• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.158-166
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• 2009

Hoek-Brown 암석에서 응력에 의해 발생되는 균열의 전파특성을 수치해석적으로 분석하기 위한 기초연구로서 탄성균열의 균질화 기법이 제안되었다. 균열의 개시조건으로 Hoek-Brown 경험식이 이용되었고, 균열의 방향 탐색을 위해 임계면법이 이용되었다. 균열물질과 무결암으로 구성된 대표체적에 대해 체적평균 응력 및 변형률 개념을 적용하여 균열과 신선암의 역학적 특성을 균질화시킴으로써 등가 이방성매질의 구성관계식을 유도하였다. 제안된 균질화모델을 포트란 코드로 작성하여 상업유한요소 코드인 COSMOSM에 이식하였다. 제안된 수치해석모델의 적합성을 검증하기 위하여 2차원 평면변형률조건에서 수치 일축압축시험을 실시하였다. 모델 상하부 가압면의 구속조건을 달리한 2가지 해석모델을 선정하여 구속조건이 일축압축시험편의 변형 및 파단면 형성형태에 미치는 영향이 분석되었다. 균열의 균질화를 고려한 수치 일축압축시험 결과는 실제 실험에서 발생되는 형태와 유사한 변형거동 및 파단면 형성 특성을 잘 나타내었다.

• 분석과학
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• 제5권2호
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• pp.203-211
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• 1992

Ni-36.5at.%Al 합금에서 결정립계에서의 scavenging 원소로 알려진 V를 첨가하여 이 합금의 파괴거동 및 마르텐사이트 미세조직에 미치는 V의 영향에 대해 조사하였다. 시편의 파단면은 주사전자현미경으로 관찰하였고 EDX spectrometer를 사용하여 파단면의 조성을 분석하였으며 투과전자현미경으로 마르텐사이트 내부조직의 변화에 대해 조사하였다. V의 첨가로 입계파괴에서 입내파괴로 파괴 모드의 변화를 나타내었으며 EDX spectrometer로 분석한 결과 입내에 비해 입계에 Al의 함량이 상대적으로 증가되는 양상을 보여 주었다. Ni-36.5at.%Al 합금의 경우 마르텐사이트 플레이트는 내부쌍정으로 이루어져 있으나 V의 첨가에 따라 twinned 마르텐사이트 조직은 사라지며 stacking fault와 고밀도의 전위를 가진 modulated 조직이 점차 지배적으로 형성되는 것이 관찰되었다. Stacking fault를 분석한 결과 Al과 V의 치환에 따른 extrinsic fault였으며 high-energy 상태인 이 stacking fault가 있는 부위에 유해 원소인 S가 편석됨으로써 결정립계에서의 파괴를 줄일 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권10호
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• pp.806-813
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• 2018

항공기 엔진을 구성하는 부품 중 하나인 블레이드의 파손에 대해 분석하였다. 블레이드의 파손원인과 그 거동은 다양하지만 크게 일시파단과 피로파손의 두가지 형태로 나뉘어진다. 이 논문에서는 전체 거동은 일시파단으로 진행되고 일부 피로 파손된 블레이드에 대해 기술하였고, 특히 고온에서의 블레이드 손상거동을 분석하므로써 사례의 하나로 제시하고자 한다. 분석한 블레이드는 니켈기 초내열 합금으로 외관, 재질, 미세조직, 고온 크리프 특성, 파단면 형상을 각각의 분석장비를 활용하여 손상원인과 거동을 확인하였고, 원재질에서 재현하였다. 고온에서 니켈 합금은 ${\gamma}^{\prime}$ 형상이 변형되고 조직변형(Alloy Depletion)구간이 관찰되며 재질의 기계적 성질, 물성치 등이 저하되고 연화되어 장시간 운용 시 파손될 수 있다. 니켈합금은 고온특성이 좋으나 함유되는 미량원소에 따라 그 물성치가 다양하므로 니켈합금이라 하여도 그 목적에 맞는 세분화된 소재를 사용해야한다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.73-79
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• 2003

재생 냉각형 액체 로켓엔진 제작에 주로 사용되는 합금에 대하여 브레이징 접합 강도 시험 및 파단면 분석을 실시하였다. 브레이징 시 사용되는 용가재(Filler Metal)로 니켈을 주성분으로 하는 BNi-2, BNi-7를 사용하였다. 5종의 합금에 대하여 모두 12개의 시편을 제작하여 인장 강도 시험 및 금속현미경을 통한 접합면 분석을 통해 재료 및 용가재 특성을 분석하였다. 크롬동과 타 합금과의 접합 강도가 크롬/지르코늄동과 타 합금과의 접합 강도보다 높게 나왔다. BNi-2가 BNi-7보다 모재에 대한 젖음성이 보다 더 우수하여 접합면 인장 강도가 BNi-2로 사용한 경우가 BNi-7을 사용한 경우보다 더 높게 나왔다.

• 한국안광학회지
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• 제13권4호
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• pp.89-94
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• 2008

목적: 각종 기계 부품에 주로 사용되는 9% Ni 합금강의 고온 크리프 시험과 그 시편들의 파단면을 관찰하고 Larson-Miller 변수를 적용하여 상수 C값을 결정하여 합금강의 수명을 예측하는데 있다. 방법: 본 시험의 장치는 Andrade와 F. Garofalo 등이 고안한 레버-빔 형으로 제작되었고, 크리프시험 설정조건은 시험편에 미치는 영향을 알아보기 위하여 4가지의 온도조건과 4가지 응력조건을 설정하여 16가지의 조건 하에서 시험을 실시하였다. 결과: 크리프 시험온도가 증가함에 따라 크리프 변형에 따른 응력의 멱지수(n)는 3.97에서 3.55로 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 크리프 변형의 활성화에너지는 응력이 증가함에 따라 90.39에서 83.64 kcal/mol로 점진적으로 감소하였다. Larson-Miller 변수의 계산에 의한 상수 C값은 약 22로 계산되었으며, 사용온도가 제시되면 그 수명을 예측할 수 있다. 파단면의 SEM 측정결과 저온과 고온의 경우는 입내파단에 의한 취성파괴 현상이 나타났으며, 중간정도 온도영역에서는 입계파단에 의한 연성파괴현상이 나타났으며, 일부에서는 딤풀현상도 나타났다. 결론: 9% Ni 합금강에 대한 고온 크리프시험과 그 시편들의 파단면을 관찰한 결과를 제시하여 그 파괴현상을 분석함으로써 설비분야의 부품활용에 대한 기초설계 자료를 구축하여 장비의 수명예측에 유용하게 응용될 수 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.87-87
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• 2013

복합조직강의 미세조직제어를 통한 자동차용 고강도 강판재의 개발이 주요 연구과제로 있다. 하지만 고강도화에 따라 수소에 의한 지연파괴의 문제점이 있어, 이를 규명하고 해결하기 위한 많은 연구가 함께 이루어지고 있다. 본 연구에서는 연구, 개발되고 있는 복합조직강 중 DP강과 TRIP강의 수소취성에 미치는 미세조직의 영향을 분석하고, 수소주입조건에 따른 수소취성 및 지연파괴 거동에 대하여 조사하고자 하였다. 이를 위해 음극전기분해법을 이용, 주입수소량을 달리하여 주입수소가 복합조직강의 지연파괴에 미치는 영향을 분석하였다. Hydrogen determinator를 통해 시편 내 수소량을 측정하였고, 소형펀치시험에 의한 기계적물성 변화를 조사하였다. 또한 파단부위의 넓이와 깊이를 비교측정하였고, 파단면을 SEM으로 관찰하여 수소지연파괴 거동을 평가하고자 하였다.

• 분석과학
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• 제17권4호
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• pp.355-362
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• 2004

하나로 원자로에서 조사된 최대 선출력이 121 kW/m이고, 63 at%의 평균 연소도를 갖는 $U_3Si-Al$ 원심 분무 고출력 핵연료를 EPMA를 이용하여 파단면 관찰 및 반응층에 대한 핵분열 생성물을 분석 하였다. 조사된 고출력 $U_3Si-Al$ 핵연료를 EPMA로 화학 조성을 분석하기 위해 선행조건은 방사능 허용 한도가 $3{\times}10^{10}Bq$ 이하로 제한되는 EPMA 기기에 부합 될 수 있게 시험 시편을 최소화 하기 위한 작업이다. 시험 조건에 부합될 수 있는 시편의 제조를 위해 핵연료 천공 장치를 제작하였으며, 천공 장치를 사용하여 ${\Phi}1.57{\times}2mm$의 크기를 갖는 시료를 만들었다. 천공 된 시료를 파단 시편과 연마 시편으로 제조하여 파단면의 관찰 및 반응층(Inter-reaction layer)과 산화층에 대한 EPMA 분석을 수행하였다. 두께가 $16{\mu}m$인 반응층에 대한 평균값은 $UO_2$를 표준 시편으로 calibration한 경우의 조성은 $U_{2.84}$ Si $Al_{14}$ 이였으며, 시험 시편으로 calibration한 경우의 조성은 $U_{3.24}$ Si $Al_{14.1}$ 였다. 또한 반응층에서 핵분열 생성물의 조성을 분석하였으며, 반응층에서의 금속 석출물(metallic precipitates)의 생성은 확인할 수 없었다. 시험 시편의 산화층 조성은 $Ai_2O_3$ 임을 확인했다.

• 한국주조공학회지
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• 제43권6호
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• pp.325-329
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• 2023

높은 주조 품질을 요구받고 있는 대부분의 다이캐스팅업체들은 양산공정을 통해 사용되고있는 용탕의 청정도를 평가하고 모니터링을 해야만 한다. 여러 가지 평가방법들을 사용할 수 있지만 현장에서는 일부 측정방법만이 다이캐스팅에 적용되고 있으며 목적에 맞게 적절하게 사용하여야 한다. 세 가지 가능한 평가 방법인 K-Mold, 기계적물성 평가 및 PoDFA(다공성 디스크 여과 장치) 를 대상으로 소개하고자 한다. 우선, 각 방법들은 서로 사용 목적 목적에 따라 선택될 수 있으며 K-Mold는 현장에서 빠르고 간단하게 적용할 수 있는 방법으로 일정한 규격화된 시편의 파면을 만들고 파단면 관찰을 통해 일정한 크기 이상의 산화물 갯수를 확인하여 용탕의 품질을 관리하는 편리한 평가방법 중 하나다. 기계적 물성 테스트는 용탕 청결도에 대한 정성적, 정량적 정보를 모두 확인할 수 있으며 샘플링 테스트에 적합한 시험법이라 할 수 있다. 또한, PoDFA는 용탕내에 개재물의 종류별 정밀분석과 양에 대한 상대적 비교 분석으로써 현장의 많은 경험을 통하여 데이터 축적하고 분석하는 방법으로 사용방법에 대한 전문교육이 필요하다.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.65-72
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• 2010

암반발파에서 평활한 파단면을 확보하고 굴착손상영역을 제어하기 위하여 노치장약공을 이용한 균열제어공법이 제안되었다. 본 연구에서는 노치형상과 장약조건이 균열발생 및 성장에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 날개형 노치장약공을 갖는 발파모델을 구축하고 동적 파괴과정 해석법을 이용한 암반 파괴과정 해석을 수행하였다. 그 결과, 노치 길이가 증가함에 균열의 성장 길이가 증가하며 파단면의 거칠기가 감소하고 장약공 상하부에 손상균열의 발생이 억제되는 경향을 보였다. 해석결과로부터 노치 길이 및 개구 폭에 따른 응력집중계수의 변화 및 균열발생 양상을 비교 분석하여 균열제어에 미치는 영향인자에 대하여 고찰하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제27권3호
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• pp.239-248
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• 2002

이 연구의 목적은 와동의 형태가 굴곡강도와 탄성계수 등 복합레진의 물리적 성질에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 복합레진은 Clearfil$^{TM}$ AP-X(Kuraray, Japan)와 Esthet-X$^{TM}$(Dentsply, USA)가 이용되었으며, 상아질 접착제는 Clearfil$^{TM}$ SE Bond(Kuraray, Japan)와 Prime & Bond NT$^{TM}$(Dentsply, USA)를 사용하였다. 대조군의 시편은 split steel mold(25mm$\times$2mm$\times$2mm) 내에 상기 2종류의 복합레진을 충전하여 2개의 대조군 시편을 제작하였으며, 2.4 및 3.4의 C-factor를 부여하기 위한 유리 모형와동을 제작하고, 와동 내에 상기 2종류의 복합레진을 충전하기 전 유리와동의 내면은 sandblasting 처리하고 각각의 복합레진과 동일회사 제품의 상기 상아질 접착제로 처리한 후, 복합 레진을 각각 충전하여 4개의 실험군을 제작하였다. 제작된 실험군 시편은 저속 diamond saw로 충전된 복합레진 부위의 중심부를 통과하도록 절단하여 레진기둥(25mm$\times$2mm$\times$2mm)이 되도록 제작하였다. 제작된 시편을 37$^{\circ}C$의 증류수에 24시간 동안 보관 후, 만능시험기(EZ Test, Shimadzu, Japan)를 이용하여 분당 1mm의 crosshead speed로 3점 굴곡강도를 측정하였다. 또 Linometer(R&B, Korea)를 이용하여 복합레진의 중합수축량을 측정하였으며 굴곡강도측정 후 시편의 파단면은 주사전자현미경(S-2300, Hitachi, Japan)을 이용하여 관찰하였다. 실험결과의 통계분석은 95% 수준의 one-way ANOVA/Tukey's test를 이용하여 결과를 얻었다. 실험에 이용된 2종류 복합레진의 굴곡강도와 탄성계수는 C-factor치 증가에 따라 감소하였으며, 파단면 또한 C-factor의 증가에 따라 더 불규칙해지는 양상을 나타내었다. 본 실험의 결과 hybrid형 복합레진이 micro-hybrid형 복합레진에 비해 C-factor의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났으며, 와동의 C-factor증가가 굴곡강도나 탄성계수와 같은 복합레진의 물리적 성질을 저하시킨다는 것을 의미하였다.