• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.2
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• pp.153-159
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• 2007

In-cryostat helium lines are under installation to transfer a cryogenic helium into cold components in KSTAR device. In KSTAR, three kinds of helium should be supplied into the cold components, which are supercritical helium Into superconduction(SC) magnet system, liquid helium into current lead system, and gas helium into thermal shields. Cryogenic helium lines consist of transfer lines outside the cryostat, in-cryostat helium lines, and electrical breaks. In-cryostat helium lines should be guaranteed of leak tightness for tong time operation at high internal helium pressure of 20 bar. We wrapped the helium line with multi-layer insulator(MLI) to reduce radiation heat and insulated the surface of the high potential part with prepreg tape. The electrical break was fabricated by brazing ceramic tube with stainless steel tube. To ensure the operation reliability at operation temperature, all the electrical break have been examined by the thermal cycle test at liquid nitrogen and by the hydraulic test at 30 bar. And additional surface insulation was prepared with prepreg tape to give structural safety. At present most of the in-cryostat helium lines have been installed and the final inspection test is progressing.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.6
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• pp.538-544
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• 1998

The spallation of a thermal barrier coating layer depends on the formation of brittle spinels. thermal expansion mismatch between ceramic and metal. the phase transformation of a ceramic layer and residual stress of coating layer. In this work. the formation mechanism of oxide scale formed by oxidation treatment at 90$0^{\circ}C$ was investigated in order to verify oxidation behavior at the interface between E-beam coated $Zr0_2$-7wt.% $Y_20_3$ and plasma sprayed CoNiCrAIY. Some elements distributed in the bond coating layer were selectively oxidized after oxidation. At the initial time of oxidation. AI-depletion zone and $\alpha$-$Al_O_3$,O, were formed at the bond coating layer by the AI-outward diffusion. After layer grew until critical thickness. spinels. $Cr_20$, and $C0_2CrO_4$ by outward diffusion of Co. Cr, Ni were formed. It was found that the formation of spinels may be related to the spallation of $Zr0_2$-7wt.% $Y_20_3$ during isothermal oxidation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.33.2-33.2
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• 2011

고온형 SOFC의 개발에 있어 스택의 신뢰성을 확보하는데 가장 중요한 핵심기술은 스택 구성요소 사이를 접합하는데 필요한 고온형 밀봉재의 개발이다. SOFC 스택에서의 밀봉재는 고체전해질과 접속자 사이에서 음극에 공급되는 연료가스와 양극에 공급되는 공기가 서로 혼합되는 것을 방지하는 역할은 물론 기계적으로 취약한 단전지의 보호 및 스택전체 구조물의 구조적 일체성(Structural integrity)을 부여하는데 주목적이 있다. 현재 기체 기밀성을 유지하기 위한 밀봉재는 크게 유리 및 결정화 유리계, mica및 mica/유리복합재료, 유리/충전재 복합재료 등이 사용되고 있으나 다수의 단위전지로 구성되는 스택 구성에서 스택의 열기계적 안정성 및 장기수명을 보장하기 위해서는 본 연구에서 개발하고자 하는 복합밀봉재가 가장 적합할 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 $SiO_2-B_2O_3-RO$계에 BaO, SrO를 일정비율로 첨가하여 제작된 유리 frit을 열처리하여 물리화학적 물성변화를 검토하였으며, $700^{\circ}C$ 이하의 연화점을 갖는 유리를 기지상으로 하고 세라믹 보강재를 첨가한 고온형 복합밀봉재를 개발하고 그 물리화학적 안정성, 열기계적 안정성 및 밀봉 특성을 평가하였다.

• Journal of Powder Materials
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• v.15 no.1
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• pp.58-62
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• 2008

Reaction bonded silicon carbide (RBSiC) is an important engineering ceramic because of its high strength and stability at elevated temperatures, and it is currently fabricated using reasonably cheap manufacturing processes, some of which have been used since the 1960s. However, forming complicated shapes from these materials is difficult because of their poor workability. The purpose of this work is to join the reaction-bonded SiC parts using a preceramic polymer as joint material. The manufacturing of ceramic material in the system Si-O-C from preceramic silicon containing polymers such as polysiloxanes has attained particular interest. The mixtures of preceramic polymer and filler materials, such as SiC, Si and MoSi, were used as a paste for the joining of reaction sintered SiC parts. The joining process during the annealing in Ar atmosphere at $1450^{\circ}C$ were described. The maximum strength of the joints was 63 MPa for the specimen joined with 10 vol.% of $MoSi_2$ and 30 vol.% of SiC as filler materials. Fracture occurred in the joining layer. This indicates that the joining strength is limited by the strength of the joint materials.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.2
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• pp.19-27
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• 1996

재료의 표면개질은 표면층의 조직변화에 대한 개질법과 표면피복에 의한 개질 법으로 나눌 수 있다. 조직변화에 의한 개질법으로는 침탄, 질화, 이온주입 및 금속 확산 등이 있고, 표면피복에 의한 개질법으로는 도장, 도금, 육성용접, 물리증착(PVD) 및 화학증착(CVD) 등이 있는데, 용사법은 표면피복에 의한 개질법에 속한다. 용사기술 은 비교적 최근에 발달된 표면피복 기술로서 그림1과 같이 플라즈마, 가스화염 또는 아크열원을 이용하여 금속 또는 비금속 재료를 용융 혹은 반용융 상태로 모재에 고속 도로 분사하여 충돌 적층시켜 피복하는 공정으로 다른 표면개질기술에 비해서 여러 가지 잇점을 가지고 있다. 이것은 거의 모든 재질의 모재(금속, 세라믹, 유기재료 등) 에 대해 피막의 형성이 가능하고, 용사재료의 종류도 다양하다(금속, 합금, 각종 세라 믹, 플라스틱, 각종 복합재료 등). 또한 노재크기의 제한이 없고, 대형의 재료에 대해 서 한정된 부위의 피복이 가능하며, 모재의 열영향이 적고, 피막의 형성속도가 다른 피막법에 비해 빠른 장점을 가지고 있다. 그 예로 알루미나(Al$_{2}$O$_{3}$)를 피복할 경우 화학증착(CVD)법에 의해서는 피막형성 속도가 약 2 * $10^{-4}$mm/min 인데 비해 용사법에 의해서는 약 7.5 * $10^{-1}$mm/min로 매우크다. 이와같은 많은 장점을 갖고있는 용사법을 이용한 표면개질에 대해 본 기술보고에서 서술하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.18 no.3
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• pp.51-59
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• 2000

Sink roll has been used in molten 55%Al-Zn alloy bath of continuous galvanizing line for sinking and stabilizing working steel strip in molten metal bath. In the process, the sink roll body inevitably build up dross compounds and pitting on the sink roll surface during 55%Al-Zn alloy coated strip production, and the life time of the sink roll is shorten by build up dross compounds and pitting. The present study examined the application of thermally sprayed ceramic coatings method on sink roll body for improving erosion resistance at molten 55% Al-Zn pool. In this experiment, the stainless steels such as STS 316L and STS 430F were used as the substrate materials. The CoNiCr and WE-Co powder were selected as bond coating materials. Moreover $Al_2O_3-ZrO_2-SiO_2 and ZrO_2-SiO_2$ powders selected as the top coating materials. Appearances of the specimens before and after dipping to molten 55%Al-Zn pool were compared and analyzed. As a result of this study, STS430F of substrate, WC-Co of bond spray coatings, $ZrO_2-SiO_2$ power of top spray coatings is the best quality in erosion resistance test at molten 55%Al-Zn pool

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.436-437
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• 2008

초기투자비용의 과다 발생으로 제한적으로 시공되고 있는 지중송전케이블의 역사는 1971년 154kV급 OF케이블이 처음으로 한국전력에 의해 상용운전후 현재에 이르고 있으며, 최근들어 지중케이블에서 발생된 송전선로 고장은 대부분 대형화되고 있어 초창기 시공된 케이블 종류의 대부분을 차지하고 있는 OF 케이블의 현상태를 정확하게 진단하고 각종 현상들을 분석하여 결론을 도출하지 않으면 안된다. 실제 계통에서 운전되고 있는 설비를 철거하여 상태를 판정할 수 있는 여건이 아니기 때문에 케이블의 현상태를 정확하게 분석하기 위해서는 절연유의 분석 등 간접적인 방법을 택하지 않을 수 없다. OF 케이블에 있어서 급유조는 케이블의 성능에 가장 직접적인 영향을 미치는 구성요소이며, 급유조에서 기준치보다 $2{\sim}5$배에 해당되는 이상가스의 발생원인을 파악하여 예방대책을 수립할 수 있게 되었다. 분리기의 용접부분 또는 접합부분에 틈이 생기지 않도록 하고 틈 부위에는 세라믹이나 폴리머등으로 코팅하여 $H_2$가스의 과다 발생을 방지할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.28 no.4
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• pp.61-66
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• 2010

Silicon nitride is widely used as an engineering ceramics because it has high strength, abrasion resistance and corrosion resistance even at high temperature. However, machining of silicon nitride is difficult due to its high hardness and brittleness. Laser assisted machining(LAM) allows effective cutting using CBN tool by locally heating the cutting part to the softening temperature of YSiAlON using the laser beam. The effect of preheating depending on process parameters were studied to find out the oxidation mechanism. If silicon nitride is sufficiently preheated, the surface is oxidized and $N_2$ gas is formed and escapes from the material, thereby making the cutting process more advantageous. During laser preheating process before machining, high temperature results in strong oxidation which makes the bloating, silicate layers and micro cracks. Using the results of these experiments, preheating characteristics and oxidation behavior were found out.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.95.2-95.2
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• 2012

고온형 SOFC의 개발에 있어 스택의 신뢰성을 확보하는데 가장 중요한 핵심기술은 스택 구성요소 사이를 접합하는데 필요한 고온형 밀봉재의 개발이다. SOFC 스택에서의 밀봉재는 고체전해질과 접속자 사이에서 음극에 공급되는 연료가스와 양극에 공급되는 공기가 서로 혼합되는 것을 방지하는 역할은 물론 기계적으로 취약한 단전지의 보호 및 스택전체 구조물의 구조적 일체성(Structural integrity)을 부여하는데 주목적이 있다. 현재 기체 기밀성을 유지하기 위한 밀봉재는 크게 유리 및 결정화 유리계, mica및 mica/유리복합재료, 유리/충전재 복합재료 등이 사용되고 있으나 다수의 단위전지로 구성되는 스택 구성에서 스택의 열기계적 안정성 및 장기수명을 보장하기 위해서는 본 연구에서 개발하고자 하는 복합밀봉재가 가장 적합할 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 SiO-B2O3-RO계에 BaO, SrO를 일정비율로 첨가하여 제작된 유리 frit을 열처리하여 물리화학적 물성변화를 검토하였으며, $750^{\circ}C$ 이하의 연화점을 갖는 유리를 기지상으로 하고 세라믹 보강재를 첨가한 고온형 복합밀봉재를 개발하고 그 물리화학적 안정성, 열기계적 안정성 및 밀봉 특성을 평가하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.19 no.6
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• pp.337-343
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• 2009

In this study, we optimized Pb-free Sn/Ni plating thickness and conditions were optimized to counteract the environmental regulations, such as RoHS and ELV(End-of Life Vehicles). The $B_{10}$ life verification method was also suggested to have been successful when used with the accelerated life test(ALT) for assessing Pb-free solder joint life of piezoelectric (PZT) ceramic resonator. In order to evaluate the solder joint life, a modified Norris-Landzberg equation and a Coffin-Manson equation were utilized. Test vehicles that were composed of 2520 PZT ceramic resonator on FR-4 PCB with Sn-3.0Ag-0.5Cu for ALT were manufactured as well. Thermal shock test was conducted with 1,500 cycles from $(-40{\pm}2)^{\circ}C$ to $(120{\pm}2)^{\circ}C$, and 30 minutes dwell time at each temperature, respectively. It was discovered that the thermal shock test is a very useful method in introducing the CTE mismatch caused by thermo-mechanical stress at the solder joints. The resonance frequency of test components was measured and observed the microsection views were also observed to confirm the crack generation of the solder joints.