• 한국지반공학회논문집
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• 제32권8호
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• pp.5-14
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• 2016

싱크홀 발생의 주요 원인인 하수관거 배면의 공동 탐지를 위해 비파괴검사 방법 중 하나인 충격반향법을 적용한 실내 모형 실험을 수행하였다. 콘크리트 하수관의 모의를 위해 얇은 두께의 콘크리트 평판 시험체를 제작하였고 주변지반은 모래로 조성하였으며 공동의 모사를 위해 스티로폼 박스를 모래에 매립하였다. 콘크리트 판 배면이 공동인 경우와 완전히 모래에 밀착된 경우로 나누어 실험이 진행되었으며 일정한 타격 강도의 유지를 위해 새롭게 제작된 타격 장치를 사용하여 획득 자료의 신뢰성을 높였다. 측정된 반사파는 고속 푸리에 변환과 국소 푸리에 변환을 사용하여 주파수 특성 및 시간 특성을 분석하였다. 그 결과, 푸리에 스펙트럼의 형상으로는 공동의 유무를 판별할 수 없는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 공진 시간이라고 명한 새로운 지표를 제안하였다. 이는 공진 주파수가 일정 강도를 초과하는 지속 시간으로 정의하였다. 공진 시간은 공동의 유무를 효과적으로 예측하는 것으로 나타났다. 나아가 공동유무를 구분할 수 있는 공진 시간을 제시하였다. 실제 현장 조건에서의 검증과 보다 광범위한 적용성의 확보를 위해 다양한 지반 조건에 대한 추가 실험과 실제 하수관에 대한 현장 실험 등을 진행할 예정이다.

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.45-50
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• 2001

개방형 기화기는 해수를 이용하여 열교환을 수행함으로써 액체상태의 액화천연가스를 천연가스로 기화시키는 역할을 한다 86년부터 가동된 U-tyre 기화기는 천연가스생산과 관련된 중요설비 중 하나로서, 기화기 튜브는 항상 해수내에서 운전되고 있으며 기화기 튜브와 파이프사이의 용접부에서 해수로 인한 부식이 진행되고 있다. 본 연구에서는 용접부에서의 국부적인 부식원인을 찾기 위해 이종금속부식의 가능성을 평가해 보았으며 또한 비파괴적인 방법을 이용하여 부식피트의 깊이를 측정하고 유한요소를 통한 안전성 평가에 목적을 두었다. 이종금속부식가능성에 대하여 용접부 각 부위별로 시료를 채취하여 3.5$\%$(wt.) NaCl 용액내에서 모재와 용접부위의 부식전위를 측정하였으며, 비파괴 검사를 통한 잔류두께측정은 tangential radio-graphy 시험이 가장 신뢰성 있는 기법임이 확인되었다. 미세한 부식피트가 발생된 경우에는 표면형상 복제기법을 적용하였다. 비파괴적인 방법을 이용하여 산출된 부식피트의 깊이와 형상을 근거로 2차원 유한요소 해석을 수행함으로써 내압으로 인한 기화기 튜브의 안전성을 평가할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.24-30
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• 2012

본 연구에서는 화재실과 인접부 제연구역의 차압 및 방화문의 개방력을 측정할 때의 문제점을 분석하고, 객관적인 방법에 의해 측정된 실측값을 제시하는데 있다. NFSC 501A의 제연설비 가동 시 출입문의 개방에 필요한 힘은 110 N 이하로 규정하고 있다. 제연설비가 설치된 공간에서 제연설비가 작동하지 않을 때는 KS F 2805의 시험방법에 의해서 개방력의 측정이 가능하지만 제연설비가 작동되었을 때는 화재실과 제연실의 차압에 의해 발생되는 추가적인 힘이 필요하므로 기준에서 제시하는 시험방법은 신뢰성이 부족함을 알 수 있다. 제연설비 가동 전 완전히 폐쇄된 상태의 개방력은 아날로그측정기($F_a$) 27.8 N, 디지털측정기($F_d$) 27.4 N을 각각 나타냈다. 그리고 문이 $5^{\circ}$ 개방된 상태의 개방력 $F_a$는 33 N, $F_d$는 33.6 N을 나타냈다. 제연설비가 작동되고 완전히 폐쇄된 상태의 개방력 $F_a$는 45.3 N, $F_d$는 46.9 N을 나타냈고, 문이 $5^{\circ}$ 개방된 상태의 개방력 $F_a$는 77.6 N, $F_d$는 76.0 N 등으로 확인되었다. 따라서 현재의 KS F 2805에서 제시하고 있는 기준과 상이하므로 적절한 기준의 검토가 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.703-709
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• 2017

한국형 기동헬기(이하 수리온) 사업은 군이 운용중인 노후헬기를 국산헬기로 대체하기 위하여 연구개발한 사업으로 소요군의 전투력 향상과 운용, 유지 경제성을 고려한 사업이다. 수리온 보조동력장치는 주 발전기의 고장 시 장착 된 교류발전기로 체계에 비상 전원을 공급하는 장치이며 시동모터는 배터리의 전기적 에너지를 기계적 회전에너지로 변환 하여 보조동력장치 엔진을 회전시키는 장치이다. 수리온의 전력화 및 운용이 지속됨에 따라 시동모터의 결함이 발견되었고 이를 해소하기 위한 개선 활동을 진행하였다. 고장모드 분석에서는 결함발생에 대한 현상을 확인하고 결함원인을 5가지로 분류하였다. 5가지 인자에 대한 분석결과 결함의 주요 원인은 기계적 마모이며 이는 스프링 압력과 관련이 있다는 사실을 확인 하였다. 이론적으로 결정 된 압력조절을 통해 250회의 시험검증을 수행하였고 4개의 샘플링 마모량으로 회귀분석을 수행한 결과 모두 0.05이하의 유의수준을 보였기에 대립가설을 채택 하였다. 결론적으로 브러쉬 이상마모와 마모로 인한 파손은 압력조절을 통해 해결할 수 있었으며 시험을 통해 마모량 예측 및 결과 타당성을 확인 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.140-148
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• 2019

대형 주철 구조물은 선박이나 화학 플랜트등에서 케이싱이나 대형 파이프등으로 사용되고 있다. 그러나 대형 케이싱이나 파이프에서 발생되는 파괴는 대부분 해당 재료의 항복강도아래에서 발생된다. 대형 주철 구조물의 피로 파손은 설계 제한조건과 낮은 재료 강도 신뢰성등으로 인하여 발생되고 있다. 파손된 소형 주철 구조물은 시중에서 판매되는 주철 용접봉으로 보수가 가능하다. 그러나 파손된 대형 주철 구조물이 보수 용접으로 보수되려면 구조물 전체가 균일하게 가열되어 냉각되어져야 하나 현장에서는 그와 같은 가열장치를 설치하는 것이 불가능한 장소가 많다. 따라서 현재에도 선박과 플랜트 현장등에서는 파괴된 주철 구조물을 수리의 간편성으로 인하여 냉간 용접만하여 재사용하고 있고 이로 인한 피로 파괴가 재발생 되어져 파괴로 인한 손실 비용이 과대하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 파손된 대형 주철 구조물을 균열보수나사를 이용하여 파손된 부분을 기계적으로 결합하는 방법을 제안하여 피로 파괴된 대형 주철 구조물 보수 방법을 제안하였다. 균열보수나사로 보수한 GC 300의 노치 시험편을 인장시험한 결과 8.2 MPa정도의 인장 강도를 가지고 있어 GC 300으로 제작한 대형 열교환기나 가열기의 설계응력이 3.5 MPa이하인 것을 고려하면 안전율이 2.3이상이 되어져 균열보수나사를 이용하여 대형 주철 구조물 균열을 보수하는 방법이 공학적으로 매우 유용하다.

• 농약과학회지
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• 제19권3호
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• pp.218-229
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• 2015

농약등록 잔류시험 연구기관의 측정 능력 향상 및 신뢰도 향상을 위해 잔류분석 숙련도 시험을 실시하였다. 시험은 2012년 11월에 토양시료를 사용하여 수행되었다. 토양은 채취 후 습토상태로 5년간 보관하여 농약의 잔류수준이 매우 낮을 것으로 기대되는 밭토양을 사용하였다. Azoxystrobin과 imidacloprid, methabenzthiazuron을 토양잔류시험의 실내시험 토양시료 조제방법과 동일하게 처리하여 분배 포장하였고, 그 중 일부를 임의로 선정하여 시료의 균질도와 상온에서의 안정성을 확인하였다. 시험참여기관마다 3종 농약이 두 수준으로 처리된 토양시료 2점을 제공하였는데 그 중 하나는 모든 기관에 동일한 농도로 처리된 평가용이었고, 기관별로 다른 농도의 시료는 확인용으로 사용하였다. 아울러 대상농약성분의 정량을 방해하는 성분의 확인과 회수율시험 등에 사용하고, 필요한 경우 matrix-matched 표준용액을 사용할 수 있도록 무처리 토양과 3종 농약의 표준용액(농도 10 mg/L)을 제공하였다. 대상기관중 48개 기관이 결과를 제출하였고 제출된 분석결과의 중앙값을 잔류농약에 대한 설정값으로 사용하였다. 합목적 (fitness-for purpose) 표준편차는 토양잔류시험의 변이계수 허용한계 20%를 적용하여 계산하였다. 개별성분에 대한 평가에는 Z-score를 적용하였고, 3종 농약에 대한 전체적인 평가는 Z-score의 절대값의 평균으로 하였다. Z-score의 절대값이 2 이하로 적합하다고 평가된 기관은 농약별로는 azoxystrobin 48개, imidacloprid와 methabenzthiazuron은 46개 기관이었고 전체적 평가결과는 48개 기관 모두가 적합하였다. 따라서 본 숙련도시험결과 잔류시험 연구기관 대부분의 잔류분석 수행능력은 적절한 것으로 판단되었다.

• 농약과학회지
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• 제17권2호
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• pp.94-106
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• 2013

농약등록 잔류시험 연구기관의 측정 능력 향상 및 신뢰도 향상을 위해 잔류분석 숙련도 시험을 실시하였다. 시험은 2011년 10월에 토양시료를 사용하여 수행되었다. 토양은 채취 후 습토상태로 5년간 보관하여 농약의 잔류수준이 매우 낮을 것으로 기대되는 밭토양을 사용하였다. Chlorpyrifos와 metolachlor, procymidone을 토양잔류시험의 실내시험 토양시료 조제방법과 유사하게 처리하여 분배 포장하였고, 그 중 일부를 임의로 선정하여 시료의 균질도와 상온에서의 안정성을 확인하였다. 시험참여기관마다 3종 농약이 두 수준으로 처리된 토양시료 2점을 배분하였는데 그 중 하나는 모든 기관에 동일한 농도로 처리된 평가용이었고, 기관별로 다른 농도의 시료는 확인용으로 사용하였다. 아울러 대상농약성분의 정량을 방해하는 성분의 확인과 회수율시험 등에 사용할 수 있도록 무처리 토양과 3종 농약의 표준용액(농도 10 mg/L)을 제공하였다. 대상기관 중 47개 기관이 결과를 제출하였고 제출된 분석결과의 중앙값을 잔류농약에 대한 설정값으로 사용하였다. 합목적(fitness-for purpose) 표준편차는 토양잔류시험의 변이계수 허용한계 20%를 적용하여 계산하였다. 개별성분에 대한 평가에는 Z-score를 적용하였고, 3종 농약에 대한 전체적인 평가는 Z-score의 절대값의 평균으로 하였다. Z-score의 절대값이 2 이하로 적합하다고 평가된 기관은 chlorpyrifos와 procymidone의 경우 44개, metolachlor는 40개 기관이었다. 따라서 본 숙련도시험결과 잔류시험 연구기관 대부분의 잔류분석 수행능력은 적절한 것으로 판단되었다.

• 터널과지하공간
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• 제30권2호
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• pp.164-179
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• 2020

지반구조물에 대한 한계상태설계법의 적용에 있어서 단위중량, 포아송비, 변형계수, 점착력 및 내부마찰각 등은 설계의 정확성 및 신뢰도 향상에 매우 큰 영향을 미치는 지반특성값이다. 특히 풍화토 및 풍화암 등 풍화대에 지반구조물이 위치하게 될 경우 이들 지반특성값 중에서도 점착력과 내부마찰각이 구조물과 지반의 하중 및 저항계수를 판정하는데 매우 높은 연관성이 있으며 따라서 공내전단시험과 같은 현장시험으로부터 구해지는 이들 지반정수의 정확한 산정은 지반구조물의 최적설계를 좌우하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 국내 38개 시공사례 분석을 통해 이들 지반정수들의 설계적용 사례를 검토, 현장시험의 중요성을 확인하였으며 이를 토대로 ASTM에서 규정하는 모든 표준절차를 반영하는 새로운 풍화대 강도특성 측정장치를 개발하였다. 또한 본 장비의 현장적용을 통해 시험장비 및 시험자의 주관적 오류에 의한 오차발생 가능성을 최소화한 장비의 개선성능을 확인하였으며, 이를 토대로 한계상태설계법의 적용 시 핵심 지반특성값의 정량적 산정을 위한 기틀을 마련하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권3호
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• pp.7-12
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• 2018

차세대 초미세 Cu 배선 적용을 위한 원자층증착법(atomic layer deposition, ALD)을 이용하여 증착된 Ru확산 방지층과 Cu 박막 사이의 계면 신뢰성을 평가하기 위해, Ru 공정온도 및 $200^{\circ}C$ 후속 열처리 시간에 따라 4점굽힘시험으로 정량적인 계면접착에너지를 평가하였고, 박리계면을 분석하였다. 225, 270, $310^{\circ}C$ 세 가지 ALD Ru 공정온도에 따른 계면접착에너지는 각각 8.55, 9.37, $8.96J/m^2$로 유사한 값을 보였는데, 이는 증착온도 변화에 따라 Ru 결정립 크기 등 미세조직 및 비저항의 차이가 적어서, 계면 특성도 거의 차이가 없는 것으로 판단된다. $225^{\circ}C$의 공정온도에서 증착된 Ru 박막의 계면접착에너지는 $200^{\circ}C$ 후속 열처리시 250시간까지는 $7.59J/m^2$ 이상으로 유지되었으나, 500시간 후에는 $1.40J/m^2$로 급격히 감소하였다. 박리계면에 대한 X-선 광전자 분광기 분석 결과, 500시간 후 Cu 계면 산화로 인하여 계면접착 에너지가 감소한 것으로 확인되었다. 따라서 ALD Ru 박막은 계면신뢰성이 양호한 차세대 Cu 배선용 확산방지층 후보가 된다고 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권2호
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• pp.91-97
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• 2014

본 연구에서는 고속 전단시험의 변형속도를 500 mm/s로 설정한 상태에서 Sn-Ag-Cu계(Sn-1.0wt.%Ag-0.5Cu 및 Sn-4.0Ag-0.5Cu)뿐만이 아니라 4종의 4원계 Sn-Ag-Cu-In 조성(Sn-1.0Ag-0.5Cu-1.0In, Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In, Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.6In, Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In)을 포함하는 무연 솔더 접합부의 솔더링 직후 및 시효 시간에 따른 파면 생성결과, 접합강도 및 접합부 파괴에너지값의 변화를 측정, 비교해 보았다. 그 결과, 리플로우 솔더링 직후 및 $125^{\circ}C$에서의 500 시간 시효까지 주로 연성 파괴모드 및 준연성 파괴모드가 관찰되었으며, 준연성 파괴모드의 발생 빈도를 분석할 때 고속 전단조건에서 상용 무연 솔더 조성인 Sn-3.0Ag-0.5Cu 이상의 연성파괴 특성을 나타내는 것으로 파악되었다. 또한 4원계 무연 솔더 조인트는 평균적으로 Sn-Ag-Cu계 조성 수준의 파단에너지값을 나타내었는데, 약 100 시간의 시효 후 최고의 파단에너지값이 관찰되었으나 500 시간의 시효 후에는 파단에너지값의 확연한 감소가 관찰되어 500 시간의 시효시점부터 솔더 접합 계면부의 신뢰성 감소가 가속화되는 경향을 관찰할 수 있었다.