• 한국재료학회지
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• 제7권11호
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• pp.974-980
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• 1997

SiC$_{p}$/AI 합금 복합재료에 있어서 동적 및 정적파괴인성시험을 실시하고 파괴거동에 미치는 부하조건의 영향을 검토하였다. 동적파괴인성시험은 CAI시스템을 이용하여 1.5m/sec의 부하속도로 실시하였고, 정적파괴인성시험은 만능시험기를 이용하여 0.3 mm/min의 부하속도로 실시하였다. 또한 파괴과정을 명확히 해석하기 위하여 동적부하조건에 대해서는 stop block법을, 정적부하조건에 대해서는 복수시험편법을 이용하였다. 균열의 발생 및 성장은 부하조건에 의해 크게 영향을 받으며, 변위량에 대한 균열의 발생은 정적부하조건에서 더 빨리 일어나고, 균열의 성장은 동적부하조건에서 더 급격하다. 또한 부하조건은 파괴의 형태에도 크게 영향을 미치며, 동적부하조건하에서는 정적부하조건하에 비하여 균열이 입자부분(입자의 파단 또는 박리)을통과해 가는 경향이 크고 비교적 많은 편향을 반복해서 진행해 가지 때문에 파괴인성치도 크다.다.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.65.1-65.1
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• 2015

근지구 우주환경 예측을 위해서는 태양의 주기, 흑점, 그리고 코로나의 방출과 함께 Van Allen Belt에 붙잡힌 고에너지 입자의 상태 변화가 우주 환경의 예보를 위한 중요 요소가 된다. 이런 고에너지 입자를 측정하기 위해서는 Van Allen Belt를 통과하는 VAP 위성의 데이터를 살펴보는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서는 한국천문연구원에서 APL과 공동으로 VAP 위성의 실시간 데이터를 송수신하는 시스템을 구축하고, 그 실시간 데이터를 우주환경감시실에서 표출하여 Van Allen Belt의 변화를 바로 알아보는 과정을 기술 하였다. 이를 통해 데이터의 경향성을 바로 파악하여 특정 이벤트의 발생을 알아 낼 수 있을 뿐만아니라 과거의 데이터를 손쉽게 찾아볼 수 있었다. 별도의 프로그램을 개발하여 데이터의 표출 비교를 가능하게 함으로써 다른 위성의 데이터나 태양 이미지를 보지 않아도 자체 비교를 통해 이벤트의 발생을 찾아 볼 수 있게 되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.15-23
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• 2010

한강, 낙동강, 영산강, 금강의 하천 및 호소퇴적물을 대상으로 건식체질법, 습식체질법, 광산란법(PSA) 등의 입도분석법을 비교연구 하였다. 건식체질법의 경우 건조과정에서 발생하는 엉김현상에 의해 오차가 크게 발생하며 이러한 현상은 호소시료의 경우 두드러지게 나타났다. 습식체질법은 건식체질법에 비해 복잡하고 노동력이 보다 많이 필요하지만 정확한 분석이 가능하며 PSA의 경우에도 습식체질과 유사한 경향을 나타내었다. 엉김현상을 방지하기 위한 동결건조 및 과산화수소수에 의한 유기물의 산화/동결건조의 경우 엉김현상을 일부 개선할 수 있었으나 여전히 습식체질에 비하여 미세입자의 분율이 적게 나타났다. 입도별 중금속의 용출량 및 함유량이 조사되었으며 예상된 바와 같이 호소 및 하천시료 모두 미세입자에서 높은 농도의 중금속이 용출되었다. 퇴적물의 관리에 있어서 정확한 입도분석법의 사용과 미세입자에 대한 관리가 보다 중요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.169-169
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• 2015

유사 입자의 크기는 유사의 특성 및 그에 따른 거동 변화에 중요한 영향을 미친다. Stokes 침강 속도 모형에서 유사의 침강 속도에 가장 많은 영향을 주는 인자는 유사의 크기인 것 또한 확인된다. 유사 입자의 크기가 약 $60{\mu}m$보다 작은 유사들은 알갱이 사이의 점착력을 무시할 수 없다. 이로 인해 유사들은 응집 현상을 겪으며 입자 본래의 크기보다 크기가 큰 플럭을 형성하는 점착성 유사로 분류된다. 응집 현상이란, 흐름 내 점착성을 띠는 일차입자(Primary Particle)가 응집과 파괴를 반복하며 플럭을 형성하는 현상을 뜻한다. 입자 간의 충돌을 통해 응집이 진행되며 난류 전단으로 인해 형성된 플럭의 파괴가 발생한다. 많은 연구에서 점착성 유사의 충돌을 야기하는 가장 지배적인 원리는 난류라 알려져 있다. 이러한 응집 현상으로 인하여 플럭의 크기와 밀도는 지속적으로 변화를 겪으며 비점착성 유사와 다른 특징들을 보인다. 흐름에 존재하는 유사의 이동은 이송-확산 방정식을 통해 표현된다. 이송-확산 방정식은 시간 변화에 따른 농도의 변화를 입자의 침강과 난류 및 유사 자체의 특징에 의한 확산으로 해석한다. 침강속도로 대변되는 이송과 달리, 확산은 난류흐름 내에서 유사가 확산되는 정도를 정량화하기 위한 인자가 요구된다. 난류에 의한 유사의 확산은 유사 자체 특성에 따른 물질 확산에 비하여 매우 큰 값을 가지며, 이를 확산 계수로 개념화 한다. 확산계수는 와점성계수와 Schmidt 수(${\sigma}_c$)의 비로 정의된다. ${\sigma}_c$는 난류의 점성과 난류로 인한 부유과정에 의해 유사가 확산되는 정도를 나타낸다. 이에 따라 ${\sigma}_c$의 변화가 유사의 부유 및 침강거동에 많은 영향을 미칠 것이라 판단되나, 국내외에서 수행된 연구 동향에서는 ${\sigma}_c$를 0.5부터 1.0 사이의 상수를 적용하여 수행되었다. 이에 본 연구에서는 ${\sigma}_c$의 크기에 따라 달라지는 유사의 부유 및 침강 변화에 의한 총 부유량을 살펴보고자 한다. 유사의 점착성을 고려할 수 있는 1DV 수치 모형을 이용하여 비점착성 유사와 점착성 유사를 대상으로 수치연구를 수행하며, 유사의 크기 및 ${\sigma}_c$의 변화에 따른 총 부유량 경향을 살펴본다. 그 결과, 점착성 유사는 ${\sigma}_c$의 증가에 따라서 유사의 총 부유량이 증가하는 현상이 나타난 반면 비점착성 유사는 ${\sigma}_c$의 증가에 따라 유사의 총 부유량이 감소하는 경향이 나타났다. 그러나 크기가 아주 작은 비점착성 유사를 대상으로 수치 연구를 수행한 결과, ??에 따른 총 부유량의 경향은 유사의 점착성에서 기인하는 것이 아닌 입자의 크기로부터 야기되는 특성이라는 결론이 도출되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.480-485
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• 2020

Onsager 이론으로 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용하여 전도성 입자로 제조된 전기유변(Electrorheological, ER) 액체의 전기유변 현상에 대한 전산 모사를 수행하였다. 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용한 전산 모사는 전도성 입자로 제조된 전기유변 액체의 특성인 비제곱 전기유변 현상(Δτ∝Eⁿ, n≈1.5)을 확인하였다. 전단 흐름에서 전단응력이 정상상태에 도달하는 시점은 전기장 하에서 생성된 사슬 모양 구조가 전단 흐름에 의해 깨짐과 재생성이 정상상태에 도달하는 지점으로 나타났다. 또한, 전단 속도의 증가에 따라 전단응력이 최솟값을 보이는 전도성 입자를 기반으로 한 전기유변 액체의 현상도 관찰하였으며, 이것은 입자의 사슬 모양 구조가 무작위 배열로 바뀌는 순간에 발생하는 것임을 관찰하였다. 입자의 부피 분율 ϕ가 증가에 따라 전단응력은 증가하다가 일정해지는 경향도 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.253-260
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• 2015

클린룸 내부에서 발생한 오염은 복잡한 공정과 여러 가지 장비에 의해서 더욱 더 복잡한 형태를 나타내며, 다양한 오염 형태로 나타나게 된다. 이러한 경향으로 인해서 클린룸 내부에서 발생한 오염입자를 생산공정에 영향을 주지 않으면서 경제적이고 효율적으로 제어하기 위해서, 오염입자 분포에 대한 상세한 해석이 요구된다. 따라서 이러한 오염제어의 목적으로 오염원 추정법이 개발되었다. 본 논문에서는 기여도를 추정하기 위한 계산 가속화 방법으로 영역분할법을 제안하였다. 이 결과로부터 각 오염원의 오염 발생량을 정량적으로 예측할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.321-336
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• 2012

암반 절리면과 같이 입자와 연속체 평면의 접촉면에서의 전단거동은 전체 구조물의 거동을 지배할 수 있다. 암반설계의 효율을 높이기 위해서는 입자와 연속체 평면의 접촉면 전단거동 메커니즘에 대한 기초적인 이해와 접촉면 전단강도를 정확하게 산정하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 연속체 평면의 표면 파쇄가 미치는 영향을 알아보기 위하여 개별요소법 수치해석 프로그램인 $PFC^{2D}$를 사용하였다. 표면 거칠기는 매끄러운 평면, 중간 거칠기 평면, 거친 평면의 세 가지로 구분하였다. 입자의 형상은 원형의 one ball 모델과 삼각형 형상의 3 ball 모델로 구성하였다. 평면은 파쇄가 불가능한 경계요소 연속체 모델과 파쇄가 가능한 입자요소 연속체 모델로 각각 구성하였다. 수치해석 결과, 입자요소 모델의 결합강도가 작을수록 파쇄가 빨리 발생하여 큰 결합강도를 가진 연속체 모델보다 작은 접촉면 전단강도를 보였다. 돌출부의 파쇄가 발생한 후, 접촉면 전단강도는 수렴하는 경향을 보이며, 결합강도가 클수록 돌출부의 파쇄가 적게 발생하였다. 또한 경계요소 연속체 모델이 입자요소 연속체 모델보다 큰 접촉면 마찰각을 나타냈고, 모든 입자 모델에서 연속체의 표면 거칠기가 거칠수록 큰 접촉면 마찰각이 나타났다. 이러한 결과로부터 연속체 평면의 거칠기 및 평면 파쇄가 입자와 평면의 접촉면 전단거동 특성에 미치는 영향을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.505-511
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• 2006

물을 반응매체로 하고 카본블랙을 함유하는 폴리스티렌 복합체를 현탁중합법을 이용하여 입자형태로의 합성을 시도하였다. 안정제로는 소수성 실리카를, 개시제로는 지용성 안정제인 azobisisobutyronitrile (AIBN)을 선택하였다. 반응은 $75^{\circ}C$로 고정하였다. 안정제의 농도를 물에 대하여 $0.17{\sim}3.33wt%$까지 변화시킨 결과 1.67 wt%에서 최소 평균입경인 $7.96{\mu}m$의 입자가 형성되었다. 가교제인 divinylbenzene(DVB)은 단량체에 대하여 $0.1{\sim}1.0wt%$까지 변화시킨 결과 가교제의 농도가 증가함에 따라 입자간의 응집이 발생하며 평균입경이 크게 증가하였다. 카본블랙의 농도가 단량체에 대하여 1.0 wt%에서는 단량체만으로 구하여진 입자의 입경에 비하여 평균입경이 큰 폭으로 증가하였다. 이는 혼합물이 분산에 필요한 최소점도에 미치지 못하며 균일한 분산이 이루어지지 못한 결과 발생한 것으로 사료된다. 단량체 대비 3.0 wt% 카본블랙 혼합물의 경우에는 혼합물의 점도 증가로 인한 분산의 향상으로 평균입경이 감소하였다. 이 두 농도의 경우 중합반응 이전의 혼합물의 예비입자 및 중합반응 후의 고분자복합체 입자의 입경은 유사한 경향을 나타내었다. 카본블랙의 농도가 단량체 대비 5.0 및 7.5 wt%에서는 혼합물의 점도가 큰 폭으로 상승하고 그 결과 균일한 분산이 이루어지며 예비입자의 평균입경은 감소하였으나, 중합반응 과정에서 입자응집 현상이 발생하며 고분자 복합체의 평균입경은 다시 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.303-303
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• 2013

표면에 부착된 나노/마이크로 입자는 다양한 분야에서 오염물질로 작용한다. 특히 형상이 미세하고 공정 단계가 복잡한 반도체 및 디스플레이 등의 전자 소자 공정에서 미치는 영향이 크다. 따라서 입자상 오염물질의 제거에 관하여 상용화된 습식 세정 방법이 다양하게 존재하지만 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 문제점이 있어 새로운 세정 방법이 요구된다. 이에 건식 세정 방법, 그 중에서도 입자의 충돌을 통해 제거하는 방법인 에어로졸 세정, 필렛 세정 등이 개발되었으나 마이크로 크기로 생성되는 입자로 인하여 형상의 손상이 크다. 따라서 본 연구에서는 나노 단위로 기체/고체 혼합물만 생성하여 세정하는 가스 클러스터 세정 방법을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 정의 및 제어하기 위하여 생성되는 클러스터 특성에 관하여 이론적, 수치 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저, $CO_2$의 물리적 특성 및 이를 이용한 특정 크기 오염 물질을 제거하는데 요구되는 임계 클러스터 크기 계산을 이론적으로 구하였다. 이는 오염물질의 부착력과 클러스터의 운동량 전달에 의한 제거력의 비교를 통해 이루어졌다. 두 번째로 클러스터 크기분포를 수치 해석적으로 예측하기 위하여 각 조건에 대하여 유동해석을 수행하고 이를 통해 구해진 노즐 내 기체의 냉각 속도를 GDE (General Dynamic Equation) 계산에 대입하여 구하였다. 마지막으로 PBMS(Particle Beam Mass Spectrometer)를 이용하여 실험적으로 클러스터 크기분포를 각 조건에 대하여 구할 수 있었다. 또한 크기 분포 경향에 대한 간접적 확인을 위하여 포토레지스트가 코팅된 웨이퍼에 클러스터의 충격으로 생성된 크레이터 크기의 경향을 분석하였다. 이와 같은 방법에 의하여 생성되는 클러스터는 노즐의 유량 증가, 온도 상승에 각각 비례하여 작아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권1호
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• pp.61-67
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• 2001

비대칭 펄스 직류 반응성 스퍼터링을 이용하여 상온에서 Si(100) 기판 위에 AlN 박막을 증착하였다. 100 kHz에서 200 kHz까지 펄스 주파수의 변화 및 70%에서 90%까지 duty cycle의 변화에 따른 아크 발생과 AlN 박막의 결정성 그리고 미세 조직을 관찰하였다. Duty cycle에서 양의 펄스 유지 시간이 증가함에 따라 증착 중에 아크 발생 빈도가 현저히 감소하였고 AlN 박막의 입자 크기와 결정상의 c축 배향성이 증가하였다. 반면에 펄스 주파수 변화에 따른 아크 발생은 일정한 경향을 나타내지 않았지만 전반적으로 많은 아크가 발생했다. 아크 발생 빈도가 늘어남에 따라 c축 배향성이 감소하였다. 양의 펄스 유지 시간과 펄스 주파수가 감소함에 따라 박막의 증착 속도는 증가하였으며 440$\AA$/min의 높은 증착 속도를 나타냈다.