• The Science & Technology
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• v.32 no.11 s.366
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• pp.30-31
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• 1999

1991년 설립하여 충남대내에 자리잡고 있는 급속응고신소재연구센터는 30여명의 교수와 60여명의 석ㆍ박사과정연구원들이 급속냉각방식을 이용한 첨단신제품개발에 모든 정열을 쏟고 있다. 급속응고란 액상금속을 가스ㆍ액체 또는 원심력을 이용하여 급속도로 냉각시켜서 합금분말이나 비정질금속 등을 제조하는 공정을 말하는데 개발된 기술은 (주)정진화학에 전수하여 현재 생산라인에서 산업화를 위한 시험을 실시하고 있다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• v.23 no.2
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• pp.101-108
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• 1998

본 연구는 두 가지 관점, 즉 다이오드레이저를 구강연조직에 접촉식으로 조사하여 조직을 절제할 경우 첫째 심부조직에서의 온도 상승 정도에 대한 분석 평가, 둘째 절제에 따른 조직의 열적 응고에 대한 조직학적 분석 평가를 위해 시도되었다. 연구를 위해 도축된 소의 혀 배면으로부터 5.0mm깊이에 T형 열전대(type T thermocouple)를 설치하고 조사조건에 따른 레이저절제 도주의 온도변화를 측정하고, 또한 해당조사부위의 조직을 대상으로 통법에 의한 H-E염색 후 조직학적 측면에서 열적 응고상을 검색하여 Nd:YAG레이저의 경우에서와 비교하였다. 즉 파장815nm의 다이오드레이저를 0-10W의 출력, 50Hz와 연속파의 주파수조건에서 접촉식으로 조사하였으며, 또한 파장1064nm의 Nd:YAG레이저를 0-10W의 출력, 50Hz와 100Hz의 주파수 조건에서 접촉식으로 조사하였다. 레이저의 접촉조사시 레이저광섬유 첨단부에서 10(10gm의 일정한 압력과 25mm/sec의 이동속도로 조직을 절제하였다. 레이저가 접촉조사된 조직부위를 통법에 의해 조직학적으로 H-E염색을 시행하였으며, 계측현미경을 이용하여 10배율 아래에서 조직절제의 폭과 깊이, 측방 및 하방 쪽으로 열적 응고의 폭을 계측하였다. 계측치에 대한 통계학적 처리결과 조직절제의 폭과 측방쪽으로 열적응고의 폭은 다이오드레이저에와 Nd:YAG레이저에서 같은 정도를 나타냈다. 조직절제의 깊이는 Nd:YAG레이저에서에 비해 다이오드레이저에서 더 깊었다. 하방쪽으로의 열적응고의 폭은 Nd:YAG레이저를 10Hz의 조건에서 조사한 경우에서 가장 넓었으며, 다이오드레이저를 50Hz와 연속파의 조건에서 조사한 경우에서 가장 좁았다. 레이저절제 도중 심부조직에서의 온도변화는 다이오드 레이저에서와 Nd:YAG레이저에서 모두 출력이 증가함에 따라 상승되었으며, 다이오드레이저에서 보다 Nd:YAG레이저에서 더 높이 상승되었다. 결론적으로 본 연구에서 시도된 조사조건 범위 이내에서는 구강연조직 절제시 다이오드레이저가 펄스형 광섬유 전달식 Nd:YAG레이저 보다 심부조직에서의 낮은 온도상승과 하방쪽으로의 좁은 열적 응고의 폭을 보이면서 우수한 조직절제효과를 나타냈다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.24 no.6
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• pp.792-801
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• 2000

The problem of phase change from liquid to solid in the inviscid plane-stagnation flow is theoretically investigated. The solution at the initial stage of freezing is obtained by expanding it in powers of time, and the final equilibrium state is determined from the steady-state governing equations. The transient solution is dependent on the three dimensionless parameters, but the equilibrium state is determined by one parameter of (temperature ratio/conductivity ratio). The effect of the fluid flow on the growth rate of the solid in the pure conduction problem can be clearly seen from the solution of the initial stage and the final equilibrium state. The characteristics of the transient heat transfer at the surface of the solid and the liquid side of the solid-liquid interface for all the dimensionless parameters are elucidated.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.3
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• pp.238-244
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• 1998

Sn-rich합금의 석출 현상을 조사하였다. 첫째, 대기중과 진공 중에서 용해된 90Sn-o10Bi(wt%)합금을 $140^{\circ}C$에서 용체화 처리한 후 석출반응을 조사하였다. 90Sn-10Bi(wt%)합금은 불연속 석출(DP)현상을 나타냈다. 공기 중에서 용융된 시료의 DP반응이 진공 중에서 용융된 시료보다 빠르게 진행되었다. 이것은 공기 중에서 용융하는 과정에서 시료에 용존된 산소에 의해 입계 에너지가 감소한 것에 기인하는 것으로 판단된다. 둘째, 용융 후 서냉 응고된 Sn-Bi(-In)합금을 $140^{\circ}C$이하의 온도에서 열처리하여 미세조직 변화를 조사하였다. 명확한 고경각 입계가 존재하지 않는 응고조직에서, 편석영역으로부터 DP반응이 진행되어 석출셈이 형성되었다. DP반응선단에는 반응계면이 관찰되었다. 이 현상은, 이제까지 알려진 바와는 다르게, DP반응이 반응 전에 존재하는 고경각 입계뿐만 아니라 재결정현상에 의해 새로운 석출계면이 생성될 수 있음을 의미한다. 이러한 재결정 현상은 확산에 의한 정합변형(coherency strain)으로 설명된다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.413-422
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• 1996

Freezing of water in von-$K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ swirling flow is considered. The transient behavior of the temperature distribution in both solid and liquid phases and freezing rate are determined. The fluid flow induced by the rotation of solid strongly inhibits the freezing process. The thickness of frozen layer is inversely proportional to the square root of the angular velocity of solid. As the angular velocity or initial liquid temperature becomes larger, the freezing process is more strongly inhibited by the fluid flow. When phase change is present, the transient heat transfer rate is greater than the case with no phase change.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.4
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• pp.412-420
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• 1996

상업용 자동차 축전지 극판재료로 각형의 초정 Pb 재료에 적은 부피 분율의 Cu상을 가지는 Pb-Cu 합금을 응고시킬 때 각형의 초정 Cu 수지상이 석출되었다. 중요한 응고변수인 냉각속도와 Cu조성의양에 따른 각형의 Cu상의 형태변화를 조사하기 위하여 Pb-1wt%Cu, pb-3wt%Cu, Pb-5wt%Cu, Pb-9wt%Cu, Pb-12wt%Cu, 등의 5가지 합금이 선택되어 노냉, 공냉, 금형냉, 수냉의 4가지 냉각방법을 이용하여 실험하였다. 일반적으로 냉각속도와 Cu성분이 증가함에 따라 Cu상의 각형정도가 감소하였으며 결국 가장 빠른 냉각인 수냉각시에는 수지상 형태가 정출되지 않고 구형의 형태가 정출 되었다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.1-11
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• 2000

This study investigates the problem of phase change from liquid to solid in the inviscid stagnation flow. The solution of dimensionless governing equations is determined by the three dimensionless parameters of (temperature ratio/conductivity ratio), Stefan number, and diffusi-vity ratio. The solution at the initial stage of freezing is obtained by expanding it in powers of time, and the final equilibrium state is determined from the steady-state governing equations. The equilibrium state is dependent on (temperature ratio/conductivity ratio), but is independent of Stefan number and diffusivity ratio. The effect of fluid flow on the pure conduction problem can be clearly seen from the solution of the initial stage and the final equilibrium state, and the characteristics of the solidification process for all the dimensionless parameters are elucidated.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.57.1-57.1
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• 2012

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나 강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에 있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 반면에 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이 다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽 등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질 구조에 관한 연구가 활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한 응용이 전개되고 있다. 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스 금속의 제조 원리는 용융금속의 높은 가스용해도와 고체금속의 낮은 가스고용도의 차이를 이용하여 응고할 때 고용되지 않는 가스원자가 기포를 형성시키는 것이다. 수소용해도는 모든 금속에 있어서 온도상승에 따라 증가하지만 융점에 있어서 용해도의 불연속적 증가를 나타내며 응고할 때 고액계면에서 다량의 가스를 방출하고 기공 생성을 야기한다. 특히, 고 액상에 있어서 수소용해도 차가 큰 마그네슘, 니켈, 철, 동 등은 기포를 생성하기 쉽다. 또한 기공의 배열구조를 제어하기 위해 일방향응고법를 이용하여 기공에 방향성을 부여한다. 외관상 기공구조가 연근뿌리를 닮은 것으로 부터 로터스 금속이라는 명칭이 널리 알려져 있다. 이와 같은 제조방법에 의해 로터스 금속은 기공 방향, 기공크기, 기공률을 자유롭게 제어할 수 있고 우수한 기계적 성질이 기존의 발포금속, 소결금속과 전혀 다른 특성을 가지고 있다. 이러한 기공구조는 용해온도, 응고속도, 분위기 가스압, 불활성가스와의 혼합체적비 등의 제어를 통해서 조절할 수 있다. 이와 같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용을 기대한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1998.05a
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• pp.126-130
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• 1998

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2000.11a
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• pp.139-139
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• 2000