• 한국재료학회지
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• 제27권8호
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• pp.431-437
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• 2017

This study investigated the surface pit corrosion of SS420J2 stainless steel accompanied by intergranular crack. To reveal the causes of surface pits and cracks, OM, SEM, and TEM analyses of the microstructures of the utilized SS420J2 were performed, as was simulated heat treatment. The intergranular cracks were found to have been induced by a grain boundary carbide of $(Cr,Fe)_{23}C_6$, which was identified by SEM/EDS and TEM diffraction analyses. The mechanism of grain boundary sensitization occurred at the position of the carbide, followed by its occurrence at the Cr depleted zone. The grain boundary carbide of $(Cr,Fe)_{23}C_6$ type precipitated during air cooling condition after a $1038^{\circ}C$ solid solution treatment. The carbide precipitate formation also accelerated at the band structure formed by cold working. Therefore, using manufacturing processes of cooling and cold working, it is difficult to protect SS420J2 stainless steel against surface pit corrosion. Several counter plans to fight pit corrosion by sensitization were suggested, involving alloying and manufacturing processes.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.283.2-283.2
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• 2016

최근 ZnO는 무독성, 저가격, 수소 플라즈마에 대한 내구성 및 열적 안정성 등의 활발히 연구되고 있으며, III족 원소(Al, Ga, In) 불순물을 도핑하여 전기적 성질의 열적 불안정성을 해결하고 전기적 성질을 향상 시키고 또한 밴드갭 에너지가 3.3 eV 이상으로 증가하여 가시광선 영역에서 광투과율이 높은 투명도 전성 재료를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 RF Magnetron Sputtering을 이용하여 내열성과 광학적 측면에서 우수한 성능을 가지는 PES 기판에 표면 에너지를 높이고 치밀한 구조의 박막을 증착하기 위해서 $O_2$ 플라즈마 처리를 하여 ZnO계 투명 전도막을 제작함으로써 투명전극에서 요구하는 $10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$ 이하의 낮은 비저항과 80% 이상의 광투과율을 가지는 방안에 대하여 연구하였다. PES 기판 위에 고밀도 $O_2$ 플라즈마를 이용하여 전 처리를 실시한 후 4인치의 Al-doped ZnO(ZnO 98 wt% : $Al_2O_3$ 2 wt%), AZO의 타겟을 이용하여 상온에서 RF Magnetron Sputtering 법으로 AZO 박막을 증착하였다. PES 기판상의 AZO 박막 두께가(100~400nm) 증가함에 따라 캐리어 농도와 홀 이동도가 점차 증가하는 경향을 보였다. 이는 박막 두께가 증가할수록 면저항과 비저항은 감소하며 결정립 크기가 커지고 결정입계에서 산란이 줄어들기 때문에 전기적 특성이 개선된 것으로 판단된다. 고밀도 $O_2$ 플라즈마 표면처리 시간이 증가함에 따라 플라스틱 기판의 결합에너지와 부착력이 증가하여 AZO 박막의 결정립 크기를 증가시키며, 접촉각은 감소하였다. 또한 급속열처리 온도가 증가함에 따라 전기적 특성과 광학적 특성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 제작된 AZO 박막은 급속열처리 시간 10분에서 온도 $200^{\circ}C$일 때, 캐리어 농도 $2.32{\times}10^{21}cm^{-3}$, 홀 이동도 $4.3cm^{-2}/V$로 가장 높은 것을 확인할 수 있었고, 가장 낮은 비저항 $1.07{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$과 가시광 영역(300 nm ~ 1100 nm)에서의 AZO 박막의 광 투과율은 약 86%를 얻을 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.377-383
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• 2016

페라이트기 11Cr 저탄소강의 자기적 특성에 대한 고온 장시간 시효열화의 영향에 대해서 연구하였다. 장시간 시효시간이 증가함에 따라서 자기이력곡선으로부터 구한 보자력, 자기이력손실은 감소하였고 이들은 시효시간에 대해 2차 지수함수 관계를 나타내었다. 비커스 경도 역시 시효시간의 증가에 따라서 감소하여 기계적 물성의 연화를 나타내었다. 미세조직적 분석으로 주사전자현미경, 후방산란전자 및 X-선 회절시험을 수행하였다. 입계에서는 $Cr_{23}C_6$ 석출물의 급격한 성장과 입내의 래스 경계부에서 Laves ($Fe_2W$)상이 발달하였다. 조대한 석출물들로 인해 장시간 시효열화에 따라서 고용원소의 고갈과 래스 하부조직이 소멸되었다. 이는 자기적 물성과 기계적 물성의 연화현상과 밀접한 관련을 갖게 된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.12-24
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• 1995

최근에 국내 화력발전설비도 사용 기간이 30년을 넘게 됨에 따라, 고온설비의 경년열화도 평가 및 수명예측 기술에 대한 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 l965년부터 사용되어 노 후된 영월화력발전소 2호기의 주증기 파이프를 대상으로 실시한 열화도 및 수명평가 결과를 보고하였다. 주증기관의 취약부인 맞대기 용접부, 지류 용접부, Y부 및 T부 등의 용접부에 대해 표면복제법, 경도측정법을 사용하여 수명평가를 실시하였으며, 비파괴 검사에 의해 균열이 탐지된 경우에는 수명평가 컴퓨터 코드를 사용하여 균열성장에 의한 잔여수명을 계산하였다. 또한 파이프 모재의 잔여 수명은 해석적 방법에 의해 정량적으로 잔여수명을 계산한 후, 외경 패출량 측정, 입계부식법 등에 의해 재질 열화도를 정성적으로 평가하였다. 본 논문에서 사용한 기법 이외의 방법을 사용하여 수명평가 정확도를 개선하는 방향에 대한 의견도 제시하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.356-360
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• 2001

다음극 DC PACVD법에서 합성된 직경 80 mm, 두께 900 $\mu\textrm{m}$ ~ 950 $\mu\textrm{m}$의 자유막 다이아몬드웨이퍼의 특성을 분석하였다. 광투과현미경으로 결함의 분포를 관찰하고, Raman 및 IR 장치로 결정성을 분석하였다. 결함은 결정입계 부위에서 많이 관찰되었다. 또한 하나의 결정립에서 (111)면이 (100)면에 비해 상대적으로 많은 결함을 함유하였다. Raman 다이아몬드 peak의 FWHM 및 10.6 $\mu\textrm{m}$ 파장에서의 IR 투과도는 각각 4.6 $\textrm{cm}^{-1}$ /~5.3 $\textrm{cm}^{-1}$및 51.7% ~ 61.9%로, 두 값의 웨이퍼 내에서 균일성은 $\pm$7% 및 $\pm$9%이었다. 다이아몬드 웨이퍼의 결정성은 가운데에서 가장자리로 갈수록 저하되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제3권3호
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• pp.129-140
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• 1971

3.25% 규소를 함유하는 규소강을 융해·합금하고 압연·열처리하여 연질 자심재료로서 응용범위가 넓은 방향성 규소강판을 제조·실험했다. 이 연구에서는 잉고트 중의 망간 및 유황함량, 탄화물 석출과 유관한 열간압연 직후의 열처리조건, 2차 냉간 압연율 등이 2차 재결정 및 집합조직에 미치는 영향을 다루었다. 그 중에서도 특히 2차 냉간 압연율이 2차 재결정과 관련한 각종 활성화 에너지와 집합조직에 미치는 영향을 중점적으로 구명하였다. 2차 냉간 압연율이 10%인 시편은 응력 병형의 도입으로 인한 결정입계 이동으로 결정립성장 만이 관찰되었으며 핵생성을 동반한 2차 재결정은 일어나지 않았다. 2차 냉간 압연율이 30%인 시편에서는 2차 재결정을 위한 핵생성만 있었으며 2차 재결정이 완전히는 일어나지 않았다. 이 실험 조건하에서 50%의 2차 냉간압연율이 2차 재결정을 일으키기에 최적 냉간 압연율이며 가장 높은 직접도를 얻을 수 있는 압연율이었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권11호
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• pp.888-892
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• 1992

The chemically induced grain-boundary migration has been studied in MgAl2O4 spinel under ZnO atmosphere. MgAl2O4 compacts been prepared by sintering powder mixture of Al2O3 and MgO at 1$600^{\circ}C$ for 60 h in air. The sintered MgAl2O4 has been heat-treated at 150$0^{\circ}C$ in a ZnO atmosphere. During the heat-treatment grain boundaries have become curved or faceted, and the total area of grain boundaries have increased. In the migrated region, the ZnO content is higher by 6 wt% than that in other regions, indicating that the migration was induced by addition of ZnO. In some shrinking grains, the faceted planes of different grain boundaries for the same grain are parallel to each other. This result provide an experimental support for the coherency strain energy in diffusion layer of the shrinking grain as being the major driving force. Calculated coherency strain energy of MgAl2O4 shows the maximum at {111} planes and the minimum at {100} planes. Although the minimum surface energy is at {111} planes, the faceted moving boundaries are expected to be {100} planes because of lowest driving force for the grain-boundary migration.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권12호
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• pp.900-906
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• 2004

현재까지 개발되어 온 고체산화물 연료전지는 전해질로 사용되는 산소이온전도성 산화물의 저온에서의 낮은 전도도로 인해 그 사용영역이 제한되어 왔으며, 기판재료가 연료가스 확산층으로 사용되어야 한다는 점 때문에 저온작동을 위한 박막화 역시 명확한 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점은 고도의 평활도를 갖는 균일한 나노기공성 기판재를 도입함으로써 해결될 수 있으며, 본 연구에서는 나노기공성 기판에 비정질 금속박막을 증착/산화하는 방안을 제시한다. 초박막형 성공정으로서, 산화 후 산소이온전도성 산화물을 구성하는 합금 타겟을 장착한 DC-magnetron sputter를 사용하여 $20{\sim}200nm$의 기공크기를 갖는 나노기공성 양극산화 알루미나 기판에 비정질 금속합금막을 형성하여 산화/열처리 과정을 거쳐 초박막 산화물 전해질의 제조공정을 실현하였다. 얻어진 박막의 가스투과특성, 입자/입계의 관찰, 상전이에 따른 결정구조/미세구조변화를 관찰하여 초박막 증착 및 전해질의 나노구조제어에 필요한 제반 기본물성데이터를 확보하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권3호
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• pp.281-288
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• 1997

유전율이 높고 온도안정성이 우수하다고 알려져 있는 40Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-30PbTiO3-30Pb(Mg1/2W1/2)O3계 세라믹스에 소결온도를 낮추기 위하여 저온에서 액상을 형성하는 91PbO-9WO3를 과잉첨가하여 소결성, 미세구조 및 유전성의 변화에 대하여 조사하였다. 91PbO-9WO3의 첨가량이 증가함에 따라 소결온도가 저하하였으며 6 mol%첨가시는 875$^{\circ}C$에서 소결이 가능하였다. 유전율은 기본조성에서 16,400이었고, 첨가제가 1 mol% 과잉첨가된 경우 18,500으로 최대값을 나타냈으며 이후 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 첨가제의 첨가량이 2~4mol%인 시편의 온도에 따른 유전율 변화곡선에서 double peak maxima가 나타났으나, 첨가량이 5 mol% 이상인 시편에서는 입계에 텅스텐을 많이 포함하고 있는 결정상이 생성되었고 double peak maxima는 나타나지 않았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.707-712
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• 2012

본 연구에서는 Ti-6Al-4V 합금에 대한 초고주기 피로시험 연구를 통하여 사이클에 따른 파단면 관찰결과 2가지 타입으로 명확히 구분되는 것을 확인할 수 있었다. 첫번째로 106사이클 범위에서 확인할 수 있는 것은 표면부에서 피로크랙 사이트가 시작된 전형적인 피로 파단면이다. 두번째는 107~109사이클에서는 확연히 다른 피로파단 양상으로, 표면으로부터 $500{\mu}m$ 내부에서 피로크랙 사이트가 시작되어 크게 박리되어 나간 형상으로, 크랙 사이트 주변을 관찰한 결과 미세한 마이크로 크랙들이 입계파괴 양상으로 형성되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 이에 내부 크랙 사이트 피로거동에 대한 연구결과와 본 시험에서 사용된 초음파피로시험기술의 이론 및 적용사례를 소개하고 현재 활발히 진행중인 연구동향을 밝히고자 한다.