• 터널과지하공간
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• 제27권3호
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• pp.172-184
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• 2017

동적 초미소 경도법의 압입시험, 하중-비하중 시험, 그리고 반복시험을 이용하여 심도별 대전화강암 내 광물들의 경도와 역학적 특성을 살펴보았다. 시험 결과 세 개 구간(Group-1, -2, -3)으로 광물 집단의 분류가 가능하였다. Martens 경도값은 세 가지 시험법 모두에서 41 m와 223 m 심도에 따른 차이가 크지 않았다. 그럼에도 불구하고, 그 크기는 반복시험<하중-비하중 시험<압입시험 순으로 나타났다. 광물 집단별 평균 Martens 경도, 탄성계수, indentation work 등을 고려해 볼때, 그들의 경계는 비교적 뚜렷하게 나타났다. 결론적으로 동적 초미소 경도법의 세 가지 형태 시험법을 이용함으로써 광물들에 대한 비교적 정확한 경도값을 얻을 수 있었다. 또한 하중-비하중 시험과 반복시험으로부터는 광물들의 탄성계수와 광물들의 탄성적-소성적 성질 특성 파악도 가능하였다.

• 한국진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.245-249
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• 2013

MOSFET 구조의 차세대 Oxide 박막으로 주목받고 있는 $HfO_X$박막을 rf magnetron sputter를 이용하여 Si(100) 기판 위에 증착하였다. 증착시 산소의 유량을 5, 10, 15 sccm으로 변화를 주며 증착하였고 이후 furnace에서 400부터 $800^{\circ}C$까지 질소분위기로 열처리 하였다. 실험결과 $HfO_X$ 박막의 전기적 특성은 산소유량 증가에 따라 누설전류 특성이 향상되었으나, 열처리 온도가 증가함에 따라서는 감소하였다. 특히, 이 논문에서는 Nano-indenter와 AFM으로 $HfO_X$ 박막의 nanomechanics 특성을 측정하였다. 측정 결과에 의하면 열처리 온도가 증가함에 따라 최대 압입력을 기준으로 최대 압입 깊이가 24.9 nm에서 38.8 nm로 증가하였으며 특히 $800^{\circ}C$ 열처리된 박막에서 압입 깊이가 급격하게 증가하였다. 이러한 압입 깊이의 급격한 증가는 박막내 응력 완화에 의한 스트레스 변화로 예상되며, 그 원인으로 증착시 박막내 포함된 산소가 열처리 조건에 의해 빠져나감에 의한 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.260-266
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• 2018

본 논문에서는 C/C-SiC 복합재료의 하프늄 탄화물 코팅재에 대한 열적, 기계적 특성을 평가하였으며 특히 코팅에 의한 내산화성과 내마모성의 향상여부를 평가하였다. 하프늄 탄화물(HfC)을 용사시켜 코팅한 샘플들을 가공한 후, 공기 중에서 열적 특성평가 및 마모, 압입시험 평가에 대한 연구를 수행하였다. 공기 중에서 $1200^{\circ}C$의 온도까지 승온시킨 후 1시간 유지하는 싸이클을 10싸이클 진행하여 각 싸이클마다의 무게변화를 통해 탄소의 산화저항성을 평가하였고, 초경 구(tungsten carbide)를 사용하여 마모시험과 압입시험을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 열피로 시험 수행 결과 하프늄 탄화물 코팅재가 상대적으로 무게감소가 적어 상대적으로 내산화성이 높은 것으로 평가되었다. 코팅된 하프늄 탄화물에 의해 탄성계수가 상대적으로 증가하였으며, 또한 C/C-SiC 복합재료는 하프늄 탄화물의 코팅에 의하여 내마모성이 향상되어 동일조건에서 마모량이 상대적으로 적었고 낮고 안정된 마찰계수가 유지되었다.

• 한국진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.346-351
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• 2009

선폭의 감소와 소자 집적도의 증가로 인하여 향후 현재 사용되고 있는 탑-다운(Top-down) 생산방식에서 바텀-업(Bottomup) 방식의 소자 생산이 예상되고 있으며, 이와 관련된 연구가 활발히 진행 중에 있다. 대표적으로 나노와이어(Nanowire)와 나노벨트(Nanobelt)를 이용한 소자 개발이 한 대안이며, 이러한 소자 개발을 위해 물질의 물성 특성 연구를 위하여 나노인덴터를 이용한 물성 연구가 진행 중이다. 특히 나노인덴터는 나노 크기의 구조물에 대한 연구를 위하여 부가적으로 원자힘현미경(AFM; atomic force microscope) 기능을 제공하며, 이를 통하여 얻어진 표면 이미지를 이용하여 나노 구조물의 정확한 위치에 대한 물성 정보를 제공하게 된다. 그러나 나노인덴터에서 사용되는 팁(tip)은 기존의 원자현미경에서 사용되는 팁에 비하여 상대적 크기가 상당히 큰 특징이 있어 나노인덴터에 의한 표면 이미지에는 상당한 오차가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 나노인덴터에서 대표적으로 사용되는 50nm 벌코비치 팁(Berkovich tip)과 1um $90^{\circ}$ 원뿔형 팁(Conical tip)을 이용하였으며, 각 팁에 대한 표면 특성을 확인하기 위하여 박막 표면을 각 팁으로 압입하여 압입 후 표면 영상과 압입 깊이를 통하여 팁의 특성을 확인하였다. 이후 나노인덴터를 이용하여 100nm급 나노 구조물에서 표면 주사를 실시하여 획득된 이미지와 기존 원자현미경을 이용한 표면 이미지를 비교하여 오차를 획득하였다. 또한 각 팁의 외형으로 이론적으로 계산된 오차와 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권5호
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• pp.516-522
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• 2002

발전소의 터빈 로터강의 수명을 평가하기 위하여 $630^{\circ}C$에서 등온 열처리된 7가지의 서로 다른 시편을 준비하였다. 탄소강, 스테인레스강 등의 금속재료의 유동특성을 평가하기 위하여 개발된 구형압입 시험을 통하여 서로 다르게 열화된 1Cr-1Mo-0.25V강의 기계적 물성을 측정하고 이를 인장시험에서의 결과와 비교하였다. 유동특성을 결정짓는 요소로 재료항복기울기와 구속인자지수를 사용하였다. 이는 가공경화지수의 변화가 매우 작고 불규칙적으로 나타났기 때문이다. 또한 재료항복기울기의 영향을 고려하였을 때 구속인자지수의 영향은 적은 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권5호
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• pp.385-392
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• 2016

Recently in the display industry, demands for high-luminance and resolution of display devices have been steadily increasing. Generally, micro linear patterns are applied to an optical film in order to improve its properties of light. However, these patterns are easily viewed to eyes and moire phenomenon can be occurred. Micro random patterns are proposed as a method to solve these problems, increasing light-luminance and light-diffusion. However, conventional pattern manufacturing technologies have long processing times and high costs making it difficult to apply to large area molds. In order to combat this issue, micro-random patterns are formed by using a roll to plate indentation method along with abrasive paper tools composed of AlSiO2, SiC, and diamond grains. Also, forming properties, such as size and fill-factor of random patterns, are analyzed depending on type, mesh of abrasive paper tools, and indentation forces.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.291-296
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• 2004

Cast austenitic stainless steel piping pump, valve casings, and elbows are susceptible to reductions in toughness and ductility because of long term exposure at the operating temperatures in LWR(light water reactor). In this paper, we have measured the material properties of long term aged CF-8A cast stainless steel, accelerated aging at $400^{\circ}C$. These studies have been carried out using Indentation tests(automated ball indentation and nano-indentation) and EDS(energy dispersive spectroscopy). The fracture toughness of CF-8A cast stainless steel was also determined by using standard fracture toughness and Automated Ball Indentation.

• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.72-77
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• 2012

Acoustic emission (AE) is known to be sensitive to fracture process and so it was expected that AE data may propose as a means of monitoring the fracture information. The aim of this study is to analyze the characteristic of AE signal emitted from glass during Vickers indentation. To observe AE characteristics by surface effect, both glass and coating glass were studied. During Vickers indentation loading, AE signal resulted from penny-like crack is detected. During Vickers indentation unloading, AE signal resulted from both radial/median crack and lateral crack is detected. In case of indentation on glass, the emission energy(${\epsilon}$) is found to be approximately proportional to the fourth power of the crack length. In case of indentation on coating glass, the emission energy(${\epsilon}$) is approximately proportional to the crack length.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.483-488
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• 2001

Until now, the tensile properties of materials can be obtained just in accordance with conventional tensile testing methods which are described in several standards such as ASTM (American Society for Testing and Materials) standard and BS (British Standard). For some cases including on-service facility materials, however, the standard testing methods cannot be applicable due to the destructive testing procedure and specimen size requirement. Therefore, simple, non-destructive and advanced indentation technique was proposed. This test measures indentation load-depth curve during indentation and analyzes the mechanical properties related to deformation and fracture. In this paper, the research trend of non-destructive evaluation of tensile properties using AIS (advanced indentation system) and its application fields are reviewed and discussed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권10호
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• pp.805-816
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• 2008

The present work reviews the methods to evaluate elastic-plastic material characteristics by indentation tests. Especially the representative stress and strain values used in some papers are critically analyzed. The values should not only represent the load-depth curve, but also represent the whole of deformed material around the impression. We briefly introduce other indentation techniques to evaluate residual stresses, creep properties, and fracture toughness. We also review some technical problems that are related to the accuracy issues in indentation tests.