• 대한기계학회논문집A
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• 제40권7호
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• pp.653-658
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• 2016

가스터빈엔진의 고온 부품은 초내열 합금 재료를 이용하며, 냉각설계 적용으로 형상이 복잡하여 정밀 주조 과정을 거치게 된다. 터빈 부품에 주로 적용이 되는 일방향 응고 및 단결정 재료는 제조 과정에서 결정립 성장 방향이 설계와 다르게 섭동을 가지게 되며, 이는 각 방향에 대한 재료 상수의 섭동을 유발하여 응력 분포의 변화와 함께 피로 수명에 큰 산포를 야기하게 된다. 본 연구에서는 일방향 응고 재료 노즐에 대하여 결정립 성장 방향의 섭동에 대한 구조 건전성의 영향을 저주기 피로 수명을 통해 확인하여, 향후 제작 허용값에 대한 제안 및 좀 더 정교한 통계적 접근이 필요함을 확인하고자 한다. 이를 위해 복합 열전달 해석을 통해 금속 온도 분포를 계산하고 이를 근거로 구조 해석 및 저주기 피로 수명을 계산하였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권1호
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• pp.3-6
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• 2000

지상에서는 과편정 합금의 응고시 일반적으로 조성과 밀도가 크게 다른 두 액상의 분리가 일어난다. 이외에 선택적 젖음성과 합체와 같은 인자들이 과편정 합금의 일방향응고시에 균일한 결정 성장을 어렵게 만든다. 그래서 이러한 불균일성을 제거하는 여러 가지 응고 방법들을 검토하고 일방향 응고와 더불어 초음파 에너지를 이용한 새로운 실험 결과를 제시하였다. 20kHz의 초음파를 진폭 및 합금 조성과 같은 변수들을 변화시켜 투명한 유기 과편정 Succinonitrile-Glycerol계에 적용하여 균일한 응고 조직을 얻었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1999년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.41-41
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• 1999

• 한국재료학회지
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• 제4권2호
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• pp.177-186
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• 1994

일방향 응고한 $AI-CuAI_{2}$공정 복합재료의 미세조직에 미치는 응고조건과 진동의 영향에 대해서 조사하였다. 진동하에서 성장속도(R) 변화에 따라 일방향응고 시켰을때 열구배(G)는 $32^{\circ}C$/cm와 35$^{\circ}C$/cm를 유지했다. 공정조직은 성장조건(G/R)에 따라 변화되었다. 조직미세화는 진동의 영향도 컸지만 G/R의 영향이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 층상 간격은 $\lambda^{2}$ =상수 라는 관계에 따라 성장속도와 더불어 변화 되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제2권1호
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• pp.67-77
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• 1998

Ni/$Ni_3$Al-$Ni_3$Nb(${\gamma}$/${\gamma}$'-${\delta}$), Ni-$Ni_3$Nb(${\gamma}$-${\delta}$) 공정복합재료를 일방향 응고하였으며, 성장속도에 따른 경도변화, 고온에서 미세조직의 안정성을 층상간격의 영향에 대해 연구하였다. 초내열합금 공정복합재료의 층상간격은 ${\lambda}^2$R＝상수라는 관계식에 의하여 성장속도(R)와 함께 변화하였다. 초내열합금 공정복합 재료를 위한 항온열처리의 결과는 이 연구에 이용되었다. 공정복합재료는 고온에서 미세구조의 안정성이 층상간격의 증가 때문에, 경도는 성장속도의 증가 때문에 향상되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.19.2-19.2
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• 2009

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 그렇지만, 우리가 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽등의 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 다공질구조에 관한 연구가활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한응용이 전개되고 있다. 특히, 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스금속은 기존의 복잡한구조의 다공질금속보다 뛰어난 기계적 성질을 갖는다. 이러한 다공질금속은 일방향응고할 때 생성하는 과포화가스원자를 석출시켜 기공을 일방향으로 성장시킨다. 즉, 융점에서의 고상과 액상의 가스 용해도 차를 이용하는 것으로서 응고시에 고용할 수 없는 가스원자가 기공을 형성한다. 이와같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용이 기대된다. 본 강연에서는 방향성 다공질금속의 제조법, 특성 및 응용을 포함하여그 동안의 연구성과 및 앞으로의 과제 등을 소개하고자 한다.

• 한국결정학회지
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• 제14권2호
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• pp.62-66
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• 2003

VGF법을 사용하여 CuBr₂ dopant가 첨가된 Bi₂Te/sub 2.55/Se/sub 0.45/ 열전재료를 제조하였다. 이 방법을 사용하여 일방향으로 성장된 Bi₂Te/sub 2.55/Se/sub 0.45/ 잉곳의 제조가 가능하였으며 XRD 분석 결과 우선성장 방향이 (0 1 5)면임이 밝혀졌다. 본 실험을 통하여 제조한 열전재료의 Seebeck 계수와 전기전도도를 373∼523 K 범위에서 측정하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제17권2호
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• pp.188-194
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• 1997

The effects of solidification condition and vibration on structure refinement were investigated for unidirectionally solidified $Al-CuAl_2$ eutectic composites. Eutectic composites were unidirectionally solidified under vibration with different growth rates (R) and thermal gradient(G). The lamellar structure was varied according to growth condition (G/R ratio). For the structure refinement the effect of G/R was found out to be greater than that of vibration. The interlamellar spacing(${\lambda}$) in this materials was varied with the growth rates(R) with "${\lambda}^2R$=Constant" relationship.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권7호
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• pp.440-446
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• 2009

Co base superalloys have been widely used for the parts of gas turbine due to their excellent strength, thermal fatigue, oxidation resistance and weldability at high temperature. In this study, directional solidifications were carried out at various solidification rates, including $0.5{\sim}300{\mu}m/s$ in the Co base superalloy FSX-414. The cellular interface were formed at a low solidification rate, $1{\mu}m/s$, and the dendritic interface was found at higher solidification rates, $5{\sim}300{\mu}m/s$. As the spacing of dendrite structure decreased, the size and spacing of eutectics decreased. Dendrite arm spacing decreased with increasing solidification rates and temperature gradient. It was interesting to find the $M_{23}C_{6}$ eutectic microstructure formed between $\gamma$ dendrites. Composition analysis showed that Cr and W were segregated severely between the dendrites, which resulted in the formation of Cr-rich $M_{23}C_{6}$ and W-rich MC carbides.

• 한국재료학회지
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• 제11권9호
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• pp.721-726
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• 2001

Directional solidification experiments have been carried out at the solidification rates from 0.5 to 50$\mu\textrm{m}$/s in Mar M-247LC superalloy in which several important liquid properties were estimated by analyzing the interface stability and temperature gradient at the solid/liquid interface. The diffusion coefficient in the liquid was estimated by employing the constitutional supercooling criterion. The temperature gradients changed with solidification rates and latent heat of solidification. The thermal conductivities of solid and liquid could be estimated by heat flux balance at the solid liquid interface.