• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.111-111
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• 2018

ASTM A387-Gr.91 강은 우수한 고온 강도, 크리이프 저항성 그리고 내산화성 등으로 인해 화력 및 바이오매스 발전 시설과 같은 고온 설비의 구조재료로 널리 사용되고 있다. 고온 환경에서 높은 강도는 탄화물과 탄질화물에 의한 석출강화가 주 요인으로 작용한다. 열처리 과정에서 Mo, Cr, Mn, 그리고 Fe는 구-오스테나이트 및 마르텐사이트 라스 입계에 $M_{23}C_6$ 탄화물로 석출되며, V, Nb, 및 N은 조직 내부에 미세한 MX 탄질화물로 석출된다. 따라서 합금의 고온 강도는 조직 내 석출물의 개수밀도와 크기에 크게 의존한다. 그러나 적용 환경의 특성 상 고온 노출에 따른 2차상 석출 및 조대화의 조직열화 현상이 발생하며, 이는 재료의 강도를 저하시킨다. 본 연구에서는 ASTM A387-Gr.91 강의 미세조직 열화에 따른 강도저하 및 파괴 양상을 고찰하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 사용된 ASTM A387-Gr.91 강의 화학성분(wt, %)은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe 이다. 조직열화 및 기계적 강도저하 특성을 평가하기 위한 등온열화는 $650^{\circ}C$의 대기 환경에서 최대 1000시간동안 실시하였다. 열화된 시험편의 미세조직 및 탄화물에 대한 분석은 SEM과 EDS를 이용하여 실시하였다. 그리고 기계적 강도 평가는 인장실험과 비커스 경도시험을 통해 실시하였다. 또한 열화 시간에 따른 파단양상의 변화를 관찰하기 위해 인장시험편의 파단면을 SEM과 EDS를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 열화에 따른 마르텐사이트 라스의 소실, 탄화물의 조대화, 그리고 2차상 석출의 조직 열화현상이 나타났다. 또한 기계적 강도는 조직 열화에 따라 저하되는 경향을 나타냈다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.46 no.3
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• pp.293-300
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• 2019

As a common side effect of fixed orthodontic treatment, demineralization of the enamel adjacent to the bracket and band occurs in patients with poor oral hygiene. The purpose of this study was to investigate what is the most effective method to prevent demineralization around the fixed orthodontic appliance among various methods using fluoride. 80 extracted bovine incisors with a healthy surface were classified into four groups as experimental materials: (Group I) Control group, (Group II) V $varnish^{TM}$, (Group III) Tooth Mousse $Plus^{(R)}$, (Group IV) $Vanish^{TM}$ XT. After treatment for each group, mineral loss and Vickers surface microhardness were measured at 0, 30, 60 and 90 days after demineralization in artificial carious solution. Mineral loss was the lowest in group IV, followed by group II and group III, which showed a significant difference. The surface microhardness was the lowest in group IV, followed by group II and group III, which showed a significant difference. Through this study, group IV showed the best effect to prevent enamel demineralization around the bracket. Group III showed significant prevention of enamel demineralization compared with the control group, but the effect was less than that of the other groups.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.237-237
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• 2010

에너지소비와 엔진 부품의 마모문제를 해결하기 위해, soft-phase를 doping한 hard상의 coating에 대한 실험이 최근 중요한 연구 테마로서 진행 중이다. 특히 MoN-Cu coating은 미국 Argon 연구소의 Erdemer박사 등에 의해, 고온 및 상온 윤활성이 우수한 코팅층으로 보고된 이후 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구는 Mo와 Cu의 원소타겟을 이용한 연구가 주력이 되었다. 높은 경도와 저온 고온에서의 낮은 나노 혼합물 코팅 종류는 일반적으로 Mo와 Cu와 같은 원소 합금을 이용한 다수 타겟을 이용한 공정에 의해 진행되어왔다. 이러한 복수의 타겟에 의해 증착 동안에는, 정확한 조성, 큰 크기의 시편들의 균일 증착을 조절하기가 쉽지 않다. 또한, 코팅층에 3번째 성분을 추가하기가 어렵다는 문제점이 있다. 본 연구에서는, 최상의 마찰계수와 표면경도를 보이는 MoN-Cu층을 형성시키기 위하여 합금으로 단일 타겟을 제조하였다. 이를 위한 최적 조성을 결정하기 위하여 Mo, Cu 단일 타겟을 이용한 Unbalanced Magnetron sputtering 법으로 다양한 Cu 함량의 MoN+Cu 합금을 제조하였으며, 이에 대한 경도 및 마찰계수 측정을 통해 최적의 Cu 함량을 결정하였다. 이러한 최적 조성의 Cu 타겟제조를 기계적 합금화와 Spark plasma sintering 기술을 이용하여 제작하였으며, 복수의 합금 타겟과 단일 합금 타겟으로 제조된 코팅층의 물성 비교를 통해 합금 타겟의 우수성 여부를 확인하고자 하였다. 증착된 두 조건의 물성을 비교 단일 타겟은 두가지 타겟으로 증착한 것보다 비슷한 조성에서 경도가 높았으며 경도가 비슷한 조성에서는 마찰계수가 낮았다. 또 입자는 10 at.% Cu 조성에 대해 단일타겟이 50nm 결정립을 갖는 반해 단일타겟은 측정이 불가능할 정도의 미세한 결정립을 가졌다. Erdemir의 연구 결과에 의하면, Cu 함량이 증가함에 따라 columnar 형태의 코팅층구조가 나노 구조로 변한다고 하였는데, 본 연구에서 복수의 원소 타겟에서는 확인이 안되었으며, 단일 합금 타겟에서 완벽한 featurless 형태의 코팅층 구조와 우수한 조도의 박막층을 얻을 수 있었다. 이렇게 제조된 다양한 코팅층에 대한 마찰계수 측정이 진행중이다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.11 no.3
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• pp.272-279
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• 2008

The importance of maintenance of rail surface defects is increasing more according to the KTX operation. That is because during high speed operation of rolling stock, rail surface defects may cause shortened fatigue life of rail, acceleration of track degradation and reduced ride comfort. The paper was intended to study the establishment of rail grinding criteria of high-speed railway lines considering the KTX operation circumstances. For this, the specimens of UIC 60 rail on Kyeong-Bu high-speed operation lines were collected and they were tested for metallographic structure and measured for the hardness. As the factors affecting RCF causing the defects of rail surface, passing tonnage, running speed and track condition are considered.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.10a
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• pp.176-183
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• 2005

Laser heat treatment technology is used for improving the feature of fatigue resistance and wear resistance in mobile parts. The purpose of this study is to compare the characteristics of laser heat treatment and high frequency heat treatment, which is commonly used in industrial place. For the preemptive experiment, the distribution, depth and size of hardening and its micro-structural features were compared between surface heat treatment case by defocusing and variables of each process for heat treatment by exclusively manufactured heat treatment optical system. As a result, high frequency heat treatment has wide distribution of hardening depth and width about 3 times larger than laser heat treatment, however, its average hardness showed 621.4Hv which is smaller than the average hardness of laser heat treatment with 691Hv.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.4
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• pp.428-433
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• 1999

An objective of this study is to compare the characteristics of coating layer of plasma sprayed fine $Al_2O_3$ and those of layer by commercial $Al_2O_3$(Metco 105). The microstructure of fine $Al_2O_3$ coating layer was denser compared with commercial $Al_2O_3$ coating layer. The surface roughness$(R_a)$ of the layer by the fine $Al_2$O$_3$ was lower compared with that of commercial $Al_2O_3$. Thickness of splat for fine $Al_2O_3$ was $1.4\mu\textrm{m}$ while the commercial $Al_2O_3$ was $3.53\mu\textrm{m}$. The main phase existing in coating layer was of $\gamma-Al_2O_3$ and the fraction of $\alpha-Al_2O_3$ in fine $Al_2O_3$ coating layer was 8.39% and that of commercial $Al_2O_3$ was 13.79%. Microhardness was no great difference between the fine and commercial $Al_2O_3$ but deviation of the fine $Al_2O_3$ coating layer was relatively large. Accordingly, the strength of splat of the coating was expected that fine $Al_2O_3$was lower than commercial $Al_2O_3$ powder.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.4
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• pp.56-64
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• 2021

Leakage due to deterioration and damage is one of the major causes of volume change by freezing and thawing, and it leads micro-cracking and surface scaling in concrete structures. The deterioration of damaged concrete accelerates with the chloride attack. Thus, in the detailed guidelines for facility performance evaluation (2020), the quality of cover concrete and the freeze-thaw (FT) repetition cycle were newly suggested for concrete durability assessment. The quality of cover concrete should be evaluated by the rebound hammer test and the FT repetition cycle should be also considered in the deterioration environmental assessment. This study suggested the application of fast dynamic based nonlinear ultrasound method to monitor initial micro-scale damage under freezing and thawing environment. Concrete specimens were fabricated with different water-cement ratios (40%, 60%) and air contents (1.5% and 3.0%). The compressive strength, rebound number, relative dynamic modulus, and nonlinear ultrasound were measured with different FT cycles. The scanning electron microscopy was also performed to investigate the micro-scale FT damage. As a result, both the rebound number and the relative dynamic modulus had difficulty to detect early damage but the proposed method showed a potential to detect initial micro-scale damage and predict the FT resistance performance of concrete.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.22 no.2
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• pp.149-154
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• 2002

An attempt was made to evaluate the changes of microstructures and mechanical properties with increasing aging time in 2.25Cr-1Mo steel. In this study, it was verified the feasibility of the evaluation for degraded 2.25Cr-1Mo steel by isothermal heat treatment at $630^{\circ}C$ up to 1,000 hours using surface SH wave and investigated the change of attenuation coefficient and propagation time. Attenuation coefficient had a tendency to increase according to degradation and propagation time drastically in the beginning of deterioration. A good correlation between ultrasonic attenuation coefficient and hardness was found, which made sure that attenuation coefficient is an potential parameter for evaluation of aging degradation. In addition, it has verified experimentally the frequency dependence of ultrasonic group velocity and attenuation coefficient using wavelet transform.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.114-114
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• 2010

최근 고용량의 디커플링 캐패시터를 기판에 내장하여 고주파 발생의 원인인 배선길이와 실장 면적을 획기적으로 줄이는 임베디드 디커플링 캐패시터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 기존의 공정들은 높은 공정온도와 같은 공정상의 한계를 가지고 있어 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹 제작이 가능한 후막코팅기술인 Aerosol Deposition Method (ADM)에 착목하였으며, 이 ADM을 박막공정으로 응용하여 $BaTiO_3$ 박막을 제작하고 고용량의 디커플링 캐패시터 제작을 실현하고자 한다. 하지만, Cu 기판 상에 성막 된 $0.5\;{\mu}m$이하의 $BaTiO_3$ 박막에서는 $BaTiO_3$ 분말 내에 존재하는 평균입자 보다 큰 입자와 응집분말로 인해 발생하는 pore, crater, not-fully-crushed particles와 같은 거시적인 결함들에서의 전류 통전과 울퉁불퉁한 $BaTiO_3$ 박막과 기판 사이의 계면에서의 전계의 집중에 의한 전류의 증가로 인하여 큰 누설전류 발생하는 문제에 봉착하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 제시된 효과적인 방법으로 Stainless steel 기판과 같이 표면경도가 높은 기판을 사용하는 것이며, 이를 통해 $0.2\;{\mu}m$의 두께까지 유전 $BaTiO_3$ 박막을 성막 할 수 있었으며, 치밀한 표면 미세구조와 줄어든 $BaTiO_3$ 박막과 기판 사이의 계면의 거칠기를 확인하였다. 하지만, $BaTiO_3$ 박막 내에 발생하는 누설전류의 근본원인을 확인하기 위해서는 누설전류에 대한 미시적인 접근이 더욱 요구된다. 이에 본 연구에서는 누설전류 발생원인의 미시적 접근을 위해 두께에 따른 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류 전도기구에 대한 조사하였으며, 이를 통해 $BaTiO_3$ 박막내 발생하는 누설전류의 원인은 $BaTiO_3$막 내에서 donor로서 역할을 하는 oxygen vacancy와 불균일한 전계의 집중으로 인한 전자의 tunneling 현상임을 확인할 수 있었다. 또한, Nano-indenter와 Conductive atomic force microscopic를 이용한 정밀 측정을 통해 표면경도의 중요성을 재확인하였으며 $BaTiO_3$ 박막의 두께가 $0.2\;{\mu}m$이하로 더욱 얇아지게 되면 입자간 결합 문제 또한 ADM을 박막화 하는데 있어 중요한 요소임을 확인하였다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.35 no.1
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• pp.39-46
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• 2008

The purpose of this study was to assess the cariogenic potential of infant confectionaries. In vitro, as compaired with 10% sucrose solution and whole bovine milk. Buffering capability were determined by amount of 0.1N lactic acid consumed to titrate the 50ml specimen solutions to pH 4.0. The pH of the specimen solution inoculated by streptococcus mutans was measured by pH meter and the surface microhardness tester, before and after 48 hours incubation. The buffering capacity of infant confectionaries was higher than that of sucrose solution and lower than that of milk, and there were significant difference between infant confectionaries(p<0.05). The pH of infant confectionaries after 48 hours incubation was similar to 10% sucrose solution, and there were significant difference between infant confectionaries and milk(p<0.05). The microhardness change of primary tooth enamel of infant confectionaries group after 48 hours incubation was similar to that of 10% sucrose solution, and there were significant difference between infant confectionaries and milk(p<0.05). In conclusion, infant confectionaries seemed to have the ability to cause dental caries in primary teeth, and there were significant differences of cariogenic potential among infant confectionaries. Cooperative efforts of dentistry and manufacturers to reduce the cariogenic potential of infant confectionaries would be necessary to prevent the early childhood caries in children.