• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.11-20
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• 2019

This study dealt with the tensile strength characteristics of stainless steel 304L steel by hydrogen charging. Especially, the effect of hydrogen charging time on the tensile strength and ductility of 304L stainless steels was evaluated, in conjunction with the observation of their fracture surfaces. The tensile properties of hydrogen-charged 304L stainless steels were also investigated with the variation of tensile loading speeds. The hydrogen amount of 304L stainless steels obviously increased with the increase of hydrogen charging time. The tensile properties of 304L stainless steels were clearly affected by the short term charging of hydrogen. In particular, the elongation of 304L stainless steels decreased with increasing hydrogen charging time, due to the hydrogen embrittlement. It was also found that the tensile properties of hydrogen-charged 304L stainless steels were very sensitive to the crosshead speed for tensile loading.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권7호
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• pp.1816-1821
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• 2019

This research investigates the feasibility of using the thermoelectric power to monitor the thermal embrittlement in 2507 super duplex stainless steel (SDSS) exposed to a temperature between $280^{\circ}C$ and $500^{\circ}C$. It is well known that the precipitation of Cr-rich ${\alpha}^{\prime}$ phase as a result of the spinodal decomposition is the major cause of the embrittlement and the loss of corrosion resistance in this material. The specimens are thermally aged at $475^{\circ}C$ for different holding times. A series of mechanical testing including the tensile test, Vickers microhardness measurement, and Charpy impact test are conducted to determine the property changes with holding time due to the embrittlement. The mechanical strengths and ferrite hardness exhibit very similar trends. Scanning electron microscopy images of impactfractured surfaces reveal a ductile to brittle transition in the fracture mode as direct evidence of the embrittlement. It is shown that the thermoelectric power is highly sensitive to the thermal embrittlement and has an excellent linear correlation with the ferrite hardness. This paper, therefore, demonstrates that the thermoelectric power is an excellent nondestructive evaluation technique for detecting and evaluating the $475^{\circ}C$ embrittlement of field 2507 SDSS structures.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.50-55
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• 2019

본 연구에서는 생체모방 섬유강화 복합재에서 섬유의 나선형 구조의 배열이 복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 유한요소해석을 이용해 원형의 생체모방 섬유강화 복합재를 구성하였고, 다양한 크기의 압력하중을 복합재 면에 적용시켜 굽힘과 파괴 거동의 결과를 분석하였다. 섬유의 정렬 방향에 따라 파괴 형상이 다르게 나타났고, 복합재에서 섬유의 나선형 구조 배열이 압력하중하에서 복합재의 굽힘 파괴강도를 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 이는 섬유가 각 층별로 여러 방향으로 정렬되어 외부하중에 의한 파괴에너지가 여러방향으로 분산되는 것에서 기인한다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권2호
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• pp.11-17
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• 2018

Concrete is the well-used material in many architectural and civil structures. The behavior of concrete does exhibit a different characteristic in compression and tension, and it also shows an inelastic-nonlinear behavior. In addition, the concrete properties vary slightly depending on the environmental factor and manufacturer. These properties of concrete make the modeling or simulation of concrete material difficult. In reinforced concrete, particularly, there is a difficulty in bond-slip relationship between concrete and steel. However, in this paper, reserving remainder of these limits the finite element analysis for reinforced concrete beams through ABAQUS simulation has been carried out with some assumptions. Assumptions include the perfect bond of steel and concrete as well as the concrete damaged plasticity (CDP) in concrete property. There is a reasonable agreement between the experimental and numerical results, although the analytical strength and external rod deformation are slightly overestimated. The average and standard deviation between two results are 1.05 and 0.05, respectively. And the models and the computations lead to the evolution of fracture in bending beam.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권3호
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• pp.339-351
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• 2022

A mortar-filled rectangular hollow structural section (RHS) can increase a structural section property as well as a compressive buckling capacity of a RHS member. In this study, the tensile performance of newly developed mortar-filled RHS members was experimentally evaluated with various connection details. The major test parameters were the type of end connections, the thickness of cap plates and shear plates, the use of stud bolts, and penetrating bars. The test results showed that the welded T-end connection experienced a brittle weld fracture at the welded connection, whereas the tensile performance of the T-end connection was improved by additional stud bolts inserted into the mortar within the RHS tube. For the end connection using shear plates and penetrating stud bolts, ductile behavior of the RHS tube was achieved after yielding. The penetrating bars increased load carrying capacity of the RHS. Based on the analysis of the load transfer mechanism, the current design code and test results were compared to evaluate the tensile capacity of the RHS tube according to the connection details. Design considerations for the connections of the mortar-filled RHS tubes were also recommended.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제1권3호
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• pp.113-117
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• 2009

STATEMENT OF PROBLEM. Recently Yttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) has been introduced due to superior flexural strength and fracture toughness compared to other dental ceramic systems. Although zirconia has outstanding mechanical properties, the phenomenon of decrease in the life-time of zirconia resulted from degradation in flexural strength after low temperature aging has been reported. PURPOSE. The objective of this study was to investigate degradation of flexural strength of Y-TZP ceramics after various low temperature aging treatments and to evaluate the phase stability and micro-structural change after aging by using X-ray diffraction analysis and a scanning electron microscope (SEM). MATERIAL AND METHODS. Y-TZP blocks of Vita In-Ceram YZ (Vita Zahnfabrik, Bad $S\ddot{a}ckingen$, Germany) were prepared in 40 mm (length) $\times$ 4 mm (width) $\times$ 3 mm (height) samples. Specimens were artificially aged in distilled water by heat-treatment at a temperature of 75, 100, 125, 150, 175, 200, and $225^{\circ}C$ for 10 hours, in order to induce the phase transformation at the surface. To measure the mechanical property, the specimens were subjected to a four-point bending test using a universal testing machine (Instron model 3365; Instron, Canton, Mass, USA). In addition, X-ray diffraction analysis (DMAX 2500; Rigaku, Tokyo, Japan) and SEM (Hitachi s4700; Jeol Ltd, Tokyo, Japan) were performed to estimate the phase transformation. The statistical analysis was done using SAS 9.1.3 (SAS institute, USA). The flexural strength data of the experimental groups were analyzed by one-way analysis of variance and to detect statistically significant differences ($\alpha$= .05). RESULTS. The mean flexural strength of sintered Vita In-Ceram YZ without autoclaving was 798 MPa. When applied aging temperature at below $125^{\circ}C$ for 10 hours, the flexural strength of Vita In-Ceram YZ increased up to 1,161 MPa. However, at above $150^{\circ}C$, the flexural strength started to decrease. Although low temperature aging caused the tetragonal-to-monoclinic phase transformation related to temperature, the minimum flexural strength was above 700 MPa. CONCLUSION. The monoclinic phase started to appear after aging treatment above $100^{\circ}C$. With the higher aging temperature, the fraction of monoclinic phase increased. The ratio of monoclinic/tetragonal + monoclinic phase reached a plateau value, circa 75% above $175^{\circ}C$. The point of monoclinic concentration at which the flexural strength begins to decrease was between 12% and 54%.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권3호
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• pp.55-62
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• 2001

최근 전자 제품에서 사용이 폭발적으로 증가하고 있는 BGA, CSP 등의 면실장형 부품의 폭 넓은 채용에 따라서 베어 보드에서 solderability에 영향을 미치는 평탄한 표면 처리에 대한 요구는 갈수록 증가되고 있다. 무전해 Ni/Au도금 처리는 이러한 요구에 대한 해결책을 가지고 있어서 많은 전자제품에서 평탄한 표면 처리를 요구하는 응용 분야에 폭 넓게 사용되고 있다. 그러나, 무전해 Ni/Au 도금은 평탄한 표면 처리를 가지는 반면에 도금 공정에서 Ni의 산화와 적정한 P성분과 같은 몇 가지 해결요소를 가지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 무전해 Ni/Au 도금 처리를 한 보드에서 BGA의 solderability에 미치는 영향을 사전 조사한 후, NiP 산화 특성과 보드의 휨과 간은 주요 인자를 선정하였다. 이를 위하여 먼저, 다양한 도금 조건을 가지는 테스트 보드를 제작한 후, 도금 공정에서 P성불을 감소시켜 NiP 산화 특성을 개선하였다. 또한 다양한 내층 구조와 휨 분석을 통해 내층 구조를 개선하여 보드의 휨을 최소화하였다. Solderability의 평가를 위해서 최적의 조건으로 제작된 보드에 BGA를 실장하여 보드의 휨과 도금 특성을 분석하였다. BGA의 접합부 조직은 주사 전자현미경(SEM: Scanning Electronic Microscope)과 광학 현미경(Optical Microscope)으로 관찰하였으며, 성분 분석은 EDS(Energy Dispersive Spectroscopy)를 활용하였다. 또한 기계적인 특성은 ball shear tester를 사용해서 파괴 강도와 모드를 분석하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권4호
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• pp.307-327
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• 2008

경주 중 저준위처분장의 안전성평가에 필요한 기초자료를 제공하고, 지화학 모델링의 자료를 제공하기 위하여 처분부지의 암석, 광물에 대한 지구화학적 특성연구를 수행하였다. 이를 위하여 편광 현미경 관찰, X-선 회절분석, 주원소 및 미량원소 화학분석, 미세조직관찰을 위한 주사전자현미경(SEM) 분석, 안정동위원소분석이 수행되었다. 조사지역내에는 지역적으로 파쇄대가 발달하여 있으며 이 파쇄대를 따라 매우 다양한 변질양상을 관찰할 수 있다. 처분부지의 모암은 화강섬록암 및 섬록암으로서 지표지질조사시 이들의 관계는 점이적으로 변하는 데에 비해 화학적으로는 비교적 명확하게 구별되어 화강섬록암이 성록암에 비해 높은 $SiO_2$ 함량, 낮은 MgO, $Fe_2O_3$ 함량을 보여준다. 그러나 $SiO_2$의 증가에 따라 각 주원소들의 변화경향이 동일선상에 놓여 있어서 이들이 동일한 마그마 기원일 가능성을 지시한다. 처분부지내의 주원소들의 공간적 분포를 살펴보면, 섬록암 지역이 화강섬록암 지역에 비해 낮은 $SiO_2,\;Al_2O_3,\;Na_2O,\;K_2O$ 및 높은 CaO, $Fe_2O_3$ 분포를 보여주어 화강섬록암과 섬록암 지역의 차이가 명확하다. 이 중 CaO와 $Na_2O$의 분포 양상은 섬록암과 화강섬록암 지역 간의 차이가 더욱 분명하고 그 증감 경향이 거의 정확하게 상반되어 있어 주구성광물인 사장석의 조성변화가 처분부지 암석의 조성을 변화시키는 가장 큰 원인임을 알 수 있다. 시추코아에서 확인된 단열광물은 몬모릴로나이트, 제올라이트광물, 녹니석, 일라이트, 방해석, 황철석 등이다. 일반적으로 열수변질광물로 알려져 있는 황철석과 로먼타이트가 매우 광범위하게 분포하는 것으로 보아 조사지역 전반에 걸쳐 광범위한 광화작용 혹은 열수변질작용이 있었음을 지시한다. 단열대 내 황철석의 황 안정동위원소분석과 단열충전광물들의 산소 및 수소 안정동위원소 분석결과 역시 이들이 마그마 기원임을 지시한다. 따라서 처분부지 내 단열충전광물들은 단열대를 따르는 지하수와의 단순한 물-암석 반응 이외에 광범위한 마그마 기원의 열수작용에 의한 영향을 받은 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.467-471
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• 2015

최근까지, 전자제품에 사용되는 솔더는 납성분이 남아 있으며, 전자부품 및 시스템의 무연 (Pb-free) 솔더에 대한 관심은 반도체 및 전자산업에서 증가하고 있다. 본 논문에서 사용된 솔더접합부는 Sn-37Pb, Sn-4Ag 및 Sn-4Ag-0.5Cu/Ni 기판 이다. 인공시효처리는 $150^{\circ}C$에서 각각 0hr, 100hr, 200hr, 400hr, 600hr 그리고 1000hr 동안 수행되었으며, SP 시험을 이용해 $30^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$에서 접합강도를 평가했다. 전단강도는 인공시효시간과 온도가 증가함에 따라 전반적으로 감소하였다. 무연솔더는 Sn-37Pb 보다 총파괴 에너지가 높았으며, Sn-4Ag-0.5Cu/Ni 접합부는 고온에서 기계적 물성치가 가장 우수하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권2호
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• pp.63-67
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• 2011

본 연구에서는 interlayer로 Sn을 사용하여 경성 인쇄 회로 기판(Rigid printed circuit board, RPCB)과 연성 인쇄 회로 기판(Flexible printed circuit board, FPCB) 간의 열압착 접합(Thermo-compression bonding) 조건을 최적화하는 연구를 진행하였다. 접합에 앞서 FPCB를 다양한 온도와 시간조건 하에서 Sn이 용융된 솔더 배스 안에서 침지(Dipping) 공정을 수행하였고, 열압착법을 이용하여 FPCB와 RPCB의 접합을 수행하였다. FPCB/RPCB 접합부의 접합 강도를 $90^{\circ}$ 필 테스트(Peel test)를 이용하여 측정하였다. 그 결과 $270^{\circ}C$, 1s의 침지 조건에서 FPCB의 polyimide(PI)와 Cu 전극 계면에서 파단되고, 이때, 최대 박리 강도를 얻었다. FPCB와 RPCB의 열압착 접합시 주요 변수로는 압력, 온도, 시간이 있으며, 특히 온도의 증가에 따라 접합 강도가 크게 증가하였다. 접합부 계면 관찰 결과, 접합 온도와 시간이 증가함에 따라 접합 면적이 증가하였으며, 이로 인해 접합 강도가 증가하는 것으로 사료된다. 필 테스트 과정에서 나타나는 F-x(Forcedisplacement) 곡선을 토대로 산출한 파괴 에너지와 접합 강도는 $280^{\circ}C$, 10s의 접합 조건에서 가장 높게 나타났으며, 이 조건이 최적 접합 조건으로 도출되었다.