 열응력이 감소한 것으로 사료된다. 상당 열변형의 크기는 최대 0.04mm, 최소 0.0045mm 정도를 형성하고 있고, 용접열원의 진행으로 전체적인 변형 양상이 용접진행 방향과 동일하게 이동하고 있다. 3) 용접공정의 후반부는 상당 열변형량이 최소 0.005mm, 최대 0.045mm 정도이므로, 정밀한 용접가공을 위해 반대방향에 지그나 고정구를 설치해야 한다. 상당 열응력의 구배는 모재 내부로 진행된 양상을 보이고 있으나 열응력의 절대 크기는 최소 3MPa에서 최대 27MPa로 작아졌다. 이 것은 용접의 이동열원이 제거됨으로서 모재 내부의 열응력이 현저히 저하되었음을 의미하지만, 잔류 열응력이 존재하므로 뜨임처리와 같은 후처리가 요망된다.

• 한국재료학회지
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• 제6권7호
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• pp.733-741
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• 1996

본 연구에서는 MeV Si 자기 이온주업을 실시하여 주업원자와 모재 원자와의 화학적 영향이 배제된 결함 형성 거동을 관찰하였다. 자기 이온주업을 위하여 Tandem Accelerator가 사용되었고 1~3 MeV의 에너지 범위의 이온주입이 실시되었다. MeV 이온주입된 시편의 격자결함은 표면으로부터 고립된 $R_p$ 근처에 집중된 것이 관찰되었다. 주입에너지 변화에 따른 격자결함 생성 거동을 관찰하기 위하여 조사량을 $1{\times}10^{15}/cm^2$으로 고정하고 주입에너지를 1~3 MeV로 증가하였다. RBS 분석 결과 격자결함의 형성층 깊이는 에너지 증가에 따라 증가하였고 표면층에는 에너지 증가시 더욱 좋은 결정성을 유지하였다. 또한 주입에너지가 일정한 경우 조사량 증가시 $R_p$ 부근에 집중된 결함층의 농도는 증가하였으나 표면부근의 결함농도는 임계조사량 이상에서 포화되는 것이 관찰되었다. XTEM 분석 결과는 RBS의 결과와 잘 일치하였다. XTEM 관찰 결과 이온주업 상태의 결함층은 dark band의 형태로 관찰되었고 열처리시 이차결함은 이곳으로부터 생성되었다. 2MeV $Si^+$ 자기 이온주입시 이차결함이 형성되는 임계조사량은 $3{\times}10^{14}{\sim}5{\times}10^{14}/cm^2$ 사이로 관찰되었다. 열처리시 dark band의 하단부의 위치는 변화하지 않고 상단부만이 제거되었다. 실험을 통하여 얻은 결과들은 Monte-Carlo technique을 이용한 TRIM-code를 사용하여 해석하였다. SIMS 분석을 통하여 이차결함은 모재내에 존재하는 oxygen 불순물을 gettering함을 관찰하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제24권2호
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• pp.154-162
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• 1992

원전 증기발생기 2차측 화학세정시 두가지 주요 목표는 슬러지 제거를 효과적으로 하는 것과 모재금속의 부식을 최소화하는데 있다. 본 연구에서는 전기화학 실험과 슬러지 용해 실험을 통하여 제동공정 중에 어떤 인자들이 중요한 역할을 하는지 확인하고 외국에서 개발된 두가지 제동공정에 대하여 안전성 측면과 슬러지 제거 효과를 비교. 평가하고자 하였다. 38$^{\circ}C$에서 EDTA, NH$_4$OH. EDA를 사용하는 제동공정에 있어서 $H_2O$$_2$는 구리슬러지 제거에 적합한 전위구역으로 구리의 전위를 높여주는데 매우 효과적이었다. 이런 전위구역에서 SA 285 Grade C와 Alloy 600 재료의 부식속도는 매우 작았다. 그러나 전위가 -450 mV 이하로 유지될 때 SA 285 Grade C 재료의 부식속도 증가가 예상된다. 6$0^{\circ}C$에서 EDA, (NH$_4$)$_2$CO$_3$를 사용하는 공정은 구리의 부식전위가 -200 mV이상으로 유지될 때 효과적인 제동이 가능하였으나 전위를 공기주입과 용액교반으로 이 구역으로 올리기는 매우 어려웠다.

• 한국융합학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.1-8
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• 2014

본 논문의 목적은 진동 피로해석 기법을 적용하여 다수의 용접점을 포함하고 있는 점용접 구조물의 강성변화를 고려하여 피로수명을 평가하는 것이다. 먼저 모재부 인장특성 및 점용접부의 인장 및 피로특성을 획득하였다. 유한요소법을 적용하여 S-N 선도를 획득하여 피로해석에 적용하였다. 주파수 응답해석을 수행하여 구조물의 전달함수를 획득하였고, 주파수영역에서 0.11의 PSD를 선정하여 수행하였다. 강성변화 및 고유진동수의 변화를 알아보기 위하여 점용접부의 총 6개 지점 중 최소수명이 발생하는 지점을 기준으로 1개씩 제거하여 반복 해석을 수행하였다. 따라서 강성이 낮아질수록 고유주파수도 낮아지는 것을 확인하였다. 이러한 조건하에서 진동피로해석을 수행하여 피로손상의 누적에 따른 전달합수의 변화를 고려한 진동피로해석을 수행하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2002년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.12-12
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• 2002

hexagonal Boron Nitride (hBN), rhombohedral Boron Nitride (rBN)과 고밀도의 wurzitic Boron N Nitride (wBN), cubic Boron Nitride (cBN) 등의 다양한 상을 갖는 Boron nitride는 그 결정구조에 따라 저밀도, 고밀도 박막으로 분류되며 이중 hBN과 rBN은 층간 결합이 약한 $sp^2$ 결합특성을 가지고, wBN 과 cBN은 강한 $sp^3$ 결합특성을 가지고 있다. 현재까지 $sp^3$결합을 갖는 BN의 우수한 특성을 응용하기 위한 수 많은 연구들이 있어왔다. 특히 cBN은 다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화 학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있어 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되고 있다. 그러나 이와 같이 BN박막의 기계적 물성과 관련한 연 구는 많이 진행되어 왔으나 전기.전자적, 광학적 특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 BN박막의 또 다른 웅용 분야를 탐색하고자 ME - ARE (Magnetically Enhanced A Activated Reactive Evaporation)법 에 의 해 합성 된 BN박막의 광학적 특성 에 관하여 조사하였다. BN박 막합성 은 전자총에 의 해 증발된 보론과 질소.아르곤 플라즈마의 활성 화반응증착(Activated Reactive E Evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE장치와 달리 열음극(hot cathode)과 양극(anode)사이에 평 행자기장을 부가하여 플라즈마의 증대시켜 반웅효율을 높였다. 합성실험용 모재로는 기본적인 특성 분 석을 위해 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 $30{\times}40mm$크기로 절단 후, 10%로 희석된 완충불산용액 에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한 후 사용하였으며, 광학특성 분석을 위해 $30{\times}30mm$의 glass를 아세톤으로 탈지.세척한 후 사용하였다. 박막합성실험에서 BN의 광학적 특성에 미치는 공정변수의 영향을 파악하기 위하여, 기판바이어스 전압, discharge 전류, $Ar/N_2$가스 유량비 등을 달리하여 증착하였다. 증착된 박막은 FTIR 분석을 통하 여 결정성을 확인하였으며, AFM 분석을 통하여 코팅층의 두께를 측정하였고, UV - VIS spectormeter를 이용하여 투광특성을 평가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.483-490
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• 2007

현재 콘크리트 교량의 보강 공법으로 주로 사용되는 외부 강봉을 이용한 후 인장 공법은 적용 범위가 넓고 교량의 극한 및 항복에 대한 강성을 증가시켜 휨보강 효과가 뛰어나지만, 모재 접합부의 응력집중, 비효율적인 하중 분배, 고정앵커부 설치, 유지관리의 어려움 등의 단점이 있다. 본 연구는 기존의 외부 강봉을 이용한 후 인장 공법이 가지는 단점을 보완하고 강판 접합 공법의 장점을 접목한 새로운 개념의 보강 공법으로 온도 프리스트레싱 보강 공법을 제안하고자 한다. 온도 프리스트레싱 보강 공법은 프리스트레싱 보강 강판을 다단계로 가열하여 가열 단계별로 콘크리트 교량의 하부에 접합한 뒤, 열원을 제거하여 발생하는 다단계 수축력을 보강에 필요한 프리스트레싱력으로 이용하는 보강 공법이다. 본 연구에서 제안된 온도 프리스트레싱 보강 공법의 적용을 위한 기초적인 연구로 프리스트레싱 보강 강판을 콘크리트 교량에 설치하기 위한 고정장치의 마찰저항 강도 실험과 온도 프리스트레싱에 의하여 콘크리트 교량에 도입되는 프리스트레싱 효과의 확인을 위한 응력 도입 실험을 실시하여 제안된 공법을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.717-726
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• 2006

교량의 보강공법으로 주로 사용되는 외부강봉을 이용한 후인장공법은 적용범위가 넓고 교량의 극한 및 항복에 대한 강성을 증가시켜 휨 보강 효과가 뛰어나지만, 모재접합부의 응력집중, 비효율적인 하중분배, 고정앵커부설치, 유지관리의 어려움 등의 단점이 있다. 본 연구는 기존의 외부강봉을 이용한 후인장공법이 가지는 단점을 보완하고 강판접합공법의 장점을 접목한 새로운 개념의 보강공법으로 커버플레이트의 열변형 특성을 이용한 다단계 프리스트레싱 보강공법을 제안하고자 한다. 커버플레이트의 열변형 특성을 이용한 다단계 프리스트레싱 보강공법은 커버플레이트를 다단계로 가열하여 가열단계별로 거더의 하부플랜지에 고장력볼트로 접합한 뒤, 열원을 제거하여 발생하는 다단계 수축력을 보강에 필요한 프리스트레싱력으로 이용하는 보강공법이다. 커버플레이트의 다단계 프리스트레싱에 의한 보강효과는 커버플레이트의 온도분포와 가열구간에 따라 결정되므로 본 연구에서는 커버플레이트의 열전달 모형실험 및 강거더 모형 실험을 통하여 커버플레이트의 열전달해석과 프리스트레스 도입효과를 분석하였으며, 단경간 강거더 교량을 대상으로 제안된 보강공법의 효율성 및 적용성을 검토하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권4호
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• pp.11-16
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• 2002

폐자동차 파쇄를 통한 주요구성물질의 분리 및 분석평가를 위한 현장실험을 수행하였다. 모재인 폐자동차 차피로는 국내 자동차 업체에서 제작한 Sonata II, Sephia 및 Prince의 3종을 선택하여 엔진부분과 타이어 및 문짝 등을 미리 제거하고 압축된 상태로 제공받았다. 현장설비의 주요 공정은 pre- 및 main-shredder, 분급기, 자선기, 와류선별기 및 수작업 분리로 구성되어 있었다. shredder 산물의 현장 분리실험결과 철 스크랩이 전체의 60.1%를 차지하여 가장 비중이 높았으며, 알루미늄, 구리 및 아연 등의 비철금속류는 약 2％ 정도인 것으로 나타났다. Light fluff는 fluff 전체 중량의 90% 정도를 차지하는 것으로 관찰되었으며, 5cm undersize 가 70.5%로써 대부분이었고 나머지는 플라스틱, 섬유 및 스폰지 등으로 구성되어 있었다 heavy fluff의 경우에는 고무와 플라스틱이 주구성물질인 것으로 나타났으며, 발열량의 경우 플라스틱이 10,000 cal/gr을 상회하여 가장 높았고 가죽과 고무류가 각각 10.3 및 2.55 wt％의 비교적 높은 CI함량을 보였다.