• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.23 no.3
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• pp.337-347
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• 2011

In this study, seismic resistance of concrete encased U-shaped steel beam-to-steel H-shaped column connections was evaluated. Three specimens of the beam-to-column connection were tested under cyclic loading. The composite beam was integrated with concrete slab using studs. Re-bars for negative moment were placed in the slab. The primary test parameter was the details of the connections, which are strengthening and weakening strategies for the beam end and the degree of composite action. The depth of the composite beams was 600mm including the slab thickness. The steel beam and the re-bars in the slab were weld-connected to the steel column. For the strengthening strategy, cover plates were weld-connected to the bottom and top flanges of the steel beam. For the weakening strategy, a void using styrofoam box was located inside the core concrete at the potential plastic hinge zone. The test results showed that the fully composite specimens exhibited good strength, deformation, and energy dissipation capacities. The deformation capacity of the beam exceeded 4% rotation angle, which is the requirement for the Special Moment Frame.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.3
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• pp.32-38
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• 2020

This study examined the problems of existing vehicles to propose alternatives to improve the crashworthiness of railway freight cars through collision acceleration analysis using a one-dimensional collision analysis method. A collision scenario of railway shunting and crash accidents was selected from the collision accident cases and international standards. A one-dimensional collision simulation using LS-DYNA was performed according to those scenarios. As a result, the acceleration level of the freight wagon was calculated to be under 2g and was predicted to meet the EN 12663 standard in the shunting situation. On the other hand, the result of crash simulation with an impact velocity between 10 and 15 km/h revealed the shock absorber capacity of the railway coupler to be insufficient in a crash situation, resulting in increased acceleration, and carbody deformation could be predicted. As a method of improving the crashworthiness, a deformation tube-type energy absorber was applied to the coupler system, and collision analysis was performed again with new energy absorption strategy. Overall, the simulation showed that the acceleration level was decreased by 12% of the conventional freight-car energy absorption system.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.42-42
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• 2009

마찰교반접합 (Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 회전하는 툴이 재료내부에 삽입되면 툴과 재료사이에서 발생하는 마찰열에 의하여 온도가 상승하게 되어 재료는 연화되고, 이러한 재료 내부에서 회전하는 툴이 이동하게 되면 재료 내부는 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적으며 또한 접합 후 접합부에서의 변형이 상대적으로 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 가진 마찰교반접합은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 그리고 동 합금과 같은 저 융점 비철재료에 많은 연구와 적용 사례들이 있어왔다. 하지만 최근에는 일반 탄소강, 연강, 오스테나이트계 스테인리스강, 니켈 합금, 티타늄 합금과 같은 고융점 재료에도 연구 및 적용이 진행되고 있는 추세이다. 페라이트계 스테인리스강은 가격이 비싼 Ni을 함유하지 않아 오스테나이트계 스테인리스강에 비하여 강재의 가격은 낮으면서도 고온특성 및 내식성이 우수하여 건축용, 자동차 배기계용으로 널리 사용되고 있다. 하지만 이런 장점을 가진 페라이트계 스테인리스강을 기존의 용융 용접 법으로 접합 시 용접부 및 열영향부에서의 결정립의 조대화로 인한 인성 및 연성이 저하되며, 특히 예민화된 열영향부 입계 내에 Cr 탄화물이 석출되어 입계주변에 Cr 결핍 층을 형성되어 입계부식이 발생되는 문제점이 발생된다. 본 연구에서는 마찰교반접합을 이용하여 두께 3mm의 409 스테인리스강에 대해 맞대기 접합을 실시하였다. 접합 변수를 툴의 재료 (WC-12wt%Co, $Si_3N_4$)로 하여 접합을 실시하였고 접합 후 외관상태 점검, 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 통하여 미세조직을 관찰하였으며 황산-황산동 부식 시험을 실시하여 접합부의 부식 특성을 평가하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.21 no.2
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• pp.111-122
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• 1989

With the Zircaloy-4 tube oxidized in high temperature (1323 K) steam for 5, 10, 30 and 60 minutes, the expanding copper mandrel test was carried out over a temperature range of 673-l173k at $\varepsilon\;=\;3.0\times10^5S\;^1$. The oxidation parameters $(K_i)$ in the present study were linearly proportional to square root of time $(Ki= \delta_{kit})$ and their rate constants ($\delta_{ki}$) are 0.281, 2.82, and 2.313 for weight gain and thickness of Zr02 and $\alpha$(0) layer, respectively. Activation energy for high temperature (873-1073k) plastic deformation of Zircaloy-4 increases from 251 KJ/mol to 323 KJ/mol with increase in oxidation time from 5 minutes to 60 minutes due to the high strengthened Zr02. With the oxide layer thickness [K ; expressed in "Equivalent Cladding Reacted" (ECR,%)] and the yield stress obtained from the mandrel test, an empirical relation was derived as ($\sigma/C)^n=K^mexp$ (Q/RT) with n=6.9, m=5.7, C=0.155, 0.138, 0.051, and 0.046 MPa for Q=251, 258, 316, 323 KJ/mol, respectively.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.26 no.4
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• pp.58-63
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• 2022

With the emergence of environmental problems caused by fine dust worldwide, LNG, which is cheaper and less pollution than diesel, is attracting attention as the next generation energy of automobiles and is expanding its supply. However, it is difficult to operate smoothly due to the lack of infrastructure for LNG charging stations in Korea and the limited size of containers that can be installed according to regulations. In Korea, research and development on the contents of containers for the smooth operation of natural gas vehicles are underway, but there is a problem that the container directly receives the impact of the vehicle collision and explodes, causing a major disaster. Therefore, in this study, the safety of the container was verified by deriving the strain and stress values through ANSYS Explicit Dynamics analysis. As a result, a maximum stress of 565.37MPa occurred in the container, and it is expected that plastic deformation will occur as it exceeds the yield stress of STS304 used as a material for the container, which is beyond 505MPa. When an impact caused by a collision between a vehicle and a container is applied, it is considered necessary to design a support or reinforcement because the container may be damaged or defective.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.28 no.1
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• pp.39-46
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• 2021

The quantitative measurement of interfacial adhesion energy (Gc) of multilayer thin films for Cu interconnects was investigated using a double cantilever beam (DCB) and 4-point bending (4-PB) test. In the case of a sample with Ta diffusion barrier applied, all Gc values measured by the DCB and 4-PB tests were higher than 5 J/㎡, which is the minimum criterion for Cu/low-k integration without delamination. However, in the case of the Ta/Cu sample, measured Gc value of the DCB test was lower than 5 J/㎡. All Gc values measured by the 4-PB test were higher than those of the DCB test. Measured Gc values increase with increasing phase angle, that is, 4-PB test higher than DCB test due to increasing plastic energy dissipation and roughness-related shielding effects, which matches well interfacial fracture mechanics theory. As a result of the 4-PB test, Ta/Cu and Cu/Ta interfaces measured Gc values were higher than 5 J/㎡, suggesting that Ta is considered to be applicable as a diffusion barrier and a capping layer for Cu interconnects. The 4-PB test method is recommended for quantitative adhesion energy measurement of the Cu interconnect interface because the thermal stress due to the difference in coefficient of thermal expansion and the delamination due to chemical mechanical polishing have a large effect of the mixing mode including shear stress.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.11 no.3 s.55
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• pp.23-31
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• 2007

Fast bridge construction has been increasingly needed according to the changed construction environment. This paper deals with quasi-static tests on precast piers for bridge substructures. One of the most crucial aspect of the design of precast prestressed concrete bridge piers is the seismic performance. Seven precast pier elements were fabricated. The amount of prestressing bars, the prestressing force, and the location and number of the joint between segments were the main test parameters. Test results showed that the introduced axial prestress made the restoration of the deformation under small lateral displacement and minor damage. However, there was no effect of the prestress when the plastic hinge region was damaged severely due to large lateral displacement. Judging from the observed damage, the design of the joints in precast piers should be done for the first joint between the foundation and the pier segment. The amount of the necessary prestressing steel may be designed to satisfy the P-M diagram according to the service loads, not by having the same steel ratio as normal RC bridge piers. In order to satisfy the current required displacement ductility, it is necessary to have the same amount of the transverse reinforcements as RC piers. As the steel ratio increases, the energy absorption capacity increases. The number of joints showed a little influence on the energy absorption capacity.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.11a
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• pp.72-72
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• 1998

원자력발전소 1차계통내 밸브의 경면처리(hardfa따1잉에 사용되는 재료는 $90~343^{\circ}C$의 고온과 높은 접촉응력 그리고 급격한 압력변화가 일어나는 환경에서 사용되기 때문에 내마모성과 내식성 그리고 cavitation erosion 저항성이 우수한 Co계 Stellite 합금이 현재 사용되어진다. 그러나 Co가 원력발전소 1차계통의 방사선장을 형성하는 주요 원소로 알려지면서 S Stellite 합금을 대체할 수 있는 Fe계 경면처리용 합금을 개발하려는 연구가 진행되고 있다. 현재 Fe계 경면처리용 합금의 개발은 적절환 팝금원소를 첨가하여 적충결함에너지를 낮춤 으로써 전위의 교차슬립을 억제하여 표면을 경화시키고, 소성변형을 억제하여 마모저항성을 향상시키려는 방법으로 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe-Cr-Ni-Si-C 합금에 Fe계 합금의 적충결함에너지를 감소시키는 것으로 알려진 vanadium을 0, 1, 2wt%첨가하여 첨가량의 변화가 cavitation erosion 저항성에 미치 는 영향을 조사하였다. Cavitation erosion 실험은 초음파를 이용하여 미세한 기포를 발생시키는 vibratory type으로 A ASTM G-32 규격에 따라 제작된 실험장치를 이용하여 $25{\pm}2^{\circ}C$의 온도의 증류수 속에 잠긴 상태에서 실시하였다. 시면은 지름 16mm, 두게 7mm의 버턴형태로 vanadium 첨가량을 변화시킨 조성을 아크 용융 방법을 이용하여 제작하였으며 hom끝단부에 부착하여 cavitation e erosion 저항성 살험을 하였다. 시편의 cavitation erosion 실험시간에 따른 무게감소량을 측 정하였으며 cavitation erosion 시킨 시편의 표면을 SEM으로 관찰하였다.겨지는 열전달 매체액 과 신규 부식억제제가 적용된 시스템 등 객관적으로 확인된 부식억제제 시스랩에 대 하여 다양한 평가 방법을 동원 비교분석하고자 하였다. 실험은 KSM 2142에 의한 무게감량법, 분극곡선 측정에 의한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태화전위) 측정, 시간에 따른 자연전위 변화 측정 빛 이때의 부식속도(선형분극법), 인위적인 피막 파괴 전,후 의 전위 변화 및 부식속도 측정법에 의한 국부부식 발달 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다. 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.23-23
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• 2010

마찰교반접합(Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 일정한 속도로 회전하는 툴이 재료내부에 삽입 되면서 툴과 재료사이에서 마찰열이 발생하여 연화된 재료와 접합 툴 사이에서의 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적다는 장점이 있다. 마찰교반접합은 기존의 저융점 재료에 관한 접합을 넘어서 최근에는 철계 합금, 타이타늄 합금, 니켈계 합금 등 고융점 재료에서의 적용에 관한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 마찰교반접합을 이용하여 위와 같은 강한 재료를 접합하기 위해서는 내구성이 갖추어진 툴이 반드시 수반된다. 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 염화물의 농도가 높은 부식 환경에 적용되는 소재로서, 공식(pitting corrosion) 및 틈부식 (crevice corrosion)에 대한 내식성을 높이기 위하여 Mo의 함량을 6%로 낮추고 20~25% Cr과 Ni을 첨가하여 사용된다. 이러한 고합금의 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 여타 내식성 합금에 비하여 내식성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 최근 SO2 배출에 대하여 규제가 강화되면서 화력 발전소용 탈황 설비 중 일부 장비에서 6% Mo가 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강의 사용이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 $Si_3N_4$ 툴을 사용하여 Mo이 6% 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강인 1925hMo강을 마찰교반접합하였다. 툴 회전속도 (200rpm, 300rpm, 460rpm, 700rpm)를 변수로 하여 접합을 실시하였다. 접합 후 외관상태를 점검하였으며 광학현미경 (optical microscope)과 주사전자현미경 (scanning electron microscope)을 사용하여 미세조직 관찰을 하였으며 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 통하여 접합부의 기계적 특성을 평가하였다. 그 후 이러한 결과를 통하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.8 no.3
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• pp.51-58
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• 2008

Development of a new design guide which is based on empirical-mechanistic concept for pavement design is in action. It is called AASHTO 2002 Design Guide in USA and the KPRP(Korean Pavement Research Project) in Korea. The material characteristic of hot mix asphalt is a key role in the design guide. Therefore it is urgent to get a proper materials database, especially the dynamic modulus of hot mix asphalt. In this research, dynamic modulus test, which is based on aged asphalt binder, has been carried out and proposed the predicted equation of dynamic modulus. Nine different hot mix asphalt with three different asphalt binder have been used for the dynamic modulus test. Short-term aging, which is covers the time for the production of asphalt plant, transportation, lay-down, and compaction, can be simulated at $135^{\circ}C$ with 2 hour curing. Long-term aging has been carried out for a performance period of asphalt pavement. The dynamic modulus of asphalt pavement increases with aging time. As the nominal aggregate size increases, the change of dynamic modulus is not big.