• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.519-524
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• 2019

스테인리스 스틸을 사용한 태양전지는 효율성이 낮지만, 패시배이션을 방지하는 목적의 추가적인 막을 설치하지 않아도 되는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 스테인리스 스틸을 기반으로 하는 a-Si:H 박막 태양전지 제조에 고분자 재료인 실리콘 수지를 도입하였다. 실리콘 수지의 사용 목적은 스틸표면의 평탄화와 전기 절연성을 도입하는 것이다. 초기 공정에서, 스테일리스 스틸의 표면에 실리콘 수지를 스핀코팅을 통해 $2{\sim}3{\mu}m$ 두께로 코팅하였다. 이후 증착법을 이용하여 알루미늄 박막 코팅을 시도하였다. 알루미늄 증착시, 마이크로미터 크기의 실리콘 수지 표면위에 버클링이 형성되었다. 형성된 실리콘 수지 위로 반도체층 도입 등 추가적인 박막 공정을 실시하였으며, 박막층에 유지된 버클링은 광산란 효과를 증가시켜 태양전지의 효율 향상으로 연계되었음을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권5호
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• pp.396-402
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• 2021

Stainless steel, a type of steel used for high-temperature parts, may cause damage when exposed to high temperatures, requiring additional coatings. In particular, the Cr₂O₃ product layer is unstable at 1000℃ and higher temperatures; therefore, it is necessary to improve the oxidation resistance. In this study, an aluminide (Fe₂Al₅ and FeAl₃) coating layer was formed on the surface of STS 630 specimens through Al diffusion coatings from 500℃ to 700℃ for up to 25 h. Because the coating layers of Fe₂Al₅ and FeAl₃ could not withstand temperatures above 1200℃, an Al₂O₃ coating layer is deposited on the surface through static oxidation treatment at 500℃ for 10 h. To confirm the ablation resistance of the resulting coating layer, dynamic flame exposure tests were conducted at 1350℃ for 5-15 min. Excellent oxidation resistance is observed in the coated base material beneath the aluminide layer. The conditions of the flame tests and coating are discussed in terms of microstructural variations.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권3호
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• pp.47-55
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• 2006

Laser welding of dissimilar metals has been widely used to improve a wear resistance and a corrosion resistance of the industrial parts. The objective of this research is to investigate the influence of the process parameters, such as the welding for SM45C and STS304 with CW Nd:YAG lasers. The bead-on-plate welding tests are carried out for several combinations of the experimental conditions. In order to quantitatively examine the characteristics of the dissimilar welding, the welding quality of the cut section, stress-strain behavior and the hardness of the welded metal are investigated. From the results of the investigation, it has been shown that the optimal voiding condition without defects in the vicinity of the welded area and with a good welding quality is 1600W of the laser power, 0.85m/min of welding speed and $4{\ell}/min$ of pressure for shielding gas.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권1호
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• pp.68-74
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• 2016

The Nd:YAG laser welding process is one of the most advanced manufacturing technologies owing to its high speed and penetration, and has increased the automation and flexibility of an entire industry. Laser welding of dissimilar metals has been widely used to improve the wear resistance and corrosion resistance of industrial parts. The objective of this research is to investigate the influence of process parameters on the welding of SM45C and STS304 with CW Nd:YAG lasers. Bead-on-plate welding tests were carried out for several combinations of the experimental conditions. In order to quantitatively examine the characteristics of the dissimilar welding, the welding quality of the cut section, strain-stress behavior, and hardness of the welded part were investigated.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.561-565
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• 2010

용접부는 일반적으로 잘 알려져 있는 바와 같이, 외력에 의한 응력 집중원(stress concentration source)이 되는 것은 물론 용접과정에서의 입열(heat input)로 인한 성분과 조직의 변화에 의해 반복하중에 대한 피로강도(fatigue strength)가 모재의 그것에 비해 훨씬 떨어져서 피로균열(fatigue crack)의 발단이 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제로 철도차량에 적용되는 가스용접 이음재 가운데 대표적인 형상시편들을 재질별로 피로실험을 수행하여 피로하중범위-피로수명(${\Delta}P-N_f$) 관계를 도출하여 비교 평가하였다. 또한, 수치 해석적 유한요소법을 이용하여 용접이음재의 응력분포를 해석한 후, 용접이음부에 발생하는 최대주응력으로 (${\Delta}P-N_f$) 관계를 $\Delta\sigma-N_f$ 관계로 재정리하였다. 이상의 결과들을 바탕으로, 가스용접이 적용된 철도차량 차체의 경제적이고 합리적인 피로설계를 위한 기초정보로 사용하고자 하였다.

• 소성∙가공
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• 제20권3호
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• pp.257-264
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• 2011

Multilayer(clad) sheets, composed of two or more materials with different properties, are fabricated using the roll-bonding process. A good formability is an essential property for a multilayered sheet in order to manufacture parts by plastic deformation. In this study, the influences of temperature and strain rate on the plastic properties of stainless steel-aluminum-magnesium multilayered(STS-Al-Mg) sheets were investigated. Tensile tests were performed at various temperatures and strain rates on the multilayered sheet and on each separate layer. Fracture of the multilayered sheet was observed to be temperature-dependent. At the base temperature of $200^{\circ}C$, all materials fractured simultaneously. At lower temperatures, the Mg alloy sheet fractured earlier than the other materials. Conversely, the other materials fractured earlier than the Mg alloy sheet at higher temperatures. The uniform and total elongations of the multilayered sheet were observed to be higher than that of each material at a temperature of $250^{\circ}C$. Larger uniform elongations were obtained for higher strain rates at constant temperature. The same trend was observed for the Mg alloy sheet, which exhibited the lowest elongation among the three materials. The tensile strengths and elongations of the single layer sheets were compared to those of the multilayer material. The strength of the multilayered sheet was successfully calculated by the rule of mixture from the values of each single layer. However, no simple correlation between the elongation of each layer and that of the multilayer was obtained.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.116-124
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• 2009

We investigated the influences of cobalt coating deposited by DC electroplating on the ferritic stainless steel, STS 430, as a protective layer on a metallic interconnect for SOFC applications. Cobalt coated STS 430 revealed a uniform and denser-packing oxide surface and a reduced growth rate of $Cr_2O_3$ scales after oxidation at $800^{\circ}C$in air. Cobalt coating layer was oxidized to $CoCo_2O_4$ and Co containing mixed oxide spinels such as $Co_2CrO_4$, $CoCr_2O_4$, and $CoCrFeO_4$. The area specific resistance value of Co coated sample was $0.020\;{\Omega}cm^2$ lower than that of uncoated at $800^{\circ}C$ in air during 500 h. After 1000 h oxidation, cobalt oxide coating layer suppressed chromium outward diffusion.

• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.71-77
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• 2010

This paper was studied on microstructure, mechanical properties and corrosion characteristics of 316L stainless steel pipe welds was fabricated by orbital welding process. S-Ar specimen was fabricated by using Ar purge gas and S-$N_2$ specimen was fabricated by using $N_2$ purge gas. Ferrite was not detected in weld metal of S-$N_2$ specimen but the order of 0.13 Ferrite number(FN) was detected in weld metal of S-Ar specimen. Oxygen and Nitrogen concentration of S-$N_2$ specimen was higher than S-Ar specimen on HAZ and inner bead. The welds microstructural characteristics of S-Ar and S-$N_2$ specimens are similar. The microvickers hardness values of S-Ar and S-$N_2$ specimens welds were similar and average values of each regions were in the range of 174~194. The microstructures of S-Ar and S-$N_2$ weld metal were full austenite by primary austenite solidification. The Solidification structures of S-Ar and S-$N_2$ weld metal were formed directional dendrite toward bead center. The potentiodynamic polarization curve of STS 316L pipe welds exhibited typical active, passive, transpassive behaviour. Corrosion current density$(I_{corr.})$ and corrosion rate values of S-Ar specimen in 0.1M HCl solution were $0.95{\mu}A/cm^2$ and $0.31{\mu}A$/year respectively. The values of S-$N_2$ specimen were $1.4{\mu}A/cm^2$ and $0.45{\mu}m$/year.

• 한국가스학회지
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• 제13권3호
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• pp.1-6
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• 2009

최근 화학 산업이 발전함에 따라 고압설비가 널리 이용되고 있다. 이러한 고압 설비는 편리성과 함께 많은 위험을 내포하고 있다. 파열판 안전장치는 고압설비의 안전사고로부터 설비와 생명을 보호하는 장치이다. 파열판 안전장치는 홀더, 파열판, 버큠서포트로 구성되어져 있으며, 다양한 환경 조건에서 부식되거나 파괴되는 단점이 있다. 본 논문에서는 부식 저항성이 우수하여 파열판 안전장치의 소재로 많이 사용되고 있는 STS 316L stainless steel 소재를 이용해서 제작한 파열판 안전장치를 CATIA V5를 이용하여 3차원 모델링을 수행하고, 유한요소해석을 통하여 소재의 두께와 높이에 따라 파열판 안전장치의 파열에 영향을 미치는 요인을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.467-474
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• 2010

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 가스용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 피로시험을 수행하여 ${\Delta}P$-Nf 관계를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나 피로데이터를 장시간 획득하는 과정에서 여러 가지 변동인자에 의해서 피로데이터가 영향을 받기 때문에 피로데이터의 신뢰도가 떨어진다. 또한, 이음재의 재질 및 접합형태가 달라질 때마다, 각각의 경우에 대해서 새로운 피로시험이 요구됨으로 많은 시간과 비용이 소모된다. 따라서 이러한 문제점들을 개선하고 신뢰성 있는 설계를 하기 위해서 필렛 가스용접 이음재를 적용, 반복피로시험을 통한 데이터를 통계적으로 분석하여, 다양한 가스용접 이음재의 피로수명을 예측함과 동시에 실제 피로시험데이터와 비교 분석하여 예측된 수명의 신뢰도(reliability)와 신뢰구간(confidence interval)을 추정함으로서 새로운 피로설계기준 방법을 제시하고자 하였다.