• 광물과 암석
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• 제36권1호
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• pp.1-17
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• 2023

전통 황색 광물안료 석황이 적용된 채색문화재에서 석황부위의 색상변질이 빈번히 발생된다. 채색문화재에서 변색되는 원인을 밝히고자 석황과 석황에 혼합하여 사용하는 몇가지 안료를 분말과 채색상태로 제작하여 연구하였다. 석황에 연백, 연단, 주사를 비율에 따라 혼합한 후 아교에 넣어 한지와 견에 채색하였다. 명반으로 발생할 수 있는 변색을 고려하기 위해서 채색시편에 대해 명반처리 시험을 실시하였다. 시편들의 내구성을 확인하기 위하여 자외선시험기로 내광성시험을 3단계, 총 96시간 동안 실시하였다. 시험을 거친 시편에 대하여 색도계를 사용하여 색변화를 측정하였으며, XRD와 Raman 스펙트로메터로 광물과 구조변이, SEM/EDS로 화학성분의 변화를 분석하였다. 내광성시험에 따른 순수 석황 분말의 색변화는 적었던 반면, 채색시편에서는 약간 어두워졌다. 견바탕에 채색한 것의 색변화가 컸으며, 명반이 처리된 시편의 색변화가 컸다. 석황분말에서는 자외선시험 후 orpiment가 변질된 백색의 arsenolite가 생성되었다. 석황-연백 혼합분말에서는 석황과 연백의 구성광물만이 검출되었고, 변질물질은 생성되지 않은 반면, 자외선시험 후에는 orpiment와 orpiment의 변질물인 arsenolite, 그리고 연백의 구성광물이 검출되였다. 두 안료의 분말상태의 혼합에서는 자외선시험에 의해서도 암흑화현상이 발생되지 않았다. 그러나 혼합분말로 채색된 시편은 자외선시험에 의해 암흑화되었다. 채색시편에서 혼합된 안료와 바탕재에 따라 석황의 색상 변화가 다르게 나타나며, 명반처리한 경우는 안한 경우보다 큰 색변화를 보여 명반도 석황의 색변화에 영향을 주는 것으로 드러났다.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.180-185
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• 2023

본 논문에서는 스프레딩된 SiC 섬유를 적용해 SiC_f/SiC를 제조하였을 경우, 섬유의 분산도가 복합소재의 내부구조 및 기계적 강도에 어떠한 영향을 주는지를 연구하였다. Spread SiC 섬유를 적용한 시편의 섬유 체적비는 non-spread 시편 대비 9%p 감소하였으며, 수지 슬러리가 섬유 사이로 더 원활히 함침되어 기지내 기공도 거의 발견되지 않았다. 각 시편의 섬유 분산도를 비교하기 위해, 복합소재 내 섬유간 이격거리를 수치화하고 평가하는 방법을 제안하였다. 그 결과 spread 시편의 섬유간 중심거리는 non-spread 시편 대비 2.23 ㎛ 증가하였으며, 섬유 표면 사이 거리는 42.6%로 대폭 증가하였다. 3점 굽힘시험을 통해 spread 시편의 굽힘강도가 non-spread 시편 대비 49.3% 가량 높으며, 시험 데이터의 편차도 더 균일함을 확인하였다. 따라서 복합소재 기지내 SiC 섬유의 분산도 향상이 SiC_f/SiC의 균일한 기지상 치밀화와 기계적 강도 증가에 매우 큰 영향을 미친다는 점을 알 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제6권2호
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• pp.133-137
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• 1996

본연구에서는 n-type 세라믹 초전도체인 Nd2-xCexCuO4상의 산소함량에 따른 \ulcorner기적저항의 변화를 고찰하고자 하였다. 일반적인 소결과 어닐링과정을 결쳐 제조된 Nd1.85Ce0.15CuO4-x 시편을 여러 온도와 산소분압의 분위기하에서 어닐링시킴으로써 산소의 함유량이 다른 시편들을 준비하였고 각각의 시편의 산소함량은 TGA(Thermogravimetric Analysis0에 의해 측정하였다. Nd1.85Ce0.15CuO4-x시편의 전기적 저항 측정은 표준 4-탐침방법을 이용하여 액체헬륨을 주입시켜 상온으로부터 4K까지 측정하였다. Nd1.85Ce0.15CuO4-x시편의 산소함량, 3.96$\leq$4-x$\leq$4.0의 범위에서 전기적저항을 측정한 결과 초전도특성이 나타나기 시작한 임계산소함량은 4-x=3.990이었고 이때의 임계온도 Tc=12K이었다. 또한 임계온도, Tc는 산소함량 4-x=3.96에서 24K로 측정되었다. 특이할 만한 현상은 CuO/Cu2O 열역학적 상전이가 일어나는 조건이 Nd1.85Ce0.15CuO4-x 시편의 초전도가 일어나는 임계와 일치하였다. 즉, Cu2O가 안정한 영역에서는 초전도특성이 나타났고 CuO가 안정한 영역에서는 초전도특성이 나타나지 않았다.

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.1-7
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• 2000

일방향 복합재료의 기계적 특성값을 비파괴적으로 얻기 위하여 초음파를 이용한 새로운 시험 방법을 제안하였다. 제안된 접촉식 시험 방법에서, 파속도를 측정하기 위하여 종파용 탐촉자만이 through-transmission 방식으로 사용되었다. 알루미늄 쐐기와 알루미늄 직육면체 형태의 보조적인 매질이 시편의 양쪽에 부착되었다. 경사 입사된 종파는 쐐기에서 시편으로 전파되며, 입사된 파는 시편과 두 개의 매질의 경계면에서 연속적으로 모드 변환된다. 마지막 매질에서 종파로 모드 변환된 파속도를 측정함으로써 시편의 기계적 특성값을 결정하는데 필요한 모든 정보를 얻게된다. 이 과정에서 전단 강성 계수를 얻기 위해, 수신된 종파로부터 간접적으로 횡파의 속도를 측정하였다. 본 연구에는 재료의 이방성이 파에 미치는 영향 또한 고려되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.25-31
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• 2011

인장시험할 때 최대하중점을 넘으며 네킹이 발생하여 단면에 분포하는 응력이 더 이상 균일하지 않다. 네킹이 진행될수록 상당응력은 축방향 응력과 더 달라진다. 이 네킹현상을 극복하고 진응력-진변형도 곡선을 결정하는 방법이 이제까지 많이 연구개발되었다. 그 중에서 유한요소해석 시뮬레이션을 이용하는 방법이 매력적이다. 이 논문에서는 범용상용 프로그램을 사용하여 인장시험을 시뮬레이션하였다. 같은 강괴에서 채취한 봉상시편과 판상시편을 인장시험하고 시뮬레이션하였다. Hollomon 법칙을 가정하지 않고 진응력-진변형도 곡선을 결정하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제14권4호
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• pp.1-6
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• 1998

인공관절 라이너에 널리 사용되는 대표적 생체재료인 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 체내에 삽입되기 전에 멸균처리를 거쳐야 하며, 가장 보편적인 멸균방법은 감마선을 이용한 멸균처리이다. 그러나, 감마선은 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조에 변화를 일으키며, 따라서 물리적, 기계적 물성치에 변화를 야기시킨다. 이는 인공관절 수명을 좌우하는 변형과 마모현상에도 결정적 영향을 줄 것으로 사려된다. 본 연구에서는 감마선 멸균처리가 UHMWPE의 크리프 변형 및 마모에 미치는 영향이 관찰되었고, 그 결과들은 감마선 멸균처리로 야기된 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조의 변화(Crystallinity, Oxidation, Crosslinking)와 함께 분석되었다. 압축 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)으로부터 원통형의 시평을 제작하여 감마선 멸균처리를 행하고, 압축 크리프 실험과 마모 실험을 실시하여 멸균처리하지 않은 시편을 제작하여 감마선 멸균처리를 행하고, 압축 크리프 실험과 마모 실험을 실시하여 멸균처리하지 않은 시편 사이에는 크리프 복원정도를 제외하고 거의 차이가 없었으나, 반면에 마모의 경우, 감마선 멸균처리된 시편이 멸균처리하지 않은 시편보다 훨씬 적은 마모량을 보였다(p〈0.05). 이것은 crosslinking 증가에 따른 마모 저항력 향상으로 볼 수 있다.

• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.447-456
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• 2014

복원된 숭례문 단청에서 박리 박락 등의 손상이 발생함에 따라 원인을 규명하기 위해 사용된 재료를 중심으로 연구하였다. 사용된 안료 12종에 대한 성분분석을 실시한 결과, 호분과 석간주를 제외한 10종은 인공안료로 확인되었다. 교착제의 종류와 비율을 달리하여 시편을 제작하였고, 현장에서 채취한 단청 시편을 대상으로 용해 비교 시험을 실시한 결과, 단청 시편은 변화가 없는 것으로 확인되었다. 교착제의 도포 순서를 달리하여 시편을 제작하고 촉진내후성을 평가하였다. 전체적으로 도막 층이 두꺼워지고, 다른 물성의 교착제를 교차하여 사용하였을 때 박리 박락의 발생률이 높은 것으로 확인되었다.

• 한국주조공학회지
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• 제18권6호
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• pp.586-592
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• 1998

2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo 조성의 아공정 백주철을 여러형태로 열처리를 한 후 잔류오스테나이트함량(Vr), 거시 및 미소경도 그리고 내마찰마모성사이의 상호관계를 연구하였다. 주방상태에서의 Vr가 70.2%인 반면 열처리시편들의 경우 0.3-65.4%의 분포를 나타내었다. 초기마모구간 이외에는 마찰마모량과 마모시간과의 사이에 직선적 관계가 얻어졌으며 그 직선의 기울기(Rw)를 내마모성의 비교시 지표로 사용하였다. Rw는 주방상태에서 $2.77{\times}10^{-2}\;mg/s$로 가장 낮았으며 l173k에서 18ks동안 균질화 열처리만 한 시편의 경우 $4.12{\times}10^{-2}\;mg/s$로 내마모성이 가장 열악하였다. 주방상태에서 내마모성이 가장 좋은 이유는 마찰마모시 오스테나이트가 가공경화를 일으켜 마르텐사이트로 변태되었기 때문으로 여겨진다. 미소경도는 HV 358-HV 756, 거시경도는 이 보다 높은 HV 529-HV 785의 분포를 나타내었는데 이는 거시경도의 측정시 공정탄화물인 $M_7C_3$가 포함되었기 때문이다. 가장 높은 미소 및 거시경도는 1323k에서 7.2ks동안 오스테나이화열처리한 시편에서 얻어졌으며 주방상태의 시편이 가장 낮은 경도치를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.4653-4657
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• 2013

4년간 아산지역에서 5가지 산업재료의 부식속도를 측정하였다. 이 연구는 전국의 21개 지역을 농촌, 해안, 공업도시로 구분하여 그 중 아산지역에서 시편을 대기에 노출 시켰을 때의 부식속도를 알아보고 이를 산업용으로 사용되는 금속의 Database로 하고자 하였다. 실험에 사용된 시편은 산업재료로 많이 사용되는 알루미늄, 구리, 탄소강, 내후성강, 아연도강이다. 탄소강과 내후성강의 부식속도와 무게감소량이 다른 금속에 비해 높았으며 sanding 처리한 시편의 부식속도가 sanding처리하지 않은 시편보다 부식속도가 낮게 나타났다. 아산 지역의 평균 Corrosion categories는 3으로 나타났다. 아산지역의 Corrosion categories는 해안지역보다는 낮게 나타났으며 농촌지역보다는 높게 나타났다. 염화물 이온의 농도가 커짐에 따라 부식속도가 커지는 경향을 나타낸다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.176-181
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• 1996

중수로 원자로에서 핵심 구조물인 압력관은 합금이 사용되고 있는데, 고온, 고압의 방사선 분위기에서 사용되기 때문에 가동중 변형을 받는다. 따라서 본 연구에서는 압력관의 건전성 평가기술을 확보하기 위하여 Zr-2.5wt.% Nb 압력관의 집합조직과 온도 변화에 따른 강도 특성을 조사하였다. 집합조직의 변화는 시편의 채취방향을 달리하여 네 가지의 집합조직 변화를 주었으며, 이들 시편에 대해 상온에서 부터 45$0^{\circ}C$까지 온도를 변화시가면서 인장시험을 실시하였다. 온도가 증가함에 따라 시편의 집합조직과 관계없이 네 종류의 시편 모두가 30$0^{\circ}C$까지는 강도가 직선적으로 감소하는 현상을 보이며, 30$0^{\circ}C$에서 37$0^{\circ}C$ 사이의 온도에서 강도가 약간 증가하는 현상을 보였다. 또한 37$0^{\circ}C$이상의 온도에서는 강도가 다시 직선적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 이 같은 현상은 30$0^{\circ}C$ 까지는 프리즘 슬림(-slip)으로 전위가 움직이다가 30$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서부터 37$0^{\circ}C$까지는 피라미드 슬림(-slip)계의 경쟁 상호작용에 의한 추가적인 응력이 필요하여 나타난 현상이라 사료된다. 온도의 변화에 따른 강도와 연신율의 curve에서 30$0^{\circ}C$와 37$0^{\circ}C$의 범위에서 plateaus region과 연신율이 최소값을 갖는 것은 동적변형시효(dynamic strain ageing)현상과 관련이 있는 것으로 생각되나 추가적인 연구가 필요하다. 집합도가 변함에 따라 인장강도는 T(transverse)>L(longitudinal)> 30。> 45 。순으로 나타났으며 이는 slip과 twin의 복합적인 작용에 의한 것으로 해석된다.