• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.91-92
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• 2013

산업이 고도화, 다원화, 세계화되고 있는 현대사회는 다기능성, 고물성, 극한 내구성을 가지며 환경 친화적이면서 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 다기능 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 시점에서 다양한 물성을 동시에 발현이 가능한 코팅 소재는 향후 미래에 중요한 원천 소재로서 주목되고 있다. 특히, 환경에 의해 쉽게 물성 및 구조의 변화가 쉬운 종래의 코팅소재와는 달리, 다양한 외부환경에서도 미세 구조 및 물성을 안정적으로 유지할 수 있는 신개념의 코팅 소재의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해서는 코팅소재의 다 성분화가 필수적이다. 최근의 코팅 기술은 2가지 이상의 물성, 특히 서로 상반되는 물성을 동시에 구현할 수 있는 소재의 개발을 요구하고 있다. 이러한 물성의 구현을 위하여 더 많은 성분으로 구성되며 더욱 복잡한 조직으로 구성된 코팅층에 대한 개발이 필요하다. 본 연구에서 목표로 하는 신 개념의 원천소재기술은 4성분계 이상의 원료 물질을 단일 타겟으로 제조하여, 단순한 코팅공정으로서 단일 코팅층 내에 다양한 성분상이 10 nm 미만 크기의 나노 결정립/나노 비정질로 구성된 나노 복합 구조로 형성되도록 하는 기술을 개발하고자 하는 것이다. 이는 복합기능 3 이상의 다기능성 부여는 물론, 그림 1에 명시되어 있는 극한 기능성(광대역 윤활성, 전자 이동 제어에 의한 온도 저항 계수 및 전기 저항 조절, 고온 열적 안정성, 내산화성, 고열전도율, 초저마찰/내구성/초고경도성 등)이 구현되도록 하는 소재 개발과 원하는 물성을 구현할 수 있는 나노 복합 코팅층의 형성 공정으로 구성된다. 다성분계 모물질의 개발이 중요한 이유는 다수의 성분 원소를 합금 상태로 형성시킴으로서, 단일 소스에 의해 다양한 원소를 동시에 스퍼터링 및 증착이 가능하도록 할 수 있다는 장점을 가지기 때문이다. 특히, 타겟의 미세구조를 나노구조화 하는것을 통해, 스퍼터링 yield의 차이가 큰 원소일지라도 균일하게 증착시킬 수 있는 방법을 제시하고자한다. 이러한 연구는 다수의 성분 타겟을 사용함으로서 장비의 복잡성, 코팅의 재현성, 대형화 등의 문제점을 본질적으로 갖고 있는 기존 PVD 공정의 문제점을 해결하기 위한 최적의 대안이라할 수 있다. 본 발표에서는 3가지 이상의 다기능성 구현을 위한 가장 중요한 원천기술이라 할 수 있는 다성분계 타겟 모물질 제조 기술과 제조된 모물질을 이용하여 제조된 저마찰 코팅층과 그 물성에 대해 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1717-1726
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• 1991

본 연구에서는 낮은 레이놀즈수 영역에도 적용될 수 있는 레이놀즈응력모델의 개발을 위해, 우선 벽근처 영역에서 사용되는 실험식(벽법칙)을 Hassid와 Poreh에 의 해 개발된 1-방정식모델로 대체하고 이를 레이놀즈응력모델과 접속시키는 방식을 사용 하였다. Hassid-Poreh의 1-방정식모델은 이미 Gibson등에 의해 그 성능이 평가되어 압력구배가 크지 않은 경계층유동의 낮은 레이놀즈수 영역에서 매우 좋은 결과를 보여 줌이 밝혀졌다. 본 연구에서는 곡면위의 난류경계층에 대해 위에서 설명한 바 있는 난류모델을 적용함에 있어 Gillis등과 Gibson등에 의해 실험된, 각각 곡률이 큰 경우 와 작은 경우의 대표적인 유동을 선택하여 모델의 성능을 시험하였다. 1-방정식모델 내에 포함된 길이차원(length scale)에 대해서는 곡률을 고려한 수정이 이루어졌다.

• 월간 기계설비
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• s.119
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• pp.71-83
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• 2000

점차 복잡해지고 있는 사회적 욕구를 만족시키기 위한 건물에서는 반드시 복잡한 설비가 요구되고 있고, 이러한 설비시스템 중에는 급수, 급탕 및 배수설비라고 하는 배관시스템이 없다면 기능유지에 막대한 지장을 초래할 것은 자명하다고 하겠다. 이러한 배관시스템에서는 항시 또는 일부 사용되어질 물이나 사용된 물이 흐르기 때문에 배관내부에 발생하는 스케일(scale)이나 슬라임(slime) 등은 피할 수 없는 사실인 것이다. 건축물 내에 설치된 각종 배관은 건물의 기능을 유지하고 보건위생과 직결되는 중요한 기능을 담당하고 있어 세척의 필요성이 매우 높음에도 불구하고 배관의 수명이 다할 때까지 거의 세척이 이루어지지 않고 사용되어 왔다. 이들 배관에 대한 세척은 배관의 수명연장과 관마찰 계수를 낮추어 급수의 수송동력을 절감할 수 있고, 난방관의 열전달 효과를 높여 에너지 절약 효과를 거두어 건물의 유지관리 비용 절감에 기여할 수 있음에도 적절한 세척공법이 개발되지 않고 있다. 이러한 관점에 맞추어 건물배관의 특성에 맞도록 고압 세척장치를 개발하고 이를 이용한 세척공법을 적용하고자 하였다. 즉, 배관 내에 압축공기를 주기적으로 분사하여 맥동현상이 일어나도록 하면서 기포를 발생시켜 기포가 관의 내벽에서 성장하여 파괴될 때 관내에 부착된 이물질을 제거할 수 있고, 또한 세척효과를 높이기 위하여 관의 벽면에 접촉하면서 배출되는 과정에서 이물질을 제거할 수 있도록 구조와 아울러 이들 장치를 이용한 세척방법의 적용성에 대해서 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.125-127
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• 2007

MoN 코팅막은 Ar과 $N_2$가 섞인 가스 상태 안에서 몰리브덴(Mo) 타겟을 사용해서 아크 이온 플레이팅법을 사용하여 stainless steel 표면 위에 증착을 시켰다. MoN 코팅막의 미세 결정 구조의 특징은 X-선 회절 분석(X-ray Diffractormeter, Phillips co. X'pert)과 XPS를 사용해서 측정하였다. MoN 코팅막은 순수 Mo 코팅막의 13GPa 보다 높은 25 GPa의 미세경도값을 나타냈으며, 또한 Mo 코팅막에 N의 함량이 증가할수록 마찰계수가 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이번 연구에서는 MoN 코팅막에서 질소 함량을 변화 시켜 MoN 코팅막의 미세구조와 그 특성에 대하여 연구하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.30 no.3
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• pp.29-46
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• 2014

For circular rigid footings with a rough base on sand, combined vertical - horizontal loading capacity was studied by three-dimensional numerical modelling. A numerical model was implemented to simulate the swipe loading and the probe loading methods and an interpretation procedure was devised in order to eliminate the numerical error from the restricted mesh density. Using the Mohr-Coulomb plasticity model, the effect of friction angle was studied under the associated flow-rule condition. The swipe loading method, which is efficient in that the interaction diagram can be drawn with smaller number of analyses, was confirmed to give similar results with the probe loading method, which follows closely the load-paths applied to real structures. For circular footings with a rough base, the interaction diagram for combined vertical (V) - horizontal (H) loading and the inclination factor were barely affected by the friction angle. It was found that the inclination factors for strip and rectangular footings are applicable to circular footings. For high H/V ratios, the results by numerical modelling of this study were smaller than the results of previous studies. Discussions are made on the factors affecting the numerical results and the areas for further researches.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 1991.10a
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• pp.348-361
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• 1991

When reinforcing strip footing on a sand 8round with reticulated root piles, reinforcing effect depends on the length , number, cross sectional area, penetration angle, spacing, and Young's modulus of piles. the mode of action of reinfocement tendons in soil isn't one of carring developed tensile stresses but of anisotropic(uni-directional) reduction or even supression of one normal strain rate. R. H. Bassett and N. C. Last proposed that the reinforcement should be located on the direction of minor strain rate which coincides with the tensile strain rate in the velocity characteristics. Based on this proposal the author carried out a series of 2 - dimentional finite element analysis which varies the parameters mentioned above.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.15 no.1
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• pp.21-26
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• 2005

In order to simulate the powder compaction process and to assess the effects of packing randomness and particle arrangement 2-dimensional model of rod array compaction using quasi-random multiparticle array is introduced. The elastic modulus of porous ceramics is computed by the homogenization method. With 3 Al₂O₃ and 3 Al particles the compaction processes associated with the porosities are simulated by the explicit finite element method, based on the elastic modulus found by the homogenization method. The simulation results are compared with both previous analytical ones and experimental measurements. Finally, in order to find the relationship between the friction coefficient of powder particles and the relative density, the sensitivity analysis is performed.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.9
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• pp.688-697
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• 1994

유체유동이나 열전달 그리고 물질전달 (물질의 혼합 및 확산) 또는 이들 현상이 복합적으로 나 타나는 각종 기계의 설계와 성능 해석을 하기 위해서는 그 현상을 지배하는 편미분 방정식들의 해를 수치적으로 구해야 한다. 유동 상태가 충류 유동인 경우는 지배 방정식의 수가 알고자 하는 미지변수 즉 속도, 압력, 온도, 농도 등의 개수와 같고 또한 이들 변수들의 변동이 그리 심하지 않기 때문에 적절한 수치 해법을 사용하면 그 해를 구할 수 있다. 그러나 난류유동의 경우에는 변수들이 시간상으로 또한 공간적으로 대단히 심하게 변동(fluctuation)하기 때문에 공 학적으로 우리가 원하는 정보들, 즉, 표면 마찰저항이나 양력, 얼전달 계수, 물질 확산계수 등을 현재 수준의 전자계산기로 계산하는 데는 계산시간이 엄청나게 소요될 뿐만 아니라 변수 저장 메모리도 과도하게 차지하기 때문에 실제적인 계산 방법이 되지 못하고 있다. 이러한 이유로 변수들의 순간 변화 상태를 나타내는 지배 방정식들을 해석하는 대신에 이들 지배 방정식의 시 간평균을 취하여 유도한 난류 방정식들을 사용하게 된다. 그러나 이 시간 평균 과정에서 파생 되는 또 다른 미지의 난류 변수들 때문에 난류 지배 방정식에 있어서는 그 지배 방정식의 개수 보다 미지 변수의 개수가 많아져서 난류 지배 방정식을 풀기 위해서는 시간평균 과정에서 나타난 난류 변수들을 원래 있던 미지 변수들의 함수나 방정식의 형태로 가정할 필요가 있게 되는데 이 가정되는 함수 관계들을 난류 계산 모형이라고 한다. 난류 계산 모형은 물리적인 통찰과 직관에 의해서 실용적인 형태로 가정되기도 하지만 최근에는 논리적으로 엄격한 모형 원칙에 따른 수 학적인 방법으로 유도되고 있는데 이 글에서는 일반 독자들이 쉽게 이해할 수 있도록 마하수가 낮은 2차원 비압축성 난류 유동을 예로 들어 x-y 직교 좌표계에서 표현되는 난류 계산 모형들을 소개하고 앞으로듸 발전 방향을 개관하며 현재의 응용 사례들을 예로 들어 모형의 성능을 비교 하여 보기로 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.5
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• pp.1063-1070
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• 1988

The influence of the inlet pressure on bearing performance of tilting pad bearings in laminar regime is examined. A simple flow model is presented to calculate the inlet pressure in inlet flow that occurs at a short distance ahead of the bearing inlet. The bearing performances are obtained, load capacity, friction torque and lubricated flow-rate, etc, numerically for the inlet pressure boundary conditions with and without pressure jump. The computed results of both cases show that bearing performance and the optimum pivot position changes remarkably according to the bearing operating conditions. The influence of the inlet pressure on bearing performance must be considered to analyze the bearing performance precisely.

• The korean journal of orthodontics
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• v.31 no.4 s.87
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• pp.467-477
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• 2001

This investigation was designed to determine the effects of wire size, bracket width and the number of bracket on bracket-wire dynamic frictional resistance during simulating arch wire-guided tooth movement in vitro. For simulation of an arch wire-guided tooth movement, we simulated tooth, periodontal ligament and cancellous bone. Maxillary premolar and 1st molar were simulated as real sized resin teeth, the simulated resin teeth which its root was coated by polyether impression material which its elastic modulus is similar to periodontal ligament were embedded in steel housing with inlay wax which its elastic modulus is similar to cancellous bone. Stainless steel wires in four wire size (0.016, 0.018, $0.016\;{\times}\;0.022,\;0.019\;{\times}\;0.025$ inch) were examined with respect to three (stainless steel) bracket widths (2.4, 3.0, 4.3mm) and the number of medium bracket(one, two, three) included in the experimental assembly under dry condition. The wires were ligated into the brackets with elastomeric module. The results were as follows : 1. In all the brackets, frictional resistance increased with increase in wire size. But, statistically similar levels of frictional resistance were observed between 0.018 inch and $0.016\;{\times}\;0.022$ inch wires in narrow bracket and also between 0.016 inch and 0.018 inch wire in wide backet. 2. The frictional forces produced by 0.016 inch wire were statistically similar levels in all the brackets. In 0.018 inch round wire, wide bracket was associated with lower amounts of friction than both narrow and medium brackets. In $0.016\;{\times}\;0.022,\;0.019\;{\times}\;0.025$ inch rectangular wire, wide bracket produced target friction than both narrow and medium brackets. In all the wirer, narrow and medium bracket demonstrated no statistical difference in levels of frictional resistance. 3. Frictional resistance increased with increase In number of medium bracket. 0.016 inch round wire demonstrated the greatest increment in frictional resistance, followed by $0.019\;{\times}\;0.025,\;0.016\;{\times}\;0.022$ inch rectangular wire which were similar level in increment of frictional resistance, 0.018 inch wire demonstrated the least increment. The increments of frictional resistance were not constantly direct proportion to number of bracket.