• 헤리티지:역사와 과학
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• 제47권4호
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• pp.224-243
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• 2014

"용재총화", "천공개물", "The Korean Review"등의 고문헌을 통하여 청동유물 제작에 사용된 소재, 거푸집, 합금 등의 주조기술을 확인하였다. 상평통보 복원 주조실험은 "The Korean Review"를 기초한 주물사주조법을 적용하여 황동, 청동 소재의 모전판(母錢版, 鑄錢版)을 제작하였다. 거푸집은 본기(本器)틀과 목틀, 주물사로 구성되는데 본기틀은 주물사를 담는 바깥 틀의 재질에 따라 목틀과 쇠틀로 나뉘며, 주물사는 옅은 황색의 전북 이리사를 사용했다. 주물사주조법으로 상평통보 복원에 사용된 모합금 성분비를 살펴보면, 황동은 "The Korean Review" 기록의 성분비인 Cu 60%, Zn 30%, Pb 10%를 근거로 삼았으며, 실제 복원에는 합금 시 아연과 납이 기화되어 성분비율이 감소될 것을 감안하여 Cu 60%, Zn 35%, Pb 15%로 설정하였다. 청동은 청주시 신봉동유적 출토 해동 통보의 성분비인 Cu 80%, Sn 6%, Pb 14%를 근거로 하였으며, 실제 복원에는 Cu 80%, Sn 11%, Pb 19%로 설정하였다. 주물사주조법에 의한 상평통보 복원은 목재로 부전(父錢)을 먼저 제작하고 목틀과 본기쇠틀을 이용한 거푸집 만들기, 합금, 주조하기, 모전 만들기 등의 과정으로 모전판(母錢版, 鑄錢版)을 복원하였다. 복원된 상평통보의 모합금과 1차 주조, 2차 주조물의 성분분석을 실시한 결과 청동 모합금은 구리는 약 5%가 증가하고 납은 약 4% 손실되었으며, 황동 모합금은 구리는 약 5%가 증가하고 납은 약 4%, 아연은 12%은 감소하여 아연의 손실률이 큰 것을 알 수 있다. 1차, 2차 모전판의 EDS 분석결과 청동 모전판은 1차에 비해 2차에서 납이, 황동 모전판은 아연이 낮게 나온 것은 1차 모전판의 용융과정에서 납과 아연이 기화된 결과로 보인다. 또한 청동과 황동의 모합금과 1차, 2차 주전판의 미세조직에서는 ${\alpha}$상과 크고 작은 납 편석물이 보이고, 황동 모전판에서만 불순물로 보이는 Al, Si 등이 확인되었다.

• 한국주조공학회지
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• 제26권2호
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• pp.77-84
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• 2006

The effect of alloy composition on the glass forming ability (GFA) of the Ca-rich Ca-Mg-Zn alloys has been investigated in $Ca_{65}Mg_{5+x}Zn_{30-x}$ and $Ca_{55+x}Mg_{15}Zn_{30-x}$ (x=0, 5, 10, 15, 20) alloys. In a wide composition range of 15-25% Zn and 10-20% Mg bulk metallic glass (BMG) samples with the diameter larger than 6 mm are fabricated by conventional copper mold casting method in air atmosphere. Among the alloys investigated, the $Ca_{65}Mg_{15}Zn_{20}$ alloy exhibits the highest GFA enabling to form BMG sample with the diameter of at least 15 mm. The crystalline phase formed during solidification of $Ca_{65}Mg_{15}Zn_{20}$ ($D_{max}=15\;mm$) could be identified as a mixture of $Ca_3Zn$ and $CaMg_2$ cause by the redistribution of the constituent elements on long-range scale. The compressive fracture strength and fracture elongation of the $Ca_{65}Mg_{15}Zn_{20}$ BMG are 602 MPa and 2.08% respectively. The ${\sigma}$ parameter which has been recently proposed for evaluating GFA exhibits better correlation with GFA of Ca-Mg-Zn alloys than other parameters suggested so far such as ${\Delta}T_x$, $T_{rg}$, K, ${\gamma}$, and ${\Delta}T^*$ parameters.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.9-12
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• 2000

Insulators for high-voltage and large-power should be endured mechanically the weight of mold bushing itself and the force of pushed from contact with circuit breaker and conductor. But dielectric breakdown could be occurred result from the external circumstances and internal factors such as chemical reaction, partial discharge, change of temperature and the relation of temperature-time in process of casting. Therefore, to get rid of external and internal factors of dielectric breakdown. Furthermore, to prevent the internal cracks, void, cavity which resulted from the contraction originated on the interface between copper and epoxy resin, formed semi-conductive layer with partially carbon painted on copper bar. The PD properties and the insulation qualities of epoxy molded insulators were improved by roles of cushions for the direction of diameter and natural sliding effects as like separated from conductor for the direction of length.

• 한국분말재료학회지
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• 제9권6호
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• pp.381-393
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• 2002

Recent developments in nanocrystalline and nanocomposite rare earth-transition metal magnets are reviewed and emphasis is placed on research work at IFW Dresden. Principal synthesis methods include high energy ball milling, melt spinning, mold casting and hydrogen assisted methods such as reactive milling and hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination. These techniques are applied to NdFeB-, PrFeB- and SmCo-type systems with the aim to produce high remanence magnets with high coercivity. Concepts of maximizing the energy density in nanostructured magnets by either inducing a texture via anisotropic HDDR or hot deformation or enhancing the remanence via magnetic exchange coupling are evaluated. With respect to high temperature applications melt spun $Sm(Co_{0.74}Fe_{0.1}Cu_{0.12}Zr_{0.04})_{7.5}$ ribbons were prepared, which showed coercivities of up to 0.53 T at 50$0^{\circ}C$. Partially amorphous $Nd_{60}Fe_xCo_{30-x}Al_{10}(0{\leq}x{\leq}30)$ alloys were prepared by copper mold casting. The effect of transition metal content on the glass-forming ability and the magnetic properties was investigated. The $Nd_{60}Co_{30}Al_{10}$ alloy exhibits an amorphous structure shown by the corresponding diffraction pattern. A small substitution of Co by 2.5 at.% Fe results In the formation of Fe-rich crystallites embedded in the Nd-rich amorphous matrix. The Fe-rich crystallites show hard magnetic behaviour at room temperature with a coercivity value of about 0.4 T, relatively low saturation magnetization and a Curie temperature of 500 K.

• Tribology and Lubricants
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• 제9권2호
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• pp.56-62
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• 1993

Al-Pb-Cu and Al-Si-Pb-Cu bearing alloys were produced by forced-stirring method and water-cooled copper mold casting to investigate the effect of the precipitation hardening on the wear properties. Sliding of produced alloy pin against a steel disc were performed under various applied loads. Lowering the wear rate and material transfer phenomena were explained by the strengthening of $\theta'$ precipitates on AI matrix. The transmission electron microscope observation reveals the role of the precipitates in the alloys with Cu. The movement of dislocations was hindered by precipitates which resulted in the reduction of plastic deformation at the worn surfaces.

• Tribology and Lubricants
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• 제8권1호
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• pp.70-77
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• 1992

Al-Pb-Si bearing alloys were produced by a forced stirring method and a rapid solidification process to study wear properties of bearing alloys. A homogeneous distribution of Pb particles in Al matrix could be obtained by means of the forced stirring and the rapid cooling during the casting. The wear properties of bearing alloys were tested by a pin-on-disc wear tester. The change in microstructure according to the alloy manufacturing variables was observed by the backscattered electron images. Al-Pb and Al-Si binary alloys showed a transition from mild to severe wear. The transition was not found in Al-Pb-Si ternary alloys. It could be concluded that the lubricatioin effect of Pb and the strengthening effect of Si in the ternary alloys enhanced the bearing properties. A Al-25%Pb-13%Si alloy showed the lowest coefficient of friction in this experiment. It indicated that the optimum concentration of alloy was 25% Pb and 13% Si when the forced stirring of melt and water-cooled-copper-mold solidification were adopted.

• 한국주조공학회지
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• 제12권3호
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• pp.238-247
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• 1992

A carbon fiber(CF) reinforced Cu-10%Sn alloy matrix composite was successfully fabricated by squeeze casting method employing preheated graphite mold and proper process controlling factors. The matrix solidification microstructure of the Cu-10%Sn/CF composite reveals ${\alpha}-dendrite$ and ${\alpha}+{\delta}$ eutectoid. To compare the squeeze cast Cu-10%Sn/CF compostie with PM route fabricated Cu-graphite composites for electric contact material, mechanical wear and electrical arc wear tests were performed. Mechanical wear rate of the Cu-10%Sn/CF is much lower than that of the Cu-graphite composite. Weight loss with a variation of contact number in electrical arc wear tests shows a similar trend between the squeeze cast Cu-10%Sn/CF and PM Cu-graphite composites.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.138-140
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• 2009

철강연속주조용 Cu몰드의 내마모성 향상을 위한 Ni-Co/SiC 복합도금을 실행하였다. 우선, Ni, Co의 설파민산 및 황산 Precursor로부터 생성된 피막의 내마모성을 평가하여, Ni-Co 최적 합금도금액을 선정하였다. 이 도금액에 마이크로 및 나노미터 크기의 SiC분말을 분산시켜 복합도금을 진행하였다. 이 때 생기는 문제점은 공정조건을 개선하여 해결하였으며, 그 결과 우수한 내마모성의 Ni-Co/SiC 복합도금 방법을 제안하고자 하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제41권5호
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• pp.419-433
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• 2021

Al-Si-Cu 합금은 구리 첨가에 따른 석출경화로 경도와 강도가 현저하게 강한 합금을 생성하는 장점이 있습니다. 그러나 구리를 첨가하면 Al-Si-Cu 합금의 응고 범위가 확장되고 합금은 응고 중에 발생하는 가장 흔하고 심각한 파단 현상 중 하나 열간 균열이 발생하기 쉽습니다. 합금의 열간 균열 특성에 대한 기존의 평가 방법은 이 특성에 대한 정량적 데이터를 제공하지 않는 상대적이고 정성적인 분석 방법입니다. 이 연구에서 Al-Si-Cu 주조 합금의 열간 균열 특성에 대한 더 신뢰할 수있는 정량 데이터를 얻기 위해 Instone et. al 이 개발 한 장치를 부분적으로 수정되었습니다. Cu 원소의 영향을 평가하기 위해 Al-Si-Cu 계 합금에서 4 가지 수준의 Cu 함량을 (0.5, 1.0, 3.0, 5.0) wt. %로 설정하고 각 합금에 대해 열간 균열 특성을 평가했습니다. Cu 함량이 증가함에 따라 열간 균열 강도는 (2.26, 1.53, 1.18, 1.04) MPa)로 감소했습니다. 열간 균열이 발생하는 시점, Cu 함량이 증가함에 따라 고액 공존 범위가 증가하여 동일 온도에서 해당 고상율 및 응고 속도가 감소하였다. 파단면의 형태는 수상 돌기에서 잔류 액상으로 덮인 수상 돌기로 바뀌었고, 열간 균열 발생 인근에서 CuAl₂ 상이 관찰되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권2호
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• pp.4-21
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• 2021

부여 능산리 서고분군 4차 발굴조사(2016년) 과정에서 석제용범이 1점 출토되었다. 석제용범은 초기철기시대의 동침 용범으로 보고되었지만 주형 형태로 보아 동침이 아닌 가랑비녀의 용범으로 추정된다. 이에 본고에서는 능산리 출토 석제용범에 대해 고고학적 분석을 통해 유물의 형태와 시기를 세밀하게 파악하고 자연과학적 분석을 통해 석재 재질 특성과 그 산지를 추정해 보았으며 이를 바탕으로 능산리 일대에서 가랑비녀 석제용범이 사용된 양상도 파악해 보았다. 용범은 평면 장방형(단면 장방형)에 가까운 형태로 석재의 표면에는 4줄로 나란하게 홈이 나 있다. 홈은 2줄씩 단측면 가까이에서 이어져 각각 좁은 ∩형을 이룬다. 주형 형태로 보아 용범은 각부 끝으로 갈수록 좁아지는 ∩형의 가랑비녀를 제작했던 유물로 추정된다. 한반도에서 가랑비녀는 낙랑을 포함하여 원삼국시대부터 나타나 삼국시대(백제)에 소수 나타나고 통일신라시대를 거쳐 고려시대에 상당히 성행한다. 가랑비녀는 시대별 형태 차이가 뚜렷한 편인데, 능산리 용범은 주형 형태로 보아 고려시대에 제작되어 사용된 유물로 판단된다. 능산리 서고분군에서는 이와 관련되는 유구로 고려시대로 추정되는 수혈유구도 확인되었다. 능산리 가랑비녀 용범을 제작한 석재는 녹니석, 각섬석, 활석을 주성분 광물로하는 녹니석편암으로 녹회색의 무르고 부드러운 석재이다. 이러한 암석은 인근의 부여 외산면, 청양, 공주, 예산지역 등에서 산출되는데 현장조사를 통해 능산리 용범과 가장 비슷한 것은 부여 외산면 지선리에서 예산 예산읍 수철리 일대에 이르는 지역에 넓게 분포하는 것으로 확인하였다. 그리고 부여 능산리와 그 주변 지역에서 출토된 고려시대 가랑비녀는 현재까지 70점 정도인데, 그 중 능산리 용범의 주형과 가장 비슷하게 제작했을 것으로 추정되는 유물은 부여 송국리 유적 분묘 출토 청동제 가랑비녀 등이다. 그동안 남한 지역에서 출토된 가랑비녀 석제용범은 10점을 넘지 못하는데, 대부분 통일신라시대 유물이고 확실한 고려시대 유물은 매우 드물다. 능산리 석제용범으로 보아 고려시대에는 다양한 청동기 제작기술이 존재했겠지만 주조공정도 함께 있었음을 알 수 있다. 청동유물을 제작하기 위한 석제용범은 주형을 새기는 작업이 용이한 석재를 우선적으로 선택하고자 했을 것이다. 능산리 출토 가랑비녀 용범은 고려시대(전기)에 20~50km 정도 떨어진 인근 지역(부여 외산면 지선리에서 예산 예산읍 수철리 일대)에서 용범 제작이 용이한 석재를 가져다가 청동유물을 제작한 후 이를 인근 유적(부여 송국리 유적 등) 일대에 공급했던 양상과 함께 이 시기까지도 석제용범을 이용한 주조 기술이 존재했음을 보여준다.