• 열처리공학회지
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• 제31권2호
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• pp.56-62
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• 2018

Many researchers have studied on the precipitation control after solution treatment to improve the damping capacity without decreasing the strength. However, studies on the damping capacity and microstructure changes after deformation in the solid solution strengthening alloys were inadequate, such as the Al-Zn series magnesium alloys. Therefore, in order to investigate the effect of annealing condition on microstructure change and damping a capacity of AZ61 magnesium alloy. In this study, it was confirmed that the microstructure changes affect the damping capacity and hardness when annealed AZ61 alloy. AZ61 magnesium alloy was rolled at $400^{\circ}C$ with rolling reduction of 30%. These specimens were annealed at $350^{\circ}C$ to $450^{\circ}C$ for 30-180 minutes. After annealing, microstructure was observed by using optical microscopy, and damping capacity was measured by using internal friction measurement machine. Hardness was measured by Vickers hardness tester under a condition of 0.3 N. In this study, static recrystallization was observed regardless of the annealing conditions. In addition, uniform equiaxed grain structure was developed by annealing treatment. Hardness is decreased with increasing grain size. This is associated with Hall-Petch equation and static recrystallization. In case of damping capacity, bigger grain size show the larger damping capacity.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권4호
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• pp.265-272
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• 2023

The aim of this study was to develop a new in-situ observation method and instrument in micro-scale to investigate the mechanism of stress corrosion cracking (SCC) initiation of Ni-base alloys in a high temperature water environment of pressurized water reactors (PWRs). A laser confocal microscope (LCM), an autoclave with diamond window view port, and a slow strain-rate tester with primary water circulation loop system were components of the instrument. Diamond window, one of the core components of the instrument, was selected based on its optical, chemical, and mechanical properties. LCM was used to observe the specimen in micro-scale, considering the experimental condition of a high-temperature primary water environment. Using in-situ method and instrument, it is possible to observe oxidation and deformation of specimen surface in micro-scale through the diamond window in a high-temperature primary water in real-time. The in-situ method and instrument developed in this work can be utilized to investigate effects of various factors on SCC initiation in a high-temperature water environment.

• Elastomers and Composites
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• 제46권1호
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• pp.45-53
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• 2011

실란커플링제인 bis-(3-triethoxysilpropyl)tetrasulfide (TESPT)가 실리카 충전 오일씰용 NBR 복합소재의 물성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 복합소재의 가교거동과 가교밀도는 ODR (oscillating disk rheometer)과 톨루엔 팽윤비 시험을 통하여 측정하였으며, 기계적 물성은 가황물을 공기 내열 노화 및 ASTM No.3 oil에 내유 노화시켜 시험 전 후 값을 UTM (universal testing machine)과 Shore A 경도계를 사용하여 측정하였다. 오일씰의 성능과 수명에 큰 영향을 미치는 복합소재의 탄성회복은 가황물에 굽힘 변형을 주어 노화시킨 후 시편이 회복되는 길이를 측정하여 회복 각(angle of recovery)을 계산하였으며, 저온에서의 탄성회복거동은 TR (temperature retraction) 시험을 통하여 측정하였다. 또한, Taber식 마모시험기를 사용하여 가황물의 내마모성을 측정하고 SEM(scanning electron microscope)을 사용하여 마모면의 형상을 관찰하였다. 시험결과 실리카가 충전된 복합물에 TESPT가 첨가되면 복합물의 흐름성이 향상되고 실리카와 NBR 간의 상호작용 및 가황물의 가교밀도가 향상되어 가황물의 경도, 100% 모듈러스, 탄성회복성, 내마모성, 내열노화성 및 ASTM No.3 오일에 대한 내유성이 향상됨을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권1호
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• pp.70-77
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• 2011

슬러리와 접하는 환경에서 사용되는 고무 소재의 슬러리 마모 거동을 평가하기 위해 새로운 형태의 슬러리 마모시험기(Slurry Wear Tester; SWT)가 본 연구에서 제안되었다. 슬러리 마모 거동을 평가하기 위한 기본 매트릭스로 천연고무(NR)와 클로로프렌고무(CR)가 선정되었다. SWT 장치의 챔버를 채우기 위한 유체로는 35% HCl 용액과 NaCl 용액이 사용되었다. SWT의 결과는 기존의 고무 마모시험 방법들중의 하나인 건식 상태에서 시험이 진행되는 Akron 마모시험의 결과와 비교를 하였다. Akron 마모 시험의 결과에 따르면 CR이 NR 보다 더 빠른 속도로 마모가 됨을 알 수 있었으며 재료의 히스테레시스 특성이 마모에 영향을 미침을 알 수 있었다. 그러나 SWT 결과에 따르면 CR과 NR의 슬러리 마모거동은 큰 차이가 없었으며 더구나 산의 농도와 HCl 용액과 NaCl 용액에 침지된 시간에 따라서도 슬러리 마모속도에는 큰 영향이 없었다. 이는 슬러리에 포함된 유체가 마모지와 시편 사이의 마찰을 감소시켰기 때문이라고 사료되었다. 또한 Akron 마모 시험의 경우 고무 소재의 히스테레시스가 마모에 영향을 미쳤지만, SWT의 경우 유체는 반복 변형에 의해 발생되는 열을 감소시키고 마모지 표면에 남아있는 마모 찌꺼기들을 제거하였기 때문에 Akron 마모 시험의 결과와는 다른 결과를 나타내었다. 따라서 슬러리에 의한 고무 소재의 마모를 평가하는데 있어서 기존의 방식인 건식방법으로 마모 거동을 평가할 경우 잘못된 결과를 초래할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.382-389
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• 2019

스털링실버 판재를 콜드-다이 포징(cold-die forging)과 어닐링을 반복하는 폴딩공정을 이용하여 반지모양으로 가공하는 신공정을 제안하였다. 도넛모양으로 재단된 판재에 선폭 $0.43{\mu}m$인 격자를 각인하였다. 그 후 경사가 $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, $75^{\circ}$인 다이(die)를 이용한 포징과 어닐링을 반복하여 폴딩하였다. 비교를 위해 어닐링을 생략한 시편 또한 준비하였다. 각인된 격자의 길이 변화를 측정하여, 공정과정에 따른 스트레인을 확인하였다. 버니어캘리퍼스, 비커스 경도 측정기(Vickers hardness tester)와 광학현미경, UV-VIS 컬러미터(colormeter)를 이용하여 크기, 경도, 미세구조, 표면색을 확인하였다. 어닐링을 생략하는 경우 크랙이 발생하였으나, 어닐링을 부가하는 경우 성공적으로 변형이 가능했다. 시편의 거시적인 스트레인을 분석한 결과, 최종공정 후 외경의 길이와 두께는 각각 감소하였지만, 내경의 길이와 폭은 각각 증가하였다. 시편의 미시적인 스트레인은 수평 방향에서 최대 +0.128 만큼 증가하였다. 비커스 경도의 경우, 열처리 시에는 감소하지만 폴딩공정 후에는 증가하는 경향을 나타내었다. 미세구조 관찰 결과 어닐링 직후 결정립의 크기가 증가하고 폴딩공정 직후는 감소하였다. Lab지수를 기준으로 색차는 모든 공정에서 10 이하로 확인되었다. 결국 도넛형태의 은 판재를 폴딩공정을 이용하여 성공적인 반지모양의 주얼리 제조가 가능하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.836-842
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• 2011

The lateral stability of bridge foundations against train moving load, emergency stopping load, earthquakes, and so on is very important for a railway bridge foundation. A borehole test is much more accurate than laboratory tests since it is possible to minimize the disturbance of ground conditions on the test site. The representative borehole test methods are Dilatometer, Pressuremeter and Lateral Load Tester, which usually provide force-resistance characteristics in elastic range. In order to estimate P-y curves using those methods, the non-linear characteristics of soil which is one of the most important characteristics of the soil cannot be obtained. Therefore, P-y curves are estimated usually using elastic modulus ($E_O$, $E_R$) of lateral pressure-deformation ratio obtained within the range of elastic behavior. Even though the pile foundation is designed using borehole tests in field to increase design accuracy, it is necessary to use a higher safety factor to improve the reliability of the design. A Large Displacement Borehole Testmeter(LDBT) is developed to measure nonlinear characteristics of the soil in this study. P-y curves can be directly achieved from the developed equipment. Comparisons between measured P-y curves the LDBT developed equipment, theoretical methods based on geotechnical investigations, and back-calculated P-y curves from field tests are shown in this paper. The research result shows that the measured P-y curves using LDBT can be properly matched with back-calculated P-y curves from filed tests by applying scale effects for sand and clay, respectively.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.101-110
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• 2015

최근 Hsu는 전단시험장치를 이용해 순수전단이 작용하는 9개 RC패널요소의 전단시험을 수행하였다(ACI 1997). 최신 트러스모델(수정압축장이론, 회전각연성트러스모델)은 평형조건과 적합조건 그리고 2축 상태에서 RC 막판넬의 연성 응력-변형률 관계를 이용하여 2중 루프의 시행착오방법으로 복잡한 비선형해석을 수행하고 있다. 본 연구는 스트럿과 타이의 파괴기준에 기반한 개선된 모어변형적합방법을 사용해 효율적인 알고리즘을 제안하였고, 이 알고리즘을 이용하여 Hsu가 실험한 전단이력 해석을 빠른 수렴속도로 개선한 것이다. 해석결과에 의하면 전단변형률 증폭상태의 전단변형에너지는 주압축 응력-변형률에 크게 지배받는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1740-1743
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• 2007

In this study, two types of fatigue tests were conducted. First, cyclic bending tests were performed using the micro-bending tester. A four-point bending test method was adopted, because it induces uniform stress fields within a loading span. Second, thermal fatigue tests were conducted using a pseudo power cycling machine which was newly developed for a realistic testing condition. The pseudo-power cycling method makes up for the weak points in a power cycling and a chamber cycling method. Two compositions of solder are tested in all test condition, one is lead-free solder (95.5Sn4.0Ag0.5Cu) and the other is eutectic lead-contained solder (63Sn37Pb). In the cyclic bending test, the solder that exhibits a good reliability can be reversed depending on the load conditions. The lead-contained solders have a longer fatigue life in the region where the applied load is high. On the contrary, the lead-free solder sustained more cyclic loads in the small load region. A similar trend was detected at the thermal cycling test. A three-dimensional finite element analysis model was constructed. A finite element analysis using ABAQUS was performed to extract the applied stress and strain in the solder joints. A constitutive model which includes both creep and plasticity was employed. Thermal fatigue was occurred due to the creep. And plastic deformation is main damage for bending failure. From the inelastic energy dissipation per cycle versus fatigue life curve, it can be found that the bending fatigue life is longer than the thermal fatigue life.

• 열처리공학회지
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• 제17권2호
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• pp.94-100
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• 2004

In order to improve the wear resistance of Ti-6Al-4V alloy, plasma carburization treatment was newly carried out without consumption of its good specific strength and fatigue life over the temperature. Effect of the plasma carburization was analyzed and compared with the non-treated alloy by microstructural observation, structure characterization and mechanical test. The plasma treated alloy formed a carburized layer of about $150{\mu}m$ in depth from the surface, where a fine and hard particles of TiC and $V_4C_3$ were homogeneously dispersed through the layer. The steady-static creep behaviors of Ti-6Al-4V alloy, using the constant stress creep tester, were investigated over the temperature range of $510{\sim}550^{\circ}C$(0.42~0.44Tm) and the stress range of 200~275 MPa. Stress exponent(n) was decreased from 9.32 of non-treatment specimen to 8.95 of carburized, however, the activation energy(Q) increased from 238 to 250 kJ/mol with the same condition as indicated above. From the above results, it can be concluded that the static creep deformation for Ti-6Al-4V alloy was controlled by the dislocation climb over the ranges of the experimental conditions.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.63-72
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• 2006

최근에 모바일 기기의 사용이 늘어남에 따라 굽힘 응력에 대한 패키지 접합부의 신뢰성에 대한 관심이 다시 높아지고 있다. 기존의 굽힘실험은 생산공정 및 운반 등에 파손을 방지하기 위해서 수행되었으나 최근에는 모바일 기기의 이동 및 사용에 따라 발생되는 응력에 대한 저항성 평가나 드롭시험의 대용으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 정확한 4점 굽힘 실험 방법을 도입하여 유연 솔더 조인트와 무연 솔더 조인트의 굽힘 피로 시험에 대한 저항성을 평가하고, 단면 관찰과 유한요소법을 이용한 해석을 수행하였다. 높은 하중이 작용하게 되면, 유연 솔더 조인트가 보다 긴 피로수명을 갖으며, 낮은 하중이 작용할 때는 무연 솔더 조인트가 긴 수명을 가지게 된다. 크랙은 시편의 외각에서 발생되어 안쪽으로 진행하게 되며, 소성변형이 손상의 대부분을 자치하게 된다.