• Advances in nano research
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• 제14권2호
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• pp.117-126
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• 2023

This experimental study investigated friction stir welding (FSW) of the acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) T-joint in the presence of various nano-silica levels. This study aim to handle the drawbacks of the friction stir welding (FSW) of an ABS T-joint with various quantity of nanoparticles and assess the performance of nanoparticles in the welded joint. Moreover, the relationship between the nanoparticle quantity and FSW was analyzed using response surface methodology (RSM) Box-Behnken design. The input parameters were the tool rotation speed (400, 600, 800 rpm), the transverse speed (20, 30, 40 mm/min), and the nano-silica level (0.8, 1.6, 2.4 g). The tensile strength of the prepared specimens was determined by the universal testing machine. Silica nanoparticles were used to improve the mechanical properties (the tensile strength) of ABS and investigate the effect of various FSW parameters on the ABS T-joint. The results of Box-Behnken RSM revealed that sound joints with desired characteristics and efficiency are fabricated at tool rotation speed 755 rpm, transverse speed 20 mm/min, and nano-silica level 2.4 g. The scanning electron microscope (SEM) images revealed the crucial role of silica nanoparticles in reinforcing the ABS T-joint. The SEM images also indicated a decrease in the nanoparticle size by the tool rotation, leading to the filling and improvement of seams formed during FSW of the ABS T-joint.

• Tribology and Lubricants
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• 제39권3호
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• pp.118-122
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• 2023

In our study, we develop a finite element model based on Archard's wear law to predict the cumulative wear and the evolution of the tool profile in friction stir welding (FSW) applications. Our model considers the rotational and translational behaviors of the tool, providing a comprehensive description of the wear process. We validate the accuracy of our model by comparing it against experimental results, examining both the predicted cumulative wear and the resulting changes to the tool profile caused by wear. We perform a detailed comparison between the predictions of the model and experimental data by manipulating non-dimensional coefficients comprising model parameters, such as element sizes and time increments. This comparison facilitates the identification of a specific non-dimensional coefficient condition that best replicates the experimentally observed cumulative wear. We also directly compare the worn tool profiles predicted by the model using this specific non-dimensional coefficient condition with the profiles obtained from wear experiments. Through this process, we identify the model settings that yield a tool wear profile closely aligning with the experimental results. Our research demonstrates that carefully selecting non-dimensional coefficients can significantly enhance the predictive accuracy of finite element models for tool wear in FSW processes. The results from our study hold potential implications for enhancing tool longevity and welding quality in industrial applications.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.679-684
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• 2017

마찰 교반 용접(Friction Stir Welding)은 금속 소재 대상으로 용접 툴과 용접 재료의 마찰열을 이용하여 재료 융점 이하의 온도에서 접합하는 용접 기법이다. 이번 연구에서는 금속 접합시 쓰이는 마찰 교반 용접 기법을 활용하여 마그네슘 합금(AZ31)을 용접할 때, 용접시 발생하는 용접 대상인 마그네슘 합금의 온도 및 속도 변화에 대해 유동 해석 기법을 활용하여 분석하였다. 분석을 위해 유동 해석 툴인 플루언트를 활용하여 모델링 및 해석을 진행하였다. 먼저 용접 소재는 온도에 따라 변하는 고점도 뉴턴 유체로 가정하였으며, 나선형 홈이 있는 용접 툴의 회전에 의한 회전 유동 발생을 모사하기 위해 회전 영역과 정지 영역으로 구분하여 모사하였다. 용접 툴과 용접 재료 사이의 인터페이스는 마찰 및 미끄러짐 경계조건을 부여하여 용접 툴로의 열전달 효과를 고려하였다. 위의 유동 해석 모델링을 통한 과도 해석 결과로부터 시간의 변화에 따른 용접 소재의 속도와 온도 특성을 파악할 수 있었다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제16권4호
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• pp.341-353
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• 2001

This study was conducted to investigate dietary patterns and assimilation of dietary culture of Korean descendants in Yanbian, China compared to Korean. A dietary survey was conducted using one 24-hour recall method from 730 adults over 30 years of age in Yanbian, China and 695 adults over 25 years of age in Kuri, Korea. The average number of food items consumed per day was 14 in Yanbian and 20 in Kuri and there was a significant difference between the two regions(p<0.001). The foods consumed most frequently were rice, salt, the M.S.G. in Yanbian and rice, green onion and garlic in Kuri. The foods consumed most by amount were rice, cucumber, Soju in Yanbian and rice, Kimchi and grape in Kuri. The average number of dishes consumed per day was 6.4 in Yanbian, 9.4 in Kuri and the difference between the two regions was significant(p<0.001). Total number of dishes appeared in the survey was 253 in Yanbian and 494 in Kuri. The dishes consumed most frequently were cooked-rice, beverages, Kimchi, stir-fried eggplant in Yanbian and cooked-rice, Kimchi, coffee, soybean paste stew, in Kuri. The dish groups appeared most frequently were rice, stir-fried foods, vegetables and Kimchi in Yanbian and rice, Kimchi, beverages and fruits in Kuri. Male subjects in Yanbian Consumed alcohol frequently while adults in Kuri consumed coffee more frequently than Yanbian. The major meal patterns were rice+side dish, rice+soup, rice+side dish+Kimchi in Yanbian and rice+soup+side dish+Kimchi, rice+side dish+Kimchi, rice+soup+Kimchi in Kuri. Stir-fried foods, which were consumed 46.6% of all the meals, were dominant side dish in Yanbian, but stir-fried food, seasoned vegetables and grilled food appeared aver 10% in Kuri. There results show that variety of diet of Korean-Chinese in Yanbian was lower than Kuri. Korean-Chinese tend to keep traditional Korean dietary patterns of consuming rice as staple but were adapted to Chinese dietary patterns of consuming stir-fried side dishes. Efforts should be directed toward preserving Korean traditional patterns of dietary culture among Korean-Chinese population.

• 대한환경공학회지
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• 제36권6호
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• pp.387-395
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• 2014

본 연구에서는 SBSE 전처리 장치와 GC-MS/MS를 이용하여 합성 향물질 11종을 동시 분석할 수 있는 분석법을 개발하기 위해 흡착 bar의 교반시간, 교반속도, 시료수의 pH, 시료수 용량, 염석제 투입량 및 메탄올 주입량 변화 등 SBSE (stir bar sorptive extraction) 전처리 조건과 GC-MS/MS (gas chromatography/tandem mass spectrometry)의 기기조건을 다양하게 변화시켜 SBSE-GC-MS/MS를 이용한 분석법을 개발하였다. 11종의 합성 향물질들에 대한 검출한계(LOD)는 2.1~4.1 ng/L였으며, 정량한계(LOQ)는 6.6~12.9 ng/L였다. 수돗물, 낙동강 원수, 하수처리장 최종방류수 및 해수를 이용하여 시료수의 matrix 영향을 살펴본 결과, 11종의 합성 향물질들의 회수율 및 RSD의 경우 각각 88%~119% 및 0.8%~7.5%로 양호한 결과를 나타내어 시료수의 matrix 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 SBSE-GC-MS/MS 분석법은 40 mL 정도의 적은 시료수량으로도 고감도 분석이 가능하며, 용매류를 사용하지 않기 때문에 분석자의 건강 및 환경친화적인 분석법이라는 장점뿐만 아니라 간편하고, 빠르며 자동화된 방법이라는 장점을 가진다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제27권5호
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• pp.21-27
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• 2009

• Journal of Welding and Joining
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• 제19권6호
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• pp.584-590
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• 2001

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
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• pp.108-108
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• 2011

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권3호
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• pp.6-11
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• 2007