• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.139-139
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• 2018

최근 자동차 산업을 중심으로 한 수송용 기기의 경량화 추세에 따라 대표적인 경량금속 소재인 알루미늄 합금에 대한 수요가 증가하고 있으며 이에 따라 알루미늄 합금 표면에 다양한 특성을 부여할 수 있는 표면개질 기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 알루미늄 합금의 대표적인 표면처리기술인 아노다이징과 유사한 원리로 표면에 세라믹 코팅층을 형성할 수 있는 기술인 플라즈마 전해 산화(Plasma electrolytic oxidation, PEO)가 주목을 받고 있다. PEO 코팅법은 전해액 내에 소재를 침지시키고 400 ~ 600V에 이르는 고전압을 인가시켜 마이크로 방전을 유도하여 표면에 치밀한 세라믹 층을 형성시키는 기술이다. 본 연구에서는 PEO법으로 표면 개질된 Al 합금 표면의 표면 조직 특성과 전기화학 특성을 평가하고, 코팅층 특성에 미치는 공정 변수의 영향을 분석하고자 하였다. PEO 처리를 위해 사용된 소재는 상용 Al 합금 판재(Al 5083-O)로서 $2cm{\times}2cm$로 절단하여, 에머리페이퍼로 1000번까지 연마하여 사용하였다. 시험을 위한 PEO 처리 시스템은 전해액 수조, 일정 온도 유지를 위한 열교환기와 칠러, 전원 발생을 위한 전원공급기(power supply)로 구성되었다. 전해액은 약 알칼리 수용액을 이용하였으며, 전원 공급기를 통해 시험편에 펄스 전류를 인가하였다. PEO 처리 후 시편에 대하여 SEM, EDS, XRD 등을 이용한 표면 특성 평가를 실시하였다. 또한 코팅층의 전기화학적 부식 특성 평가를 위해 해수용액에서 동전위분극실험을 실시하였다. 시험 결과, Al 합금의 PEO 처리 시 내식성은 개선되는 것으로 확인되었으며, 공정변수는 표면의 미세조직 및 전기화학적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.64-64
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• 2010

최근 그린 친환경, 지구온난화방지와 환경 부하물질저감, 기기 고효율화, 연비향상 등의 관점에서 항공기, 자동차 등 운송기계와 휴대용 전자제품 등 경량화가 요구되는 분야에서 경량합금의 사용이 급증하고 있다. 특히, 경량합금 중 가장 가벼운 마그네슘 합금은 최근 주목을 받고 있는 금속재료이다. 그러나 마그네슘합금은 알루미늄합금과는 달리 상온 성형성 및 접합성이 양호하지 않은 관계로 판재를 이용한 구조부품의 제작을 위해서는 많은 연구가 필요하다. 이러한 관점에서 본 연구는 마그네슘합금 판재의 마찰 교반 점용접을 시도하였다. CNC 밀링머신을 사용하여 프로브의 회전 및 삽입 속도에 변화를 주어 접합 특성을 평가하였고, 각 변수의 영향을 조사하였다. 적외선 열화상기와 로드셀을 사용하여 마찰 교반 점용접 중에 발생하는 교반부 온도와 접합부에 가해지는 수직부가하중의 거동을 측정하였다. 마찰 교반 점용접 후, 시험편의 접합 상태와 접합부 단면 관찰을 통해 접합 상태를 조사하였다. 그리고 인장전단 실험을 실시하여 마찰 교반 점용접된 시혐편의 접합강도를 평가하였고, 파단된 시험편의 파면을 관찰하였다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.9 no.11
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• pp.285-290
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• 2018

The steel has been used in modern industry, car maker and electric appliance. The steel have some problem, specially corrosion problem. To solve corrosion problem, Zn electrodeposit on steel have been adapted. Recently, The modern industry asks to increase corrosion resistance. Naturally, Increasing corrosion resistance increases the thickness of Zn electrodeposit. But increasing thickness of Zn electrodeposit has some problems. In making part, There are some crack. This crack cause to decrease corrosion resistance. To solve this problem, it is interested in Zn Based alloy electrodeposit such as Zn-Cr. Here, the influence of the electrolytic conditions on the composition of the alloy plating in the chloride bath was investigated. The results are explained by the cathode overvoltage curve of Cr and Zn. As the current density of the cathode increases, Zn content of electrodeposit decrease and Cr content of electrodeposit increase. As the temperature of the electrolyte increases, Zn content of electrodeposit decrease and Cr content of electrodeposit increase.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.132-139
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• 2001

석탄가스화 복합발전의 집진 공정에 사용하기 위한 금속제 safety filter의 재질 선정을 위하여 황화수소 가스 분위기에서 합금강의 부식 특성을 규명하였다. 사용 합금강은 SUS 310, SUS 316, Inconel 600과 Hastelloy X이다. 전기로 내에 설치된 지름 50mm의 qualtz 튜브 반응기에서 부식실험이 행하여졌다. 40$0^{\circ}C$부터 $700^{\circ}C$까지의 등은 조건에서 실험이 행하여졌고, 분위기 가스의 영향을 보기 위하여 H$_2$S 가스를 함유한 $N_2$(dry), $N_2$(saturation), $CO_2$(dry), 그리고 석탄가스 분위기에서 실험하였다. 부식 생성물을 파악하기 위하여 X-ray 회절기와 주사전자현미경 분석이 함께 이루어졌다. 1.7% H$_2$S, $600^{\circ}C$ 이하 온도 조건에서는 니켈계 내식강 중 Hastelloy X와 철계 내식강 중 SUS 310 등 고크롬 합금강이 IGCC 용 필터 소재 금속으로서 높은 내부식성을 나타내었다. 0.3%~4.99% 황화수소 농도 범위에서 황화수소 농도 변화에 따라서 SUS 310의 경우 3~237mg/d$m^2$.day, Inconel 600의 경우 4~660mg/d$m^2$.day로 부식속도는 크게 증가되었다. 50$0^{\circ}C$, 석탄가스 분위기에서 부식속도는 SUS 310은 45mg/d$m^2$.day, SUS 316은 110mg/d$m^2$.day, Inconel 600은 576mg/d$m^2$.day, 그리고 Hastelloy X 는 140mg/d$m^2$.day로서 합금강 시편 중 SUS 310 합금강이 가장 우수한 내식성을 나타내었다. 부식 표면에는 황화니켈, 황화철 피막이 형성되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.6
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• pp.453-459
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• 2001

It is important for the fabrication of nuclear cladding to optimize the microstructure, because the properties of Zr-based nuclear claddings such as mechanical properties, oxidation-resistance and corrosion- resistance vary widely with its microstructure. The microstructure in Zr-based alloy is strongly dependent on the solubility of alloying element. However, it is very difficult to measure the solubility due to the low solution limit of alloying elements in Zr-based alloy. In this study, Thermoelectric Power(TEP) measurements are used to determine the solubility of Nb in Zr-0.8Sn alloy, which is confirmed by optical microscopy and transmission electron microscopy. The solutioning of Nb obtained by a homogenization treatment and water-quench leads to a decrease of TEP The saturation of TEP appears with the increase of homogenization temperature, which means the saturation of the Nb content in the matrix. From these results, the solubility ($C_{Nb}$) of Nb in Zr-0.8Sn with temperature could be expressed as fellow equation : $4.69097{\times}10^{16}{\times}e^{-25300\times\;I/T}$(ppm.at.%)

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.3
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• pp.245-251
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• 1998

Bi-doped n-type PbTe thermoeletric materials were fabricated by mechanical alloying and hot pressing. The intering characteristics and thermoelectric properties of the hot- pressed PbTe were characterized and compared with the properties of the specimens prepared by meltingigrinding method. The hot-pressed PbTe specimens fabricated by mechanical alloying exhibited more negative Seebeck coefficient, higher electrical resistivity and lower thermal conductivity. compared to ones prepared by meltingigrinding. The maximum figure-of-merit increased and the temperature for the maximum figure-of-merit shifted to lower temperature for the specimens fabricated by mechanical alloying. When hot pressed at $650^{\circ}C$, 0.3 wt% Bi-doped PbTe fabricated by mechanical alloying and meltingjgrinding exhibited maximum figure-of-merits of $1.33\times10^{-3}/K$ at $200^{\circ}C$ and $1.07\times10^{-3}/K$ at $400^{\circ}C$ respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.378-378
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• 2013

칼코겐화물의 일부는 전류 등의 에너지 입력에 따라 결정구조가 비정질 및 결정 사이에서 가역적으로 변화하며 상변화에 따라 전기 저항이 바뀌는 특성을 가지고 있다. 이와 같은 칼코겐화물 상변화 재료의 장점을 이용하여 프로그래머블 스위치를 구현할 수 있다. 그러나 상변화 재료만을 이용하는 프로그래머블 스위치는 전기신호 누설의 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 지난 연구에서는 문턱 스위칭 칼코겐화물을 포함하는 다층구조 스위치를 제안하였다. 본 연구에서는 프로그래머블 스위치의 구성물질로서 문턱 스위칭 특성을 보이는 GeTe 박막의 특성을 보고한다. RF magnetron sputtering 방식을 이용하여 GeTe 박막을 증착하고 온도에 따른 결정화 양상 및 표면 형상 변화를 관찰하였다. GeSbTe 박막의 경우 $100^{\circ}C$ 근방에서 결정화가 시작되었고, 온도가 증가할수록 결정화가 급격히 진행되었다. 반면 GeTe 박막에서는 온도 증가에 따른 결정화가 거의 일어나지 않았다. 이러한 결과로부터 GeTe 합금 박막은 프로그래머블 스위치의 구성요소로서 문턱 스위칭에 적합한 물질임을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.144-144
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• 2003

니켈계 내열합금의 성형은 수백 $^{\circ}C$에 이르는 고온에서 이루어지기 때문에 열간성형 과정에서 소재 내부의 미세조직 변화에 대한 이해는 부품의 특성 제어 측면에서 매우 중요하다. 특히 열간 동적 재결정에 의해 발생되는 결정립 구조의 변화를 적절히 조절함으로써 부품의 특성을 극대화 할 수 있다. 본 연구에서는 Ni-Fe계 초내열합금에 대한 고온 압축실험과 압축시편에 대한 EBSD 분석을 통해 열간 변형 과정에서 발생하는 소재 내부의 동적인 결정립 구조의 변화를 정량적으로 분석하고자 하였다. 고온 압축시험은 101$0^{\circ}C$, 1066$^{\circ}C$의 온도 조건과 0.5s-1, 0.005s-1의 변형율 속도 조건에서 최대 진변형율 0.7까지 수행하였으며 진변형율에 따른 결정립 조직 변화를 관찰하기 위해 진변형 율에도 변화를 주어 실험을 수행하였다. 이들 고온 압축시편은 응력방향에 평행한 면에 대한 미세조직 관찰을 통해 재결정립 크기, 분율 및 결정립계의 특성 변화에 대한 정량적 연구를 수행하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.2
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• pp.116-121
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• 2007

TiNi shape memory alloy(SMA) was fabricated by PLD(plused laser deposition) using equiatomic TiNi target. Composition and crystallization of TiNi thin films which were fabricated in ambient Ar gas(200m Torr)and vacuum($5{\times}10^{-6}\;Torr$) were investigated. Composition of TiNi thin films was characterized by energy-dispersive X-ray spectrometry (EDXS) and crystallization was confirmed by X-ray diffraction (XRD). The composition of films depends on the distance between target and substrate but does not sensitively depend on the substrate temperature. It is found that the composition of films can be easily controlled when substrate is placed inside plume in ambient Ar gas. It is also found that the in situ crystallization temperature ($ca.\;400^{\circ}C$) in ambient Ar gas is lowered in comparison with that of TiNi film prepared under vacuum. The low crystallization temperature in ambient Ar gas makes it possible to prepare the crystalline TiNi thin film without contamination.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.180-180
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• 2011

재료의 양단간에 온도차를 주어 전압 또는 전류가 발생하는 지벡효과와 반대로 전위차를 주어 온도차를 유도하는 펠티에 효과를 열전효과로 일컫는다. 이 열전효과에 관한 연구는 그 특수성 때문에 1950년대 이후로부터 많은 관심을 받아왔다. 최근 들어 석유자원의 고갈 및 신재생에너지에 대한 관심의 고조와 맞물리면서 열전재료 및 소자에 연구는 더욱 활발히 이루어지고 있다. 전도성이 있는 모든 물질은 열전효과를 가지는 데, 그 중 Bi-Te 합금계의 열전 물질은 상온에서 가장 우수한 열전성능지수를 가지는 것으로 보고되어, 이를 이용한 열전 재료에 대한 많은 연구가 이루어져 왔다. 현재 상용화된 열전소자는 Bi-Te bulk를 이용하여 제조되고 있으나 열전성능지수의 한계를 극복하기 위해 나노구조화, 박막화시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 박막화를 통해 열전소자의 상용화 및 양산화에 일조할 수 있을 것으로 예상된다. 하지만 열전소자의 양산화를 위해서는 대량생산에 용이한 증착공정이 개발되어야 한다. 증착공정 중 가장 양산화에 유리한 공정이 MOCVD (metal organic chemical vapor deposition)라고 생각되지만 이를 위해선 전구체의 특성 평가 및 공정개발이 필요하다. 따라서 본 연구팀은 MOCVD 공정을 이용하여 저온, 저압에서 Bi-Te 합금계의 박막 성장에 관한 연구를 수행하였다. 또한 적외선 분광 시스템을 활용하여 여러 전구체 중 최적의 Bi, Te 전구체 조합을 선별해내었다. 이 과정 속에서 Te 전구체의 독특한 분해특성 및 증착특성을 확인하였고, 이러한 특성을 조절하기 위해 Bi 전구체가 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였다.