• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.119-122
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• 2011

분자동역학 전산모사를 통하여 에폭시에 다양한 반경의 구형 실리콘 카바이드를 삽입한 나노복합재를 모델링하고, 이들의 기계적 물성과 열적 물성 해석을 다양한 온도조건 하에서 수행하였다. 전산모사 결과 동일한 체적분율 하에서 나노복합재는 입자의 크기가 작아질수록 탄성계수와 전단계수가 상승하는 동시에 선팽창계수는 감소하는 입자의 크기효과를 보였다. 또한 온도 상승에 따른 기계적 물성의 하락이 잘 관찰되었다. 본 연구에서는 이러한 분자동역학 해석 결과를 바탕으로 다양한 온도조건 하에서의 입자의 크기효과를 고려한 멀티스케일 3상 모델을 제시하였다. 유리상 조건 범위에서 온도 변화에 따른 나노복합재 계면의 열응력텐서와 열변형률텐서의 정보를 통해 복합재 내에서 계면이 차지하는 부피비를 온도에 대한 함수로 고려하고, 이를 멀티스케일 모델에 반영함으로써 다양한 온도조건에 대한 나노복합재 열탄성 물성의 예측해를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 모델에서 계산된 3상 복합재의 물성은 분자동역학 전산모사의 결과에서 나타나는 나노입자의 크기효과를 잘 반영하였다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.243-248
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• 2013

열전도성 복합재료는 방열특성이 요구되는 다양한 분야에 응용되고 있다. 그래핀은 우수한 전기전도성, 기계적 특성, 열전도 특성을 가지는 잠재성이 높은 물질이다. 그러나 기존의 그래핀 입자를 사용한 경우에서는 유기용매를 이용하여 분산을 하게 되어 청정생산공정측면에서 이를 개선하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 마이크로플루이딕(microfluidic)으로 균일한 미립자를 제조하는데 있어 계면안정제를 도입하여 수분산을 통한 그래핀 용액을 연속상(water phase)으로 사용하여 표면에 그래핀이 분포된 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA)미립자를 제조하였다. 본 연구의 제조방법은 소량의 그래핀으로 열전도 특성이 향상되어 열전도성 복합재료로 사용이 가능하다.

• 한국재료학회지
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• 제7권12호
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• pp.1027-1032
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• 1997

본 연구에서는 용사용WC-17%Co 복합분말을 분무건조법으로 제조하고 열처리 온도(85$0^{\circ}C$, 100$0^{\circ}C$, 115$0^{\circ}C$, 130$0^{\circ}C$)에 따른 조립분말의 미세구조, 입도분포, 유동도, 및 결정상변화를 고찰하였다. 분무건조상태의 입형은 구형이었으며, 입도분포, 평균입자크기, 유동성은 각각 20.6-51.7$\mu\textrm{m}$, 27.2$\mu\textrm{m}$, 0.26 sec/g 이었다. 열처리에 의하여 조립분말은 치밀화되어 130$0^{\circ}C$ 열처리 후에는 입도분포와 평균입자크기가 각 각 6.9-37.9$\mu\textrm{m}$과 17.8$\mu\textrm{m}$로 감소하였으며, 유동성은 0.12 sec/g로 향상되었다. 열처리중에 WC와 Co의 상화확산에 의하여 Co$_{6}$W$_{6}$C및 Co$_{3}$W$_{3}$C이 생성되었으며, 두 상이 나타나는 임계온도는 115$0^{\circ}C$이었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권4호
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• pp.405-411
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• 1995

급냉응고된 Al-3.51wt%Li-0.34wt%Zr 합금의 시효거동을 시차주사열량계(DSC)에 의한 열분석 방법으로 조사하였다. DSC에 의한 비열측정 결과 $\delta$’의 석출에 의한 발열반응과 $\delta$, $\beta$ 및 복합석출상의 석출에 의한 발열반응을 확인하였으며 $\delta$’ 및 $\delta$의 재고용에 의한 2개의 흡열반응을 확인하였다. 7$0^{\circ}C$ 저온시효시 $\delta$’의 석출에 의한 발열반응 이전에 흡열반응이 나타났으며 이것은 $\delta$’ 석출 이전에 $\delta$’ 전구생성물이 형성되었음을 의미한다. DSC 곡선상에 나타난 발열과 흡열곡선을 해석하여 얻은 $\delta$’상 석출과 재고용의 활성화에너지값은 각각 83KJ/mol과 98KJ/mol로서 Al-Li 2원계 및 Al-Li-Mg에 비해 높은 값을 나타내엇으며, 시효에 의한 강화가 일어나 DSC에 의한 비열변화 조사결과 나타난 $\delta$’상 석출 완료 시효조건점 (21$0^{\circ}C$, 1시간)에서 최고경도값(Hv 160)을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.259-259
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• 2012

Mo-Cu 합금은 열전도도, 전기전도도가 우수하고 합금조성에 따라 열팽창계수의 조절이 가능하여 반도체소재, 방열소재, 접점소재 등에 적용가능성이 높은 재료로 주목받고 있다. 또한 상태도 상에서 고용도가 전혀 없기 때문에 박막을 제작하였을 경우, 나노 복합체 형성이 용이하고 질소 분위기에서는 MoN-Cu로 상분리가 가능하여 하드상과 소프트상의 물성을 동시에 보유한 박막 제작이 가능하다. 또한 고온에서 산화반응에 의해 생기는 $MoO_3$, $CuO_3$와 같은 준안정상의 산화물들은 육방정계 구조(HCP)를 가지며 전단특성이 우수하여 자동차 저마찰 코팅재료로써 많은 연구가 진행되고 있다. 반면, Mo-Cu 는 상호간에 고상은 물론 액상에서도 고용도가 전혀 없기 때문에 일반적인 방법으로는 합금화 또는 복합화가 어렵다. 또한 Mo-Cu 박막을 제작할 경우 복수의 타겟을 이용해야 하기 때문에 성분조절과 구조적 제어가 불리하고 공정의 복잡화라는 단점을 가지고 있으며 추가적으로 다른 원소를 첨가하여 3원계, 4원계 이상의 박막을 형성하는 것에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상호간의 고용도가 없는 재료의 합금화가 용이한 기계적 합금화법(Mechanical Alloying)을 이용하여 Mo-Cu 합금분말을 제조하였고, 준안정상태의 구조의 유지가 가능한 방전 플라즈마 소결법(Spark Plasma Sintering)을 이용하여 합금타겟을 제작하였다. Mo-Cu 박막은 제작된 합금타겟을 사용하여 DC 스퍼터링 공정으로 제작하였다. Mo-Cu 박막의 공정조건으로는 타겟조성, 공정분위기, 가스 비율로 정하여 실험을 진행하였다. 제작된 박막은 자동차 코팅재료로써의 적용가능성을 보기 위해서 내열성, 내식성, 내마모성의 특성을 평가하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.471-476
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• 2021

분말 야금 기술에 의한 복합 연자성 재료는 전기기기에 일반적으로 사용되는 종래의 전기강판보다 많은 장점을 가지고 있으며, 그 관련 기술은 최근에 상당한 발전을 거듭하고 있다. 복합 연자성 재료는 일반적으로 분말의 형태로 인해 자기적 등방성 가지므로 3차원 자속 및 복잡한 구조의 전기기기 구성에 적합하다. 하지만 SMC와 같이 등방성 자기 특성을 가지는 재료는 복잡한 벡터 히스테리시스를 가지므로 정확한 손실 특성을 예측하는 것이 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 전기강판 및 SMC의 링 타입 시편을 제작하고 시편 크기에 따라 자기적 특성을 측정한 후, 측정된 자기적 정보를 이용하여 800Hz 이상에서 구동하는 고속 영구자석 전동기의 전자계 해석을 수행하였다. 또한, 해당 모델의 시작품을 제작하고 효율 측정 및 비교를 통해 본 논문의 신뢰성을 입증하였다.

• 한국재료학회지
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• 제15권12호
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• pp.751-755
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• 2005

Fibrous $Al_2O_3-(m-ZrO_2)/t-ZrO_2$ composites having core/shell structure were fabricated by multi-extrusion process. The effect o volume fraction between core ($Al_2O_3-(m-ZrO_2)$) and shell ($t-ZrO_2$ was investigated to understand the relationship between microstructure and material properites, in which the volume fractions of core and shell were varied as 40:60, 50:50 and 60:40. The material properties o hardness and bending strength were increased as the volume fraction of core was increased, and their maximum values were about 1320 Hv and 750MPa, respectively. However, as the volume fraction of core increased, the values of relative density and fracture toughness were decreased from 97.1 to $96.5\%$ and from $6.5MPa{\cdot}m^{1/2}$ to $5.7MPa{\cdot}m^{1/2}$, respectively.

• Composites Research
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• 제18권3호
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• pp.21-30
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• 2005

고온진공간압 성형기술 및 포일-섬유-포일 방식을 이용하여 티타늄금속기 복합재료를 개발하였다. 이와 관련하여 강화공정 전후의 비균질 미시조직의 변화를 관측하였으며 공정 진행에 따른 충진거동도 함께 비교분석하였다. 결과에서 알 수 있듯이 강화공정 동안 섬유의 분포 형태에 따라 등축 $\alpha$, transformed $\beta$ 및$ Widmanst\ddot{a}tten$ $\alpha$ 등 상당한 미시조직의 변화가 확인되었다. 공정 진행에 따른 미시조직의 변화는 따라서 변형에 대한 기지재료의 불균일 정도와 관련한 결정립성장 및 재결정과 같은 변형기구들로 설명할 수 있었다. 이와 같은 변형기구 해석을 바탕으로 공정에 따른 기공의 충진 정도와 조직의 변화를 예측하기 위한 미시역학적 구성방정식이 개발되었으며, 또한 유한요소 해석을 통해 실공정 과정을 보다 정밀하게 예측할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제18권3호
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• pp.115-119
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• 2008

Permalloy를 30시간 볼밀 한 후 주사전자현미경으로 형상 및 입경을 분석하였으며, 볼밀 가공한 Permalloy의 입자들이 편편한 상을 가짐을 확인하였다. Permalloy를 실리콘 고무와 혼합하여 박형 전파흡수체를 제조하고 Network Analyzer을 이용하여 permalloy-고무 전파흡수체의 재료정수 및 전파흡수특성을 측정하였으며, 그들의 상관 관계를 비교 조사하였다. 가공한 permalloy-고무 복합재료는 높은 복소유전율 및 복소투자율을 가지며 미가공한 permalloy-고무 복합재료 보다 전파흡수 특성이 우수하였다. 또한 전파흡수체 두께에 따라서 정합주파수가 낮은 주파수 대역으로 shift 됨을 알 수 있고, 1.3 mm의 두께로 제조한 전파흡수체에서는 이동통신주파수 대역인 $1.65\;GHz{\sim}1.86\;GHz$에서 가장 우수한 전파흡수특성을 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.46.2-46.2
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• 2009

In vitro 상에서 골조직을 원활하게 재생하기 위해서는 3차원 지지체를 이용한 세포 배양과 세포 배양 시 세포의 형태와 기능을 유지/향상시키기 위한 인체 내 미세 환경 재현은 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 뼈 성분과 유사한 생체 활성 물질인 hydroxyapatite (HA)와 생분해성 고분자인 poly $\varepsilon$-caprolactone (PCL)를 복합재료로 이용하여 내부 연결성이 우수한 골조직 재생용 3차원 지지체를 제작하였으며, 골 재생 능력 향상을 위하여 인체내 골조직의 기계적 미세 환경을 체외에서 구현한 새로운 형태의 perfusion bioreactor system을 개발/적용하였다. 또한 본 연구에서 개발된 perfusion bioreactor system의 생물학적 평가를 위해 MG63 (osteoblast like cell, 한국 세포주 은행)과 New Zealand White Rabbit에서 분리한 중간엽 줄기세포를 골조직 재생용 3차원 지지체에 파종하였다. 48시간 동안 안정화 후 perfusion bioreactor system을 이용하여 기계적 자극을 파종된 세포에 인가하였으며, 배양 기간 동안 세포의 증식 확인 및 형태학적 관찰을 실시하였다. 본 연구 결과, perfusion bioreactor system을 이용하여 기계적 자극을 인가한 실험군에서 세포의 증식 및 활성도가 대조군에 비해 우수함을 확인 할 수 있었다. 따라서, perfusion bioreactor를 이용한 세포 배양은 세포의 활성 향상 및 골조직 재생에 도움이 될 것으로 사료된다. 차후 perfusion bioreactor를 이용한 다양한 패턴의 자극이 골재생 능력 및 중간엽 줄기세포의 골 분화능에 미치는 영향에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.