• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.181-181
• /
• 2008

DLC (Diamond-like Carbon) 박막은 높은 내마모성과 낮은 마찰 계수, 화학적 안정성 및 적외선 영역에서의 높은 투과율과 낮은 광 반사도, 높은 전기저항과 낮은 유전율, 전계방출특성 등 여러 가지 장점을 가진 물질이다[1]. 최근에는 DLC 박막의 여러 장점들과 산과 염기 유기용매에 대한 화학적 안정성으로 인하여 인조관절에서 인공심장의 판막에 이르기까지 의공학 관련 부품소재로 응용되고 있으며 내구성과 안정성에 있어서 탁월한 성능을 보여주고 있다. 또한 DLC 박막의 높은 경도와 낮은 마찰 계수, 부드러운 박막 표면 (수nm의 RMS 거칠기)의 장점을 살려 마그네틱 미디어와 하드디스크의 슬라이딩 표면에 사용되어지고, MEMS (Micro-Electro Mechanical System) 소자와 MMAs (Moving Mechanical Assemblies)의 고체윤활코팅으로 활용하여 미세기계의 내구성과 성능 향상을 도모할 수 있다. 이와 같이 DLC 박막은 다양한 분야에 응용되고 있으며, 박막이 지닌 여러 가지 장점들로 인하여 더 많은 분야에 응용될 가능성을 지닌 물질이다. 그러나 수 ${\mu}m$이상의 두께에서 박막이 높은 잔류응력 (residual stress)을 가지고, 열에 취약하여 이의 개선에 관한 연구들이 진행되어 지고 있다 [2]. 따라서 사용되는 목적에 따라 용도에 맞는 양질의 DLC 박막을 합성하기 위해선 합성 장치의 개발과 다양한 실험을 통한 최적의 합성조건 도출 등의 노력이 요구된다. 또한 DLC 박막 합성시의 여러 가지 증착 방법에 따른 박막 물성에 대한 재현성 확보 및 박막 증착에 관한 명확한 메커니즘 규명이 아직까지는 불분명하여 이에 관한 연구가 시급하다. 따라서 본 연구에서는 MEMS 소자와 MMAs의 고체윤활코팅으로 사용가능한 DLC 박막을 RF PECVD (Plasma Enhanced Vapor Deposition) 방식으로 합성하고 후열처리 온도에 따른 DLC 박막의 마찰계수 변화를 박막에 훼손을 주지 않는 FFM (Friction Force Microscopy) 방식을 사용하여 분석하였다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.24 no.7
• /
• pp.10-17
• /
• 2011

현재 개발 중인 Chalcogenide계 열전재료 중에서, 이방성 재료인 Thallium chalcogenide, Alkalimetal bismuth chalcogenide, Bismuth telluride와 등방성 재료인 Lead telluride, Silver antimony telluride, TAGS, LAST 및 SALT를 소개하였고, 이 재료들에 대한 연구 동향을 살펴보았다. Chalcogenide는 S, Se, Te 및 다른 원소와의 다양한 조합에 의해, 넓은 온도범위에서 열전재료로 응용하기 위한 밴드갭 에너지의 조절이 가능하다. 또한 합성공정에 따른 상변태, 석출 등 구조변화에 따른 열전특성의 변화를 기대할 수 있어 열전재료 개발 초기부터 활발한 연구가 진행되어 왔다. 과거의 전통적인 Chalcogenide계 열전재료뿐만 아니라, Chalcogenide계 열전 신소재에 대해서도 살펴보았다. Chalcogenide는 전자적, 광학적, 열적 성질 등 특성이 독특하고 변화가 무궁무진하여 아주 매력적이기 때문에, 앞으로도 계속 열전재료로서 각광받는 물질군으로 판단된다. 그림 11에 현재까지 ZT의 최댓값이 1이 넘는다고 보고된 열전재료의 성능지수를 요약하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.1993-1999
• /
• 2013

Steel composite structures have been studied in various areas such as bridges, high rise buildings, and wind towers. They show excellent structural performance through overcoming of the weaknesses of steel and concrete. Although various methods were already developed to achieve full composite behavior between steel and concrete in flexural members, the number of studies regarding composite columns is quite limited. If slip occurs between concrete and steel under external loads, the performance of the composite column would be reduced significantly. Connection methods ensuring full composite action between steel and concrete must be suggested. This paper investigated about structural behavior of shear studs through a series of experimental tests. Extensive parameters were also performed to understand the effects of the diameter of stud, space of stud and height of concrete. The present study provides fundamental bases for further development of design method of shear studs in composite columns.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.321-321
• /
• 2013

열전재료는 열과 전기의 변환이 상호 가역적으로 일어나는 현상을 갖는 재료로서, 사용온도별로 여러 가지 재료가 개발되고 있다. 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 skutterudite는 격자 내에 2개의 공극을 갖고 있고 이에 적절한 원자를 충진하여 포논산란을 유도하고, PGEC(phonon-glass and electron-crystal) 개념을 적용하여 재료의 열적인 성질과 전기적인 성질을 동시에 제어함으로써 열전성능의 향상을 도모할 수 있는 재료이다. 본 연구에서는 챔버 내부 기체를 연속적으로 뽑아내어 진공도를 유지하는 방식이 아닌, 석영관을 앰플화한 진공밀폐 용해법을 사용하였다. 진공밀폐 용해법은 성분원소의 산화와 휘발을 억제하는데 있어 매우 유용한 공정이다. 용해를 통해 얻어진 잉곳을 용해와 동일한 방법으로 석영관에 밀봉하여 873 K에서 100시간 동안 진공열처리를 실시하였다. 또한, 합성된 잉곳의 기계적 특성 향상을 위해 $75{\mu}m$ 이하로 파쇄하여 진공 열간 압축 소결하였다. La가 충진된 $La_zCo_4Sb_{12}$ Skutterudites 단일상을 합성하여 La의 충진량(z)에 따른 열전특성과 전자이동특성을 조사하였다.

• Composites Research
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.50-57
• /
• 2010

It is important to detect fibers in the sectional image of fiber reinforced cementitious composites (FRCC), since the fiber distribution is a crucial factor to predict or evaluate the mechanical performance of FRCC. In this paper, we investigated the fluorescence characteristics of Polyvinyl Alcohol (PVA) fibers, Polyethylene Terephthalate (PET) fibers, Polyethylene (PE) fibers, and Polypropylene (PP) fibers used in Engineered Cementitious Composites (ECC), which is a special kind of FRCC that incorporates synthetic fibers and exhibits extremely ductile behavior in uniaxial tension, to detect each fiber according to its type. Furthermore, optimum excitation and emission wavelengths were proposed on the basis of maximum difference of Relative Fluorescence Intensity (RFI) between two types of fibers used in the hybrid ECC. Optimum threshold values to discriminate two types of fibers using statistical tools were also proposed. Finally, images of four types of fibers obtained using a fluorescence microscope are compared.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.96-96
• /
• 2016

나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.41 no.6
• /
• pp.627-635
• /
• 2021

The fire damage and structural performance of a steel-concrete composite superstructure under a highway bridge exposed to fire loading was evaluated. To enhance the accuracy and efficiency of the numerical analysis, a proposed fluid-structure interaction fire analysis method was implemented in Ansys Fluent and Ansys Mechanical. The temperature distribution and performance evaluation of the steel-concrete composite superstructure according to the vertical distance from the fire source to the bottom flange were evaluated using the proposed analysis method. From the analysis, the temperature of the concrete slab and the bottom flange of the steel-concrete composite superstructure exceeded the critical temperature. Also, when the vertical distance from the fire source was 13 m or greater, the fire damage of the steel-concrete composite superstructure was found to within a safe limit.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.27-27
• /
• 2011

기존에 연구 및 개발된 합성보 시스템에 대한 기초자료를 제공하고 앞으로 새로이 진행될 합성 구조 연구에 대한 방향을 제시하고자 국내 외 200여 편의 논문 및 학술기사를 기반으로 합성보에 대한 연구 및 기술 현황분석을 실시하였다. 그 결과 합성보에 대한 국내연구는 주로 실험적 연구가 63%로 해석적 연구(22%)에 비해 3배가량 높은 비율을 차지하고 있었으며, 국외의 경우 해석적 연구가 58%로 가장 높은 비중을 차지해 국내 연구방법과는 대조적인 모습을 나타냈다. 이에 앞으로는 지금까지 실시한 실험적 연구 내용을 토대로 보다 효율적인 연구 성과를 얻기 위해 해석적 연구의 기틀을 마련하는 것이 필요해 보였다. 또한 합성보 연구의 주제별 분류에 있어서도 기본적인 휨내력 평가뿐만 아니라 최근 들어, 관심이 높아진 사용자의 실제적인 생활 및 안전과 연관 있는 바닥진동, 충격음, 그리고 내화성능 등에 대한 다양한 검토가 깊이 있게 이루어져야 할 것이다. 마지막으로 기존의 구조용 재료를 대체하면서 경제적이고, 친환경성 및 재활용 재사용성 등을 고려한 미래지향적 합성구조시스템에 대한 연구 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.27-35
• /
• 2014

In this study, an improved energy-based nonlinear static analysis method are proposed to be used for more accurate evaluation of progressive collapse potential of steel moment frames by reflecting the contribution of a double-span floor slab. To this end, the behavior of the double-span floor slab was first investigated by performing material and geometric nonlinear finite element analysis. A simplified energy-absorbed analytical model by idealizing the deformed shape of the double-span floor slab was developed. It is shown that the proposed model can easily be utilized for modeling the axial tensile force and strain energy response of the double-span floor slab under the column-removal scenario.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.24 no.5
• /
• pp.61-68
• /
• 2020

In this study, the international standard ISO TS 16774 Part 3 Test Method for Water (wash out) Resistance and KS F 4935 ｢Sealant Injection type for water leakage maintenance of adhesive flexible rubber asphalt series｣, which are standardized as a quality control method of injection type repair materials used for water leakage cracks in underground concrete structures, are currently used in Korea. As a result, considering the performance criteria of "mass change rate -0.1%" stipulated in KS F 4935, the remaining 13 types repair materials, excluding RG-2 of synthetic rubber and UG-1 of urethane, need to be reviewed for stabilization of the loss resistance due to the flow of ground water. The results of this study are determined to be available as a basic indicator for the selection of repair materials used for cracks in concrete structures. In addition, it is expected that the results of this study can be utilized as reference data that can be reflected in the improvement of the quality of repair materials that will be researched and developed later.