• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1065-1075
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• 2017

본 연구는 고속충돌에 따른 파괴로 인하여 발생한 파편들의 분산거동을 예측하기 위해 고속충돌 실험과 함께 재료거동 모델링 및 수치해석을 수행하였다. 알루미늄 합금과 강철로 각각 구성된 2종류의 위협체 및 표적판에 대해 충돌실험을 수행하였으며 위협체는 약 1 km/s의 속력으로 표적판과 충돌하고, 이 충돌로 인하여 발생한 파편은 알루미늄 합금 관측판에 손상을 유발시키게 하였다. 사용된 소재의 차이에 의해 파편의 분산거동이 상이하였으며 이에 따라 관측판에 형성된 파편의 분산 반경 또한 다름을 확인하였다. 수치해석은 실험과 동일한 조건하에서 수행되었으며 파편으로 인한 파괴 및 손상을 모사하기 위하여 입자완화 유체동역학(smoothed particle hydrodynamics, SPH)기법과 유한요소(finite element, FE) 연계 기법을 적용하였다. 실험 측정된 결과와 해석값을 비교분석한 바, 표적판의 관통부 지름과 관측판상의 파편 분산반경은 5 % 이내의 오차로 잘 일치하였다. 아울러 강철 위협체와 강철 표적판이 충돌한 경우 가장 큰 분산반경을 보임에 따라 타 경우에 비해 가장 위협적임을 알 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제27권2호
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• pp.132-140
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• 1991

오스테나이트계 스테인레스강 SUS316, SUS321 보다 용접성, 내식성 및 극저온인성이 양호하며 기존의 재료보다 고가 첨가 원소인 크롬과 니켈의 함유량을 절감한 새로운 강종의 개발을 목표로 연구를 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) Trans-Varestraint 시험에 의하여 용해 제조강과 수입개의 고온 균열 감수성을 비교 평가한 결과, SUS321 수입재와 SuS321에 대응하여 개발한 강종 사이의 응고 균열 감수성이 거의 동등 내지는 용해 제조강의 고온 균열 저항력이 우수하였다. 따라서 Creq/Nieq의 값 1.43~1.48의 범위에서 합금 설계한 강종 M-1~M-9의 고온 균열 저항력은 기존의 문헌에 의한 테이타와 비교한 결과, 우수함을 알 수 있었다. 2) 샤르피(Charpy V notch) 표준 시험편에 의한 극저온 및 상온에서의 인성을 조사한 결과, 용해 제조강 M-1~M-9의 인성은 양호하였으며 특히 SUS321 수입재와 SUS321 대체재로서 개발한 M-7~M-9의 인성은 수입재의 그것보다 훨씬 높은 값을 나타내었다. 3) JIS G 0574에 의한 입계 부식 감수성을 조사한 결과, 입계 부식 감수성을 낮추기 위해서는 티타늄의 첨가가 매우 유효함을 알 수 있었다. 특히 SUS321 수입재와 SUS321 대응 강종(M-7~M-9)의 내식성은 수입재보다 개발 강종의 내식성이 훨씬 우수하였다. 4) 이상의 고온 균열 감수성과 극저온 및 상온에서의 인성, 내식성을 종합적으로 검토한 결과, 스테인리스강의 고가 첨가 원소인 크롬과 니켈의 첨가량을 절감할 수 있었다. 상기와 같은 관점에서 본 연구 수행에 의하여 새로운 합금 설계 개념에 의거, 새로운 강종의 개발과 생산 원가의 절감 그리고 제품의 품질 향상에 기여할 수 있는 기준을 확립할 수 있었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.936-942
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• 2018

The diagnostic multi-leaf collimator preventing unnecessary dose from entering into patients during the diagnostic examination was made in this study. The movement of the entire 50 leaves was embodied with the group of 25 ones thereof configured in a pair facing each other on the left and right of the median line. Dimensions of the length, width, and height of each shielding leaf were $5{\times}0.5{\times}0.5cm^3$ resulting in the maximum boost field of $10{\times}10cm^2$. The material of multi-leaf collimator had the excellence on the machinability with the use of the SKD-11 alloy tool steel having the high wear resistance against frequent movement, and it was devised to control both-side's shielding leaves by moving 2 motors unlike existing remedial multi-leaf collimator that use as many motors as the number of 50 shielding leaves. Thereafter, the transmission dose of leaves, cross-leaf leakage dose, and inter-leaf leakage dose were measured by the developed multi-leaf collimator attached to X-ray equipment. An ionization chamber was used to detect doses there from, and the comparative analysis was carried out by means of the radiographic film that was easy to detect the dose leakage in between each leaf. Results obtained from the test conducted in comparative analysis yielded approximately 98%, 96%, and 94% of shielding efficiency realized at each level of energy of 80kV, 100kV, and 120kV it was confirmed there was no dose leakage resulted from the varied level of irradiation energy. Thus the multi-leaf collimator to be developed based on this study is thought that it could fully reduce the unnecessary dose to patients in the diagnostic test and the shielding efficiency thereof is expected to be increasing if it is made in a miniaturized form with a way of increasing the thickness of each leaf later for an extended application to general diagnostic purposes.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권1호
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• pp.9-14
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• 2002

두부 프레임을 지지하는 방식으로 pedestal mounting system과 couch mounting system의 장점을 수용한, 새로운 형태의 분할 정위방사선 치료 시스템을 개발하였다. 두부 고정을 위한 프레임은 두랄루민으로 제작하였고, 카우치에 부착되게 하였다. 프레임 내에서 환자의 두부를 고정하기 위해 치아 고정장치와 3.2 mm 열프라스틱으로 전두부와 후두부에 마스크를 제작할 수 있다. 정위 좌표 구현을 위한 전산화 단층촬영 localizer는 각 병원에서 많이 사용하고 있는 Brown-Roberts-Walls(B.R.W) 시스템을 사용할 수 있게 하여, 개발된 시스템의 신뢰성을 높이고 제작 단가도 낮추고자 하였다. 프레임 mounting system은 pedestal mounting system을 수정, 보완한 형태로 개발하였다. 시스템은 카우치를 지지하는 바닥 면에 고정되어 카우치에 부착된 프레임과 결합할 수 있고, 시스템과 카우치의 잠금 장치를 푼 채 자유롭게 x, y축으로 유동할 수 있다. 프레임 mounting system의 중심축은 상, 하 방향으로 이동 가능한 포인터 형태로 제작하여, 치료기의 구동 정확성을 검증하는 정도 관리에 응용 가능하다. 개발된 시스템의 재현성과 정확도 검증을 위해 아크릴 팬텀과 포인터를 제작하였고, 전산화 단층촬영 영상에서 획득한 팬텀 내 목표점의 정위 좌표를 dial-gauge와 E.C.L 필름으로 검증하였다. 실험의 결과 x축 방향의 재현성 오차는 0.71$\pm$0.19 mm, y축 방향은 0.45$\pm$0.15 mm, z축 방향 재현성 오차는 0.63$\pm$0.18 mm로 나타났고, 최대 1.3 mm 이내의 우수한 재현성을 보였다. 연구 결과로 개발된 분할 정위방사선 치료 시스템은 재현성이 우수하고, 전체 중량이 가벼워 사용하기 쉽게 제작되었다. 특히 수정된 pedestal frame mounting system으로 설계되어 후두부 방사선 조사가 가능한 장점이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.855-859
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• 2011

원자력산업에서의 지르코늄합금 튜브 제조공정은 튜브 산세 시 질산과 불산을 사용하고 있어 세척 시 발생되는 폐수의 주요 오염물질은 질산성질소와 불소성분으로 이루어져 있다. 오염물질인 불소와 질산성질소의 처리를 위해, 다양한 실험을 거쳐 처리기술을 검토한 결과를 토대로, 당사의 폐수처리공정은 1차 화학응집처리에 의한 불소성분 제거공정, 황산화 탈질반응을 이용한 SOD (Sulfur Oxidation Denitrification)공법에 의한 독립영양탈질공정, 2차 화학응집처리공정으로 구성하여 운영하고 있다. 본 폐수처리공정의 특징은, 질산성질소제거를 위해 황산화 탈질공법(SOD Process)을 적용한 것이다. SOD공법은 기존의 황탈질공법과는 달리 황과 알칼리성물질을 일체화한 충진담체(JSC Pellet)를 사용한 기술로, 유기탄소원이 전혀 없는 무기계폐수의 탈질기술로서 주목받고 있다. 현재까지 폐수처리장의 운영결과를 보면, 유입수의 평균 T-N농도가 설계값인 100 mg/L를 상회하는 147.55 mg/L이었지만, 처리수의 평균 T-N농도는 12.72 mg/L로 91%의 높은 제거율을 안정하게 유지하고 있다. 이상의 결과로, SOD공법이 무기계 산업폐수의 질산성질소제거에 매우 유용한 공법임이 확인되었으며, 신규 개발한 미생물활성화제(특허출원 중)를 사용함에 의해 증식속도가 늦은 독립영양미생물의 활성이 안정적으로 유지되었다.

• 박물관보존과학
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• 제3권
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• pp.65-69
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• 2001

백제문화의 중요한 자료가 되고 있는 원주 법천리 고분군 중 1호분과 4호분에서 금동식리편이 발굴되었다. 특히 이 식리에는 스파이크가 존재하여 백제의 식리 제작과 금동 기술에 대한 정보를 제공할 수 있다. 본 연구는 이곳에서 출토된 식리편을 분석하여 식리의 제작 방법, 당시 사용된 동의 특성 등을 조사하였다. 스파이크는 투과X-선과 현미경 등을 통해 관찰해 본 결과 하나의 몸체로 제작되어 머리 부분을 두드려 금동판에 부착하였다. 이 금동판은 대부분 구리로 되어 있으며 재결정에 의한 쌍정이 나타나고 있고, 비금속개재물의 EDS 분석 결과 납을 함유하고 있다. 또한 금동판이 두 개로 되어있다는 증거가 나타나지 않아 장식용으로 리벳을 사용한 것으로 보인다. 금동판의 도금은 금도금층의 두께가 불균일하고 내부가 비어 있으며 EDS 분석에서 수은이 검출되는 것으로 보아 아말감법에 의한 도금을 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권4호
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• pp.339-345
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• 2008

원자력발전소 열교환기 튜브의 대부분은 구리, 티타늄, 인코넬합금 등의 비자성체로 제작되어 있으나 2차 터빈계통의 습분분리재열기(moisture separator & reheater), 급수가열기 등의 튜브는 고압, 고온 등의 열악한 운전조건에서 상대적으로 고온 강도가 우수한 탄소강 또는 페라이트계열 스테인레스강 등의 자성체로 제작되어 있다. 특히 습분분리재열기 튜브와 같은 열교환 매체가 증기인 경우 열전달 능력을 증가시키기 위해서 핀 튜브를 사용한다. 탄소강 또는 페라이트계열 스테인레스강 등의 자성체 튜브는 고온, 고압에서 강도가 우수하지만 운전 중에 증기 커팅, 침식, 기계적 진동 마모, 응력부식균열 등의 사용 중 결함이 발생하여 발전소 정상운전에 지장을 초래할 수 있기 때문에 전열관의 건전성 평가를 위한 주기적인 비파괴검사의 수행이 필요하다. 하지만 자성체 열교환기 튜브는 투자율이 높은 전기적 특성으로 인하여 기존의 와전류검사기술로는 비파괴검사가 어렵기 때문에 원격장검사기술을 적용해야 한다. 따라서 본 연구에서는 원자력발전소 습분분리재열기세관의 현장적용에 필요한 검사기술을 개발하기 위해서 원격장탐촉자, 인공결함 시험편 및 탐촉자 구동장치를 설계하였으며, 이를 활용하여 발전소 현장 검사에 적용하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권2호
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• pp.80-87
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• 2009

비혈관 스텐트(식도용, 담도용, 대장용, 십이지장용, 기관지용) 재질로 가장 널리 사용되고 있는 Nitinol wire 형상기억합금의 기계적 특성 향상을 위해 초음파 나노표면 개질(UNSM) 기술을 적용하여 Nitinol wire의 상변화와 초탄성 특성 및 표면 잔류응력 등의 변화를 연구하였으며, 탄력에너지와 부식내구성을 통한 스텐트의 수명 연장방법을 연구하고자 하였다. 본 연구에 사용된 Nitinol wire는 ${\phi}1.778$ mm로 UNSM 처리 전후의 표면거칠기 값은 Ra=0.092${\mu}m$와 Ra=0.093${\mu}m$로 비슷 하였지만, 초기시편에서는 미세결함과 인발가공 흔적이 확연히 관찰되었으나, UNSM 후에는 인발가공 흔적과 미세 표면 결함은 사라진 것이 발견되었다. 또한 잔류응력 측정 결과, 초기 시험편에는 +3.65 MPa였으나 UNSM 처리 후에는 -4.09 MPa로 확인되었으며, XRD를 통한 결정구조 분석 결과 $42.28^{\circ}$에서 초기보다 약한 (110) 오스테나이트 피크가 관찰되었으며, 대신 (020), ($1{\overline{1}}1$), 그리고 (021) 피크가 명확히 Martensite (B19' Monoclinic lattices) 구조로 확인되었고, (300)의 R상 (Rhombohedral lattices)에 대한 추가 피크가 미비하게 관찰되었다. 탄성변형에 따른 에너지 흡수력과 하중 제거에 따른 에너지의 회복력인 탄력계수(modulus of resilience) $U_r$은 단위체적당 변형률 에너지로 4.31 $MJ/m^3$에서 5.85 $MJ/m^3$로 증가하였다. 이와 같이 표면결함 제거와 인장응력을 압축응력으로 재편성하는 것만으로도 피로내구성을 크게 향상시킬 수 있다고 사료되며, 생체적합성과 더불어 내부식성, 내마모성 및 내구수명 향상을 실용화할 수 있는 표면개질 장치가 개발된다면, 현재 한국인 사망원인 1위인 순환계 질환(심근경색, 뇌졸중 등)에 사용되는 혈관계통의 스텐트 개발에도 응용개발연구가 가능할 것으로 예상된다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.864-873
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• 1995

비정질 $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_{6}$ 리본을 DSC 곡선상의 최초 발열반응 전 후의 온도인 $500^{\circ}C$ 및 $552^{\circ}C$에서 열처리하여 열처리 시간에 따른 초미립상의 생성 과정을 뫼스바우어 분광법으로 분석하였다. 열처리된 시료에 생성된 결정상은 대부분 $DO_{3}Fe-Si$이었으며, $t-Fe_{3}B$로 추정되는 강자 성상도 소량 확인되었으며, 비정질상도 잔류하여 공존함을 확인하였다. $DO_{3}Fe-Si$내의 Si 조성 즉, Si/(Fe+Si)는 $500^{\circ}C$ 60분 열처리에서 0.218 이었으며, $552^{\circ}C$ 10분 열처리에서 0.222이었다. 열처리 시간이 120분이 될 때까지 이들 두 값은 감소한 후 계속된 열처리에서 0.210으로 거의 일정하게 유지되었다. 열처리 시간 에 따른 Si 조성의 변화는 초미세자기장과 이성질체이동의 변화를 유발시킨 것으로 분석할 수 있었다. 즉, Fe-Si의 평균초미세자기장의 증가와 평균이성질체이동의 감소는 Si 조성의 증가에 기인됨을 알 수 있었다. 잔류비정질의 체적분율은 초기에 급격히 감소하여 $500^{\circ}C$와 $552^{\circ}C$ 둘 다의 열처리 온도에서 120분 이후 거의 일정해 진다. 120분 이후 Fe-Si와 잔류비정질의 체적분율의 미소한 변화에도 불구하고 잔류비 정질의 평균초미세자기장의 현저한 감소는 잔류비정질내의 Nb와 B 원소의 양의 증가에 기인된다. 결정질의 체적분율은 예측과는 달리 $500^{\circ}C$에서 180분 열처리될 경우 81 %, $552^{\circ}C$에서 960분 열처리될 경우 77 % 이었다.