• Title/Summary/Keyword: 상대두께비

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ta-C 후막코팅을 이용한 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상에 관한 연구

  • Jang, Yeong-Jun;Gang, Yong-Jin;Kim, Dong-Sik;Lee, Ui-Yeong;Kim, Jong-Guk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.132-132
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    • 2016
  • 기계 가공품의 정밀화, 경량화 요구로 난색재로 분류되는 비철분야 및 복합재 가공용 공구개발에 대한 수요가 급증하고 있으나, 기존 난삭재 가공 시 절삭공구의 마모가 빠르고, 상대재의 융착 불량 등이 공구 수명 감소의 주요 영향으로 보고된다. 상기문제를 해결하기 위해 절삭가공 공정 중 과다한 절삭유의 사용에 따른 가공비용, 에너지소모 증가, 환경오염 등으로 절삭유의 최소화 또는 절삭유를 사용하지 않는 표면처리기술등의 친환경 가공기술의 개발이 필요하다. 내융착 및 내마모 특성 향상을 위한 표면코팅 방법으로 수소가 포함되지 않은 고경도 비정질 카본 (ta-C)이 있으나, ta-C 코팅 막은 경도 30 - 80 GPa, 잔류응력 3 - 10 GPa 범위로 일반 경질 코팅 막 (AlTiN, TiSiCrN : 평균 3 GPa)에 비해 높고 산업적 활용이 가능한 0.5 - 1.5 um 두께 수준의 후막화가 힘들어 매우 우수한 절삭공구용 코팅 막 특성에도 불구하고 적용사례가 매우 적다. 따라서, 본 연구에서는 아크플라즈마 방식 (Filtered Cathode Vacuum Arc Plasma, FCVA)을 활용한 고경도/무수소 카본 코팅 막을 후막형태로 증착하여 비철금속가공용 절삭 공구류의 수명향상 기법을 제시하고자 한다. ta-C 코팅 막의 기초 공정개발 단계에서는 바이어스 전압, 공정시간을 달리하여 ta-C 코팅 막의 기계적 물성(경도: $50{\pm}3GPa$, 잔류응력: $6{\pm}1GPa$, 밀착력: 30N 이상 및 트라이볼로지 특성: 마찰계수 0.1 이하, 마멸량: $1.85{\times}10-14mm^3$)을 확보하여 절삭공구로의 공정실용화 적용검토를 실시하였다. ta-C 코팅 막은 (1) WC 공구 및 기존 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조에 대해 증착을 실시하였으며 코팅 막의 두께 변화에 따른 실제 절삭환경에서의 내수명 관측을 진행하였다. 시험결과, ta-C/WC의 단일막 구조인 절삭공구의 경우, 실제 절삭환경에서 쉽게 박리가 발생하여 코팅 막으로서의 효과를 나타내지 못하였다. 이는, 기초 공정개발 단계에서의 밀착력 기준이 실제 환경과 부합하지 않는 것을 의미하며 추후 공정개선을 통해 극복하고자 한다. 반면에, 상용품인 (2) TiAlN/TiN/WC 구조의 절삭공구 대비 ta-C/TiAlN/TiN/WC 구조에서 내수명 증가는 약 2.5배 (기존 300회, 코팅 후 800회)로 증가하였으며 ta-C 코팅 막의 두께가 $0.6-0.8{\mu}m$일 때 최대치를 취한 후 감소하였다. 이를 통해, 절삭공구로의 ta-C 코팅 막 효과는 최외각 층의 두께 범위와 모재 강도보강을 할 수 있는 적절한 중간층 막 (TiN/TiAlN 층)이 혼합되어 나타난 것으로 사료되며 현재 산업계로의 적용을 위한 대량생산용 코팅장비의 개발 및 비용절감을 위한 공정개발이 진행 중이다.

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수소처리와 후성장층의 특성이 다이아몬드 박막의 전계방출 특성에 미치는 영향

  • 심재엽;송기문;이세종;백홍구
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.96-96
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    • 2000
  • 화학증착법으로 증착된 다이아몬드 박막은 우수한 전기적 특성과 뛰어난 화학적, 열적 안정성 때문에 전계방출소재로 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 다이아몬드 박막의 전계방출은 저전계에서 일어나는 것으로 알려져 있으며, 저전계방출의 원인을 규명하려는 많은 연구가 진행되어 왔다. 한편, 다이아몬드 박막의 전계방출전류는 금속기판의 사용에 의한 기판/다이아몬드 접촉의 개선, 다이아몬드 박막내의 흑연성분의 조절에 의한 구조변화, 보론이나 인 (P), 질소의 도핑, 수소 플라즈마나 cesium 등의 금속을 이용한 표면처리 등의 여러 방법에 의하여 향상된다는 것이 입증되었다. 그 외에 메탄과 대기 분위기 처리, 암모니아 분위기에서의 레이저 조사도 전계방출특성을 향상시키는 것으로 보고되었다. 그러나, 다이아몬드 박막의 성장후 구조적 특성이 다른 박막의 후성장이나 열분해된 운자수소 처리가 다이아몬드 박막의 전계방출특성에 미치는 영향에 관한 연구는 지금까지 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 수소처리와 후성장이 다이아몬드 박막의 전계방출특성에 미치는 영향을 고찰하고 이로부터 그 원인을 규명하고자 하였다. 다이아몬드 박막은 hot-filament 화학증착법을 이용하여 증착하였다. 후성장한 다잉아몬드 박막내의 흑연성분과 박막의 두께를 체계적으로 조절하여 후성장 박막의 구조적 특성과 그 두께의 영향을 확인할 수 있었다. 후성장층내의 흑연성분과 두께가 증가할수록 전계방출특성은 향상되다가 저하되었다. 한편, 다이아몬드 박막을 성장시킨 후 수소분위기 처리를 함에 따라 전계방출특성은 향상되었지만 수소처리시간이 5분 이상으로 증가함에 따라 그 특성은 저하되었다. 본 연구에서는 수소처리와 후성장시 나타나는 전계방출특성의 변화 원인을 규명하고자 한다.기판위에서 polymer-like Carbon 구조는 향상되는 경향을 보였다.0 mm인 백금 망을 마스크로 사용하여 실제 3차원 미세구조를 제작하여 보았다. 그림 1에서 제작된 구조물의 SEM 사진을 보여주었으며, 식각된 면의 조도가 매우 뛰어나며 모서리의 직각성도 우수함을 확인할 수 있다. 이와 같이 도출된 시험 조건을 기초로 하여 리소그래피 후에 전기 도금을 이용한 금속 몰드 제작 및 이온빔 리소그래피 장점을 최대한 살릴수 있는 미세구조 제작에 대한 연구를 계속 추진할 계획이다. 비정질 Si1-xCx 박막을 증착하여 특성을 분석한 결과 성장된 박막의 성장률은 Carbonfid의 증가에 따라 다른 성장특성을 보였고, Silcne(SiH4) 가스량의 감소와 함께 박막의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다. 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.부터

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Effect of Groundwater Flow on Ice-wall Integrity (얼음벽 형성에 대한 지하수 흐름의 영향)

  • Shin, Hosung;Kim, Jinwook;Lee, Jangguen
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.34 no.11
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    • pp.43-55
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    • 2018
  • AGF (Artificial Ground Freezing) method is a temporary ground improvement method which can apply to all types of soil with the purpose of high stiffness and low hydraulic conductivity. However, the groundwater flow and the heterogeneity of the ground increase the uncertainty of the ice-column formation which hinders the reliability of this method. The effects of groundwater flow and layered heterogeneity on ice-wall integrity by AGF method were analyzed using finite element analysis program for a coupled thermo-hydro phenomena in the freezing ground. Groundwater flow changes circular ice-column into elliptical shapes and increases the time required for the formation of ice walls. The previous theoretical formula overestimated the completion time of the ice wall and the critical groundwater velocity by neglecting the thermal interaction between adjacent ice-columns. Numerical results presented the corrected formula and verified the proposed equation for the dimensionless ice-wall completion time. In the layered heterogeneous ground, the thickness of the layer with higher hydraulic conductivity and its relative magnitude were found to be important factors in the ice-wall completion time and critical velocity.

Analysis of Empirical Multiple Linear Regression Models for the Production of PM2.5 Concentrations (PM2.5농도 산출을 위한 경험적 다중선형 모델 분석)

  • Choo, Gyo-Hwang;Lee, Kyu-Tae;Jeong, Myeong-Jae
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.38 no.4
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    • pp.283-292
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    • 2017
  • In this study, the empirical models were established to estimate the concentrations of surface-level $PM_{2.5}$ over Seoul, Korea from 1 January 2012 to 31 December 2013. We used six different multiple linear regression models with aerosol optical thickness (AOT), ${\AA}ngstr{\ddot{o}}m$ exponents (AE) data from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aboard Terra and Aqua satellites, meteorological data, and planetary boundary layer depth (PBLD) data. The results showed that $M_6$ was the best empirical model and AOT, AE, relative humidity (RH), wind speed, wind direction, PBLD, and air temperature data were used as input data. Statistical analysis showed that the result between the observed $PM_{2.5}$ and the estimated $PM_{2.5}$ concentrations using $M_6$ model were correlations (R=0.62) and root square mean error ($RMSE=10.70{\mu}gm^{-3}$). In addition, our study show that the relation strongly depends on the seasons due to seasonal observation characteristics of AOT, with a relatively better correlation in spring (R=0.66) and autumntime (R=0.75) than summer and wintertime (R was about 0.38 and 0.56). These results were due to cloud contamination of summertime and the influence of snow/ice surface of wintertime, compared with those of other seasons. Therefore, the empirical multiple linear regression model used in this study showed that the AOT data retrieved from the satellite was important a dominant variable and we will need to use additional weather variables to improve the results of $PM_{2.5}$. Also, the result calculated for $PM_{2.5}$ using empirical multi linear regression model will be useful as a method to enable monitoring of atmospheric environment from satellite and ground meteorological data.

The Study of Affecting Image Quality according to forward Scattering Dose used Additional Filter in Diagnostic Imaging System (부가필터 사용 시 전방 산란선량에 따른 화질 영향에 대한 연구)

  • Choi, Il-Hong;Kim, Kyo-Tae;Heo, Ye-Ji;Park, Hyong-Hu;Kang, Sang-Sik;Noh, Si-Cheol;Park, Ji-Koon
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.10 no.8
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    • pp.597-602
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    • 2016
  • Recent clinical field utilizes the aluminium filter in order to reduce the low-energy photons. However, the usage of the filter can cause adverse effect on the image quality because of the scattered dose that is generated by X-ray hardening phenomenon. Further, usage of filter with improper thickness can be a reason of dose creep phenomenon where unnecessary exposure is generated towards the patient. In this study, the author evaluated the RMS and the RSD analysis in order to have a quantitative evaluation for the effect of forward scattering dose by the filter on the image. as a result of the study, the FSR and the RSD was increased together with the increasing of thickness of the filter. In this study the RSD means the standard deviation of the mean value is relatively size. It can be understood that the signal-to-noise ratio decreases when the average value is taken as a signal and the standard deviation is judged as a noise. The signal-to-noise ratio can understanding as index of resolution at image. Based on these findings, it was quantitatively verified that there is a correlation of the image quality with the FSR by using an additional filter. The results, a 2.5 mmAl which is as recommended by NCRP in the tube voltage of 70 kVp or more showed the 14.6% on the RSD when the filter was not in used. these results are considered able to be utilized as basic data for the study about the filter to improve the quality of the image.

P-M Interaction Curve for Square CFTs with High-Strength Concrete (고강도 콘크리트를 사용한 각형 CFT 기둥의 축력-모멘트 상관곡선)

  • Choi, Young Hwan;Kim, Kang Su;Choi, Sung Mo;Lee, Sangsup
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.19 no.6
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    • pp.575-585
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    • 2007
  • In this study, a new design equation was presented for square CFTs with high-strength concrete subjected to axial compression and bending. In a previous study, a design equation for square CFTs with normal strength concrete was proposed. A parametric study by fiber analysis was performed taking the width-to-thickness ratio (b/t) and the relative concrete strength to the yield strength of the steel tube (fck/Fy) as the main parameters of this study to determine the maximum moment and the axial load at the maximum moment. A new constitutive model for concrete was adopted for fiber analysis in order to take into account the effect of high-strength concrete. The results of the parametric study were embedded into the method which was presented in the previous study to formulate a new design equation that can be easily used for estimating the strength of square CFTs with high-strength concrete.

A Study on the Fire Resistance of yLRC Composite Columns with Steel Sheet Forms and Angles (강재 영구거푸집을 사용한 yLRC 합성기둥의 내화성능 연구)

  • Kim, Bo Ram;Kang, Seong Deok;Kim, Hyung Geun;Kim, Myeong Han;Kim, Sang Dae
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.20 no.3
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    • pp.365-375
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    • 2008
  • The main objective of this paper is to study the behaviour of yLRC composite columns at elevated temperatures by experimental test. The effects of load ratios, cross-section size and fire protection for the yLRC columns were investigate d by the test and compared using the heat transfer analysis perfo rmed based on the finite element program ANSYS 10.0 using the ISO834 standard fire curve, following the main guidelines proposed by the EC4 Part 1.2. As heat transfer is the movement of heat by conduction, convection, and radiation, and as temperature inside an object varies by position and time, time. As the steel's thermal conductivity is higher than that of concrete, steel loses its strength rapidly in a high-temperature situation such as a fire. Fire resistance performance of the yLRC composite column under fire conditions was evaluated througheat transfer analysis for parametric study.

Experimental Study on the Fire Resistance of the iTECH Composite Beam (iTECH 합성보의 내화성능에 대한 실험연구)

  • Lee, Sueng Jae;Kang, Seong Deok;Choi, Seng Kwan;Kim, Myeong-Han;Kim, Sang Dae
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.18 no.5
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    • pp.643-654
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    • 2006
  • Thispaper presents the results of an experimental investigation into the fire performances ofsimply supported iTECH composite beams using an ISO834 standard fire. There are very few independent studies on the fire resistance of composite steel and concrete structures of various designs. The iTECH composite beam system has been used in construction, but nothing is known about its influence in a fire. To evaluate the fire resistance performanceof the iTECH beam, a test was conducted for 4.7m-span-length iTECH beams under given conditions in a laboratory. The fire resistance performance of unprotected coatings of the iTECH beam has been examined, and a longer period of fire resistance was achieved by increasing the beam coating's section size and decreasing its load ratio. Coatings for the fire protection of iTECH beams reduce the rate of temperature rise of the beam in case of fire, and the required thickness of spray-on fire protection coatings can be determined by means of tests.

A Study on the Boil-Off Rate Prediction of LNG Cargo Containment Filled with Insulation Powders (단열 파우더를 채용한 LNGCC의 BOR예측에 관한 연구)

  • Han, Ki-Chul;Hwang, Soon-Wook;Cho, Jin-Rae;Kim, Joon-Soo;Yoon, Jong-Won;Lim, O-Kaung;Lee, Shi-Bok
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.2
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    • pp.193-200
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    • 2011
  • A BOR(Boil-Off Rate) prediction model for the NO96 membrane-type LNG insulation containment filled with superlite powders during laden voyage is presented in this paper. Finite element model for the unsteady-state heat transfer analysis is constructed by considering the air and water conditions and by employing the homogenization method to simplify the complex insulation material composition. BOR is evaluated in terms of the total amount of heat invaded into LNGCC and its variation to the major variables is investigated by the parametric heat transfer analysis. Based upon the parametric results, a BOR prediction model which is in function of the LNG tank size, the insulation layer thickness and the powder thermal conductivity is derived. Through the verification experiment, the accuracy of the derived prediction model is justified such that the maximum relative difference is less than 1% when compared with the direct numerical estimation using the FEM analysis.

Experimental Study on the Sand and Gravel Embankment in Winter Season (사역재료의 동기성토에 관한 실험적연구)

  • 이형수
    • Water for future
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    • v.6 no.2
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    • pp.12-18
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    • 1973
  • This paper describes the study and test for sand and gravel embankment in winter season and also contribute to the development of construction method for the practical purposes. In order to make possible sand and gravel embankment in winter season, at first, the following eriteria on work are given under the normal weather condition: 1) The maximum diameter of material shall not exceed 30cm and sand content which is the ratio of the weight of sand to gravel shall not exceed 60% 2) Spreading depth shall not exceed 60cm each layer of material shall be compacted by over 6 times passing by thell ton smooth drum type of uibratory roller and the relative density shall exceed 60% In addition to the above conditions, the following criteria are given as winter season condition. 3) Sand contsnt shall not exceed 25%, and water content shall not exceed 4% 4) Dwing construction, the air temperature should be $70^{\circ}C$ below zero at minimum and $3^{\circ}C$ below zero onthe average and all the construction work should he continued without intersuptions. With above criteria, it is come to a conclusion that the conclusion that the construction of sand and gravel embankment in winter season will be done satisfactorily without any difficulty. On the basis of these criteria an actual construction was practiced and it was proved that those criteria are applicable to actual embankment of materials.

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