• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.681-686
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• 2017

태양광 모듈에서 태양전지를 연결해주는 인터커넥터로 리본 솔더로 SnPbAg가 사용되고, 옥외 태양광 발전에 장기간 노출시 리본의 부식으로 인한 열화가 흔히 관찰된다. 이러한 부식현상으로 인하여 리본과 태양전지의 접합이 약해져 접촉저항이 증가하고, 또한 리본 자체의 직렬 저항이 증가하게 되어 태양전지의 전압 전류 곡선에서 충진률 손실로 출력이 저하된다. 본 논문에서는 리본의 부식을 완화시킬 수 있는 방법으로 희생양극법을 이용하여 순수 알루미늄 및 아연, 알루미늄, 아연 그리고 마그네슘의 합금을 이용한 5가지 희생양극 소재의 부식에 의한 열화 저감을 연구하였다. 전기화학적 방법으로 희생양극 소재의 개방회로 전위와 폐쇄회로 전위를 측정하였고, 포텐시오다이나믹 분극 곡선을 측정하고, 영저항전류계를 이용하여 리본과 소재간의 갈바닉 전류를 측정하였다. 또한, 아세트산과, NaCl에 리본과 희생양극 소재의 부착 전후의 침지시험과 4셀 미니모듈로 제작한 후 1500시간 고온고습 시험 전후 출력을 평가하였다. 그 결과 Al-3Mg와 Al-3Zn-1Mg의 희생양극 소재가 부식속도가 느리고, 출력저하를 저감시킬 뿐만 아니라 장기 안정성에도 효과적인 것으로 평가된다.

• 한국주조공학회지
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• 제31권6호
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• pp.362-365
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• 2011

In the present work, the corrosion properties of Mg-xSn (x = 1, 3, 5, 7 and 9 wt.%) alloys have been investigated. Potentiodynamic polarization and immersion tests were carried out in 3.5% NaCl solution of pH 7.2 at room temperature to measure the corrosion properties of Mg-xSn (x = 1, 3, 5, 7 and 9 wt.%) alloys. With increase of the Sn contents, the volume fraction of the $Mg_2Sn$ phase was increased. The corrosion rate of Mg-xSn alloys was increased up to 7 wt.%Sn and decreased above 9 wt.%Sn. Initiation of galvanic site during immersion mainly occurred at Mg/$Mg_2Sn$ interface and propagation went into ${\alpha}$-Mg. For this reason, corrosion properties of Mg-xSn (added from 1 wt.%Sn to 7 wt.%Sn alloys) alloys are decreased because the galvanic site was increased with increasing Sn addition. In Mg-9wt.%Sn alloy, however, the corrosion site were changed from Mg/$Mg_2Sn$ interface to ${\alpha}$-Mg/$M_2Sng$ interface in lamellar structure. Preferentially corrosion of ${\alpha}$-Mg/$M_2Sn$ interface in lamellar structure impeded corrosion propagation went into ${\alpha}$-Mg.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.535-542
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• 2000

전차선로 가선재료에는 순수구리로 이루어진 전차선, 카드뮴이 포함된 조가선, steel과 Al의 이종금속으로 이루어진 ACSR이 있고 이들 재료는 산성비와 같은 부식환경에 노출되어 있다. 따라서 다양한 부식환경에서의 이들 재료의 부식특성 및 부식속도를 규명하는 것은 매우 중요한 일이다 이에 본 실험에서는 pH, 용존산소 및 염소이온의 영향을 동전위분극시험, 선형분극시험, 교류임피던스시험 및 갈바닉시험 등의 전기화학적 분석기법을 통해 가선재료의 부식거동 및 부식속도를 조사하였다. 실험 결과 카드뮴이 함유된 재료의 부식저항성이 순수구리로 이루어진 재료에서의 부식저항성보다 낮은 것을 확인하였고, 염소이온이 내식성을 감소시킨다는 것을 관찰하였으며, 갈바닉시험 결과 산성용액에서 염소이온을 첨가하였을 경우 steel의 높은 갈바닉부식 전류밀도를 ZRA 법을 통해 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제7권1호
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• pp.35-43
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• 1998

본 연구에서는 Pt/C와 Pt-Ru/C 촉매를 이용하여 직접메탄올 연료전지용 연료극 전극을 제조하고 전극 및 메탄올 산화 특성에 대하여 고찰하였다. 전극은 SEM, TEM 및 열중량 분석을 통하여 특성을 조사하였다. 메탄올의 산화 특성은 1M CH3OH+1M H2SO4 용액에서 정전위/정전류계를 이용하여 반전지 시험 및 순환 전압-전류법으로 조사하였다. 연구결과를 통하여 메탄올 산화전극은 촉매층 내에 PTFE가 20w% 포함되었을 경우가 백금촉매의 이용률이 높고 우수한 성능을 보여 주었다. Pt-Ru/C 이원촉매는 Pt/C 촉매에 비하여 메탄올 산화특성이 우수하고 성능이 우수한 촉매임을 알 수 있었다. Pt/Ru/C와 Pt/C 촉매를 이용하여 제조한 전극의 메탄올 산화반응에 대한 활성화 에너지는 11.60 kJ/mol과 26.85 kJ/mol이었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제20권6호
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• pp.306-313
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• 2004

Many of the current development in surface modification engineering are focused on multilayered coatings, which have the potential to improve the tribological properties. Four different multilayered coatings were deposited on AISI D2 steel in this study. The prepared samples are designed as $WC-Ti_{0.6}Al_{0.4}N,\;WC-Ti_{0.53}Al_{0.47}N,\;WC-Ti_{0.5}Al_{0.5}N\;and\;WC-Ti_{0.43}Al_{0.57}N$. The multilayered coatings were investigated with respect to coating surface and cross-sectional morphology, roughness, adhesion, hardness, porosity and tribological behaviors. Especially, wear tests of four multilayered coatings were performed by using a ball-on-disc configuration with a linear sliding speed of 0.017 m/sec and a normal load of 5.38 N load. The tests were carried out at room temperature in air by employing AISI 52100 steel ball $(H_R\;=\;66) $ having a diameter of 10 mm. The surface morphology, and topography of the wear scars of samples and balls have been determined by using scanning electron spectroscopy (SEM). Also, wear mechanism was determined by using SEM coupled with energy-dispersive spectroscopy (EDS). Results have showed an improved wear resistance of the $WC-Ti_{1-x}Al_xN$coatings with increasing of Al (aluminum) concentration.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.80-80
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• 2017

Titanium and its alloys that have a good biocompatibility, corrosion resistance, and mechanical properties such as hardness and wear resistance are widely used in dental and orthopedic implant applications. However, they do not form a chemical bond with bone tissue. Plasma electrolytic oxidation (PEO) that combines the high voltage spark and electro-chemical oxidation is a novel method to form ceramic coatings on light metals such as tita-nium and its alloys. This is an excellent re-producibility and economical, because the size and shape control of the nano-structure is relatively easy. Silicon (Si), manganese (Mn), and magne-sium (Mg) have a useful to bone. Particularly, Si has been found to be essential for normal bone, cartilage growth, and development. Mn influences regulation of bone remodeling be-cause its low content in body is connected with the rise of the concentration of calcium, phosphates and phosphatase out of cells. Pre-studies have shown that Mg plays very im-portant roles in essential for normal growth and metabolism of skeletal tissue in verte-brates and can be detected as minor constitu-ents in teeth and bone. In this study, Electrochemical behavior of plasma electrolytic oxidized films formed in solution containing Mn, Mg and Si ions were researched using various experimental in-struments. A series of Si-Mn-Mg coatings are produced on Ti dental implant using PEO, with the substitution degree, respectively, at 5 and 10%. The potentiodynamic polarization and AC impedance tests for corrosion behav-iors were carried out in 0.9% NaCl solution at similar body temperature using a potentiostat with a scan rate of 1.67mV/s and potential range from -1500mV to + 2000mV. Also, AC impedance was performed at frequencies anging from 10MHz to 100kHz for corrosion resistance.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.153-153
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• 2017

The application of the coating supports the mechanical characteristics of the implant, and various materials and coatings are currently being used in the implant in a way to accelerate adhesion. Especially, plasma electrolytic oxidation (PEO) coating has been proposed continually with good surface treatment of titanium alloys. Also, the PEO process can incorporate Ca and P ions on the titanium surface through variables varied factor. PEO process for bioactive surface has carried out in electrolytes containing Ca and P ions. Natural bone is composed of mineral elements such as Mg, Si, Zn, Sr, and Mn, etc. Especially, Mg and Si of these elements play role in bone formation and growth after clinical implantation of bio-implants. In this study, corrosion charateristics of PEO-treated Ti-6Al-4V alloy in solution containing Si and Mg ions has been investigated using several experimental techniques. The PEO-treated surfaces were identified by X-ray diffraction, using a diffractometer (XRD, Philips X' pert PRO, Netherlands) with Cu $K{\alpha}$ radiation. The morphology was observed by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi 4800, Japan) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX, Oxford ISIS 310, England). The potentiodynamic polarization and AC impedance tests for electrochemical degradations were carried out in 0.9% NaCl solution at similar body temperature using a potentiostat with a scan rate of 1.67mV/s and potential range from -1500mV to + 2000mV.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.154-154
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• 2017

Ti-6Al-4V alloys are widely used as metal-lic biomaterials in dentistry and orthopedics due to its excellent biocompatibility and me-chanical properties. However, because of low biological activity, it is difficult to form bone growth directly on the surface of titanium implants. For this reason, surface treatment of plasma electrolytic oxidation(PEO) was used for dental implants. To enhance bioac-tivity on the surface, strontium(Sr) and sili-con(Si) ions can be added to PEO treated sur-face in the electrolyte containing these ions. The presence of Sr in the coating enhances osteoblast activity and differentiation, where-as it inhibits osteoclast production and prolif-eration. And Si has been found to be essen-tial for normal bone, cartilage growth, and development. In this study, electrochemical characteristics of Ca, P, Sr, and Si ions from PEO-treated Ti-6Al-4V alloy surface was re-searched using various experimental instruments. DC power is used and Ti-6Al-4V al-loy was subjected to a voltage of 280 V for 3 minutes in the electrolyte containing 5, 10, 20M% Sr ion and 5M% Si ion. The morphol-ogies of PEO-treated Ti-6Al-4V alloy by electrochemical anodization were examined by field-emission scanning electron micro-scopes (FE-SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), x-ray diffraction (XRD) and corrosion analysis using AC impedance and potentiodynamic polarization test in 0.9% NaCl solution at similar body tempera-ture using a potentiostat with a scan rate of 1.67mV/s and potential range from -1500mV to + 2000mV.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.281-281
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• 2011

산업 환경에서 친환경 및 에너지효율성을 중요한 조건이 되면서 고효율성 및 다기능을 가진 재료에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 특히 Al-Ti-N 코팅은 이미 경도 측면에서 우수 하여 고속 공구 부품에 널리 사용되고 있고 최근에 Al-TiN에서 Si 첨가는 40GPa이상의 고경도와 1000도 이상의 산화온도를 지닌 나노 혼합물 코팅을 형성 시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 Al-Ti에 Si, Cu, Cr 을 첨가하였을 때 코팅을 형성하였을 때 바뀌는 물성 변화을 확인하였다. 이러한 연구를 위해 Al-Ti 합금 조성 중 가장 우수한 것으로 알려진 60:40으로 타겟을 만들어 스퍼터 장비를 이용해 코팅을 형성하여 기초 실험을 진행하였다. 그 근거로 하여 3원계인 Si, Cu, Cr 을 첨가하여 각각의 단일 타겟으로 만들고 코팅을 형성하였다. 타겟과 코팅의 성분이 동일한지 확인하기 위해 EPMA분석을 하였고 그 결과 오차 범위 내에 동일한 것으로 확인하였다. 또 내산화성 테스트를 위해 400도에서 1000도로 가열된 대기 중에 코팅 층을 1시간씩 노출시키는 공정을 통해 확인하였고 내식성 테스트는 SUS 304계열 위에 코팅을 하여 Potentiodynamic polarization scan 장비로 비교해 보았다. 표면경도는 3원계 코팅인 경우 질소비율이 증가할수록 30GPa ~ 35GPa까지 증가하였고 XRD 분석 결과와 비교 시 (111), (200) peak가 명확할수록 경도 값이 높은 것으로 확인하였다. 마모테스트 결과 3원계인 코팅 층이 dry상태에서 감소하는 경향을 보였다. 특히 0,26까지 감소한 Si 을 첨가한 코팅 층은 H/E지수도 좋아 마모트랙의 길이도 짧아 우수한 것으로 알 수 있었다. 이런 결과에서 보듯 3원소 이상 첨가 시 특성변화가 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제25권5호
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• pp.253-257
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• 2015

The implanting of metal products is performed with numerous surface treatments because of toxicity and adhesion. Recently, the surface modification of metal products has been actively studied by coating the surface of the TiC or TiN film. We prepared a Ti(10%)Ag Target which may be used in dental oral material by, using the AIP(arc ion plating) system TiAgN coating layer that was deposited on Ti g.23. The purpose of this study was to establish the optimal bias voltage conditions of the coated TiAgN layer formed by the AIP process. The TiAgN coatings were prepared with different bias voltage parameters (0V to -500V) to investigate the effect of bias voltage on their mechanical and chemical properties. The SEM(scanning electron microscope), EDS(energy dispersive X-ray spectrometer), XRD(X-ray diffraction), micro-hardness, and potentiodynamic polarization were measured and the surface characteristics of the TiAgN coating layers were evaluated. The TiAgN coating layer had different mechanical characteristics based on the bias voltage, which also showed differences in thickness and composition.