• Composites Research
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• v.30 no.2
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• pp.84-93
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• 2017

This study investigates thermal and mechanical characterization of environmental barrier coating on the $SiC_f-SiC$ composites. The spherical environmental barrier coating (EBC) powders are prepared using a spray drying process for flowing easily during coating process. The powders consisting of mullite and 12 wt% of Ytterbium silicate are air plasma sprayed on the Si bondcoat on the LSI SiC fiber reinforced SiC composite substrate for protecting the composites from oxidation and water vapor reaction. We vary the process parameter of spray distance during air plasma spray of powders, 100, 120 and 140 mm. After that, we performed the thermal durability tests by thermal annealing test at $1100^{\circ}C$ for 100hr and thermal shock test from $1200^{\circ}C$ for 3000 cycles. As a result, the interface delamination of EBC never occur during thermal durability tests while stable cracks are prominent on the coating layer. The crack density and crack length depend on the spray distance during coating. The post indentation test indicates thermal tests influence on the indentation load-displacement mechanical behavior.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.10
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• pp.1185-1191
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• 2014

Gas turbine blades that have complex geometry of the cooling holes and cooling passages are usually subjected to cyclic and sustained thermal loads due to changes in the operating characteristic in combined power plants; these results in non-uniform temperature and stress distributions according to time to gas turbine blades. Those operation conditions cause creep or thermo-mechanical fatigue damage and reduce the lifetime of gas turbine blades. Thus, an accurate analysis of the stresses caused by various loading conditions is required to ensure the integrity and to ensure an accurate life assessment of the components of a gas turbine. It is well known that computational analysis such as cross-linking process including CFD, heat transfer and stress analysis is used as an alternative to demonstration test. In this paper, temperatures and stresses of gas turbine blade were calculated with fluid-structural analysis integrating fluid-thermal-solid analysis methodologies by considering actual operation conditions. Based on analysis results, additionally, the total lifetime was obtained using creep and thermo-mechanical damage model.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.02a
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• pp.592-599
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• 2002

본 연구에서는 수삼의 가공전 선별을 위해 현장에서 편리하게 사용할 수 있는 초음파 전달 속도 계측 자동화 시스템을 개발하여 그 성능을 평가하고자 하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 개발된 시스템은 제어용 컴퓨터, 시스템 구동 및 탐촉자 이동 장치, 하중 변환장치, 초음파 발생 및 송수신 장치 등으로 구성되었다. 2. 제어 및 계측용 프로그램은 압축력, 측정 대상물의 크기, 초음파 전달 시간을 순차적으로 계측하여 초음파 전달 속도를 계산하는 알고리즘을 개발하였으며, Visual Basic 6.0으로 작성되었다. 모터의 작동, A/D 변환, RS232C 통신 등과 관련된 부분은 각각의 모듈화된 함수로서 구동하고자 하였다. 3. 개발된 시스템의 속도와 거리별 이동 거리별 오차를 측정한 결과 0∼0.04mm 범위를 나타내었다. 이 값은 시스템의 허용오차인 0.17mm 오차보다는 현저히 작은 값이었고 15mm/s와 30mm/s의 이동 속도에서 모두 비슷한 크기의 오차값을 나타내었다. 4. 개발된 시스템의 속도별 반복정밀도 실험 결과 측정위치에서의 반복에 의한 정지 위치 오차는 전 구간에서 0.02mm 이내로 나타났고, 이동 평판의 이동속도가 15mm/s였을 경우에는 이동 회수 30회, 이동 거리 60mm일 때 최대 편차 0.019mm를 나타냈으며 이동속도가 30mm/s일 경우에는 이동 회수 40회, 이동거리 20mm에서 0.02mm의 최대 편차를 나타내었다. 5. 5개의 알루미늄 조각의 크기를 시스템으로 측정한 결과 측정값의 최대 편차는 0.08mm였다. 이 값은 시스템의 허용오차인 0.17mm의 50% 수준으로 시스템은 대상물의 크기 측정에 적당하다고 사료되었다. 6. 절단된 수삼의 초음파 전달속도는 평균 396.4m/s였다.를 축열재로 사용할 경우 재생기를 반으로 나누어서 가열부 쪽에 철선을, 냉각부 쪽에 철망을 삽입한 것이 반대로 삽입한 것보다 재생기 양단의 온도차는 높게 나타났고, 재생기 양단의 압력 차는 낮게 나타났다. 재생기 축열재로서 철망-철선을 사용할 경우 철선-철망 ø1.2-150이 전열 표면적은 작으나 재생기 양단의 온도차가 가장 큰 것으로 나타났으며 재생기 양단의 압력 차는 가장 낮게 나타나 공시 철망- 철선 혼합 축열재중 가장 우수함을 알 수 있다. 4. 철망사이에 철선을 삽입한 축열재의 경우, 철망사이에 삽입한 철선의 직경이 큰 것이 철선의 직경이 작은 것보다 재생기의 양단의 온도차가 높게 나타났고 재생기 양단의 압력차는 작게 나타났다. 그러므로 철망사이에 철선을 삽입한 것 중 성능이 우수한 것은 150-ø2. 0-150으로 나타났다. 5. 실험한 재생기 축열재들 중에서 성능이 우수한 것들을 비교한 결과, 복합 철선 ø1.2-1 50이 가장 성능이 좋은 것으로 나타났다.적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.으로 보여진다 따라서 옻나무 유래 F는 포유동물의 생식기능에 중요하게 작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을 전도성 물질로 증착시키지 않고, Silver Paint 에 시편을 접착하는 방법으로도 만족한 시험 결과를 얻을 수 있었다.째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.36 no.4
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• pp.281-287
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• 2016

Fiber Bragg grating (FBG) sensors are applied in structural health monitoring (SHM) in various application fields because of their ease of multiplexing and capability of performing absolute measurements. Moreover, the packaging methods of FBG sensors accelerate their commercialization rapidly. However, long-term SHM exposes the FBG sensors to cyclic thermal loads, and a investigation is required because it finally leads to the signal instability of the FBG sensors. In this study, the effects of sensor packaging methods two methods are generally used for the FBGs: (bonding both sides of the FBG or bonding the FBG directly on signal stability of FBG sensors are investigated. Tests are conducted on specimens in a thermal chamber, over a temperature range from $-20^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ for 300 cycles. Signal characteristics such as Bragg wavelength, light intensity and full width at half maximum are examined and are compared with those of the FBG sensors, obtained in a previous study under direct bonding conditions. From the comparison, it is observed that the FBG sensors with bonding on both sides of the FBG demonstrate higher signal stabilities when exposed to cyclic thermal loads during long-term SHM. Consequently, it guarantees more effectiveness when packaging the FBG sensors.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.202-202
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• 2012

유연성 투명 전도막은 현대 전자산업의 발전에 있어 필수적인 부품소재로서, 가시광선의 투과율이 80% 이상이고 면저항이 $100{\Omega}/sq.$ 전후이며 휘거나 접히고 나아가 두루마리의 형태로도 응용이 가능한 소재를 일컫는다. 이러한 유연성 투명 전도막은 차세대 정보디스플레이 산업 및 유비쿼터스 사회의 중심이 되는 유연성 디스플레이, 터치패널, 발광다이오드, 태양전지 등 매우 다양한 분야에 응용이 기대된다. 이러한 이유로 고 신뢰성 유연성 투명 전도막 개발기술은 차세대 산업에 있어서의 핵심기술로 인식되고 있다. 현재로서는 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO) 및 전도성 유기고분자를 사용하여 투명 전도막을 제조하고 있으나, ITO 박막의 경우 인듐 자원의 고갈로 인한 가격상승 및 기판과의 낮은 접착력, 열팽창계수의 차이로 인한 공정상의 문제, 산화물 특유의 취성으로 인한 유연소자로서의 내구성 저하 등의 문제가 제기되고 있다. 전도성 유기고분자의 경우는 낮은 전기전도도와 기계적강도, 유기용매 처리 등의 문제점이 지적되고 있다. 따라서 높은 전기전도도와 투광도 뿐만 아니라 유연성을 지니는 재료의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 최근 이러한 재료로서 그래핀(graphene)과 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT)를 중심으로 하는 탄소나노재료가 주목받고 있으며 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 열화학기상증착법(thermal vapor deposition; TCVD)으로 합성된 그래핀 및 CNT를 이용하여 탄소나노재료 복합체 기반의 유연성 투명 전도막을 제작하고 그 특성을 평가하였다. 그래핀과 CNT합성을 위한 기판으로는 각각 300 nm 두께의 니켈과 1 nm 철이 증착된 실리콘 웨이퍼를 이용하였으며, 원료가스로는 메탄(CH4)과 아세틸렌(C2H2)등의 탄화수소가스를 이용하였다. 그래핀의 경우 원료가스의 유량, 합성온도, 냉각속도를 변경하여 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 합성하였으며, CNT의 경우 합성시간을 변수로 길이 제어합성을 도모하였다. 합성된 그래핀은 식각공정을, CNT는 스프레이 증착공정을 통해 고분자 기판(polyethylene terephthalate; PET) 위에 순차적으로 전사 및 증착하여 탄소나노재료 복합체 기반의 유연성 투명 전도막을 제작하였다. 제작된 탄소나노재료 복합체 기반의 유연성 투명 전도막은 물리적 과부하를 받았을 때 발생할 수 있는 유연성 투명 전도막의 구조적결함에 기인하는 전도성 저하를 보상하는 특징이 있어, 그래핀과 탄소나노튜브 각각으로 제조된 유연성 투명 전도막보다 물리적인 하중이 반복적으로 인가되었을 때 내구성이 향상되는 효과가 있다. 40% 스트레인을 반복적으로 인가하였을 때 그래핀 투명 전도막은 20 사이클 이후에 면저항이 $1-2{\Omega}/sq.$에서 $15{\Omega}/sq.$ 이상으로 급증한 반면 그래핀-CNT 복합체 투명 전도막은 30사이클까지 $1-2{\Omega}/sq.$ 정도의 면저항을 유지하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.3
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• pp.638-644
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• 2019

In this study, the fluid flow and heat transfer characteristics within sandwich panels are investigated using computational fluid dynamics. Within the sandwich panels having periodic cellular cores, air can freely move inside the core section so that the structure is able to perform multi-functional roles such as simultaneous load bearing and heat dissipation. Thus, there needs to examine the thermal and flow analysis with respect to design variables and various conditions. In this regard, ANSYS Fluent was utilized to explore the flow and heat transfer within the pyramidal truss sandwich structures by varying the truss angle and inlet velocity. Without the entry effect in the first unitcell, the constant rate of pressure and the constant rate of Nusselt number was observed. As a result, it was demonstrated that Nusselt number increases and friction factor decreases as the inlet velocity increases. Moreover, the rate of Nusselt number and friction factor was appreciable in the range of V=1-5m/s due to the transition from laminar to turbulent flow. Regarding the effect of design variable, the variation of truss angle did not significantly influence the characteristics.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.315-320
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• 2006

This paper describes stress analysis and fatigue limit evaluation of plate with V-notch and hole-notch by lock-in infrared thermography. Temperature variation of a specimen under cyclic loading is negatively proportional to the sum of principle stress change and the surface temperature measured by infrared camera is calculated to the stress of notch specimens, based on thermoelastic equation. And also, fatigue limitation can be evaluated by the change of intrinsic energy dissipation. Fatigue limitation of two notch specimens is evaluated as 164 MPa and 185 MPa, respectively and the stress measured by Lock-in infrared Thermography show good agreement within 10% error.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.20 no.4
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• pp.260-268
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• 2000

응고 및 마모거동을 연구하기 위하여 Cr, V, Mo 및 W의 조성이 다른 3종류의 백주철을 주조하였다. 고주파유도용해로에서 장입시켜 1873K까지 승온시켜 장입원료들을 모두 용해시킨 후 1823K에서 Y블럭주형에 주입하였다. 얻어진 3종류의 백주철조성은 다음과 같다: Fe-3%C-10%Cr-5%Mo-5%W(합금1), Fe-3%C-10%V-5%Mo-5%W(합금2) 및 Fe-3%C-17%Cr-3%V(합금 3)응고과정을 추적하기 위하여 각 시편으로부터 50g을 채취한 후 알루미나도가니에 넣고 실리콘카바이드로를 사용하여 1723K의 알콘분위기하에서 재용해를 시켰다. 용금을 10K/분의 속도로 냉각시키면서 열분석을 행하였으며 도중 몇 차례 소입 실험을 병행하였다.합금1의 경우 초정오스테나이트, (오스테나이트+$M_7C_3$)공정, (오스테나이트+$M_6C$)공정, 합금2의 경우 초정 MC, 초정오스테나이트, (오스테나이트+MC)공정 , (오스테나이트+$M_2C$)공정, 합금3의 경우 초정 $M7C_3$와 (오스테나이트+$M_7C_3$)공정으로 구성되어 있었다. 주방상태, 균질화열처러상태, 공냉상태, 템퍼링상태에서 내마모시험을 행하였다. 먼저 주방상태시 편을 진공분위기하에서 1223K에서 5시간동안 균질화열처리를 행한후 로냉을 시켰다. 다시 이 시편을 1323K에서 2시간 유지후 강제공냉을 시켰으며 강제공냉된 시편을 573K에서 3시간동안 템퍼링처리를 하였다. 내마모시험은 120 mesh마모지에 10N의 하중을 가하여 실시하였다. 각 사이클마다 무게감소를 측정하였으며 8번 반복실험을 하였다. 마모량은 균질화열처리시편, 주방상태시편, 템퍼링시편, 공냉시편의 순으로 감소하였다. 합금2가 마모량이 가장 적었으며 합금3이 가장 많았다. 합금2의 마모량이 가장 적은 이유는 조직이 초정 MC, 공정 MC 및 공정 M2C로 구성되어 있기 때문으로 사료된다.주방상태에서 기지조직은 퍼얼라이트이었으나 열처리를 통하여 마르텐사이트, 템퍼드마르텐사이트, 잔류오스테나이트로 변태하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 MC가 내마모성에 가장 기여하는 조직으로 판단되어진다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.19 no.5
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• pp.623-630
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• 2007

Grouting materials are used for the unification of superstructural and substructural body like bridge seat (shoe) or machinery pedestal and e.t.c by filling their intercalary voids. Accordingly, grouting materials have been developed and used mainly with products of high strength because those materials are constructed specially in a part receiving large or impact load. In this situation, the structural body constructed by grouting materials with high stiffness-centered (caused by high strength) products is apt to cause brittle failure when receiving over a limit stress and to cause cracks according to cumulative fatigue by continuous and cyclic load. In addition, grouting materials are apt to cause cracks by using too much rapid hardening agents that give rise to high heat of hydration to maintain high strength at early age. In this study, to overcome these problems, cement type grouting materials including powder of waste tire and resin as elastic materials which aim to be more stable construction and to be improvement of mother-body's unification are developed and endowed with properties of high toughness and high durability add to existing properties of high flowability, non-shrinkage and high strength. Besides, this study contribute to of for green construction materials for being possible recycling industrial waste like waste tire and flyash. On the whole, seven type mixing conditions are tested and investigated to choose the best mixing condition.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.29 no.5
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• pp.488-496
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• 2023

Ship and bridge structures are a type of long box-shaped structure, and resistance to vertical bending moment is a key factor in their structural design. In particular, because box girders are repeatedly exposed to irregular wave loads for a long time, the continuous collapse behavior of structural members must be accurately predicted. In this study, plastic collapse behavior, including buckling according to load changes of the box girder receiving pure bending moments, was analyzed using a numerical analysis method. The analysis targets were selected as three box girders used in the Gordo experiment. The cause of the difference was considered by comparing the results of the structural strength experiment with those of non-linear finite element analysis. This study proposed a combination of the entire and local sagging shape to reflect the effect of the initial sagging caused by welding heat that is inevitably used to manufacture carbon steel materials. The procedures reviewed in the study and the contents of the initial sagging configuration can be used as a good guide for analyzing the final strength of similar structures in the future.