• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.9
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• pp.1317-1323
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• 2010

In this study, the weld residual stress distribution at a dissimilar-metal welded plate of low alloy carbon steel and stainless steel, which are widely used in nuclear power plants, was characterized. A plate mock-up with butt welding was fabricated using SA 508 low alloy steel and Type 304 stainless steel plates and the residual stresses were measured by the X-ray diffraction method after electrolytic polishing of the plate specimen. Finite element analysis was carried out in order to simulate the butt welding of dissimilar metal plate, and the calculated weld residual stress distribution was compared with that obtained from the measured data. The characteristics of the three-dimensional residual stress distribution in a butt weld of dissimilar metal plates were investigated by comparing the measured and calculated residual stress data.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.19 no.2
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• pp.108-115
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• 2008

We designed optical systems for a mobile phone camera using a spherical SELFOC lens and an aspherical plastic lens. Since the radial index distribution gives an additional design parameter for optical design, an aspheric lens could be replaced by a spherical lens. The imaging performances of the design were compared with conventional 2P design composed of two aspherical plastic lenses. In the first stage of study, we designed 1GRIN 1P lenses by using commercially available SELFOC materials. But, the conventional 2P lenses had better performance than the 1GRIN 1P lenses. In the 1GRIN 1P designs, the performance depends on index variation of GRIN material, the larger variation gives the better performance. Hence, we tried to design by using fictitious GRIN materials which have large index variation. We found if the index variation could be increased to about 3 times that of currently available SELFOC materials, the 1GRIN 1P lens will have equivalent or better performance than the conventional 2P design.

• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.8 no.3
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• pp.579-588
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• 2018

There are the plastic resin, fiber and the single metal among materials. There is also the inhomogeneous material whose durability is improved as the composite material with the property of light weight. This study notices the composite material with light weight of CFRP. The strength properties of stainless steel and aluminum which have been used generally are compared and analyzed each other with CFRP. The compact tension specimen of the same standard by each material were designed and the simulation tensile analyses were carried out. As the study result, the maximum deformation, maximum stress and maxium strain energy are shown to be about 0.0148mm, 59.104MPa and 0.00529mJ respectively in case of CFRP specimen model. The maximum deformation, maximum stress and maxium strain energy were shown to be about 0.0106mm, 42.22MPa and 0.002699mJ respectively at stainless steel. It could be checked that the maximum deformation, maximum stress and maxium strain energy of aluminum specimen model were shown to be about 0.023mm, 33.29MPa and 0.00464mJ respectively at stainless steel. Therefore, the results at this study are thought to be applied with the basic data on the strength property of CFRP composite material.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.8
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• pp.706-713
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• 2016

In this study, the welding characteristics of friction stir welding were investigated in accordance with the tool plunge position and cooling to the base materials for the joining of dissimilar materials (A6005-AZ61). Other different welding conditions, such as the tool rotation speed and welding speed, were fixed to 500rpm-30mm/min, respectively, and welding was then carried out by placing the Mg alloy (AZ61) on the advancing side and Al alloy(A6005) on the retreating side. Welding was conducted under six different conditions. To investigate the welding characteristic, tensile test and microstructure observations using an optical microscope were carried out. As the tensile test result, the maximum strength appeared under the condition in which the tool is moved 1 mm to the Mg alloy direction and cooling to the base materials. Under the same welding conditions, the strength with cooling was approximately two times higher than that without cooling. The tool was located in each direction of 1.7 mm from the weld line. Therefore, in the excessive off-set of tool position, the welding integrity was in an extremely poor condition due to the lack of stirring. This study was confirmed by the A6005-AZ61 dissimilar friction stir welding the welding speed and the tool rotation speed. In addition, the temperature control and tool plunge position are important welding parameters.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.27-27
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• 2009

드라이브 샤프트는 일반적으로 엔진에서 발생된 회전력을 바퀴에 직접 전달하는 동시에 조향기능을 수행하는 자동차 부품이다. 최근에 경량화를 통한 에너지 절감을 위하여 기존 스틸소재를 알루미늄으로 대체하는 방안에 대한 연구가 집중되고 있다. 그러나 알루미늄 단일소재로 드라이브 샤프트를 제조하는 것은 비경제적이며 또한 기 개발된 자동차 부품들과의 연결을 고려하여 알루미늄 튜브와 스틸 요크의 이종금속 접합기술이 요구된다. 전자기 펄스용접은 전자기력을 이용하여 용접대상물을 고속으로 충돌시켜 용접하는 기술로서 열 발생이 적어 재료의 특성차로 인한 결함 및 변형이 발생하지 않아, 이종금속간 고품질 용접이 가능하며, 전자기 펄스 용접부의 품질과 밀접한 관계를 갖는 공정변수 경우 모재와 접합재의 재질 따라 적정 공정변수 범위가 변화되므로 공정에 따른 데이터의 축적은 대단히 중요하다. 전자기 펄스 용접을 이용한 이종금속 접합시 접합부 품질에 영향을 미치는 공정변수는 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격 및 접합재의 직경과 두께의 비(D/T비)로서 보고되었으며, Al/Steel 이종 금속 접합시 이들 공정변수가 접합부에 미치는 영향 및 최적의 공정변수 도출을 위한 연구는 시도되지 않았다. 따라서 본 연구는 전자기 펄스 용접기술을 이용한 Al/Steel 이종금속 접합 실험을 통하여 전자기 펄스용접의 적정성과 최적의 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격, D/T비를 도출하고자 한다. 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 이 장치의 최대충전전압과 최대접합용량은 각각 10kV, 36kJ이다. 접합재는 전기 전도율의 높은 Al 1070 파이프를 사용하였으며 모재는 기존 스틸 요크재인 SM45C 환봉을 사용하였다. 기보고된 연구를 통하여 코일과 접합재 사이의 간격이 좁을수록 높은 전자기력이 접합재에 작용하는 것을 확인하였으나 코일내 접합재와 모재 삽입 편의를 위하여 1mm로 설정하였다. 접합부의 품질 평가를 위하여 수압시험을 실시하였으며, 시험 후 접합부 단면을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.96-96
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• 2018

금속재료 중 알루미늄(Al)은 일반적으로 많이 사용되는 철강재에 비해 그 비중이 약 $1/3(2.7g/cm^3)$인 경량이고 열전도율이 약 3배($196kcal/^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)로 높은 특성 등을 갖고 있다. 또한 대량생산에 의한 경제성을 가지기 때문에 건축 구조재, 전기 및 가전 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 위와 같은 특성으로 인해 열교환기의 종류에서 응축기(Condenser) 및 증발기(Evaporator)는 알루미늄(Al)을 널리 사용하고 있다. 하지만 단일 응축기 부품에도 이종 알루미늄 소재가 사용됨에 따라 갈바닉 부식이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 상용되고 있는 열교환기 중 응축기에서의 이종 알루미늄 재료로 인해 나타나는 갈바닉 부식 특성을 관찰-분석-연구 하였다. 본 연구에 사용된 알루미늄 재료는 현재 응축기 재료 중에서 각각 Tube와 Fin으로 널리 상용되고 있는 Al 1100과 Al 3003을 사용하였다. 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고 EDS를 통해 조성원소를 분석하였다. 또한 내식성 평가를 위해 5% NaCl 환경에서의 SST(Salt spray test, 염수분무시험) 시험과 3% NaCl 용액 내 자연침지 시험 및 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험을 진행하였으며 더불어 갈바닉 부식 시험에 따른 혼합 전위 측정 및 외관 관찰을 하였다. 각 재료는 실험에 대해 동일한 표면적을 노출시켜 시험하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 Fin(Al 3003)의 경우에는 Tube(Al 1100) 보다 빠른 부식거동을 보이며 국부적인 공식부식(Pitting corrosion)이 촉진되었다. Tube(Al 1100)의 경우에는 치밀한 Al2O3 형성과 부식에 따른 Al(OH)3를 생성함에 따라 Fin(Al 3003)에 비해 느린 부식거동을 보였다. 3% NaCl 용액 내 자연 침지 및 전위 측정 결과 초기 전위는 Fin(Al 3003, 약 -0.85V/SCE)이 Tube(Al 1100, 약 -1.05V/SCE)에 비해 더 높은 값을 가지며 약 72시간 이후 Tube(Al 1100) 시편이 더 안정적인 전위 값을 나타냈다. 이는 안정적인 Al(OH)3 피막 형성에 기인한 것으로 사료된다. 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험 결과 Fin(Al 3003) 시편에서 더 귀한 부식 전위 값을 나타냈지만 부식 전류는 더 낮은 값을 나타냈다. 상기 시험 결과를 바탕으로 Fin-Tube 간 장기간 접촉 시에는 갈바닉 부식이 발생할 수 있을 것으로 사료된다. 갈바닉 부식 시험 결과 초기 혼합 전위는 약 -1.05 V/SCE를 나타냈으며 약 288시간 경과 후 약 -0.85 V/SCE 값을 나타냈다. 이는 자연 전위 측정 및 동전위 양극 분극 시험에서의 부식 전위 값에서 알 수 있듯이 더 비한 전위인 Tube(Al 1100) 시편이 Fin(Al 3003) 시편에 대해 희생양극적(Sacrificial anode)인 역할을 한 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈바닉 부식 전위 측정 간 외관 관찰에서도 Tube(Al 1100) 시편은 빠르게 흑변 하는 것을 확인할 수 있었으며 Fin(Al 3003) 시편은 침지 300시간 이후에도 초기와 유사한 표면 상태 및 광택을 유지하였다. 이상의 SST 시험, 자연 침지 시험, 전기화학적 양극 분극 시험 및 갈바닉 부식 시험 결과를 바탕으로 단일 부품 내 이종 알루미늄 소재 간 접촉 및 그에 따른 갈바닉 부식 발생을 확인할 수 있었다. 따라서 동종 성분이라고 할지라도 단일 부품 제작 시에는 그 사용 환경에 따라 이종 금속 재료의 사용에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.11a
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• pp.258-260
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• 2009

광촉매능을 갖는 $TiO_2$는 국내외적으로 많은 연구가 진행되고 있으며, 빛의 조사로 발생하는 다양한 물리 화학적 촉매특성이 환경정화뿐만 아니라 및 에너지 흡수차단 기능도 갖고 있어 최근 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 친수성을 가지는 친환경 창호소재용 및 초친수성을 가지는 자동차의 사이드미러 개발을 위해 유리표면에 이종밴드갭을 갖는 복합구조 $TiO_2/Cr_2O_3/Cr$ 박막을 스퍼터링법으로 증착하여 중간층인 $Cr_2O_3$의 역할을 고찰하였다. Cr, 결정질 $Cr_2O_3$ 기판의 경우 Anatase상과 Rutile상이 공존하는 미세조직이 관찰 되었으며 비정질 $Cr_2O_3$ 기판의 경우는 균일한 결정질 anatase-$TiO_2$상이 나타났다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.95-95
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• 2003

최근, 대면적 평판표시소자 제작을 위한 전기발광 (EL; electroluminescence)소자용 소재로서 GaN 분말을 적용하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 이와 같이 GaN 분말을 EL 소재로 사용하기 위해서는 원하는 파장의 빛을 발광할 수 있도록 특정의 불순물을 첨가하여야 할 필요가 있다. Mg이 첨가된 GaN 분말의 합성과 특성에 대한 연구가 있었으며, 희토류 원소가 첨가된 GaN 분말의 특성이 보고된바 있다. 본 논문에서는 GaOOH 분말을 출발물질로 채택하여 Zn가 첨가된 GaN 분말을 합성하고 광학적인 특성을 조사하였다. Zn가 첨가된 GaN 분말을 합성하기 위하여, 우선 CaOOH 분말 1g과 일정량의 ZnO 또는 Zn(NO$_3$)$_3$를 함께 섞어 유발에서 습식 혼합한 후 건조시켰다. Ga에 대한 Zn의 몰 비는 0.1부터 30 까지 변화시켰다. 반응온도는 900~110$0^{\circ}C$의 범위에서 변화시켰고, 반응시간은 1~4시간 범위에서 변화시켰으며, NH$_3$의 유량은 400 sccm으로 하였다. X선 회절분석장치를 사용하여 결정구조를 확인하였고, Zn의 첨가에 따른 광학적 특성은 10 K의 온도에서 광루미네센스(PL; photoluminescence)를 측정하여 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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• 2011.11a
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• pp.79-81
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• 2011

To prevent energy waste in buildings used heat insulator. Heat insulator materials can be classified inorganic and organic. The organic material is due to toxic gas emission, when a fire occurs. And it has lower water resistance. The inorganic material is heavy and worse thermal performance than organic materials. This study focused on evaluation of the physical properties and fire-resistance of inorganic foam material for using industrial by-products materials for the applicability of Fire-resistance Light-weight material.

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.3
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• pp.34-45
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• 1995

9%Ni강은 1944년 미국의 INCO(International Nickel Co., Ltd.)에 의해 최초 로 개발된 강도가 높고 용접성이 우수한 강제로서, 특히 극저온에서의 충격 인성이 우수하고 경제적으로도 유리하여 LNG 탱크 소재로서 사용한 실적이 많으며, 그동안 일본이 주축이 되어 강재의 품질개선 및 고능률.고품질의 용접기술 개발 등을 비롯 하여 탱크의 대형화 추세에 따른 안전성 확보를 위한 연구도 계속되고 있다. 이러한 추세에 동참하여 우리나라도 1993년 국산의 9%Ni강을 성공적으로 개발하게 되었고, 그 품질특성에 대해서도 국내외에 발표되었으나 여건이 미비하여 현재 국내에서 건설 중인 탱크의 소재로서는 공급되지 못하였다. 그러나 최근에 개발된 국산 강제는 자체 시험결과 뿐 아니라 외국 유수 연구기관의 시험결과에서도 각종 품질특성이 선진 제품 과 동등 이상으로 우수함이 입증되어, 가까운 장래 건설예정인 국내공사에는 물론 해외에서도 사용될 것으로 기대되고 있다. 따라서 본 해설은 향후 국내외의 LNG 수요 를 고려할 때 대형 저장탱크의 건설이 활발해 질 것으로 전망됨에 따라 9%Ni강의 현황 과 함께 최근 개발된 국산 강재의 용접특성에 대하여 소개하고자 한다.