• 대한치과기공학회지
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• 제38권4호
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• pp.273-280
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• 2016

연구목적: 본 연구의 목적은 통상적으로 사용되는 글라스 세라믹과 고분자를 침투시킨 지르코니아 소재로 제작된 코어와 레진 시멘트의 굴곡강도 및 결합강도를 비교하여 하이브리드 기술이 치과 재료의 물리적인 성질에 미치는 영향을 조사하기 위함이다. 연구방법: 본 두 가지의 통상적으로 사용되는 세라믹소재[Vita PM9(GC) and I-JAM(ZC)] 와 다른 두 가지 하이브리드 세라믹 소재 [CELTRA Duo(ZRC) and Vita Enamic(RIZ)] 를 평가하였다. 각 그룹의 소재를 선택하여 결합강도와 굴곡강도, 그리고 scanning electron microscopy(SEM)을 이용하여 표면분석을 시행하였다. 도출된 결과 데이터는 일원분산분석(One-way ANOVA)을 통해 분석되었으며, 제1종 오류의 수준은 0.05로 하였다. 연구결과: RIZ 그룹에서 가장 높은 결합강도를 보였으며(p<0.05), ZC 그룹이 가장 낮은 결과를 보였다. 상대적으로 굴곡강도는 ZC 그룹이 가장 높은 수치를 나타내었으며, RIZ 그룹이 가장 취약했다. 연구결론: 하이브리드 기술로 제작된 소재(RIZ 그룹)는 우수한 레진 시멘트와의 결합강도를 보였지만, 그에 비해 굴곡강도는 상대적으로 통상적인 지르코니아 소재보다 비교적 취약한 결과를 보였다.

• Composites Research
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• 제13권3호
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• pp.58-66
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• 2000

본 연구는 기존 수지기지 복합소재의 흡습성, 약한 충격강도, 열충격 손상문제 등을 해결하고 뛰어난 비강도, 내충격, 내피로 특성 등을 가지는 것으로 보고되고 있는 Al과 CFRP 접착소재인 CARALL(CArbon fiber Reinforced ALuminum Laminates) 하이브리드 복합소재를 제조하고, 이러한 소재가 항공기 부품제작에 적용되기 위해서 우선적으로 파악되어야 하는 특성, 즉 부품조립을 위해 가공되는 드릴링에 의한 원공노치 강도저하 효과를 조사하였다. 이를 위해 CFRP, A17075-T6, CARALL재 시편에 대한 판폭과 원공노치의 크기가 노치인장강도에 미치는 영향을 비교하고 고강도, 고 노치민감 소재인 CFRP 소재의 물성이 양면에 Al을 접착한 CARALL소재형태에 의해 개선될 수 있는지에 대해 파악하였다. 또한 각 소재에 대한 Whitney 및 Kim등의 노치인장강도 예측식을 적용하여 그 유효성을 검토하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.305-305
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• 2008

LTCC는 고주파영역에서 손실이 낮고 적층구조의 모듈제작이 가능하여 고주파용 모듈제작에 응용이 가능하다. 최근 수동소자가 내장된 ASM이나 FEM 등의 모듈은 그 집적도가 높고 기판의 두께가 감소함에 따라 소재의 고강도 특성이 요구되고 있다. 이와 같은 경향에 따라 Anorthite계 결정화 유리로 알려진 300MPa 이상의 고강도를 나타내는 CaO-Al2O3-SiO2계 소재가 선행 연구 과정을 통하여 개발되었다. 본 실험에서는 기 개발된 조성의 고강도 소재를 이용하여 RF부품에 적용하기 위한 테스트 쿠폰을 제작하였다. 고강도 소재를 이용하여 green sheet를 제조하고 수동소자인 R, L, C 등을 기판 내에 내장화 하기위해 LTCC 공정을 이용하여 각 층에 다양한 선폭 및 크기의 패턴을 인쇄한 뒤 적층하여 $900^{\circ}C$에서 소결하였다. 이 과정에서 공정에 대한 적용성이 각 공정별로 평가되었으며 완성된 테스트 쿠폰을 이용하여 소재의 전기적인 특성을 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.105-105
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• 2010

자동차 차체부품에 적용되는 플라스틱 소재는 강도와 내마모성, 내충격성의 충분한 물성확보가 필요하며, 이에 플라스틱 소재의 기계적 특성 향상을 위해 유리 섬유가 다량 함유된 복합소재적용이 증가하고 있다. 반면 플라스틱이 고강도화함에 따라 제품 성형을 위한 사출 금형을 손상시키는 사례가 빈번하게 발생하고, 소재의 유동성 저하에 따른 사출 불량이 증가하고 있어 고강성 플라스틱 복합소재에 대응하는 고경도, 고내마모 특성이 부여된 사출 금형의 개발이 시급한 실정이다. 특히 사출 금형에 사용되는 소재는 기존 소재에 비해 우수한 내마모성과 함께 고광택을 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 이에 따라 유럽, 일본과 국내 연구진에 의해 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 일본에서 개발되어 국내에도 소개된 래디칼 질화는 기존 질화법에 표면의 화합물 층만을 제어하는 것으로 다소의 표면 광택 효과는 있으나, 플라스틱 사출에 그대로 적용하기에는 무리가 따르므로 그 용도가 극히 제한적이다. 본 연구에서 적용한 나노 질화기술은 0.1torr 이하의 고진공에서 고밀도의 플라즈마 에너지를 발생시키는 방법으로 화합물층이 없는 나노 크기의 질화층을 소재 표면에 형성시키는 기술로서, 처리 후에도 표면의 색상 및 광택의 변화가 없는 것을 특징으로 한다. 또한 표면 경도 및 피로 특성을 향상시킴으로써 금형의 내구 수명을 향상시킬 것으로 기대된다. 본 연구에서는 KP4 금형 소재를 사용하여 플라즈마 이온 질화 시험 조건에 따른 소재의 경도 및 내마모 특성을 파악하고, 미세 조직 분석 및 XRD 분석 등을 통해 내마모 특성 향상에 대한 기본 특성을 평가하였다. 또한 인장시험을 통해 인장강도, 항복강도 및 연신율을 파악하고, 이를 토대로 고주기 피로시험을 실시함으로써 S-N curve를 얻고, 이를 통해 피로 강도 및 피로 수명에 미치는 나노 질화 처리의 영향을 파악하고자 하였다. 플라즈마 이온 질화 시험은 질소와 수소 비율($N_2:H_2$), 진공도, Screen bias voltage, Bias voltage를 변화시켰으며, 챔버 온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였으며, 처리시간도 3시간으로 고정하였다. 질소와 수소의 비율은 3:1일 때 최고의 내마모 특성을 보였으며, 진공도는 내마모 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. KP4의 초기 경도값은 약 302 Hv인 반면 최적의 나노 질화처리를 거친 시편에서는 800Hv 이상의 Vickers 경도값을 보였다. SEM 미세조직 분석과 EPMA를 통한 성분 분석을 시행한 결과 표층으로부터 약 $1.5{\mu}m$의 나노질화층을 확인할 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.287-292
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• 2022

본 논문에서는 소재의 강도에 따라 U 채널형상 제품의 판재성형공정에서 발생하는 스프링백 현상의 산포경향의 분석을 수행하였다. 성형공정의 유한요소해석 및 신뢰성 기반 최적화 기법을 적용하여 인장강도, 항복강도, 소재 두께 등 재질 산포와 마찰계수와 패딩력 등의 공정 산포를 고려하여 산포해석을 실시하였다. 산포해석 결과 산포에 유의한 영향을 미치는 인자는 항복강도와 인장강도 순으로 나타났으며, 소재의 인장강도가 클수록 스프링백 양은 증가하는 반면 스프링백의 산포량이 감소하는 것을 확인하였다. 주요 변형이 발생하는 펀치 어깨부와 다이 어깨부의 변형률과 응력 산포 분석을 통하여 스프링백 산포량 감소의 원인을 분석하였다. 본 논문에 제안된 산포분석기법을 활용할 경우 불가피하게 발생하는 성형공정의 산포를 예측하고 대응이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.259-259
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• 2017

국내 하천에는 하천을 가로지르는 보나 낙차공과 같은 횡단구조물이 약 5만여개에 달하고 있다. 이러한 횡단구조물은 작업의 용이성 및 높은 강도로 인해 오랜 시간 콘크리트 소재로 사용되어 왔다. 기존 콘크리트 소재의 공법은 설치되어 있는 한 세굴 방지에 좋은 효과를 발휘한다는 장점이 있지만 포설된 공법은 시간이 지남에 따라 마모되거나 소실되는 문제가 발생되며, 최종적으로 하천횡단구조물의 안전성 및 심미성에도 영향을 미치게 된다. 이와 더불어 최근 기후변화로 인해 강우량의 증대 및 집중호우 등의 돌변하는 하천환경변화에 대한 적용 가능한 기술이 미비한 실정이다. 이러한 문제와 더불어 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 자연친화적 하천 및 생태복원 하천에 대한 하천 수질 및 생태학적 건강성에 대한 연구의 관심이 높아지고 있다. 최근 연구결과에 따르면 콘크리트 소재를 활용하여 횡단구조물을 설치할 경우, 콘크리트 소재의 문제점으로 제기되는 납, 크롬 등과 같은 중금속 용출과 석회석으로부터 유출되는 강염기성 물질로 인한 하천의 수질악화와 수생 생물이 독성환경에 노출되어 다양한 환경 생태학적 문제를 발생시킬 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 콘크리트 소재의 대안으로 무 저독성 소재인 식물성 폴리우레탄을 이용하여 연구를 수행하였다. 기초 조사를 통해 콘크리트 소재의 대안으로 사용가능성을 확인하기 위하여 식물성 폴리우레탄의 물리적 강도를 확인하였으며, 환경에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대한 생태학적 건강성을 확인하였다. 품질 특성은 바인딩강도, 내구성, 압축강도, 휨강도, 투수계수 등을 확인하였으며, 생태학적 건강성을 확인하기 위하여 양서 파충류의 독성 실험, 어류 독성평가, 부착조류에 대한 실험을 수행하였다. 이러한 결과를 바탕으로 시범지역인 대청천 일부 구간에 대하여 계절별 물리/화학/생물(식생, 어류, 저서동물)에 대한 모니터링을 수행하였다. 또한 홍수 전 후의 하상변동을 통해 개발기술의 안전성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.997-1006
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• 2010

차체 경량화를 위해 알루미늄과 같은 경량금속의 사용은 이종소재 사용은 새로운 접합기술을 요구한다. 클린칭 접합은 이종소재 접합기술 중의 하나로 접합소재의 강도차이에 의해 접합특성이 달라진다. 본 연구에서는 Al5052 합금소재에 대한 고장력강판(SPFC440, 590, 780)에 대한 클린칭 접합특성을 평가하였다. 유한요소해석과 인장전단시험을 통해 클린칭 접합특성인 클린칭 접합의 기학적 구속량과 접합강도를 평가하였다. 상부소재가 고장력강판인 경우, SPFC780 은 상부소재의 네킹으로 클린칭 접합이 불가능하였다. 또한 상부소재의 강도가 증가함에 따라 접합강도가 증가하는 특성을 나타내었다. 하부소재가 고장력강판인 경우, 기하학적 구속량인 목두께 및 언더컷과 접합강도는 하부소재의 강도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

• 오토저널
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• 제18권5호
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• pp.24-37
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• 1996

자동차용 열연강판은 그 용도에 따라 매우 다양한 제품특성이 요구되고 있다. 즉 고강도 및 고강성, 우수한 피로특성, 용접성 및 내식성 등이 요구되고 있다. 이중에서도 고강도화는 향후 자동차의 경량화와 더불어 안전성을 동시에 확보하기 위해 매우 필요한 기술이다. 고강도화에 가장 많은 노력이 이루어졌던 wheel용 강재의 경우, 기존에는 60kg급 강재가 주종을 이루었으나, 일본등에서는 80kg급 강재의 시험생산 및 실차 test가 진행되는 등 소재공급사와 자동차제조사와의 공동노력에 의해 많은 기술개발이 이루어져 왔다. 더우기 96년 6월 일본철강연맹 규격에는 자동차용 열간압연 강판으로 80kg급 강재가 등록이 됨으로서 향후 고강도강의 소요가 크게 증가될 전망이다. 또한 근래 상용화가 활발하게 진행되고 있는 열연 TRIP강의 경우 기존의 개념을 넘어서는 고강도 및 고연성, 우수한 가공선과 더불어 우수한 피로특성을 보이고 있어 향후 동 소재의 사용확대가 크게 기대되고 있다. 그러나 이러한 좋은 철강소재의 개발과 이의 적용은 강재제조기술과 더불어 이의 적정 가공기술 그리고 독자적인 설계기술등이 연계되어야만 비로소 이루어질 수 있다. 이를 위해 소재공급사와 자동차제조사간에 지속적인 기술개발을 위한 공동노력이 이루어져야 되리라 생각된다.

• 기계저널
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• 제29권2호
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• pp.118-124
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• 1989

피로파괴의 발생원인을 살펴보면 다음과 같이 4가지로 구별된다. (1) 설계불량 (2) 가공불량 (3) 소재불량 (4) 부적절한 사용 그러나 현재 기계설계시 일반적으로 형상계수 및 충격계수를 포함한 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 간접적으로 설계시 반영되어 피로파괴는 주로 가공이나 원소재 불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다. 즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하한 경우가 많으며, 소재 역시 비금속 개재물이 다량 함유되어 있거나 열처리 특성이 조악한 소재가 사용되어 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우도 많다. 그 반면 사용자 측에서도 설계강도를 무시한 과부하를 인가하거나, 부식환경 혹은 고온에서 사용하여 피로파괴를 촉진시키는 경우도 있으므로 사용자도 설계조건을 인식하여 그 한계를 넘지 않도록 해야 한다. 피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 해석하기 어려운 경우가 많다. 결국 피로 파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.529-536
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• 2021

본 연구에서는 나노소재를 콘크리트용 혼화재로 사용 시 압축강도 증진효과를 실험적으로 분석하였다. 콘크리트용 배합설계를 위해 시멘트 비중 시험(KS L 5110) 방법을 이용하여 5종의 실리케이트계와 1종의 티타늄계 나노소재의 비중을 측정하였다. 그리고 BS EN 196-1의 시멘트 페이스트의 강도측정을 통해 K-value 산정하여 나노소재의 반응성을 검토하였다. 실리케이트계 나노소재 2종의 압축강도 증진효과 분석을 위해 건설용 혼화재 및 활성화재를 함께 사용하여 압축강도를 비교분석하였다. 본 연구에 사용한 실리케이트계 나노소재의 비중은 1.40 - 2.11 수준으로 OPC 대비 비중이 낮게 측정되었으며 나노소재의 반응성은 OPC 대비 7일차에 최대 1.22배, 28일차에 최대 1.12배 높게 분석됐다. 나노소재의 비중이 낮아 나노소재를 사용한 콘크리트의 단위중량은 2.08 - 2.24 수준으로 OPC 배합 2.26과 비교해 상대적으로 낮게 나타났다. 나노소재를 사용한 배합의 압축강도는 재령 28일 기준 81.47-101.34MPa로 건설용 혼화재 및 활성화재를 사용 시 OPC 배합과 비교해서 압축강도가 최대 47.5% 증가했다.