• Journal of Conservation Science
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• v.33 no.3
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• pp.203-214
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• 2017

This study evaluated the degradation characteristics of FRP by ultraviolet (UV) rays and applied a UV-resistant coating to prevent the degradation of the surface of these sculptures. As a result of the degradation caused by UV rays, there were slight changes in the FRP surface and contact angle. The chromaticity sharply increased in the early phase of degradation. After applying the coating to the FRP, no significant surface changes were observed. However, it had lower changes in color as compared to the uncoated specimen, so it was verified that the control of discoloration could be possible. Some changes in the gloss and contact angle were observed depending on the extent of degradation, but the UV coating agent remained relatively stable. Analysis of the infrared light spectrum showed that there were almost no chemical changes, and it could be concluded that the coating treatment prevented degradation for a certain period. This study investigated the degradation of FRP used as materials in artwork exposed to UV rays, and it was found that there was a delay in the onset of degradation in the FRP with the UV-resistant coating when compared to the uncoated FRP.

• Economic and Environmental Geology
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• v.42 no.3
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• pp.261-272
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• 2009

An experimental study of the accelerated weathering was performed to investigate the variations of physicomechanical properties of deteriorated rocks due to freeze-thaw weathering for the Jurassic granite specimens from Wonju, Gangwon-do. Each complete cycle of freeze and thaw was lasted 24 hours, comprising 2 hours saturating in vacuum chamber, 8 hours freezing at -20$\pm1^{\circ}C$ and 14 hours thawing at room temperature. Freeze-thaw cycles were implemented with measuring the index physical properties as well as geometries of microfractures. The seismic velocity was found to decrease with increasing freeze-thaw cycles. On the other hand, absorption tends to increase with freeze-thaw cycles. In the end, it was concluded that variations of the index properties of deteriorated specimen depend on its initial properties and flaws in rock. The size and density of the traces of the microfracture on slab specimen were changed continuously with increasing freeze-thaw weathering. The results obtained in this study show that the box fractal dimension($D_B$) has the strong capability of quantifying the combined effect of size and density of the microfractures.

• Tunnel and Underground Space
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• v.19 no.2
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• pp.146-157
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• 2009

An experimental study of accelerated weathering on mudstone sample specimens from Haman, Gyeongnam was performed to investigate the variations of physico-mechanical properties of deteriorated rocks due to freeze-thaw weathering. Each complete cycle of freeze and thaw lasted 24 hours, comprising 2 hours of saturating in vacuum chamber, 8 hours of freezing at $-16{\pm}1^{\circ}C$ and 14 hours of thawing at room temperature. Total of 55 cycles of freeze-thaw were completed with measuring the index properties as well as geometries of microfractures. The measured specific gravity and P-wave velocity found to decrease with increasing freeze-thaw cycles. On the other hand, absorption ratio and effective porosity were continuously increased with increasing freeze-thaw cycles. It was found that the index properties of deteriorated sample specimen depend on its initial properties and flaws in rock. The size and density of the traces of the microfracture on slab specimen exhibited abrupt changes after 30 cycles of freeze-thaw weathering. The results obtained in this study show that the box fractal dimension($D_B$) given in this paper has the strong capability of quantifying the size and density of the microfracture.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.49-49
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• 2009

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 최근 무공해 연료로 각광받고 있는 액화천연가스 (LNG)의 수요가 급증함에 따라 LNG 저장탱크 소재로 널리 사용되고 있는 9% Ni강의 수요 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 9% Ni 강은 극저온용 소재로 용접부의 저온인성 ($-196^{\circ}C$)이 가장 중요하기 때문에 저온인성을 확보하고자 Inconel 계나 Hastelloy계 등의 니켈 기 합금을 용접재료로 사용하고 있으나 이러한 용접재료는 가격이 매우 고가이며 또한 용접 후 용접부의 강도가 낮다는 문제가 제기되고 있다. 또한 LNG 탱크 제작시 사용되는 용접법은 GTAW, SAW 및 SMAW 이지만 국내에서는 주로 SMAW에 의존하고 있는 실정인 관계로 보다 더 경제적인 용접 프로세스의 적용 가능성이 검토되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 4mm의 9% Ni 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전 속도 및 접합 속도를 고정한 상태에서 접합을 실시 하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$로 제작된 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도, 인장 강도 및 저은 충격 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.27 no.1
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• pp.30-36
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• 1999

This paper describes the relationship between the bending strength properties of sloped finger-jointed woods and the acoustic emissions (AEs) generated during the test. Pinus densiflora pieces were cut in sloped-finger types and glued with four kinds of adhesives (polyvinyl acetate, polyvinyl-aeryl, oilic urethane and resorcinol-phenol resin). The results were as follows: The lower the bending strength(load) was, the earlier the generation time of AE event count got and the higher the increasing rate of AE event count became in the sloped finger-jointed specimens bonded with polyvinyl acetate and oilic urethane resin adhesives. Therefore, the slope from load-AE cumulative event count curve was very steep. The AE event count for resorcinol-phenol resin adhesive obtained even from low load level was abundant. The AE event count continuously increased as load increased and the event count was much more than one in the other conditions. The slope from load-AE cumulative event count curve was very gentle compared with other conditions. The patterns of AE event count and count were very similar. The relationship between the MOR and the AE parameter from load and AE cumulative event count in the early stage of the sloped finger-jointed specimens bonded with polyvinyl acetate, oilic urethane and resorcinol-phenol resin adhesives was much greater than that between the MOE and the MOR. Therefore, the AE signals obtained during bending test are useful for estimating the strength of sloped finger-jointed specimens.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.5
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• pp.466-472
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• 2008

Purple Gold is the alloy consisting of 78wt%Au-22wt%Al, and is expressed as a chemical formula, $AuAl_2$. Lately it is being used for the material of accessories or the decorative ornaments, being one of the colored golds having the peculiar purple color, like White Gold and Pink Gold. Purple Gold has the weak point in shaping through casting process due to the bad malleability and castability, being the intermetalic compound of Au and Al. Therefore, it is possible to produce the final product only by the cutting and the grinding process or to use it as a decorative coat with the thin film evaporation. This study implemented two kinds of thin film experiments. One is the case that heat treatment was made after Au and Al deposition evaporated separately with a weight ratio 78:22 on the 200nm$SiO_2$/Si substrate. The other is the case that the surface deposition was made through the vacuum evaporation, keeping the glass substrate temperature remain room temperature, using the bulk $AuAl_2$ as a source. The final film property was measured, focusing on the Purple Gold's color and thickness through the bare eye inspection, the microstructure analysis, the surface resistance analysis, the color difference analysis, and XRD analysis. Purple Gold was not formed, as the excessive surface agglomeration occurred, in case of being produced and treated thermally with 12.5nmAu/40nmAl/200nm$SiO_2$/Si structure. Our results suggest that of Purple Gold films, showing the same purple color as the bulk's, were successfully deposited with the direct thermal evaporation from the $AuAl_2$ bulk source.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.358-359
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• 2012

최근 분극 특성이 상이한 무분극 GaN 에피성장에 관한 심도 있는 연구와 함께 전자-전공 캐리어의 주입 및 캐리어의 거동, 방출되는 편광 특성 및 다양한 물리적 특성들에 대해 보고되고 있으며, 광학적 특성 및 물리적 특성의 확보를 위한 많은 연구가 활발히 진행 중이다 [1]. GaN의 ohmic 접촉(ohmic contact)의 형성은 발광 다이오드(light emitting diode), 레이저 다이오드(Laser), 태양전지(solar cell)와 같은 고신뢰도, 고효율 광전자 소자를 제조하기 위해서는 매우 중요하다 [2]. 그러나 이와 함께 병행 되어야 할 무분극 p-GaN 의 ohmic contact에 관한 연구는 많이 이루어지고 있지 않는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 r-plane 사파이어 기판 상에 성장된 p-GaN에서의 ohmic 접촉 형성 연구를 위하여 Ni/Au ohmic 전극의 접촉저항 특성을 연구하였다. 본 실험에서는 성장된 a-plane GaN의 Hole농도가 $3.09{\times}1017cm3$ 인 시편을 사용하였다. E-beam evaporation 장비를 이용하여 Ni/Au를 각각 20 nm 그리고80 nm 증착 하였으며 비접촉저항을 측정하기 위해 Circle-Transfer Length Method (C-TLM) 패턴을 사용하였다. 샘플은 RTA (Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 $300^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$까지 온도를 변화시키며 전기적 특성을 비교하여 그림 1(a) 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 $400^{\circ}C$에서 가장 낮은 비접촉저항 값인 $6.95{\times}10-3{\Omega}cm2$를 얻을 수 있음을 발견하였다. 이 때의 I-V curve 도 그림1(b)에 나타낸 바와 같이 열처리에 의해 크게 향상됨을 알 수 있다. 그러나, $500^{\circ}C$ 이상 온도를 증가시키면 다시 비접촉 저항이 증가하는 것을 관찰하였다. XRD (x-Ray Diffraction) 분석을 통하여 $400^{\circ}C$ 이상열처리 온도가 증가하면 금속 표면에 $NiO_2$가 형성되며, 이에 따라 오믹특성이 저하 된다고 사료된다. 또한 $Ni_3N$의 존재를 확인 하였으며 이는 nonpolar surface의 특성으로 인해 nitrogen out diffusion 현상이 동시에 발생하여 계면에는 dopant로 작용하는 질소 공공을 남기고 표면에 $Ni_3N$을 형성하여 ohmic contact의 특성이 저하되기 때문인 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.9
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• pp.896-899
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• 1999

A carbon dioxide gas sensor was studied as a function of temperature and $CO_2$concentration in the Li$_2$ZrO$_3$ system. Lithium zirconate(Li$_2$ZrO$_3$) was synthesized by the heat-treatment of zirconia(ZrO$_2$)and Lithium carbonate(Li$_2$CO$_3$). The specimens were prepared both as bulk disk, 10mm in diameter and 1.0mm thickness, and thick films on an alumina substrate. Lithium zirconate readily responded to $CO_2$concentration from 0.1% to 100% in the range of 45$0^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$. The sensitivity to $CO_2$ was dependent on the measuring temperature. Lithium zirconate(Li$_2$ZrO$_3$) decomposes into Li$_2$CO$_3$ and ZrO$_2$after the reaction with $CO_2$in the range of 45$0^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$. Li$_2$CO$_3$ changes into Li$_2$O and $CO_2$ above $650^{\circ}C$. The material showed difficulty with reversibility and recovery. The optimum temperature for the highest sensitivity is around 55$0^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.106-106
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• 2018

해양환경용 선박재료는 전기화학적인 부식을 발생시키는 염소이온($Cl^-$)이 다량 포함된 부식 환경에 장기간 노출되어 있어 부식에 대해 취약하다. 따라서 우수한 내식성 및 내침식성을 가진 재료를 선정하는 것은 매우 중요하다. 알루미늄 합금은 충분한 강도와 부동태 피막 형성으로 인해 내식성이 우수하여 해양환경용 선박 재료로서 널리 이용되고 있으며, 이에 따른 부식 특성에 관한 연구도 활발히 이뤄지고 있다. 그러나 선박에서는 부식에 의한 손상뿐만 아니라 전식에 의한 부식 손상도 발생할 수 있다. 특히 선미 부분은 프로펠러의 동합금과 알루미늄 합금의 이종금속 간 전위차에 의한 전식이 발생하여 선체의 다른 부위에 비해 부식이 더 심하게 진행될 수도 있다. 또한 전식은 해안 부두에 접안된 선박의 용접 시미주전류(stray current)에 의한 부식손상이 발생할 수 있으나 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 해양환경에서의 전식을 인위적으로 모사할 수 있는 부식 정전류 시험법을 이용하여 다양한 크기의 전식 손상을 유발시켰으며, 해양환경 하에서 선박재료로 주로 사용되는 알루미늄 합금인 Al5083-H321, Al5052-O, Al6061-T6에 대한 전식 특성을 비교, 분석하였다. 실험 방법으로 작동전극은 각 재료의 시험편을 $2cm{\times}2cm$ 으로 절단하여 sand paper # 2000 번까지 연마 후 아세톤과 증류수로 세척하고 건조하였으며, 제작된 시험편은 자체 제작한 홀더를 이용하여 $1cm^2$만 노출시킨 후 정전류 가속 실험을 실시하였다. 기준전극은 은/염화은(Ag/AgCl) 전극을, 대응전극은 백금(Pt) 전극을 사용하였다. 정전류 가속 조건은 $0.001mA/cm^2$, $0.1mA/cm^2$, $1mA/cm^2$, $5mA/cm^2$, $10mA/cm^2$의 전류 밀도를 천연해수에서 30분간 인가하였다. 각 재료에 대한 전식 특성은 실험 전후의 무게 감소량으로 전식의 저항 특성을 확인하였다. 그리고 3D 현미경으로 표면 손상 경향과 깊이를 측정하였으며, 주사전자현미경 (SEM)을 통해 표면 형상을 미시적으로 관찰하였다. 부식 정전류 시험 결과 모든 시편에서 $0.01mA/cm^2$에서 미세한 국부적인 부식이 일어났으며, 전류밀도가 증가할수록 표면 전반에 부식이 진행되고 성장하였다. 그리고 모든 인가 전류밀도의 조건에서 Al6061-T6가 5000계열(Al5083-H321, Al5052-O)보다 더 우수한 내식성을 나타났다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.17 no.3
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• pp.435-443
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• 2007

This study shows the prediction of the engineering properties of weathered zone bearing corestones through the engineering geological surveys and the scale model test in the laboratory. The window survey and the observation on the borehole core were peformed on three natural slopes in corestones area in order to analyse the distribution pattern and the geometrical properties of corestones. Natural corestones were crushed and abrased for the scale model test into less than 5 mm in maximum-2mm in average by the scale reduction ratio based on the size of natural corestones and the specimen size. Scale model tests were carried out on soil and plaster model specimens with different corestone content ratio - 0%, 10%, 20%. The direct shear test on soils shows that shear strength is increased by the increase of corestone content ratio. The increase of cohesion is, however, more important factor to the shear strength of soil for 20% corestone content ratio due to interlocking of crushed corestone particles. The plaster model test shows a tendance of increase of UCS and modulus of elasticity with increase of corestone content. The variation ratio of specimen property by change of corestone content ratio in plaster model test was applied to in situ properties in order to estimate the properties of weathered zone bearing corestones. So it could be predicted that the increase of corestone content to 10% and to 20% produce about 18% and 30% UCS's increase respectively.