• 기계저널
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• 제30권2호
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• pp.180-187
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• 1990

세라믹 복합재료의 크립 파괴거동의 근원이 되는 크립거동에 대한 해석은 현재까지 제시되어 있 는 것이 거의 전무하여, 세라믹 복합재료의 고온신뢰도는 실험에 의존되어 많은 시간과 노력이 소요된다. 여기서는 해석방법으로 advanced shear-lag 모델을 기본으로 세라믹 복합재료 특성을 고려하여 모델링 해석을 제시하였다. 여러 영향 인자들-보강섬유 형상비, 보강섬유 끝단의 간격, 계면에서의 미끄름계수, 단위 모델안의 보강섬유 배열이 크립거동에 미치는 효과에 대해 인자 변화효과(parametric study)를 관찰하여 실험에 의해 얻은 SiCw/A1$_{2}$O$_{3}$의 크립 결 과와 비교하였다. 모델링 해석을 통해 얻은 특정범위 내의 결과는 실험결과를 수용할 수 있으 므로 이 해석방법을 세라믹 복합재료 크립거동의 한방법으로 이용할 수 있으리라 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제5권3호
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• pp.268-274
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• 1995

세라믹재료의 동탄성계수 측정을 위한 공진주파수 측정장치를 구성하였다. 구조용 세라믹 재료로 이용되는 $Al_{2}$O_{3}$, SiC, $Si_{3}$N_{4}$의 온도를 120$0^{\circ}C$까지 5$0^{\circ}C$의 온도간격으로 올리면서 torsional resonant frequency와 flexural resonant frequency를 측정하고, 측정된 공진주파수로부터 각 재료의 탄성계수를 구하였다. SiC의 경우는 120$0^{\circ}C$의 온도까지 탄성계수가 선형적으로 감소하였으나, $Al_{2}$O_{3}$와 $Si_{3}$N_{4}$의 경우에는 각각 100$0^{\circ}C$와 80$0^{\circ}C$까지는 선형적으로 감소하나, 그 이상의 온도에서는 탄성게수의 감소폭이 증가하는 현상을 보였다. 이러한 현상은 다결정재료에서의 grain boundary sliding에 의한 것으로 알려져 있다. 상온에서 공진법으로 측정된 동탄성계수의 측정결과는 초음파법으로 측정한 결과와 비교하였는데, 4% 내에서 서로 일치하는 결과를 보였다.

• Composites Research
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• 제22권4호
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• pp.50-53
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• 2009

이 논문은 주로 방탄재료 중에서 세라믹재료를 바탕으로 한 개인용 방호장비와 헬리콥터용 방탄장비 등 재료의 무게가 중요한 부위에 사용되어지는 재료에 대하여 서술하였다. 세라믹 방탄재료는 원자번호가 작은 보론이 4개원자가 포함되어있고 탄소원자가 1개 들어있는 화합물인 $B_4C$를 근간으로한 재료이기 때문에 무게가 굉장히 적게 나간다. 그러나 이 재료는 용융옹도가 높아 높은 온도에서 소결되어야하고, 소결말도가 높아야 제대로 물성이 나오기 때문에 잘 소결할 수 있도록 하기 위하여 소결조제를 사용하던지 일축 가압소결을 하던지 분말사이즈를 조절하여 쉽게 소결하는 방법을 사용하던지 하여 제품을 만든다.

• 소음진동
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• 제5권3호
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• pp.292-302
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• 1995

압전재료를 이용한 능동진동제어에 관한 연구동향과 연구결과를 살펴보았다. 능동 진동제어에 사용되고 있는 감지기/작동기들 중 압전세라믹은 몇 가지 장점을 지니고 있어 그 적용에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있는 것이 현실이며 실제 구조 물로의 적용이 이루어지고 있다. 압전세라믹을 이용한 진동제어는 박판으로 이루어진 국부구조물의 진동제어에 적합하며 그래서 자동차의 진동소음제어, 위성체 태양판의 진동제어에 사용할 수 있고 또한 겹쳐놓은 형태의 압전세라믹은 트러스 구조물의 능동 멤버로 활용할 수 있다. 이렇게 겹쳐놓은 압전세라믹 구조는 진동 고립(vibration isolation)을 원하는 장비의 지지대로 사용할 수 있어 그 응용분야가 넓다. 최근까지 도 압전세라믹을 이용한 진동제어는 주로 외팔보, 또는 평판과 같은 단순한 기하학적 형상을 가진 구조물에 국한되어 연구가 진행되어 왔고 제어기법 또한 그동안 전기 제어분야에서 개발되어 온 기법들을 적용하는 현상을 보였는데 구조물의 자유도가 무한대임을 고려할때 앞으로 구조물에 합당한 제어기법의 개발이 요망된다고 하겠다. 이 논문에서 선보인 PPF와 SRF 제어 기법은 필자가 간단히 회로를 구성하여 실험을 수행하였는데 압전재료의 진동제어 기법으로 단순하면서도 효율적인 제어기법이라고 말할 수 있다. 압전재료를 이용한 진동제어에 관한 국내의 연구활동이 미미한 상태 이으로 이분야에 대한 연구자들의 관심을 모을 필요가 있다. 압전세라믹 감지기와 작동기의 설치는 그동안 압전세라믹 판을 직접 구조물에 접착시킨 형태로 진행되었 는데 새로운 형태의 압전세라믹 작동기의 개발이 시급하다. 이는 높은 전압을 필요로 하는 진동제어는 필수적으로 커다란 부대시설을 요구하게 됨으로 전압을 높이지 않고 도 진동제어를 효율적으로 할 수 있는 압전세라믹의 제조가 필요하다고 하겠다. 필자 는 이런 목적으로 다층 압전세라믹(multilayer piezoceramic plate)을 제작한 적이 있었는데 실험결과는 신통치 않았다. 또한 압전세라믹을 길고 얇은 조각으로 잘라 사용하는 방법로 있었으나 세라믹의 절단시 다이아몬드 컷터를 사용해야 되어 제작이 곤란했다. 또한 압전세라믹이 부서지기 쉬운점을 개선한다면 진동제어에 있어 아주 효과적인 감지기/작동기가 될 수 있을 것이다.

• 세라미스트
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• 제5권5호
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• pp.9-13
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• 2002

• 오토저널
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• 제9권4호
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• pp.5-14
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• 1987

세라믹스는 내열성, 고온강도, 내creep성, 내식성, 내마모성이 우수하며 경량이라는 점등, 금속재료 나 유기고분자재료와 비교화여 구조재료로서 이용하기 위한 많은 우수한 성질을 구비하고 있다. 따라서 세라믹스를 고효율 열기관, 정밀기계 가공부품, 생체재료(Bio-ceramics) 등의 신분야 즉, 금속재료나 유기고 분자재료로는 기대할 수 없는 가혹한 사용조건하에서 구조재료로의 이용이 기 대되고 있으며 엔진부품, 치골재료, seal재 등 일부에서는 실용화 되고 있기도 한다. 그러나 세 라맥스재료는, 강도는 실온에서도 금속재료에 필적하는 것이 얻어지고 있으나 인성(toughness)이 낮고 깨지기 쉬우며 안정성 및 신뢰성이 결핍되어 있어 사용상 큰 문제점으로 되어있다. 따라서 세계선진각국에서는 세라믹재료의 신뢰성을 높이기 위해 세라믹스의 고강도, 고인성화에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 필자는 세라미엔진부품에 이용되고 있거나 가까운 장래에 이용이 가능한 각종 부품들에 대해 소개하고 세라믹엔진의 실용화를 위한 최근의 연구동향을 정리하여 소개하고자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2008년도 추계학술발표대회 및 제15회 신소재 심포지엄
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• pp.6.1-6.1
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• 2008

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4819-4825
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• 2010

치과 진료에 사용되는 세라믹 재료들은 고유존재비에 따라 자연방사성 핵종을 포함하고 있다. 이 방사성 핵종들은 치과 진료를 통하여 세라믹 재료들이 인체에 시술됨에 따라 구강 내에서 내부 방사선 피폭을 일으키게 된다. 본 연구에서는 치과재료 속에 포함된 방사성 핵종에 의해 인체에 영향을 미칠 수 있는 영향을 평가하기 위하여 치과 재료용으로 흔히 사용되는 22종류의 세라믹 재료와 1종류의 temporary resin 및 2종류의 glass ionomer cement에 대하여 전$\beta$ 방사능을 측정하였다. 측정 결과 치과 세라믹 재료의 전$\beta$ 방사능은 1.317 ~ 2.935 Bq/g 이었으며, 세라믹 재료 평균 전$\beta$ 방사능 농도는 2.379 Bq/g이었다. 세라믹 재료 중 전$\beta$ 방사능이 가장 높은 것은 opacious dentine의 code OD-A4로 2.935 Bq/g이었다. Dentine, opacious dentine, translucent 및 enamel의 평균 전$\beta$ 방사능은 각각 2.479 Bq/g, 2.491 Bq/g, 2.470 Bq/g 및 2.069 Bq/g 이었다. Temporary resin과 glass ionomer cement의 전$\beta$ 방사능 농도는 세라믹 재료에 비하여 측정오차범위 내의 무시할 만한 값이었으며, 전$\beta$ 방사능의 준위에 가장 많은 영향을 미치는 방사선동위원소는 40K으로 판단된다. 치과 재료의 방사선 준위에 추가적인 조사와 치과용 재료 내의 방사능 준위를 줄이기 위하여 이에 대한 기준이나 개선방안이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제29권4호
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• pp.233-240
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• 2019

This study analyzes the mechanical properties, including the attrition rate, of $50{\mu}m$ size yttria-stabilized zirconia (YSZ) beads with different microstructures and high-energy milling conditions. The yttria distribution in the grain and grain-boundary of the fully sintered beads relates closely to Vickers hardness and the attrition rate of the YSZ beads. Grain size, fractured surfaces, and yttrium distribution are analyzed by electronic microscopes. For standardization and a reliable comparison of the attrition rate of zirconia beads with different conditions, Zr content in milled ceramic powder is analyzed and calculated by X-ray Fluorescence Spectrometer(XRF) instead of directly measuring the weight change of milled YSZ beads. The beads with small grain sizes sintered at lower temperature exhibit a higher Vickers hardness and lower attrition rate. The attrition rate of $50{\mu}m$ YSZ beads is measured and compared with the various materials properties of ceramic powders used for high-energy milling. The attrition rate of beads appears to be closely related to the Vickers hardness of ceramic materials used for milling, and demonstrates more than a 10 times higher attrition rate with Alumina(Hv ~1650) powder than $BaTiO_3$ powder (Hv ~315).

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1998년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.41-46
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• 1998

최근 항공기나 자동차 분야에서 엔진의 경량화 및 출력 향상 둥의 목적으로 고온 구조용 세라믹스가 큰 주목을 받고 있는 가운데, monolith 세라믹스의 인성 부족을 보완하기 위하여 세라믹 휘스커나 장섬유를 이용하는 새로운 세라믹 복합재료의 개발에도 많은 연구가 수행되고 있다. (중략)