• 한국표면공학회지
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• 제46권6호
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• pp.258-263
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• 2013

4 mol% Yttria-stabilized zirconia (4YSZ) coatings are fabricated by Air Plasma Spray (APS) and Electron Beam Physical Vapor Deposition (EB-PVD) with top coating of thermal barrier coating (TBC). NiCrAlY based bond coat is prepared as 150 ${\mu}m$ thickness by conventional APS (Air Plasma Spray) method on the NiCrCoAl alloy substrate before deposition of top coating. Each 4YSZ top coating shows different tribological behaviors based on the inherent layer structures. 4YSZ by APS which has splat-stacked structure shows lower friction coefficient but higher wear rate than 4YSZ by EB-PVD which has columnar structure. For 4YSZ by APS, such results are expected due to the sliding wear accompanied with local delamination of splats.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.130.2-130.2
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• 2010

한전 전력연구원에서는 2009년 12월부터 125 kW급 용융탄산염 연료전지 발전시스템의 성능평가를 위한 운전이 진행되고 있다. 현재 진행 중인 "250 kW급 열병합 용융탄산염 연료전지 Proto Type개발" 과제의 최종시작품인 250 kW급 발전시스템은 125 kW급 MCFC 스택 2기로 설계되어, 125 kW급 시스템의 시험운전은 매우 중요한 기술적 성과가 될 것이다. 현재 125 kW급 MCFC 스택은 10,000 $cm^2$의 유효전극면적을 갖는 단위전지들로 구성되었으며, 적층 스택의 온도 및 농도분포의 최적화를 위해 내부 매니폴드 및 Co-flow Type 열교환기 기반의 분리판을 개발 적용하였다. 연료극의 전극 구성은 Ni-Al alloy로, 공기극의 전극 구성은 Lithiated-NiO로 이루어졌다. 그리고 매트릭스는 ${\alpha}-LiAlO_2$로 제작되었고, 전해질은 Li과 K Carbonate가 68 : 32 비율로 섞인 용융염을 사용하였다. 본 125 kW급 용융탄산염 연료전지 시스템의 운전평가는 고적층 스택의 온도 및 농도 분포를 확인하고, 최적화된 스택 운전 조건을 도출하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 125kW급 스택 1기의 규모의 주변기기 시스템은 외부개질기, 촉매연소기, 이젝터, 고온순환 블로어 및 공기블로어 등으로 이루어져 있다. 고온형 연료전지 시스템에서 연료극과 공기극의 균일한 온도 및 압력 확보는 매우 중요하며, 이를 위하여 외부개질기 및 촉매연소기 연동을 통한 온도편차를 최소화하고, 기존 고온용 순환 블로어 대신 이젝터를 개발 도입하여 압력균형을 조절하였다. 125kW급 MCFC 시스템은 2009년 12월부터 전처리 운전을 시작하여 2010년 1월 말부터 PCS로 전기를 생산하고 있다. 평균전압 0.83V에서 100kW의 출력을 기록하였으며, 피크부하 120 kW, 누적출력량 30 MWh를 초과달성하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.460-466
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• 2013

4 mol% Yttria-stabilized zirconia (4YSZ) coatings with $200{\mu}m$ thick are fabricated by Electron Beam Physical Vapor Deposition (EB-PVD) for thermal barrier coating (TBC). $150{\mu}m$ of NiCrAlY based bond coat is prepared by conventional APS (Air Plasma Spray) method on the NiCrCoAl alloy substrate before deposition of top coating. 4 mol% YSZ top coating shows typical tetragonal phase and columnar structure due to vapor phase deposition process. The adhesion strength of coating is measured about 40 MPa. There is no delamination or cracking of coatings after thermal cyclic fatigue and shock test at $850^{\circ}C$.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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• pp.11-12
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• 2008

Micron-sized Co-alloy T800 powder was coated on Inconel718 (IN718) using high velocity oxygen fuel (HVOF) thermal spraying by the optimal coating process (OCP) determined from the best surface hardness of 16 coatings prepared by Taguchi program. The surface hardness improved 140-160 % from 399 Hv of IN718 to 560-630 Hv by the coating. Porosity of the coating was 1.0-2.7 %, strongly depending on spray parameters. Both friction coefficients (FC) and wear traces (WT) of the coating were smaller than those of IN718 substrate at both $25^{\circ}C$ and $538^{\circ}C$. FC and WT of IN718 and coating decreased with increasing the surface temperature. Tensile bond strength (TBS) and fracture location (FL) of Ti64/T800 were 8,770 psi and near middle of T800 coating respectively. TBS and FL of Ti64/NiCr/T800 were 8,740 psi and near middle of T800 coating respectively. This showed that cohesion of T800 coating was 8,740-8,770 psi, and adhesion of T800 on Ti64 and NiCr was stronger than the cohesion of T800.

• 열처리공학회지
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• 제4권4호
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• pp.53-60
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• 1991

This study has been performed to investigate into the internal oxidation characteristics of low carbon steel with respect to the added amount of air in nitrogen-propane atmosphere after gas carburizing for various times at $930^{\circ}C$. The results obtained from the experiment are as follows ; (1) Optical micrographs have shown that the internal oxidation is unlikely to occur in the gas atmosphere without air and that oxidized zone in the outer surface layer is formed in the gas atmosphere with air revealing that the depth of oxidized zone increases with increasing the added amount of air. (2) The formation of internally oxidized zone in the outer surface layer has been found to be inhibited as Ni content increases, i. e, the amount of alloying element increases. (3) The depth of oxidation has been measured to increase with almost parabolically gas carburizing time of up to 6 hours.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권2호
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• pp.167-172
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• 2012

Fine diamond powders are synthesized with a 420 ${\phi}$ cubic press and stack-cell composed of Kovar ($Fe_{54}Ni_{29}Co_{17}$) (or Kovar+7 ${\mu}m$-thick Zn electroplated) alloy and graphite disks. The high pressure high temperature (HPHT) process condition was executed at $1500^{\circ}C$ for 280 seconds by varying the nominal pressure of 5.7~10.6 GPa. The density of formation, size, shape, and phase of diamonds are determined by optical microscopy, field emission scanning electron microscopy, thermal gravimetric analysis-differential thermal ammnlysis (TGA-DTA), X-ray diffraction (XRD), and micro-Raman spectroscopy. Through the microscopy analyses, we found that 1.5 ${\mu}m$ super-fine tetrahedral diamonds were synthesized for Zn coated Kovar cell with whole range of pressure while ~3 ${\mu}m$ super-fine diamond for conventional Kovar cell with < 10.6 GPa. Based on $750^{\circ}C$ exothermic reaction of diamonds in TGA-DTA, and characteristic peaks of the diamonds in XRD and micro-Raman analysis, we could confirm that the diamonds were successfully formed with the whole pressure range in this research. Finally, we propose a new process for super-fine diamonds by lowering the pressure condition and employing Zn electroplated Kovar disks.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권2호
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• pp.63-66
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• 2013

This paper describes the highly productive process technologies of microprobe arrays, which were used for a probe card to test a Dynamic Random Access Memory (DRAM) chip with fine pitch pads. Cantilever-type microprobe arrays were fabricated using conventional micro-electro-mechanical system (MEMS) process technologies. Bonding material, gold-tin (Au-Sn) paste, was used to bond the Ni-Co alloy microprobes to the ceramic space transformer. The electrical and mechanical characteristics of a probe card with fabricated microprobes were measured by a conventional probe card tester. A probe card assembled with the fabricated microprobes showed good x-y alignment and planarity errors within ${\pm}5{\mu}m$ and ${\pm}10{\mu}m$, respectively. In addition, the average leakage current and contact resistance were approximately 1.04 nA and 0.054 ohm, respectively. The proposed highly productive microprobes can be applied to a MEMS probe card, to test a DRAM chip with fine pitch pads.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권6호
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• pp.72-76
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• 2005

Friction surfacing of STS304 consumable rod on S45C substrate was investigated by microstructural observation and mechanical tests. STS304 layer formed a strongly-bonded thick layer under a wide range of surfacing conditions. The highest coating eefficiency was obtained in the condition of 1000rpm-2.5mm/sec-2.5mm/sec. The hardness distribution showed the peak value in the boundary layer and as the consumable rotation speed increased, the boundary layer also hardness increasing. As the consumable rotation speed and the traveling speed increased, the coating efficiency tended to decrease. On the other hand, as the feeding speed increased, the coating efficiency appeared to be increased. The new Fe-Cr-Ni alloy layer is showed in the interface layer on $5\~15{\mu}m$ width. After friction surfacing, corrosion resistance of STS 304 surfacing layers were equaled to that of STS304 consumable rod.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.718-723
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• 2016

중형 차량용 에어컨에 사용되는 스크롤 압축기는 토크변동이 적고 에너지 효율이 높으며, 소음이 적어 적용이 확대되어 가고 있다. 또한 경량화에 따라 압축기를 구성하는 주요부품이 스틸에서 알루미늄으로 변경하는 등 소재에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한 스크롤 압축기는 고정 스크롤과 선회 스크롤의 인벌루트 랩의 가공 정밀도가 $10{\mu}m$ 이하로 정밀도가 높은 전용장비와 전용 툴은 물론 숙련된 가공기술이 요구되므로 가공 품질을 확인하기 위하여 표면조도와 윤곽도를 측정하였으며, 알루미늄을 모재로하여 양극 산화 처리하여 사용되고 있는 선회스크롤의 경도를 향상시키기 위한 방법의 일환으로 봉공처리를 수행에 따른 특성들을 살펴보았다. 알루미늄 소재는 Al-Mg-Cu계 합금으로 미량의 Ni, Fe, Zn 이 부가된 것으로 나타났으며, 표면조도는 $3{\mu}m$이하로 가공 정밀도 기준 $10{\mu}m$를 만족하였다. 또한 양극산화 후 나노다이아몬드, CNT로 봉공처리 한 경우 경도는 450 이상으로 수봉공처리의 경우 보다 50% 이상 경도가 향상됨을 알 수 있었으며, 봉공재로 사용하기 위한 소재로서 탄소나노튜브나 나노다이아몬드는 큰 차이를 보이지 않았다.

• 전기화학회지
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• 제13권4호
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• pp.270-276
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• 2010

기공 경사화된 마이크론 단위의 구조 틀 및 나노 수지상 구조 벽을 가지는 니켈-구리 거품 전극을 전기화학적인 방법으로 합성하였다. 전해 도금 시 순수한 니켈은 치밀한 층으로 성장하는 양상을 보였으나, 구리와 함께 도금시키는 경우 그 성장 양상이 순수한 니켈과는 매우 다르게 관찰되었다. 특히, 첨가제로써 염소 이온의 농도가 증가함에 따라 니켈-구리 도금 층의 수지상 성장이 뚜렷해지는 모습을 보였다. 또한, 기재와 먼 부분일수록 도금 층 내 구리 대비 니켈의 상대적인 양이 감소하였으며, 염소 이온 농도가 높아짐에 따라 전 도금 층에 걸쳐 니켈의 양이 증가하였다. 수지상 구조 벽의 가지 내부 조성을 분석한 결과, 중심부로 갈수록 구리 함량이 점차 높아지는 조성 구배를 확인하였으며, 적절한 열처리를 통해 상호 확산을 유도하여 균일한 조성의 니켈-구리 합금을 얻어낼 수 있었다. 본 연구를 통해 제작된 재료는 기능성 전기 화학 장치용 고성능 전극에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.