일반적으로 비파괴 검사용 초음파 탐촉자는 PZT를 이용한 압전소자가 많이 이용되어 왔다. 최근 압전특성이 PZT보다 크게 뛰어난 PMN-PT 압전 단결정 재료가 개발되어 초음파를 이용한 비파괴 평가 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있다. 본 연구는 PMN-PT를 이용하여 발전설비 고감쇠 재료의 비파괴 평가에 적합한 초음파 탐촉자를 개발하기 위하여 수행되었다. KLM 모델을 이용하여 초음파 탐촉자의 특성을 시뮬레이션 하였으며 이를 기반으로 하여 중심주파수 1 및 2.25 MHz PMN-PT 종파용 초음파 탐촉자를 제작하여 상용 초음파 탐촉자와 그 성능을 비교하였다.
Titanium/aluminum/stainless steel(Ti/Al/STS) clad materials have received much attention due to their high specific strength and corrosion-resisting properties. However, it is difficult to fabricate these materials, because titanium oxide is easily formed on the titanium surface during heat treatment. The aim of the present study is to derive optimized cladding conditions and thereupon obtain the stable quality of Ti/Al/STS clad materials. Ti sheets were prepared with and without pre-heat treatment and Ti/Al/STS clad materials were then fabricated by cold rolling and a post-heat treatment process. Microstructure of the Ti/Al and STS/Al interfaces was observed using a Scanning Electron Microscope(SEM) and an Energy Dispersed X-ray Analyser(EDX) in order to investigate the effects of Ti pre-heat treatment on the bond properties of Ti/Al/STS clad materials. Diffusion bonding was observed at both the Ti/Al and STS/Al interfaces. The bonding force of the clad material with non-heat treated Ti was higher than that with pre-heat treated Ti before the cladding process. The bonding force decreased rapidly beyond $400^{\circ}C$, because the formed Ti oxide inhibited the joining process between Ti and Al. Bonding forces of STS/Al were lower than those of Ti/Al, because brittle $Fe_3Al$, $Al_3Fe$ intermetallic compounds were formed at the interface of STS/Al during the cladding process. In addition, delamination of the clad material with pre-heat treated Ti was observed at the Ti/Al interface after a cupping test.
복합재료의 제조에 있어서 분산은 매우 중요한 요소 중 하나이다. 복합재료의 제조 시 matrix 용재에 강화재를 보다 잘 분산하기 위하여 용매를 사용하는데 용매에 따라 분산도가 달라지기 때문에 어떠한 용매가 분산에 용이할지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 솔벤트 용매(DMF, NMP, Ethylene glycol, Acetone, DI water)에 대해 나노 필러인 산화 그래핀(Graphene oxide)의 용매에 따른 GO의 분산거동과 용해도 분석을 통해 분산에 유리한 용매를 파악하고자 하였다. 그 결과 UV-Vis spectroscopy 흡광도 측정을 통해 DMF와 Ethylene glycol이 가장 좋은 분산성을 가짐을 알 수 있는 반면 DI water는 가장 낮은 분산성을 보임을 알 수 있었다. 또한 표면장력과 시간에 따른 분산 육안 관측을 통해 DI water, Ethylene glycol, NMP, DMF, Acetone 순으로 분산성이 우수한 것을 알 수 있었는데 이는 Hansen solubility parameter 값과 일치하는 경향임을 확인할 수 있었다.
$KTP(KTiOPO_4)$ 단결정을 KOH 용액 중에서 수열적으로 육성하였다. 그리고 육성결 정에 대하여 물성 및 Raman spectra를 조사하였다. KTP 단결정의 육서에 있어 KOH와 KF용 액이 효과적인 수열용매이었다. 본 연구에서는 $500^{\circ}C$의 9몰 KOH 용액 중에서 수열육성시킨 KTP 단결정을 갖고 물성조사를 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 즉, 격자정수: a = 1.281 nm, c=1.058nm, 밀도: $2.94 g/cm^3$, Vickers 경도: $562kg/cm^2$, 굴절율: $n_e=1.740$, $n_e= 1.747.$이었다. 그리고 수열 육성 KTP 단결정의 Raman spectra를 상온, 상압하에서 조사한 결과 $A_1$ mode는 고온 용액법의 KTP 단결정과 동일 하였으나 $B_2$ mode의 거동은 약간 다르게 관측되었다.
본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 현장적용성 평가를 위해 실내모형실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 실내모형실험은 교통하중을 모사한 정하중을 이용하였고, 현장에서의 시공과정을 고려하여 터파기, 베딩재시공 및 관부설, 유동성뒤채움재 타설 및 양생, 교통하중재하 순으로 평가하였다. 모형실험에는 관의 내공변위측정계, 토압계, 변형률게이지, LFWD등이 적용되었다. 유동성뒤채움재를 타설하는 시공과정중 관에서 발생한 최대 수직 및 수평변위는 0.83% 및 1.09%로 측정되었다. 양생 후 교통하중 재하시 최대수직 및 수평변위는 2.54 mm 및 3.15 mm이다. 하중제거시 회복되는 수직 및 수평 변형량은 0.603 mm 및 0.676 mm이다. 측정된 수평 및 수직토압으로부터 토압경감효과가 큼을 알 수 있었다. 모형실험에 이용된 재료물성을 이용하여 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 다양한 유동성뒤채움재 시공시 PVC관에서 발생하는 변위, 토압, 변형률 등을 평가하였다.
건축물에서 사용되는 에너지를 줄이기 위하여 다양한 연구 및 정책이 진행되고 있으나 건축물에서 구조재 및 실내 외 마감재로 폭넓게 사용되는 목재의 열적 특성에 관한 연구는 미미한 실정이다. 이에 따라, 본 연구는 목질재료와 비 목질재료의 전열성능을 분석하기 위하여 목질재료가 주로 이용되는 주거용 건축물을 대상으로 열성능이 취약한(열교 발생) 부위를 선정하고, 각 부위별로 구조재와 마감재의 구성에 따라 총 16 Case에 대해 전열성능 분석을 실시하였다. 전열 해석 시뮬레이션 도구는 ISO 10211의 계산 방법을 따르는 Physibel Trisco를 이용하였다. 해석 부위의 모델링 역시 ISO 10211에서 제시된 기준에 의해 실시하였으며, 경계 온도 조건은 에너지절약설계기준에 따라 실내온도 $20^{\circ}C$, 실외온도 $-11.3^{\circ}C$(서울 기준)로 설정하였다. 구조는 콘크리트구조와 비 목질재료마감, 콘크리트구조와 목질재료마감 그리고 목구조에 목질재료마감의 경우에 따라 구분하였다. 부위는 벽체, 지붕, 층간바닥 및 최하층 바닥 등으로 구분하여 시뮬레이션을 진행하였다. 결과로서, 콘크리트구조의 경우 형상적 원인에 의해, 목구조의 경우 형상적인 원인에 재료적 원인이 더해져 다발적으로 열교가 발생함을 확인할 수 있었다. 추가적으로 콘크리트구조에서는 단열재의 불연속 부위에서 구조적인 열교가 발생하고 목구조에서는 구조적인 열교와 이질재료의 적용 부위에서 재료적 원인에 의한 열교가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 콘크리트 구조에 목질 실내마감재를 적용하였을 경우에는 벽체의 선형 열관류율 값이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
Lead titanate박막을 $Pt/Ti/SiO_{2}/Si(Pt/Ti기판)와\;Pt/Ta/SiO_{2}/SiO_{2}$Si(Pt/Ta 기판) 위에서 전자 사이크로트론 공명플라즈마 화학증착법(ECR PECVD)으로 증착하였다. 증착온도, 산소유입량, MO source유입비등의 증착변수에 따른 lead titanate박막의 조성과 미세구조를 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), X선 회절법(XRD)으로 조사하였다. 산소유입량이 적을 경우,Tisource와 Pb source의 산소화의 반응성 차이 때문에 Pb 농도가 부족한 화학양론비가 잘 맞는 박막이 증착되었다. Pt/ti기판은 lead titanate박막증착도중 기판의 Ti층과 Pt층의 확산으로 기판변형이 발생하는 반면, Pt/Ta기판은 기판변형이 일어나지 않았다. Pt/Ta기판에서 페롭스카이트 화학양론비를 갖는 매우 평탄한 lead titanate박막을 증착 하였는데, 산소유입량이 lead titanate박막의 결정성을 크게 지배하였다.
ZnO:Al transparent conductive films for solar cells were deposited on the glass substrates at room temperature by facing target sputtering (FTS) method. The sputtering targets were 100 mm diameter disks of 2w.t..%. AZO and Zn metal. ZnO:Al thin films were deposited as a function film thickness. A base pressure was $2{\times}10^{-6}$torr, and a working pressure was 1mTorr. The properties of thin films on the structural, electrical and optical properties of the deposited films were investigated using a four-point probe (Chang-min), an X-ray diffraction (Rigaku), a Hall Effect measurement (Ecopia), an UV/VIS spectrometer (HP) and a $\alpha$-step (Tencor). The lowest resistivity of film was $5.67{\times}10^{-4}[{\Omega}-cm]$ at 500nm. The average transmittance of over 80% was seen in the visible range.
Nanocomposites of gold nanoparticles and multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were prepared by electrostatic interaction. Gold nanopartic1es were stabilized by polyvinylpyrrolidone (PVP), sodium dodecyl sulfate (SDS) and poly(sodium-4-styrenesulfonate) (PSS) in aqueous medium, and MWNTs were modified by poly(diallyldimethylammonium)chloride (PDDA) in water. The as-perpared Au-MWNT nanocomposites were structurally and electrically characterized by transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), UV/Vis spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and cyclo voltammetry (CV). UV/Vis spectra of Au-MWNT nanocomposites showed the characteristic surface plasmon bands in the range of ~515nm, depending on the stabilizers. There is only slight change on the band shape with variation of stabilizing agents for gold nanoparticles. Through FE-SEM and TEM images, the distribution of gold, nanoparticles on the sidewalls of MWNTs was deliberately investigated on Au-MWNT nanocomposites treated with different stabilizers. XPS and CV showed redistribution of electron densities and changes in the binding energy states of nanopartic1es in nanocomposite respectively.
The NO$_2$ gas-deteotion characteristics were investigated using the functional organic Langmuir-Blodgett(LB) files of Dilithium phthalocyanines(Li$_2$Pc). The optimum conditions for a film deposition were obtained through a study of $\pi$-A isotherms, and the deposited film status was confirmed by the ellipsometry measurements. A propel number of layers for the gas-detection was proved to be 9 layers from a measurement of a measurement of change in the electrical conductivities when the films were exposed to the 200 ppm of the NO$_2$ gases. A response time, recovery time, and reproducibility were also studied. A proper temperature which was able to activate gas interaction between NO$_2$ gases and Li$_2$Pc LB films was around 150$^{\circ}C$ judging from the electrical conductivities in a temperature range of 20 to 200$^{\circ}C$. It was found that at 150\ulcorner there are increments of electrical conductivities by 65 tines, 30 seconds of response time and 60 seconds of recovery tine when the filmswere exposed to the gasses.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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