• 한국결정성장학회지
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• 제34권3호
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• pp.103-107
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• 2024

본 연구에서는 NCM [Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂] 양극활물질을 합성하기 위한 내화갑의 재료로 순수 금속 재료인 Nickel을 제안하였다. Nickel은 산화에 강하고 녹는점이 높은 금속으로 알려져 있다. 니켈은 NCM 양극활물질의 주성분 중 하나로 양극물질 합성 동안에 saggar로 부터의 오염에 대한 문제에 자유로울 것으로 기대하였다. 본 연구진은 니켈이 NCM 양극물질 합성용 내화갑으로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 900℃에서 Ni 금속 도가니와 Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂ (NCM 811) 전구체 물질을 장시간 반응시켰을 때, 시간 변화에 따른 도가니 표면 반응층 변화를 분석하였다. 900℃에서 열처리 동안에 형성된 니켈 도가니 반응층은 니켈 산화물이었으며, 양극 전구체 산화물로 부터의 산소확산과 대기 중의 산소와 반응이 동시에 이루어져서 생성된 것으로 생각된다. 산화층은 480시간 이후로 그 두께의 변화가 느려지는 것으로 보아 전구체로 부터의 산소 확산속도가 감소되는 것으로 생각된다. 480시간까지는 도가니로 부터 탈락되지 않고 결합되어 있었다. 그러나 720시간 후에는 산화층이 탈락되는 것이 확인되어 일정 시간까지만 NCM 합성용 Saggar로서 사용 가능할 것으로 생각된다.

• 보존과학회지
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• 제25권2호
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• pp.207-217
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• 2009

임진왜란 이전의 청동활자인 계미자, 경자자, 을해자 등 10종을 복원하기 위하여 계축자인 동국여지승람의 복원 활자를 통하여 주조할 당시의 합금비율, 주조방법과 각 주조 단계 별 미세조직 변화를 관찰하였다. 청동활자의 평균 조성은 국립중앙박물관에서 소장하고 있는 을해자의 평균 성분조성(Cu: 86.7%, Sn: 9.7%, Pb: 2.3% 등)을 기준으로 하여 구리와 주석, 납의 합금 비율을 구리 87%, 주석 15%, 납 8%로 정하였다. 주요 금속활자를 복원하기 전에 모합금을 제작한 후 다시 모합금을 용융하여 활자를 복원하였다. 1차로 복원한 계축자의 성분조성은 Cu 85.81~87.63%, Sn 9.27~10.51%, Pb 3.05~3.19%의 범위를 보였다. 2차로 복원한 계축자는 1차 주조 후 남은 가지쇠를 용융하여 주조한 것으로서 성분조성은 Cu 87.21~88.09%, Sn 9.06~9.36%, Pb 2.80~3.05%의 범위를 보여주고 있다. 이 결과는 1차로 복원한 활자에 비하여 주석과 납의 함량이 소량 감소하였으나 국립중앙박물관 소장 을해자의 평균조성과는 큰 차이가 없는 것으로 확인되었다. 복원한 계축자의 미세조직을 관찰한 결과 청동의 전형적인 주조조직인 수지상(dendrite)조직이 잘 발달해 있으며, 납편석물들이 조직 내에 산재해 있음을 관찰할 수 있었다. 1차 주조 후 관찰한 미세조직과 남은 가지쇠를 용융하여 2차로 활자를 제작한 후 미세조직을 비교한 결과 1차로 주조한 것에 비하여 2차로 주조한 것이 일부 공석상 영역이 감소한 것으로 보이나 조직별 차이점은 발견하지 못하였다. 조선왕실 금속활자의 체계적이고 과학적인 복원 실험을 통해 활자 주조방법의 기준 및 합금조성의 비율 등을 제시할 수 있었으며 앞으로 활자 복원 연구에도 큰 도움이 될 것으로 본다.

• 한국진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.86-91
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• 2004

전이금속 갈라이드는 고온 응용성이 높은 물질로 관심을 모으고 있다. CsCl구조를 갖는 것으로 알려진 넓은 조성 범위에서 전이금속 갈라이드에 대해 물리적 특성과 전자구조의 상호관계에 대해 체계적인 연구를 하였다. $Co_{l-x}Ga$ $_{x}$ 합금($0.35\leq$x$\leq0.55$)을 arc-melting 방법으로 제작하였으며, 합금 제작 후 시료의 균질성을 높이기 위해 $1000 ^{\circ}C$에서 48시간동안 열처리하였다. 결정 구조를 알아보기 위해 x-ray diffraction을 측정한 결과, 이 조성 범위 안에서 모두 CsCl(B2)구조를 갖는 것으로 밝혀졌다. 화학적 상태와 전자 구조를 알아보기 위해서 x-선 광전자 분광, 그리고 x-선 흡수끝머리 부근 미세구조 (XANES)를 측정하였으며, 조성에 따라 서로 다른 물리적 특성을 보였다. 합금제작 과정에서 시료의 산화가 이루어졌으며 포함된 산소는 Ga과 결합하여 $Ga_2O_3$상을 이루었다. 전자 구조적으로 Co의 d 전자와 Ga의 p 전자사이의 p-d hybridization에 의해 합금이 형성되었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제44권5호
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• pp.654-664
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• 2006

Statement of problem: There has been a eat interest in the use of titanium for fixed and removable prostheses in recent because of its excellent biocompatibility. However, the melting temperature and chemical reactivity of titanium necessities casting system different from those used in conventional casting. The current titanium casting systems are based on an electric-arc design for melting the metal in an argon atmosphere and its exclusive investment. Despite the new development in Ti casting system, inadequate mold filling and internal porosity are frequently observed casting defects. Purpose : The purposes of this study were to compare the castibility and reaction layer of the casting titanium under the two casting machines and their investment condition. Material and method: coping and machine-milled titanium coping according to the casting methods and the marginal configurations. The total 28 specimens were used, and these are divided into 4 groups according to 2 casting machines and 2 investments. The castings were analyzed using x-ray microanalysis and microhardness testing. The reaction layer between margin of titanium casting and the investments was observed and analyzed with scanning electron microscope. Result: 1. Castabiliy of casting titanium specimen was best in the group of centrifugal casting machine and Selevest $CB^{\circledR}$ and good that of Selevest CB and pressure differential casting machine, Rematitan plus and centrifugal casting machine, Rematitan plus and pressure differential casting machine in order. 2. There was no significanct correlation in titanium castability in respect of casting machine. However ANOVA indicated that Selevest $CB^{\circledR}$ groups had significantly better castability than Rematitan $plus^{\circledR}$ groups.(p<0.05) 3. There was a significant microhardness difference between centrifugal casting machine groups and pressure differential groups.(p<0.05) Titanium castings in centifugal groups had significantly harder than those in pressure differential groups. 4. The addition of zirconia decreased interfacial reactivity. Conclusion: above result revealed that of the castability of titanium casting specimens had little correlation in casting machines and was better in magnesia-based investment contained ZrO2 groups. However in order to practice casting titanium in clininic, its castability should be improved, also there should be more research on factor of castability so that long-span prothesis and removable partial denture metla frame may be casted completly.

• 박물관보존과학
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• 제16권
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• pp.4-13
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• 2015

지금까지 한반도에서 출토된 누금세공유물의 접합방법을 살펴보면 금과 은을 합금한 재료를 사용한 금납법으로 접합한 경우가 대부분이다. 경주 보문동합장분 출토 금제태환이식(국보 제90호), 호암미술관 소장 금제세환이식과 금제태환이식(보물 제557호) 그리고 통일신라시대 감은사지 동삼층석탑 출토 금제풍탁(金製風鐸) 등에서 확인되었다. 그러나 경주 계림로 14호묘 출토 장식보검(裝飾寶劍)의 금립 접합방법은 지금까지 확인된 방식과는 다르다는 것을 SEM-EDS 분석으로 알 수 있었다. 계림로 장식보검의 금립은 크기와 형태가 매우 고르고, 표면에 수지상 조직(樹枝狀組織)을 갖고 있다. 순수한 금속에서는 이 수지상 조직이 나타나지 않으며, 합금된 물질의 특징이라고 할 수 있다. 실제로 금립의 조성은 Au 77wt%, Ag 18wt%, Cu 4wt%의 3원계 합금물질이다. 이 성분 특성(합금 금속)으로 인하여 순수한 금의 녹는점인 1064℃ 보다 훨씬 더 낮은 온도인 1000℃ 미만(약 980℃)에서도 금속의 용해가 가능하게 된다. 그러므로 금땜이나 다른 매개물을 전혀 사용하지 않고도 순간적으로 고온을 가하게 되면 금립의 접합이 가능하게 된다. 그리고 SEM 이미지 관찰에서도 땜의 흔적을 전혀 찾아 볼 수 없는 것으로 보아 융접법에 의한 접합이 이루어진 것으로 추정된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.513-518
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• 2019

마찰교반용접(Friction Stir Welding) 기술은 금속 소재를 대상으로 하는 용접기술 중의 하나로 용접대상이 되는 소재와 고속으로 회전하는 용접툴 사이의 마찰로 인한 열을 활용하여 소재의 융점 이하 온도에서 접합하는 기술이다. 이번 연구에서는 마찰교반용접을 진행할 때, 용접 대상물의 내부 온도 변화를 분석하기 위한 방법으로 수치해석기법을 사용하였다. 용접소재로는 마그네슘 합금인 AZ31을 고려하였으며, 용접현상을 멜팅풀(melting-pool)이 생성되는 유동특성으로 간주하고 유동해석을 수행하기 위해 유동특성 수치해석 툴인 FLUENT를 이용하였다. 용접과정의 유동해석을 진행하기 위해 용접소재는 고점도 뉴턴 유체로 가정하였고, 용접툴과 용접대상 소재의 경계면은 마찰 및 미끄러짐이 동시에 발생하는 조건으로 경계조건을 선정하였다. 그리고 용접툴의 회전속도 및 용접속도를 변수로 하여 다양한 해석을 진행하였다. 해석 결과로부터 용접툴의 회전속도가 높을수록, 용접속도가 느릴수록 소재 내 최고온도가 증가함을 확인할 수 있었으며, 그 중 용접툴의 회전속도 차이가 온도 변화에 더 큰 영향을 보임을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.21-26
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• 2011

본 논문에서는 에너지원에 따른 이동전화기(SCH_W830) 배터리의 소손 패턴을 제시함으로써 소비자분쟁 해결의 자료로 활용하고자 한다. 실험이 진행될 때의 주위 온도는 $22{\pm}2^{\circ}C$, 습도는 40~60 %를 유지함으로써 신뢰성을 확보하였다. 실험에 사용된 이동전화기의 배터리 전압은 양극(+)과 음극 (1)(-) 사이의 전압은 4.19 V이며, 양극(+)과 음극 (2)(-) 사이의 전압은 4.18 V로 측정되었다. 일반화염 인가에 의한 이동 전화기의 난연성 시험은 한국산업규격(KS)을 적용하였으며, 일반화염이 30 sec 동안 외함에 인가되어도 내장된 배터리의 소손은 없는 것으로 확인되었다. 생리 식염수(NaCl, 0.9%)에 이동전화기를 180 sec 침수시킨 결과 배터리 단자 사이에 누설전류에 의한 발열로 탄화 및 용융이 발생한 흔적을 확인할 수 있었다. 전자레인지(MWO)를 이용하여 70 sec 동안 이동전화기를 가열하면 금속홀더, 충전용 커넥터, 안테나 등이 내장된 부분에서 용융 및 변색이 확인되며, 그 밖의 부분은 특이사항이 없는 것을 알 수 있다. 즉, 인가된 에너지원의 종류에 따라 이동전화기 외형의 탄화, 내장된 금속 및 유전체, 배터리 단자대의 손상 및 변형 등이 다르게 발생하지만 전압은 비교적 일정한 특성을 보이는 것으로 보아 연소의 확산 패턴, 금속의 용융 및 변형 부분의 특성을 종합적으로 고려하여 해석하면 소손 원인 판정이 가능하다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권6호
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• pp.3-11
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• 2002

최근 전자산업의 발달로 인하여 폐 인쇄회로기판(PCB) 발생량이 증대되고 있으며 이는 유해물질 및 유가금속을 함유하고 있어 환경오염의 방지 측면 및 유용자원의 회수 측면에 있어서 재활용이 시급하다. 또한, 자동차의 배출가스 내의 대기오염 물질의 저감을 위하여 장착된 자동차 촉매에 백금족 금속이 함유되어 있어 폐기되는 자동차 촉매에서의 유가금속 회수 또한 필요하다. 이러한 유가금속을 회수하기 위하여 본 연구에서는 건식방법의 일종으로 고온처리에 의하여 발생하는 유해물질이 적으며 공정이 매우 안정적이라고 알려진 아크 전기로를 이용한 회수 방안을 고찰하였다. 생석회, 전로슬래그, 동슬래그를 사용하여 용제의 종류에 따른 유가 금속의 회수율을 관찰하였으며 직류 및 교류에 의한 영향 그리고 전류의 방향에 따른 유가 금속의 회수율을 살펴보았다. 용제의 종류에 따른 회수율에 있어서 전로슬래그나 동슬래그를 용제로 사용하는 것이 생석회에 비해 용융회수에 더 유리함을 파악하였다. 폐 PCB에 존재하는 유가 금속의 회수에 있어서 직류 및 교류의 영향에 대한 결과는 전체적으로 직류 기저 消 경우가 높은 회수율을 나타내었으며 이는 자동차 폐촉매의 경우에도 같은 양상이 관찰되었다. 폐기되는 PCB 및 자동차 촉매에서의 유가 금속 회수에 관한 본 연구에서 아크로처리에 의한 유가금속의 회수율은 평균적으로 95～97%정도로 상당히 높은 것으로 관찰되었다.

• 한국재료학회지
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• 제15권4호
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• pp.257-262
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• 2005

Nano-sized ZrVFe alloy powders were prepared by the ablation of powder compact in alcobol using a Nd-YAG pulsed Laser. The $Zr_{57}V_{35.}8Fe_{7.2}$ alloy commercially designated as ST707 has long been known as the ideal solution for various vacuum applications. The target for the ablation was sintered pellets of $Zr_{57}V_{35.}8Fe_{7.2}$ alloy powder. The alloy was prepared by arc melting and Hydride-DeHydride method. The ablated powders were mostly circular having fairly large size distribution smaller than 200 nm in all cases. The X-ray diffraction study revealed that the ablated alloy retained the crystal structure of the target alloy. Nevertheless, Fe and V contents in the ablated powder were lower than those in the target alloy. This was believed to result from the high vapour pressures of Fe and V compared to that of Zr. The size of the powders ablated at high energy fluence tends to decrease due at least partly to the breakdown of previously made ones.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.808-816
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• 2012

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.