• Tribology and Lubricants
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• 제38권6호
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• pp.255-260
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• 2022

This research presents tetrahedral amorphous (ta-C) coating on the artificial tooth for improving the durability and functionality (esthtics, foreign body of tooth) by filtered cathodic vacuum arc (FCVA). A differentiated coating method is required for a ta-C coating on polymer owing to the low melting point of the polymer, inter-facial adhesion, low friction, and non-conductivity. Herein, ta-C coating is applied below 50℃, and the potential difference of the carbon plasma drawn to the substrate was controlled by applying a positive duct bias voltage without using a substrate bias voltage. Consequently, the ta-C coating with a thickness of 70nm using the duct bias condition of 20V with the highest plasma intensity satisfies the esthetics of the artificial tooth and had a 5B level of inter-facial adhesion. In addition, the composite hardness of ta-C/polymer is 380 MPa, and correlations with esthetics, sp³ bonding, and mechanical properties. The friction coefficient (CoF) of the ta-C coating in a water-lubricated environment is 0.07, showing a six-fold reduction in CoF compared with that of a polymer.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.13-18
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• 2010

암반구조물의 안정해석을 위해서는 암반의 특성을 연구하여 설계에 요구되는 매개변수를 합리적으로 결정해야한다. 본 논문에서는 여수, 광주, 양산, 부산, 대전 등의 안산암, 응회암지역을 대상으로 공내재하시험과 일축 및 삼축압축시험을 수행하고 기존에 제안된 추정식을 비교분석하였다. Nicholson & Bieniawski가 제안한 감쇠계수를 이용하여 변형계수를 추정한 결과 RMR이 60미만인 경우에는 감쇠계수를 고려한 공내재하시험결과를 이용하는 것을 제안하며, RMR값이 60 이상인 경우에 대해서는 김교원에 의해 제안된 식이 가장 근접하는 것으로 나타났다. 그리고 RMR과 점착력, 그리고 내부마찰각을 비교한 결과, 점착력과 내부마찰각 모두 Tsuchiya의 제안식이 가장 일치하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 암반 변형계수와 RMR의 관계를 비교분석하고 RMR값을 이용한 전단강도정수 산정식을 제안하였는 바 변형계수와 전단강도정수는 RMR지수 산정요소에 포함되지 않아 여러 인자들에 의해 결과가 달라질 수 있으므로 국내 현장에 맞는 실용적인 추정식들이 제안되어져야 할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.213-222
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• 1998

투수성 폴리머 콘크리트의 공극에 오염물질의 침투로 내구성 및 투수성능이 저하될 수있어 각종 필터용 폴리머 모르터를 그 위에 타설한 후, 압축강도, 휨강도 및 인장접착강도의 역학적 성질과 경화수축 및 투수성능을 실험을 실시하였다. 실험결과, 투수성 콘크리트의 압축강도의 증가와 함께 투수계수는 낮아졌으며, 충진재-결합재비의 증가에 따라 강도의 증가는 현저하였다. 투수성 폴리머 콘크리트의 압축강도와 투수계수는 9.4 MPa~1.93cm/s범위로서 배합에 따른 영향이 크게 나타났다. 필터용 폴리머 모르터를 타설한 투수성 폴리머 콘크리트의 역학적 성질은 쇄석을 필터로 사용하였을 때 가장 우수하였으며, 투수성 폴리머 콘크리트의 경화수축은 필터와 베이스 콘크리트 사이의 접착력에 영향을 크게 받음을 알 수 있었다. 본 연구결과, 투수성 폴리머 콘크리트의 각 배합조건에 따른 경제성과 성능면에서 균형을 이룰 수 있는 최적배합비를 제안할 수 있었으며 투수성 폴리머 콘크리트의 제작과응용면에 필요한 기초자료를 얻을 수 있었다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.319-326
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• 2018

열차제어시스템에서 열차간 추돌을 방지하기 위한 안전간격은 열차의 비상제동에 따른 제동거리를 기반으로 한다. 제동거리 성능평가는 동역학적 해석과 시운전시험을 통한 확인이 있으나 두 방법 모두 차륜과 레일의 점착계수의 약화 등과 같은 조건을 모두 고려할 수 없기 때문에 열차제어시스템의 설계에 활용하기에는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환경을 고려할 수 있는 몬테카를로 방법을 이용하여 제동성능을 분석하고자 하였다. 제동모델은 비상제동에서 사용하는 공기제동을 기초로 하였으며, 제동압력, 제동효율, 제동 마찰계수, 점착계수, 차량의 질량분포 등을 고려할 수 있도록 모델링하였다. 영향 인자 분포의 변화에 따른 제동성능의 변화를 검토하고 이를 바탕으로 제동장치의 품질 제어를 통해 제동성능은 개선될 수 있음을 확인하였다. 또한, 열차를 구성하는 차량 편성에 따라 제동성능의 변화를 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 열차제어시스템의 안전간격 설계의 기초자료로 활용될 뿐 아니라 철도차량의 제동성능 향상의 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 접착 및 계면
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• 제24권4호
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• pp.124-130
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• 2023

외부 온도 변화에 따른 특성변화가 적어야 하는 자동차 부품용 코팅제는 외부 환경 변화에 의한 노이즈 특성 변화가 매우 중요하다. 이에 내한성, 내후성, 내마모성이 우수한 연질의 폴리우레탄과 하이드록시 말단 혹은 곁사슬이 아민으로 변성된 폴리실록산 등이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 각각의 폴리머 성분들이 노이즈에 미치는 영향을 확인하기 위하여 수분산 폴리우레탄을 합성하였고, 폴리실록산, ultra high molecular polypropylene (UHMWPP) 분말, 카본블랙, 소광제를 첨가하여 코팅제를 제조하였다. 수분산 폴리우레탄의 hard/soft 세그먼트의 함량을 27.1%/72.9%, 아민으로 변성된 폴리실록산과 하이드록시 말단 폴리실록산이 2:7의 비율에서 노이즈의 발생이 가장 적었으며, 마찰자가 고속에서 움직일 때 마찰계수의 차이가 컸다. 또한 SiO₂를 UHMWPP 분말로 대체함으로써, 노이즈가 감소하였으며 광택도 또한 감소하였다.

• 접착 및 계면
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• 제9권1호
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• pp.3-8
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• 2008

두 형상비가 다른 탄소나노섬유(CNF) 에폭시 복합재료의 자체 감지능과 계면특성을 전기-미세역학적 시험법을 이용하여 조사하였다. CNF/에폭시 복합재료의 부피 저항은 CNF 부피분율이 증가될수록 전기적 접촉의 증가로 인해 감소하였다. CNF/에폭시 복합재료의 분산도는 부피저항의 변동계수(COV) 값을 계산하여 간접적으로 평가하였다. 형상비가 큰 A타입에서는 B타입에 비해 좋은 자체 감지능을 확인하였으며, 형상비가 작은 B타입에서는 부피분율 2% 이상에서는 자체 감지능을 거의 보여주지 못하였다. 이것은 두 타입의 분산정도와 형상비의 차이에 의한 결과를 나타내었다. 형상비가 작은 B타입의 겉보기 강성도는 배양을 하면서 큰 표면적을 가지기 때문에 A타입보다 크게 나타났다. 열역학적 접착일은 겉보기 강성도와 상호 일치하는 결과를 보여주었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권5호
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• pp.206-210
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• 2018

에나멜 기법을 활용하여 Ti6Al4V 합금에 두 종류의 생체활성화 유리를 코팅하였다. 재료간의 열팽창계수 차이에 의한 열응력을 줄이기 위해 재료간의 열팽창계수의 차가 $2{\times}10^{-6}/^{\circ}C$ 정도 되도록 생체활성화 유리 조성을 선정하였다. 열팽창계수의 차이에도 불구하고 Ti6Al4V 합금과 코팅 유리간에 확산결합에 의해 양호한 부착이 형성되었음을 FE-SEM과 EDS 분석으로 확인하였다. 의사체액에 담근 후 코팅 표면에 일반적인 생체활성화 유리와 같은 hydroxycarbonate apatite가 형성됨을 FT-IR로부터 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제23권3호
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• pp.130-133
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• 2007

Fuel cladding tubes in nuclear fuel assembly are held up by supporting grids because the tubes are long and slender. Fluid flows of high-pressure and high-temperature in the tubes cause oscillating motions between tubes and supports. This is called as FIV (flow induced vibration), which causes fretting wear in contact parts of tube and support. The fretting wear of tube and support can threaten the safety of nuclear power plant. Therefore, a research about the fretting wear characteristics of tube-support is required. The fretting wear tests were performed with supporting grids and cladding tubes, especially after corrosion treatment on tubes, in water. The tests were done using various applied loads with fixed amplitude. From the results of fretting tests, the wear amounts of tube materials can be predictable by obtaining the wear coefficient using the work rate model. Due to stick phenomena the wear depth was changed as increasing load and temperature. The maximum wear depth was decreased as increasing the water temperatures. At high temperatures there are the regions of some severe adhesion due to stick phenomena.

• Tribology and Lubricants
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• 제24권3호
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• pp.129-132
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• 2008

Fuel cladding tubes in nuclear fuel assembly are held up by supporting grids because the tubes are long and slender. Fluid flows of high-pressure and high-temperature in the tubes cause oscillating motions between tubes and supports. This is called as FIV (flow induced vibration), which causes fretting wear in contact parts of tube and support. The fretting wear of tube and support can threaten the safety of nuclear power plant. Therefore, a research about the fretting wear characteristics of tube-support is required. The fretting wear tests were performed with supporting grids and cladding tubes, especially after corrosion treatment on tubes, in water. The tests were done using various applied loads with fixed amplitude. From the results of fretting tests, the wear amounts of tube materials can be predictable by obtaining the wear coefficient using the work rate model. Due to stick phenomena the wear depth was changed as increasing load and temperature. The maximum wear depth was decreased as increasing the water temperatures. At high temperatures there are the regions of some severe adhesion due to stick phenomena.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권2호
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• pp.7-15
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• 2008

본 논문에서는 ACF를 이용한 CCM용 COF 어셈블리의 실장 기술을 연구하고 COF 어셈블리의 신뢰성 분석을 수행하였다. 열팽창계수, 모듈러스, 유리전이온도 등 경화 후 ACF의 열-기계적 물성들을 분석하였으며, ACF의 경화거동 결과를 바탕으로 COF 접합공정 온도 및 시간을 최적화하였으며, 도전입자의 변형 관찰 및 전기적 접촉 저항 측정을 통해 본딩 압력에 대한 최적화를 수행하였다. 또한 ACF 물질 특성이 COF어셈블리의 신뢰성에 미치는 영향을 알아보기 위해 열-싸이클 시험, 고온 유지 시험, 고온고습 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험 수행 후 ACF를 이용한 COF 어셈블리의 신뢰성에 가장문제가 되고 있는 점은 열-싸이클 신뢰성 시험에서 나타난 ACF joint의 접촉 저항 증가 문제였고, 이는 ACF 자체의 열-기계적 물성과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다.