• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.8
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• pp.779-785
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• 1996

Thin $700^{\circ}C$films were formed through layer inversion of Co/Nb bilayer during rapid thermal annealing(RTA). The Nb interlayer seems to effectively prevent over-consumption of Si and to control the silicidation reaction by forming Co-Nb intermetallic compounds and removing the native oxide formed on Si substrate which interferes the uniform Co-Si interaction. The final layer structure of the Co/Nb bilayer after $700^{\circ}C$ RTA was found to be ${Nb}_{2}{O}_{3}$/${Co}_{2}$Si.CoSi/${NbCo}_{x}$/Nb(O, C)/${CoSi}_{2}$/ Si. The layer inversion and the formation of a stable CoSi, phase occurred above $700^{\circ}C$, and the Nb silicides were not found at any annealing temperature. These may be due to the formation of very stable Co-Nb intermetallic compounds and Nb oxides which limit the moving of Co and Si.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.2
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• pp.83-89
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• 2012

We investigate the electrocatalytic activities for oxygen reduction at nanoporous gold (NPG) surfaces fabricated by selective dissolution of Ag from electrodeposited Ag-Au layers on electrode surfaces. The structure of NPG was controlled by changing the concentration ratios of precursor metal complexes during the electrodeposition of Ag-Au layers and the corresponding surface morphology and surface area was examined. NPG structures with Ag/Au ratio of 2.0 exhibited the highest electrocatalytic activity for oxygen reduction, where the nanoporous structure plays a key role, but the surface area does not affect on the electrocatalytic activity. The mechanism of electroreduction of oxygen was investigated by rotating disk electrode techniques. In acidic media, oxygen was first reduced to hydrogen peroxide followed by further reduction to water through 2-step 4-electron mechanism, whereas the oxygen was reduced directly to water by 4-electron mechanism in basic media.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.10 no.1
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• pp.9-17
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• 1999

The hydriding and dehydriding kinetics were studied for a Mg-25wt.%Ni mixture which has the most excellent hydrogen-storage characteristics among many mechanically-alloyed mixtures. The hydriding and dehydriding rates were measured and the rate-controlling steps were determined by comparing the hydriding and dehydriding rates with the theoretical rate equations. The rate-controlling step in the hydriding reaction is the Knudsen flow and the ordinary gaseous diffusion of hydrogen molecules through interparticle channels, cracks, etc. in the various ranges of weight percentage of absorbed hydrogen $H_a$ below $H_a$=4.0. In the $H_a$ range 4.0 < $H_a{\leq}4.25$, the diffusion of hydrogen atoms through the growing hydride layer is considered the rate-controlling step. The rate-controlling step in the dehydriding reaction is the Knudsen flow and the ordinary gaseous diffusion of hydrogen molecules for all the ranges of weight percentage of desorbed hydrogen $H_d$.

• Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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• v.34 no.1
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• pp.92-101
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• 2010

This study reports on the development of intelligent clothing using a shape memory alloy (SMA) that forms a still air layer and provides thermal insulation depending on the environment temperature. SMA springs were prepared with Nitinol and have an original length of 6mm and a latent length of 20mm with a response temperature of $24.5^{\circ}C$. Hysteresis was evaluated at a temperature between $0^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$. An experimental outdoor jacket that was attached with 30 springs was compared with a commercial jacket in terms of the microclimate temperature, humidity, and comfort properties by human subject tests in the microclimate chamber set at $5{\pm}0.5^{\circ}C$. The results showed that the microclimate temperature of SMA embedded clothing system from the wear trials was higher than the commercial ones during the rest period after exercise, especially on the skin side. In addition the thermal, humidity, and comfort sensations of SMA embedded clothing were better than the commercial ones.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.8
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• pp.666-670
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• 2001

To improve the corrosion resistance of separator wet-seal area which is the barrier of commercialization of molten carbonate fuel cell(MCFC), Ni/Y/Al coating layer was fabricated by Ni electroplating and Y, Al e-beam PVD on AISI 316L stainless steel. NiAlY alloy coating layer was formed by heat treatment in reduction atmosphere at $800^{\circ}C$ for 5hr. Immersion test in molten carbonate salt at $650^{\circ}C$ was performed on as- received AISI 316L stainless steel and NiAlY coated specimen. According to cross sectional SEM/EDS observations, corrosion resistance of separator wet-seal area was improved by formation of dense oxide layers of Al and Y.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.291-296
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• 2006

The residual stress in shot-peened Al 7075 alloy was evaluated using surface acoustic wave (SAW). Shot peening was conducted to produce a variation in the residual stress with the depth below the surface under a shot velocity of 30 m/s. The SAW velocity was measured from the V(z) curve using a scanning acoustic microscopy (SAM). The Vickers hardness profile from the surface showed a significant work hardening near the surface layer with a thickness of about 0.25 mm. As the residual stress became more compressive, the SAW velocity increased, whereas as the residual stress became more tensile, the SAW velocity decreased. The variation in the SAW velocity through the shot peened surface layer was in good agreement with the distribution of the residual stress measured by X-ray diffraction technique.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.109-109
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• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 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 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.35-50
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• 2012

$900^{\circ}C$이상 초고온 He-gas 분위기 또는 용융불화염 (molten salts, FLINAK) 환경에서 사용될 VHTR(Very High Temperature Reactor)의 IHX(Intermediate heat exchanger)용 열수송 구조재료로 가장 가능성이 높은 합금인 Inconel 617 및 Hastelloy X 상에 습식화학적, 물리적기상합성법(Vacuum arc-plasma과 RF magnetron sputtering) 및 pack cementation에 의한 표면개질 및 마이크로 초내열(refractory ceramics) 코팅층(TiN, TiCN, TiAlN, $Al_2O_3$, $TiO_2$)을 형성시켰다. 고온 장기사용 시 문제가 될 수 있는 고온에서의 조직변화, 미세구조와 상(phase)형성, 고온 부식 및 그에 따른 마모(wear resistance) 손상 등 이들 소재의 내열, 내식 및 내마모 물성을 개선하는 연구를 수행하였다. TiAlN 박막의 경우 공기분위기에서 N이 분해되나 치밀한 산화물($TiO_2/Al_2O_3$ layer)을 형성하여 내식성 있는 보호피막을 형성함으로 기판과의 열팽창 계수로 인한 박리가 발생하지 않아 보호피막으로 적합하였다. Pack cementation법에 의한 aluminiding(Al-Ni합금)도 He 및 공기분위기에서 고온물성의 저하를 가져오는 $Cr_2O_3$의 생성을 충분히 억제하고 있었으며 He 및 air 분위기에서 사용이 가능한 박막으로 여겨진다. 내열 및 내식성에 대한 실험을 종합한 결과, 공기분위기에서 사용할 수 없는 박막은 He-gas 및 FLINAK(LiF-NaF-KF) 용융염 분위기에서도 사용할 수 없었으며, He-gas, FLINAK 및 air 분위기에서 모두 사용이 가능한 박막으로는 Inconel 617에서는 $(TiO_2-)Al_2O_3$, TiAlN 및 Al-Ni이었고 Hastelloy에서는 Al-Ni 및 $Al_2O_3$가 가장 적당하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.99-99
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• 2016

최근 공구산업은 산업 발전으로 공구의 사용 환경이 가혹화 되고, 첨단산업용 특수합금들이 발달하면서 이를 가공할 수 있는 새로운 절삭공구소재들이 개발되어지고 있다. 또한 고성능 절삭공구는 공구소재보다 코팅개발이 상대적으로 더욱 효과적이기 때문에 코팅 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 최근 일본에서는 새로운 코팅층 물질 개발보다는 기존의 코팅물질을 조합하거나 개량하여 성능을 향상시키는 추세이며, 이는 현재 공구산업의 효율적인 개발방향을 제시하고 있다. 기존의 빗각 증착은 기판의 각도를 변경하여 증기가 기판에 비스듬하게 입사하도록 조절하여 코팅하는 기술로 박막의 조직을 다양하게 제어하는 것이 가능하며, 구조 제어를 통한 완전화 박막을 이용한 one-batch 다기능 구현을 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 가공이 까다로운 소재를 가공하기 위한 공구에 적용하기 위해서 Al의 함량이 높은 AlTiN 소재가 개발되어 적용되고 있으며, 이 소재는 공구의 수명향상을 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 음극아크 증착 시 거대입자가 박막에 증착되어 결함을 만들기 때문에 그 밀도를 낮추기 위해서 음극 아크 증착을 이용하여 공정 변화에 따른 AlTiN 박막의 표면형상을 관찰하고 특성을 평가하였다. 또한 빗각 증착을 적용하여 제작한 AlTiN 박막의 특성을 평가하였다. 고 함량의 AlTi합금 타겟을 음극 아크 소스에 장착하여 AlTiN 박막을 코팅하였다. 시편은 스테인리스강판(SUS304)과 초경(tungsten carbide; WC)을 사용하였다. 음극 아크 소스에 인가되는 전류가 낮을수록 AlTiN 박막 표면에 거대입자의 밀도가 낮아졌으며, 기판 전압과 공정압력이 높을수록 AlTiN 박막의 표면에 존재하는 거대입자의 밀도가 낮아지는 경향을 보였다. 이를 통하여 거대입자밀도를 낮추는 기초공정을 도출하였다. AlTiN 박막 제작 시 빗각을 적용한 결과 $60^{\circ}$의 빗각을 적용한 다층 박막에서 상대적으로 가장 높은 경도 값을 보였다. 본 연구를 통해 음극 아크 증착을 이용하여 거대입자의 밀도가 낮은 박막을 제작할 수 있는 공정을 도출하였고, 빗각증착을 적용하면 경도가 향상되는 결과를 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.1
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• pp.43-50
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• 2012

The effects of parameters related to the finite element simulation of the laser shock peening(LSP) process on the residual stresses of Inconel alloy 600 steel are discussed. In particular, we focus on the maximum pressure, pressure pulse duration, laser spot size, and number of shots. It is found that certain ranges of the maximum pressure and pulse duration can produce the maximum compressive residual stresses near the surface, and thus proper choices of these parameters are important. The residual stresses are not affected by the laser spot size, provided it is larger than a certain size. The magnitudes of the compressive residual stresses and the plastically affected depths are found to increase with an increasing number of shots, but this effect is less pronounced for more shots.