• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.834-841
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• 2005

아디픽산 및 세바식산의 이염기산을 폴리에틸렌글리콜(PEG)과 축합 반응하여 여러종류의 PEG-ester를 합성하였다. 합성된 PEG-ester의 화학적 구조 및 분자량을 FT-IR, $^1H-NMR$, HPLC 및 GPC에 의하여 분석하였다. 또한, 임계미셀농도(CMC), 표면장력, 알루미늄판에 대한 접촉각 등을 통하여 수용액상에서 계면활성제의 역할을 함을 알 수 있었다. PEG-ester의 농도에 따라 표면장력은 72.5에서 45~50 dyne/cm로 감소함을 알 수 있었고, 세바식산을 사용하여 합성한 PEG-ester가 아디픽산을 사용하여 합성한 PEG-ester보다 같은 농도에서 낮은 표면장력을 나타내었다. CMC는 구조에 따라 차이를 나타내었는데 세바식산을 함유한 PEG-ester의 CMC는 $0.9{\times}10^{-5}{\sim}5.3{\times}10^{-3}mol/L$로 폴리옥시알킬렌 단위체가 길어질수록 증가하였으며 아디픽산을 함유한 PEG-ester의 경우, 변곡점을 뚜렷하게 관찰할 수가 없었다. 알루미늄에 대한 젖음성을 알루미늄 시편에 대한 접촉각을 측정하여 검토하였는 바, PEG-ester의 농도가 증가할수록 작아짐을 알 수 있었고 임계점을 관찰할 수가 있었다. 2.5 wt% PEG-ester를 함유한 수용액의 알루미늄에 대한 접촉각은 $45{\sim}53^{\circ}$이었으며 알루미늄 가공 절삭시간은 CMC를 나타내는 농도에서 가장 짧게 관찰되었으며 CMC 농도보다 큰 농도에서 길게 나타났다. 즉, 알루미늄을 가공할 때 PEG-ester의 CMC가 절삭성능에 중요한 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.346-347
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• 2012

최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제8권5호
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• pp.756-762
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• 1997

본 실험에서는 황산용액에서 전기화학적으로 금속 알루미늄판을 양극산화하여 원통형 세공구조를 갖고 있는 alumina막을 형성시켰다. 양극화에 사용된 알루미늄 시료는 전해연마, 화학연마 및 열산화와 같은 전처리 공정을 거쳐서 준비하였으며, 형성된 알루미나막의 세공분포와 두께 등을 SEM과 BET를 사용하여 조사하였다. 그 결과 산화피막이 Keller모델과 같은 기하 구조로 이루어져 있으며. 균일한 세공 분포를 지니고 있음을 볼 수 있었다. 그리고 산화막의 세공크기와 두께는 황산전해질의 농도, 반응온도 그리고 전류밀도와 같은 양극산화 공정변수에 의존함을 알수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권9호
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• pp.931-942
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• 2013

In this study, we analyzed and compared the ultrasonic welding with the laser welding for the pure aluminium thin plates in a series of secondary lithium-ion batteries which are currently being produced by the ultrasonic welding; and performed the experiment for the purpose of the preceding study to replace the ultrasonic welding method with the laser welding method. As a result, the weld width of ultrasonic welding was 5mm, but that of laser welding was about 1~1.5 mm. As a result of tension test, the tensile strength was high when the pulse duration hour was short at the low peak power, while the high tensile strength was achieved when the pulse duration hour was long at the high peak power. The value of tensile strength was higher in the ultrasonic welding while the laser welding showed a maximum 45% better result as for the welding width.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권1호
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• pp.52-57
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• 2007

노후항공기의 균열보수 방법 중 복합재를 이용한 균열보수 방법을 이용하여 항공기 알루미늄 재료의 피로수명 예측을 위해 유한요소해석을 이용 하였다. 패치보수의 해석 시에는 접착제 층이 매우 얇기 때문에 모델링의 어려움이 있는데, 본 연구에서는 3층 기법을 이용하여 해석을 수행하였다. 피로수명의 예측 시에는 Paris의 법칙을 적용하였고, 효율적 수명예측을 위해 수정된 균열닫힘법을 적용하였다. 해석에 의한 수명예측 결과는 실험치를 잘 모사할 수 있었으며, 항공기의 피로수명 예측이나 수명연장기법으로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국가스학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-7
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• 1999

알루미늄합금(5083-0)의 표면균열시험편의 관통전후의 피로거동을 조사하였다. 관통전의 피로균열형상은 거의 반타원형이며, 측정된 형상비는 Newman-Raju식의 K를 이용하여 계산한 값보다 더 크다. 관통후의 뒷면에서의 피로균열성장거동은 거의 유사하였으며 3영역으로 나누어졌다. 표면균열길이가 긴 경우, 피로균열전파법칙을 사용함으로서 표면균열재의 판두께 관통후의 피로균열 전파특성을 정량적으로 평가될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권3호
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• pp.238-244
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• 1994

보로실리케이트 유리기판과 석영기판을 사용하여 $800^{\circ}C~520^{\circ}C$의 온도 범위에서 용액 성장법에 의한 다결정 실리콘 박막의 성장에 관해 조사 하였다. 기판상에는 용애과의 젖음성을 좋게 해주기 위해 박막의 알루미늄츠오가 실리콘층이 증착되었으며, 용매로는 알루미늄과 실리콘옥사이드와의 반응에 의해서 일어난다. 결정립 크기가 수백 마이크론까지 이르는 실리콘을 얻을 수 있었으며, 석영기 판의 경우에는 보르실리 케이트 유리기판보다 강한 (111) 우선 성장 방향을 보여주고 있다.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.384-392
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• 2017

인장과 압축하중 모두를 효과적으로 지지할 수 있는 새로운 샌드위치 체결부 구조의 설계를 위해, 체결부 형상이 다른 3가지 샌드위치 판넬에 대한 인장 및 압축 시험을 수행하였다. 샌드위치 판넬의 코어는 주로 알루미늄 플렉스 허니콤이지만, 타 구조물과의 체결을 위해 두께가 얇아지면서 단순 적층판으로 변하는 램프 영역에서는 PMI 폼 코어를 사용하였고, 면재에는 탄소섬유 복합재를 사용하였다. 형상 1에서는 복합재 플랜지와 샌드위치 구조가 일체형으로 연결된다. 형상 2와 3에서는 별도로 제작된 알루미늄 플랜지가 복합재 적층판에 하이록핀과 접착제로 체결된다. 시험 결과 형상 1, 2, 3의 평균 압축파손하중은 각각 295 kN, 226 kN, 291 kN으로 나타났고, 평균 인장파손하중은 각각 47.3(층간분리), 83.7 kN(볼트파손), 291 kN(치구손상)으로 나타났다. 압축 파손하중만을 고려할 경우 플랜지와 샌드위치 판넬을 복합재 일체형으로 제작한 형상 1과 3이 우수한 특성을 보였다. 그러나 형상 1의 경우 인장하중을 받을 때 낮은 하중에서 플랜지 모서리 부분에서 층간분리가 발생하였다. 따라서 인장과 압축하중을 동시에 효과적으로 지지할 수 있는 구조는 모서리에서 층간분리의 위험이 없게 별도의 알루미늄 플랜지를 사용하여 볼트로 체결한 형상 3임을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.17.1-17.1
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• 2009

발포금속은 1948년에 Sosnik에 의해 알루미늄에 수은을 증발시키는 방법으로 발포 알루미늄을 제조한 이래, 1951년 Elliot에 의해 진보된 방식인 발포 매개체를 용탕에혼입하는 방법으로 발포금속을 제조하기 시작하였다. 현재 이들 선진국가의 생산방법 및 현황은 균질 기공의 조절, 연속주조 방식과 원가절감, 그리고 제조기술의 진보를 통하여 다양한 분야에 적용되고 있다. 그러나 실용화를 위해서는 요구특성을 만족하고 동시에 가격 경쟁력을 가진 제조기술의 보유 및 개발과 독특한 특성을활용한 새로운 적용 분야의 개척이 필요하다고 생각되며, 이를 위해 Harvard, MIT, Aachen, HMI 등 구미 유수 대학과 NASA, 미국방성등의 연구기관, ERG, 신강(新鋼) wire등 산업체를 중심으로제조 및 특성평가에 관한 기초연구와 활용방안이 활발히 모색중에 있다. 그리고 일부 자동차 생산 업체를중심으로 발포금속을 적용한 초경량, 에너지 절감형의 자동차 부품 소재,항공기 방열판 등에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 금속 기체의 GASAR 공법은 Lotus 공법으로 Osaka 대학에서 개발되어 열교환기, 항공기, 방열기 등으로 응용이 확대되고 있다 국내에서 완제품생산은 실내장식용 복합패널로서 한소 프라임이 운영상의 문제로 생산을 중단하였으며, 유닉슨(주), 금강(주)에서 Batch식, 금성산업에서 Pot식이 일부 생산 및 연구가 진행되었으나 현재는 본연구실의 협조로 (주) 폼텍에서 발포패널을 주로 생산하고 있고 (주)드림메탈과 (주)아크로폼텍에서일부 생산되고, (주)동일알루미늄에서는 폐 scrap을 이용한 발포 Al 제조가 연구단계에 있다. 생기원에서는 분말 가열 흡음패널이 개발되었으나 강도와 내열성이 낮아 이들 특성을 향상시크는 연구가 진행중이다. 이들 제품은 성능상으로는 동양강판의 흡음패널과 KIMM의 필터용은연구개발이 낮은 수준이며, 본 연구팀과 공동 개발한 (주)폼텍의 복합패널은 10여 가지의 실용특허로 건축마감재로서 오히려 선진국수준을능가한 상태이다, 한편, 발포금속 기능성 개발은, 이들이 가지고 있는 우수한 특성 때문에 군수용으로부터 민수 산업용까지 전분야에 적용이 가능한 소재이므로 수요처를확장하고 있으므로 제품의 균질성, 안정성과 기능성 개발 향상을 위해 지속적이고 체계적인 연구가 필요하다고 생각된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.88-97
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• 1998

파형 심재를 가지는 샌드위치 평판은 종 횡방향으로 충분한 강도를 가지며, 부재를 연결하기 위한 용접라인이 감소되고, 종 부재를 보강하기 위한 횡부재가 필요하지 않는다. 이러한 특성을 활용한 대형 알루미늄 압출재는 철도 차량과 초고속선의 중량 및 생산비용 절감을 위하여 사용될 수 있다. 그러나, 대형 알루미늄 압출판의 적절한 설계를 위해서는 압출재의 구조적인 거동에 대한 이해가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 먼저, 구조적인 거동을 이해하기 위한 상세 유한요소 해석을 수행하였고 둘째로, 설계에 적용하기 위한 간략화된 이론식을 제안하였다. 제안된 간략식은 상세 유한요소 해석에 의한 결과와 비교해 볼 때 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었고, 제안된 간략식은 초기 설계 단계에서의 반복적인 해석에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.