• 한국공작기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.78-84
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• 2001

In the present study, SiCSi-$Si_3 N_4$-SiC ceramic composites that contained up to 30 wt% of dispersed SiC particles were fabricat-ed cia hot-pressing with an oxynitride glass. The microstructure, the mechanical properties and the cutting performance of resulting ceramic composites were investigated. By fixing the composition as $Si_3 N_4$-20wf%SiC, the effect of sintering time on the microstructure, the mechanical properties and the cutting performance were also investigated. The longer sir-tering time is, the bigger the grain size of SiC is. The fracture toughness(-$K_k$) of the $Si_3 N_4$-SiC ceramic composites increased with the increase of gain size, while the flexural strengthh($\sigma$) decreased. For machining SCM440, the insert with 20wt%r SiC sintered for 8 hours showed the longest tool life while the insert with 20wt% SiC sintered for 12 hours showed the longest tool life for machining gray cast iron.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권1호
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• pp.61-65
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• 2009

Tribological properties of the semi-metallic friction materials containing different solid lubricants (graphite, $WS_2$, $MoS_2$) were investigated. The friction materials were fabricated with an experimental formulation and tested with gray cast iron disks. Results showed that graphite contributed to stabilize the friction coefficient during run-in processes. Also, graphite provided better fade resistance than that of $WS_2$ and $MoS_2$. At intermediate temperature ranges, however, friction materials with $WS_2$ or $MoS_2$ maintained higher friction effectiveness than that of graphite. On the other hand, friction materials containing $MoS_2$ showed increased wear rates than that with graphite or $WS_2$. Friction materials with proper combinations of two solid lubricants showed better friction and wear properties than that of the friction materials containing single solid lubricant.

• 박물관보존과학
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• 제7권
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• pp.25-31
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• 2006

경남 창녕군 화왕산성에서 발굴된 비격진천뢰의 보존처리를 실시하였다. 비격진천뢰는 일부 결실된 상태였다. 단, 결실된 부분은 내부를 관찰할 수 있도록 복원처리를 실시하지 않았다. X-선 투과검사 및 C.T(Computed Tomography)촬영 결과 주조과정에서 주형선 주위에 기공이 많이 발생한 것을 확인할 수 있었고, 표면에는 주조시 내범을 유지하기 위한 형지공이 확인되었으며, 이 부분에 다시 철판을 덧대어 보강한 흔적도 확인할 수 있었다. 표면에 존재하는 청색 부식물의 주성분은 SEM/EDS 분석결과 산소(O), 철(Fe), 인(P), 규소(Si), 알루미늄(Al)이라는 것을 확인하였으며, XRD 분석결과 청색 부식물은 비비아나이트[vivianite, Fe₃(PO₄)₂·8H₂O]로 확인되었다. 그리고 미세조직 분석결과 전형적인 회주철조직으로 판명되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권2호
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• pp.6-25
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• 2024

본 연구에서는 8차례 진행된 국립중원문화유산연구소의 제련실험에 대한 결과 보고서를 중점적으로 검토하여 조업의 목표와 결과를 종합하고, 실험 내용의 변경 사항과 이에 따른 실험 결과물의 변화를 확인하였다. 먼저 조업 목표에 따른 원료:연료의 비율, 첨가제 유무 등 조업과 관련된 변화를 검토해 보았다. 이와 더불어 원료와 형성물, 부산물에 대한 금속학적 분석결과를 정리하여 유적에서 출토된 자료와 비교하여 검토를 진행하였다. 8차까지의 제련실험은 조업방식에 철광석 배소, 첨가제 투입, 원료:연료의 비율 등에 대하여 변화를 주었다. 그 결과들을 재검토한 결과, 탄소 함량이 낮은 순철이 금속학적 분석결과 확인되기 시작하였다. 이를 통해 생산목적에 따라 원료와 연료의 장입 비율이 중요한 역할을 한다는 점을 확인할 수 있었다. 또한 생산품 다수가 회주철인 점은 선철이 노 내에 장시간 방치되어 내부 조직이 변화된 것으로 파악하였으며, 탄소 함량이 공정반응이 일어나는 4.3%에 도달하지 못하였음에도 불구하고 용융상태를 거친 철괴인 점은 조업온도가 지나치게 높았던 것으로 파악된다. 앞서 검토한 결과들과 기타 제철복원실험에서 사용된 실험로의 구조와 형태를 참고하여 최종적으로 노 상부구조를 비롯한 고대 철 제련로 구조 복원을 시도해 보았다. 발굴조사된 철 제련로의 잔존상태와 송풍관의 성격 등을 종합적으로 참고하여 고대 철제련로 형태를 노벽 두께, 노의 높이, 송풍구 높이, 송풍관 규격, 노 내벽 형태 및 상단 형태의 6가지 항목으로 세분하여 복원안을 제시하였다. 구체적인 복원방법으로 우선 노의 높이를 낮추고, 상단의 형태를 하단 대비 1/3 크기로 축소하거나 직선형으로 조정하는 방안이 필요하다. 송풍시설은 충주 칠금동 유적 사례를 참고하여 노 바닥에서 70cm 위에 설치하거나, 1차 실험과 같이 20m 위에 설치하는 방식을 고려해야 한다. 또한 적정 조업온도를 유지하기 위해 송풍량 조절이 필요하다. 마찬가지로 충주 칠금동 유적 사례를 참고하여 송풍관 지름을 30m 내외로 제작하거나, 1차 실험 결과를 참고하여 지름 14m 내외로 제작하는 방안을 고려해야 한다. 이를 기반으로 제철복원실험을 통해 검증함으로써 고대 제철기술의 복원 방향을 제시하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.142-142
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• 2016

무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제13권1호
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• pp.34-41
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• 1997

Frictional behavior of three automotive friction materials (brake pads) containing different amounts of antimony trisulfide ($Sb_2S_3$) and zirconium silicate ($ZRSiO_4$) were investigated using a front brake system. The friction materials were tested on a brake dynamometer (dyno) with gray cast iron rotors. The dynamometer(dyno) test simulated the dragging of a ehicle maintaining 70 km/h and vehicle stops from 100 km/h using 20 different combinations of initial brake temperature (IBT) and input pressure (IP). The results showed a strong influence of the relative amount of $Sb_2S_3$ and $ZrSiO_4$ in friction materials on friction characteristics. Friction stability was improved with the higher concentration of $Sb_2S_3$ in the friction material. Torque variation during drag cycle was increased with an increase of the $ZrSiO_4$ concentration in the friction material. Average friction coefficient and the wear rate of the friction material increased by using more aggressive friction materials containing more $ZrSiO_4$ and less $Sb_2S_3$. Generation of the disk thickness variation (DTV) increased when friction materials with higher concentration of $ZrSiO_4$ were used Careful examination of DTV change showed that aggressiveness of the friction material played an important role in determining torque variation.

• 한국재료학회지
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• 제8권7호
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• pp.648-652
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• 1998

자동차용 캠 샤프트의 표면경화를 위해 TiG 용접공정에 의한 재용융처리가 실시되었다. 재용융처리는 캠축에 평행한 방향으로 행하여졌다. 캠 샤프트 소재의 조직은 편상의 흑연과 퍼얼라이트의 회주철 조직으로 구성되어 있으나 재용융 처리후 미세한 퍼얼라이트 및 세멘타이트와 구상 오스테나이트의 레데브라이트 조직으로 변화하였다. 캠 샤프트 모재의경도는 HRc 25~28에서 재용융 처리후에는 HRg 53~55정도로 증가하였다. 다층 용융 처리시 비드가 겹치는 경계에서 검은띠가 관찰되었는데 이 검은띠는 흑연으로 판명되었다. 이 검은띠는 전층의 레데브라이트 조직이 변태된 것으로 주로 세멘타이트와 기지조직의 경계에서 생성되었다. 고밀도 에너지인 레이저 용융처리시에도 재흑연화 현상은 TIG의 경우처럼 관찰되었다. 재흑연화 현상의 확인을 위해서 Gleeble 1500을 이용하여 $1100^{\circ}C$와 $1000^{\circ}C$에서 0.5, 1, 3, 5 및 10초동안 유지한 모의실험을 하였다. $1000^{\circ}C$에서 0.5초 유지했을 때도 흑연이 발견된 것으로 보아 재흑연화 현상은 어떠한 재용융 처리 공정을 사용하더라도 피할 수 없는 현상임을 확인할 수 있다.