• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.237-238
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• 2009

1999년 Zwilling 등은 타이타늄과 타이타늄 합금위에 불산을 포함하는 산성 전해질에서 양극산화 방법에 의해 $TiO_2$ 나노튜브를 형성시켰다. 그러나 HF의 강한 용해성으로 인해 튜브의 길이를 500 nm이상 성장 시킬 수 없다는 문제점을 가지고 있었고 그 후에 HF대신에 전해질에 $NH_{4}F$를 혼합하여 pH를 조절하는 방법으로 $TiO_2$가 용해되는 속도를 감소시켜 약 $2{\sim}4$배 더 크게 성장 시킬 수 있다고 보고한 바 있지만 수 ${\mu}m$ 이상의 길이로는 성장 시킬 수 없다는 한계를 가지고 있었다. 최근에는 불소이온을 포함하는 점액질의 유기전해질에서 높은 종횡비, 40-60 nm의 작은 기공직경과 매끄러운 튜브벽을 가지는 수 um이상의 나노튜브를 성장 시키는 보고가 있으나 $TiO_2$ 나노튜브의 제조에 영향을 미치는 파라메타에 대한 연구가 아직 많지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전해질의 구성, 전압, 양극산화 시 교반의 영향에 대해 조사하였다. 불산과 에틸렌글리콜 전해질에서 형성된 $TiO_2$ 나노튜브의 비 표면적의 차이를 조사했고 튜브의 길이와 기공크기도 양극산화 시 인가전압과 전해질 구성에 따라 다른 것을 확인할 수 있었다. 이는 포어 바닥에서 국부적인 산성화를 유발하는 타이타늄의 가수분해와 $TiO_2$의 용해는 산화피막층의 용해작용을 증가시키는 수소이온의 농도를 증가시고 그에 따라 인가접압이 증가함에 따라 전해질 내의 이온수송을 활발하게 하기 위한 구동력이 증가해 전류밀도가 높아지는 것으로 확인되었단. 또한 양극산화 동안 전해질을 교반 한 경우 그런지 않은 경우에 비해 전해질 내의 유속(mass flow)를 증가시켜 더 긴 나노튜브를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.373-378
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• 2013

엔진의 출력증대와 이에 따른 변속기의 크기 증가 등으로 인한 회전체의 관성증가로 변속기의 변속성능은 악조건이 되고 있다. 따라서, 이를 해결하기 위하여 내마모성이 높은 마찰소재의 개발이 요구된다. 디젤차량 수동변속기용 싱크로나이저 링에 요구되는 마찰특성에 적합한 소재를 개발하고, 이에 대한 접합 특성을 평가하였다. 즉, 철합금 모재와 동합금계 마찰재를 접합하는 공정을 개발하고, 접합층에 대하여 BSE분석, EDX분석을 수행하여 접합특성을 평가하였으며, 해당 시험편에 대하여 전단강도를 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권5호
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• pp.397-401
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• 2000

화력발전 플랜트의 터빈 블레이드(blade) 재료인 12Cr 합금강의 고속 열화 시편에 대한 레일리(Rayleigh) 표면탄성파의 산란과 속도의 주파수 의존특성을 액체/고체 경계 면에서 표면파의 발생기구에 의해 나타나는 후방복사 초음파 세기의 입사각 의존성으로 간접 평가하고 부식피로 특성과 비교 분석하였다. 후방복사 현상이 발생하는 입사각 폭은 부식온도와 반비례하였으며 이는 효과적 부식층의 두께 증가로 설명되었다. 이 프로파일의 폭은 피로시험에서 균열성장 관계식인 파리스(Paris) 법칙의 지수 m과 선형적으로 반비례하여 열화시편의 부식 피로 특성의 비파괴적 평가에 있어 후방복사된 초음파를 이용한 기술이 매우 유용함을 보여 보여주었다.

• 한국진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.183-188
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• 2008

내각준위 X선 광전자 분광법을 이용하여 Pt(111) 표면 위에 증착된 Fe 초박막의 산소 흡착에 대한 연구를 수행하였다. 6개 단층 이하의 두께를 갖는 Fe 초박막을 상온에서 산소에 노출시켜 산소 원자가 화학흡착된 것을 확인하고, 후열처리 과정에 따른 탈착 및 Fe층의 변화를 살펴보았다. 흡착된 산소 원자는 $600{\sim}700K$에서 부분적으로 탈착되고, 700 K 이상에서 Fe 원자들이 Pt 기판 안으로 섞여 들어감을 내각준위 스펙트럼 세기들로부터 알 수 있었다. Fe 원자들과 Pt 원자들 간의 섞임은 산소가 흡착되지 않은 경우와 거의 동일한 경향을 보였으며, 섞임에 의한 Fe-Pt 합금의 형성은 Fe $2p_{3/2}$ 광전자 스펙트럼의 속박에너지의 변화로부터 확인할 수 있었다. 탈착되지 않고 남은 산소의 양은 전체의 1/2로서 속박에너지가 $600{\sim}700K$ 사이에서 탈착된 산소보다 약 1.3 eV 커서 Fe층 위에 흡착된 산소들과는 다른 상임을 알 수 있었다. 이들 산소 원자는 1000 K에서야 탈착되었다.

• 열처리공학회지
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• 제13권4호
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• pp.246-252
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• 2000

Stellite 12 alloy-powder was overlaid on 410 stainless steel valve seat using plasma transferred arc(PTA) process. Variation of characteristic of microstructure and hardness of deposit with current(90~150 A) and preheat temperature(R.T.~$400^{\circ}C$) was investigated. Important conclusion obtained are as follows; All welding conditions used produced a sound deposit layer with no defect in single pass welding. The maximum deposit had 4.0~4.8 mm in thickness and its bead width was increased with increase of current and preheat temperature. The deposit showed hypoeutectic microstruture, which was consisting of primary cobalt dendrite and networked $M_7C_3$ type eutectic carbides. The amount of eutectic carbides was decreased and its dendritic secondary arm spacing was increased with increase of current. Hardness of the deposit was decreased with increase of current. Preheat temperature up to $400^{\circ}C$, however, showed little influence on the hardness and microstructure. The hardness was also influenced by diluted Fe content near the interface in addition to microstructure and dendritic secondary arm spacing. Hot hardness at $500^{\circ}C$ showed higher than 300 HV.

• 한국표면공학회지
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• 제41권2호
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• pp.57-62
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• 2008

Electrochemical properties of Ti-30Ta-$(3{\sim}15)$Nb alloys coated by HA/Ti compound layer have been studied by various electrochemical method. Ti-30Ta binary alloys contained 3, 7, 10, and 15 wt% Nb contents were manufactured by the vacuum furnace system. The specimens were homogenized for 24 hrs at $1000^{\circ}C$. The samples were cut and polished for corrosion test and coating. It was coated with HA/Ti compound layer by magnetron sputter. The HA/Ti non-coated and coated morphology of Ti alloy were analyzed by x-ray diffractometer(XRD) and filed emission scanning electron microscope(FE-SEM). The corrosion behaviors were investigated using potentiodynamic method in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The homoginazed Ti-30Ta-$(3{\sim}15wt%$)Nb alloys showed the ${\alpha}+{\beta}$ phase, and ${\beta}$ phase peak was predominantly appeared with increasing Nb content. The microstructure of Ti alloy was transformed from needle-like structure to equiaxed structure as Nb content increased. HA/Ti composite surface showed uniform coating layer with 750 nm thickness. The corrosion resistance of HA/Ti composite coated Ti-alloys were higher than those of the non-coated samples in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. Especially, corrosion resistance of Ti-Ta-Nb system increased as Nb content increased.

• 한국주조공학회지
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• 제29권4호
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• pp.169-175
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• 2009

Effect of iron and manganese contents on die soldering reaction has been studied in Al-9wt.%Si-0.3wt.%Mg alloy. Ternary ${\alpha}_{hcp}-Al_8Fe_2Si$ and ${\alpha}_{bcc}-Al_8Fe_2Si$ intermetallic compounds formed by interaction diffusion between Al-Si-Mg system alloy melt and SKD61 die steel surface. Thickness of soldering reaction layer in die steel surface decreased as Fe and Mn contents of the melts increased : When Fe content of Al-9wt.%Si-0.3wt.%Mg melts at constant 0.5wt%Mn content was 0.15wt.%, 0.45wt.% and 0.6wt.%, thickness of soldered layer of each alloy was $64.5{\mu}m,\;57.3{\mu}m$ and $46.9{\mu}m$ respectively. For Mn content of the alloy melts at constant 0.45wt.%Fe content was 0.30wt.%, 0.50wt.% and 0.70wt.%, thickness of soldered layer of each alloy was $66.1{\mu}m,\;57.3{\mu}m$ and $48.3{\mu}m$ respectively.

• Corrosion Science and Technology
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• 제11권6호
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• pp.263-269
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• 2012

Copper alloys are commonly applied to ship's propellers, pumps and valves which are serviced in seawater due to their good castability and corrosion resistance. In the environment of high flow velocity, however, erosion damage predominates over corrosion damage. In particular, the cavitation in seawater environment accelerates surface damage to copper alloys, resulting in degradation of products and economic losses and also threatening safety. The surface was coated with WC-27NiCr by high velocity oxygen fuel(HVOF) spraying technique to attain durability and cavitation resistance of copper alloys under high velocity/pressure flow. The cavitation test was performed for the WC-27NiCr coating deposited by HVOF in seawater at the amplitude of $30{\mu}m$ with seawater temperature. The cavitation at $15^{\circ}C$ caused exfoliation of the coating layer in 17.5 hours while that of $25^{\circ}C$ caused the exfoliation in 12.5 hours. When the temperature of seawater was elevated to $25^{\circ}C$ from $15^{\circ}C$, more damage was induced by over 160%. Although WC-27NiCr has good durability, corrosion resistance and eletrochemical stability, the cavitation damage rate of the coating layer could remarkably increase at the elevated temperatures under cavitation environments.

• 한국재료학회지
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• 제8권8호
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• pp.707-713
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• 1998

현재 자동차용 소재 및 기계부품에 폭넓게 이용되는 SCM415강의 플라즈마 침탄 특성을 연구하기 위해 가스조성, 압력, 전류밀도, 온도 및 시간을 변수로 사용하였다. 가스조성의 경우 저합금강에서는 수소 가스 효과보다 메탄가스에 의해 주로 침탄특성이 좌우되며 메탄가스 100%일 때 시편 내의 모든 방향에서 경화층 분포가 일정하고, 최대의 유효경화깊이를 얻을 수 있었다. 가스압력이나 플라즈마 전압이 상승할 때 전류밀도가 상승하게 되는데, 이에 따라 최표면의 탄소농도가 증가되어 강의 유효경화깊이는 증대되었다. 침탄 온도일 경우 적어도 85$0^{\circ}C$이상되어야 유효경화깊이를 얻을 수 있었고, 온도가 상승할수록 유효경화깊이의 증가를 나타내어 침탄 효과가 우수하였다. 탄소의 확산 깊이는 침탄 시간의 제곱근에 비례하는 것으로 나타났다. 플라즈마 치탄한 강의 피로강도를 평가한 결과 열처리하지 않은 시편이나 재가열처리한 시편에 비해 높은 피로강도를 나타내었다.

• 한국주조공학회지
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• 제28권3호
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• pp.124-128
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• 2008

The nitride layer was formed on Ti and Ti-10 wt.%Ta-10 wt.%Nb alloy by a plasma nitriding method. Temperature was selected as the main experimental parameter for plasma nitriding. XRD, EDX, and hardness test were employed to analyze the evolution and material properties of the layer. The SEM observation of TiN nitride layer revealed that the thickness of nitride layer tended to increase with increasing temperature. ${\delta}-TiN$, ${\varepsilon}-Ti_{2}N$ and ${\alpha}-Ti$ phases were detected by XRD analysis and the preferred orientation of TiN nitride layer was obviously observed at (220) plane with increasing temperature. From XRD analysis after step polishing the nitride specimens treated at $850^{\circ}C$, as polishing from the surface, TiN and $Ti_{2}N$ phases decreased gradually. After polishing the surface by $4{\um}m$, a small amount of $Ti_{2}N$ and ${\alpha}-Ti$ phases were observed. The adhesive strength test result indicated that adhesive strength increased with increasing temperature.