• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.40.1-40.1
• /
• 2009

생체용 금속 임플란트의 표면개질은 생체활성화를위하여 오래 전 부터 관심을 가지고 연구해오고 있다. 최근에 표면개질을위하여 화학적 에칭, 샌드 블래스팅, 또는 나노튜브형성등 표면에 임의의 요철을 만들어서 사용하는방법이 가장 일반적으로 적용되어 상용화되고있다. 그러나 샌드블래스팅이나 화학적 에칭은 가공은 쉽지만 가공표면에 인체에 해로운 잔류물의존재로 생체적합성에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기위하여 레이저를 사용하여 임플란트 표면을 개질한 예가 보고 되었다. 레이저를 사용한 표면처리 방법의큰 장점은 잔류물이 남지 않고 비교적 표면 거칠기의 제어가 용이하다. 금속합금의 표면개질에사용되는 레이저는 주로 Nd:YAG 레이저의 파장을 반으로 줄인 녹색레이저 ($\lambda$=532nm)를 사용하거나, 자외선파장영역의레이저를 사용하는 경우가 일반적으로 가장 보 편화된 가공방법으로 연구되었다. 표면의 거칠기는 수마이크로의크기와 수십나노의 크기를 갖는 표면을 생체적합적인 측면에서 요구하고 있다. 따라서 이러한 표면의 거칠기를조절할 수 있는 펨토레이저를 사용하여 표면에 균질한 표면의 텍스춰링을 통하여 그 특성을 개선할 수 있는지를 확인하는 것이 본 과제이다. 본 실험에서는 Ti합금을 진공 아크로를 이용하여 3원계합금을 제조하고 $1000^{\circ}C$에서 24시간 열처리 후 급냉(water quenching)하였다. 열처리 후 시편은 두께 2mm로 절단 하여 #2000까지 연마 후 하여 펨토 초(10-15 second) 펄스폭 대역을 갖는 레이저를 이용하여 수마이크로 크기의 미세 요철을 표면에 형성한 후, 표면의 특성을 조사해 보았다.(NRF-2009-0074672)

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
• /
• v.29 no.2
• /
• pp.56-61
• /
• 2016

Heating experiments using the Ti-3Al-2.5V tube materials in a vacuum furnace have been performed to investigate a pertinent range of working temperatures and holding times for the development of the successive or simultaneous operation of superplastic hydroforming and diffusion bonding. The specimens were heated at $820^{\circ}C$, $870^{\circ}C$ and $920^{\circ}C$ respectively. Holding times at each temperature were varied up to 4 hours. Holding times longer than 1 hour were selected to consider the diffusion bonding process after or during the hydroforming process in the superplastic state. Grain sizes were varied from $5.7{\mu}m$ of the as-received tube to $9.2{\mu}m$ after heating at $870^{\circ}C/4hours$. Homogeneus granular microstructures could be maintained up to $870^{\circ}C$, while microstructures at $920^{\circ}C$ showed no more granular type.

• Journal of Powder Materials
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.343-348
• /
• 2014

A powder-in-sheath rolling (PSR) process utilizing a copper alloy tube was applied to a fabrication of a multi-walled carbon nanotube (CNT) reinforced aluminum matrix composite. A copper tube with an outer diameter of 30 mm and a wall thickness of 2 mm was used as a sheath material. A mixture of pure aluminum powders and CNTs with the volume contents of 1, 3, 5 vol% was filled in the tube by tap filling and then processed to 93.3% height reduction by a rolling mill. The relative density of the CNT/Al composite fabricated by the PSR decreased slightly with increasing of CNTs content, but showed high value more than 98%. The average hardness of the 5%CNT/Al composite increased more than 3 times, compared to that of unreinforced pure Al powder compaction. The hardness of the CNT/Al composites was some higher than that of the composites fabricated by PSR using SUS304 tube. Therefore, it is concluded that the type of tube affects largely on the mechanical properties of the CNT/Al composites in the PSR process.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.35-44
• /
• 1995

In this paper, the single E-plane structure which is inserted in the slot of waveguide tube for good yield has been proposed and analyzed by the variational method. A CAD program for designing of the narrow-band waveguide bandpass filters has been developed by the passband correction method with filter synthesis theory. Using the developed CAD program, 0.02dB equi-ripple Chebyshev type 5-section bandpass filter is designed at the center frequency of 3.82GHz, fabricated with tunable structure. The experimental results show good agreements with the theoretical results.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.122-129
• /
• 2012

This study investigates structural and vibration analyses according to the thickness of bicycle frame tube. The model of bicycle frame has the dimension as length of 862mm, width of 100mm and hight of 402.5mm. There are 3 kinds of models with tubes of top, down and seat at bicycle frame as thicknesses of 10, 15 and 20mm. The maximum displacement and stress occur at the center part of seat stay and at the installation part of rear wheel respectively. Maximum displacements become 0.031936, 0.029159 and 0.027984mm in cases of thicknesses of 10, 15 and 20mm respectively. In case of thickness of 20mm among 3 cases, maximum displacement becomes lowest. But maximum stresses become 10.019, 8.5492 and 9.2511MPa in cases of thicknesses of 10, 15 and 20mm respectively. In case of thickness of 15mm among 3 cases, maximum stress becomes lowest. There is no resonance at practical driving conditions and natural frequency remains almost unchanged along the change of thickness. In case of the displacement due to vibration mode, the displacement difference at thickness between 15mm and 20mm becomes 1/2 times than that between 10mm and 15mm. Design at bicycle frame tube becomes most economical and durable effectively in case of thickness of 15mm among 3 cases.

• Journal of the Korean Society of Visualization
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.20-25
• /
• 2005

An x-ray PIV (Particle Image Velocimetry) technique was developed fur measuring quantitative information on flows inside opaque conduits and/or opaque-fluid flows. To check the performance of the x-ray PIV technique developed, it was applied to a liquid flow in an opaque Teflon tube. To acquire x-ray images suitable for PIV velocity field measurements, the refraction-based edge enhancement mechanism was employed with seeding detectable tracer particles. The amassed velocity field data obtained were in a reasonable agreement with the theoretical prediction. The x-ray PIV technique was also applied to get velocity fields of blood flow and to measure size and velocity of micro-bubbles simultaneously, and to visualize the water refilling process in bamboo leaves. The x-ray PIV was found to be a powerful transmission-type flow imaging technique fur measuring quantitative information of flows inside opaque objects and various opaque-fluid flows.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
• /
• v.17 no.4
• /
• pp.278-284
• /
• 1997

EMAT는 비접촉으로 초음파를 송수신 할 수 있는 탐촉자로서 시험체와 탐촉자간의 접촉을 위한 매개 물질이 필요치 않으므로, 움직이고 있는 물체에 초음파탐상법을 적용하고자 하는 분야와 초음파의 속도를 정밀하게 측정하고자 하는 분야에 주로 응용된다. 구체적으로는 길이가 긴 튜브류의 결함 탐상, 용접중인 재료의 용접상태 감시, 기차바퀴 및 레일의 결함 탐상, 고온상태인 재료의 결함 탐상 등이 비접촉 특성을 이용하여 적용될 수 있는 분야이며, 재료의 집합조직 및 소성이방성의 측정, 재료의 미세조직 및 기계적 강도의 예측, 그리고 잔류응력의 측정 등이 정밀한 초음파속도 및 감쇠의 측정으로부터 적용될 수 있는 분야이다. EMAT가 일반적인 접촉식초음파탐상법에 비하여 특별한 분야에의 응용에 큰 장점을 가지고 있지만, 낮은 에너지 전환효율, 넓은 불감영역, 그리고 사용주파수의 한계 등의 문제를 가지고 있기 때문에 기존의 접촉식 방법의 적용이 용이한 분야에의 적용은 필요하지 않다. 그러나 특별한 목적과 용도에의 적용 필요성이 생길 경우에는 적절한 연구를 통하여 알맞은 탐촉자를 제작하고 탐상 방법을 개발함으로서 본래의 목적에 알맞은 탐상이 수행될 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.07a
• /
• pp.1224-1225
• /
• 2008

The results of the experiment that was conducted on the electron emission property and the long-term stability of the emission current in various carbon nanotubes (CNTs)-based field emitters with a CNT/catalyst/buffer/W-tip configuration are presented herein. CNT-based field emitters were fabricated by varying the (TiN, Al/Ni/TiN) buffer layer and the (Ni, Co) catalyst material. This study aimed to elucidate how the buffer layers and catalyst materials affect the structural properties of CNTs and the long-term stability of CNT emitters. Raman spectroscopy, field emission SEM, and high-resolution TEM were used to analyze the crystalline structure, surface morphologies, and nanostructures of all the grown CNTs. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to monitor the chemical bonds of all the buffer layers and catalysts. Electron emission measurement and a long-term (up to 40h) stability test were carried out using a compactly designed field emission measurement system.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.07a
• /
• pp.1218-1219
• /
• 2008

Thin films (< 30 nm) of titanium carbide (TiC) are coated on carbon nanotubes (CNTs), which are directly grown on nano-sized ($\sim$ 500 nm in diameter) conical-type tungsten (W) tips, by employing an inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD) technique. Any modification in structural properties (such as length to diameter ratio, crystal quality, and growth behavior) of CNTs due to TiC-coating has been monitored by using high-resolution TEM, field-emission SEM, and Raman spectroscopy. Driving voltage for obtaining the same level of emission current in CNTs-emitter is significantly reduced by TiC-coating. It is also worthy of being noted that the degradation of emission current due to prolonged operation (up to 30 h) is remarkably suppressed by TiC-coating.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.433.2-433.2
• /
• 2014

그래핀(graphene)은 탄소나노튜브(CNTs)에 비해 가격 경쟁력이 있고 우수한 광투과성과 전기 및 열 전도성을 갖고 있어 반도체 소재, 방열 소재, 접점 소재 등에 적용 가능성이 높은 재료로 주목받고 있다. 특히 모바일 디바이스의 소형화, 고집적화 등의 이슈로 인해 그래핀 소재의 방열 소재 적용을 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 한편 산화 구리 나노선(CuO Nanowire)은 전기 및 열전도도가 우수하고 1차원 나노 구조는 부피대비 큰 표면적, 종횡비가 커서 뛰어난 열전도 구조로서 방열 소재로 응용되기 좋은 조건을 갖고 있다. 본 연구에서는 2차원 구조의 그래핀 나노플레이트(Graphene Nanoplatelet)와 1차원 구조의 CuO NW를 하이브리드화를 통해 열전도도 향상를 개선시키고자 하였다. 소재 합성은 GNP에 Cu 무전해 도금을 진행한 후 열산화 방식을 적용하여 CuO NW를 직접 성장시키는 방식으로 진행하였다. 합성된 GNP-CuONWs 다차원 나노구조체의 열전도도 측정은 에폭시에 분산시켜 레이져 플레쉬법을 이용하였다. 미세 구조 관찰 결과, CuO NW 성장 거동은 열처리 온도 및 시간 그리고 O2 가스의 순환 환경이 주요인자로 작용하는 것을 확인하였다. 열전도도 향상은 다차원 구조의 특성으로 인해 면접촉과 선접촉이 동시에 이루어졌기 때문인 것으로 분석되었으며, 이러한 CuO NWs morphology와 열전도도 향상과의 상관 관계에 대해 논의할 것이다.