• 한국재료학회지
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• 제20권3호
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• pp.125-131
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• 2010

In this study, Ti powders were fabricated from Ti scrap by the Hydrogenation-Dehydrogenation (HDH) method. The Ti powders were prepared from the spark plasma sintering (SPS) and their microstructure was investigated. Hydrogenation reactions of Ti scrap occurred at near $450^{\circ}C$ with a sudden increase in the reaction temperature and the decreasing pressure of hydrogen gas during the hydrogenation process in the furnace. The dehydrogenation process was also carried out at $750^{\circ}C$ for 2 hrs in a vacuum of $10^{-4}$ torr. After the HDH process, deoxidation treatment was carried out with the Ca (purity: 99.5%) at $700^{\circ}C$ for 2 hrs in the vacuum system. It was found that the oxidation content of Ti powder that was deoxidized with Ca showed noticeably lower values, compared to the content obtained by the HDH process. In order to fabricate the Ti compacts, Ti powder was sintered under an applied uniaxial punch pressure of 40 MPa in the range of $900-1200^{\circ}C$ for 5 min under a vacuum of $10^{-4}$ torr. The relative density of the compact was 99.5% at $1100^{\circ}C$ and the tensile strength decreased with increasing sintering temperature. After sintering, all of the Ti compacts showed brittle fracture behavior, which occurred in an elastic range with short plastic yielding up to a peak stress. Ti improved the corrosion resistance of the Ti compacts, and the Pd powders were mixed with the HDH Ti powders.

• 접착 및 계면
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• 제16권2호
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• pp.69-75
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• 2015

돌침대에 사용되는 석재의 무게를 줄여 경량화를 추구하려면 석재의 두께를 줄이고 보강재료로 석재의 강도를 유지해야 한다. 본 연구에서는 돌침대용 석재/목재 보드 개발에 대한 연구를 진행하였다. 돌침대에 삽입될 돌의 무게를 줄이기 위해 석재와 목재를 접합하였다. 목재의 강도 향상과 표면개질을 위하여 열처리 조건에 따른 목재의 물성변화를 관찰하였다. 대기 조건에서 열처리한 목재의 경우 고온의 온도에 따라 목재의 강성이 높아졌다. 열처리 최적조건은 표면에너지와 인장, 굴곡 강도변화 경향을 바탕으로 $100^{\circ}C$ 조건임을 확인하였다. 석재와 목재간 높은 접착력을 확보하기 위해 최적의 접착제 조성을 연구하였다. 아민계 에폭시 접착제, 폴리우레탄(PU)계 접착제, 염화고무계(CR) 접착제 마지막으로 염화비닐초산계 접착제에 따른 석재와 목재간 랩 전단실험을 진행하였다. 랩 전단 실험 후 파단면을 관찰해볼 때 에폭시 접착제를 이용할 때 목재 기지의 인열 파괴가 발생되었다. 접착면에서의 전단력이 목재 자체의 파괴 강도보다 높다는 결과를 바탕으로 최적의 접착제 조건이 에폭시계 접착제임을 확인할 수 있었다.

• 펄프종이기술
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• 제29권1호
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• pp.73-83
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• 1997

Most of the materials used in various industrial fields and also in our daily life are multi-component materials or composite materials, and it is well known that there are many cases where adhesion between the constituents within the bonded systems plays an important role. There are various types of performance evaluation tests for the bonded materials, among which tests for evaluating the bond performance under various conditions may be regarded as the most interesting ones for those engaged in work related to adhesion. I have studied on the mechanism of adhesion form the rheological standpoint with my colleagues, including some students from Korea, and I am very happy to be able to have a talk on some of our research works. In Japan, the so-called "adhesives" are usually classified into two categories;adhesives and pressure sensitive adhesives (PSA). Adhesives are the materials which solidify after bonding and are after used as the structural adhesives because the adhesive strength is comparatively strong. On the other hand, the pressure sensitive adhesives never solidify and are used as PSA tapes, labels or decals. About the adhesives, we have examined the dependence of adhesive strength(shear, tensile, peel) upon both temperature and rate of deformation, and found out some empirical rules which are applicable to most of the adhesive systems. We have also developed a simplified theory of adhesion, which is deseribed in terms of mechanical equivalent mode1 and a few failure criteria. Although some of the common rules can be accounted for according to this theory, it must be pointed out that a fracture mechanical approach ms inevitable especially in the region where the meehanical relaxation time of the adhesive is extremely large [W. W. Lim and H. Mizumachi]. About the pressure sensitive adhesives, we have studied on the PSA performance (peel, tack, holding power) as a function of both the viscoelastic properties and surface chemical properties of the materials, and found out some rules, and again we have developed a theory which deseribes the mechanism. And in addition, we have studied on the miscibility between linear polymers and oligomers, because PSA is generally manufactured by blending gums and tackifier resins. Many phase diagrams have been found and some of them have been analyzed on thermodynamic basis, and it became evident that the miscibility is a very important factor in PSA [H. J. Kin and H. Mizumachi]. In this presentation, I want to emphasize the fact that the adhesion performance is closely related to the structure/property of the adhesives.adhesives.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.446-451
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• 2009

신뢰성 평가 시험법인 RS M 0042에 따라, 열화시간 경과에 따른 선형저밀도 폴리에틸렌 파이프의 신뢰성 평가를 수행하였다. 열화시간이 증가함에 따라, 인장강도는 250일 열화시점까지 비례적으로 증가하였고, 경도는 비교적 미소한 증가를 보였으며, 연신율은 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 열화시간이 증가함에 따른, 결정화도의 증가와 열산화에 의한 가교밀도의 증가, 사슬 전단 및 사슬 운동성의 감소 등에 기인한 것으로 판단된다. 장기정수압시험 결과는 초기의 연성파괴에서 차후 취성파괴로 전환되는 시점이 존재함을 확인하였다. 산화유도시간 측정은 선형저밀도폴리에틸렌 파이프의 열산화 정도를 관찰하기 위해 도입되었다. 측정 결과는 250일 이후 선형저밀도폴리에틸렌 파이프에 첨가된 산화방지제가 거의 고갈되었음을 보여준다. $100^{\circ}C$ 열화 조건에서 산화방지제의 잔존량을 계산할 수 있는 실험식을 열화시간의 함수로 표현하여 제안하였다. 적외선분광분석 결과는 열화된 선형저밀도폴리에틸렌 파이프 표면상에 카르보닐 및 하드록실 관능기가 증가하였음을 보여준다. 이는 선형저밀도폴리에틸렌 표면의 탄화수소 그룹의 산화가 국부적으로 발생하였음을 나타낸다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.306-314
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• 2006

가동 중인 설비 및 대형 구조물은 장시간 사용, 고온 환경 및 반복되는 하중 등의 영향으로 설비재료의 교체 및 유지 보수가 요구된다. 이때 설비의 기계적 특성을 평가하는 것은 필수 불가결한 요소 이지만 대부분의 물성평가방법이 파괴적이기 때문에 가동 중인 설비에 직접 적용하는 것은 상당한 어려움이 따른다. 그러나 계장화 압입시험법은 다양한 기계적인 특성을 비파괴적으로 측정하는 최신기술로서 재료에 하중 인가 및 제거 과정 중 하중과 변위를 연속적으로 측정하여 획득된 압입하중-변위곡선의 분석을 통해 유동물성, 잔류응력, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가 할 수 있다. 본 연구에서는 계장화 압입시험을 이용하여 철강재료 및 용접부 유동물성과 잔류응력을 정량적으로 평가하였다. 계장화 압입시험 시 발생하는 압입자 하부의 응력 상태를 고려하여 유동응력과 변형률을 정의하고, 이를 최적화된 응력-변형률 구성방정식을 통해 유동곡선 및 항복강도, 인장강도 등의 유동물성을 평가 하였다. 계장화 압입시험을 이용하여 잔류응력을 측정하기 위해 소성변형과 직접 관련된 편차 응력 성분만으로 압입변형과 잔류응력 간의 상호작용을 분석하여 잔류응력 모델을 정의하였다. 측정된 유동물성은 일축인장시험의 결과를 통해 그 정확성을 검증하였고, 잔류응력은 홀-드릴링, 절단법 및 ED-XRD 시험과 비교하여 그 모델을 검증하였다.

• 한국안전학회지
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• 제3권2호
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• pp.35-48
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• 1988

Modern technological progress demands the use of materials at high temperature and high pressure. One of the most critical factors in considering such applications - perhaps the most critical one - is creep behavior. In this study the stress exponents n were determined during creep over the temperature range of $90^{\circ}C\;to\;500^{\circ}C$ (0.4 - 0.85 Tm) and stress range of 0.64 kgt/$mm^2$ in order to investigate the creep hehavior. The stress dependence of rapture time (n') were determined over the temperature range of $200^{\circ}C\;to\;240^{\circ}C$ and stress range of 8.13 kgt/$mm^2$ to 9.55 kgt/$mm^2$ in order to investigate to creep rupture property. And the stress transient dip tests were also carried out for the internal stress ${\sigma}i$ over the temperature range of $90^{\circ}C\;to\;500^{\circ}C$ and stress range of 0.64kgt/$mm^2$ to 17.2 kgt/$mm^2$. The creep tests for constant temperature and stress transient dip tests were conducted in air with Al 7075 alloy under constant tensile load. At around the temperature range $200^[\circ}C\;-\;230^{\circ}C$ and the stress level 8.13 - 9.55 (kgt/$mm^2$), the temperature range $280^{\circ}C\;-\;310^{\circ}C$ and the stress level 1.85 - 2.55 (kgt/$mm^2$), the temperature range $380^{\circ}C\;-\;410^{\circ}C$ and the stress 1.53 - 0.91 (kgt/$mm^2$), the stress exponent in had the value of 6.2 - 6.65 but at around the temperature range $90^{\circ}C\;-\;120^{\circ}C$ and the stress level 10 - 17.2(kgt/$mm^2$), the value of 1.3, and at around the temperature range $470^{\circ}C\;-\;500^{\circ}C$, the stress level 0.62 - 1.02 (kgt/$mm^2$) the value of 1-1. Besides these results, at around the temperature $200^{\circ}C\;-\;240^{\circ}C$ the stress dependence of rupture time (n') had the value of 6.3. Finally, it was found that the value n calculated by considering the applied stress dependence of the internal stress were in good agreement with those obtained for the creep test. Then, it was concluded that the change in n was mainly attributed to the difference of the applied stress dependence of the internal stress and the ratio of the internal stress to the applied stress, and the creep rupture life may be represented as.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.539-544
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• 2023

연구 대상은 경상북도 ◯◯시 ◯◯동에 위치한 마애여래입상 암반으로서 안정성이 우려되는 중생대 백악기 화강섬록암 마애불상이다. 안정성 해석을 위해 마애불 암반의 3차원 face mapping과 절리의 지질공학적 특성, 3차원 스캐닝, 초음파속도, 편광현미경 분석, 전자현미경 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 더불어 손상상태 조사, 평사투영해석, 암반분류 및 한계평형해석으로 마애불 암반의 안전율을 산정하였다. 구간별로 손상 및 가능한 붕괴의 유형과 규모는 암석의 풍화도와 절리면의 배향과 특성에 따라 다르나 쐐기파괴와 전도파괴가 소규모로 예상된다. face-mapping 자료, RMR, 암석의 물성·역학시험, 평사투영해석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 마애불 암반의 건기 시와 우기 시의 허용안전율 1.2에 미달하여 안정성이 우려된다. 손상유형은 박리, 균열, 입상분해 및 초목생장, 균열 방향별 점유율은 전면이 가장 우세한 것으로 나타난다. 마애불 암석은 화강섬록암이며, 표면 변색의 물질은 K, Fe, Mg로 판명되었고, 4조의 절리 중 J1은 인장절리이고 나머지는 전단절리이다. 초음파탐사로 추정한 일축압축강도는 514kgf/cm2로서 대부분 연암과 일부 풍화암에 해당한다. 암반분류 결과 5등급으로 추산되며, 마애여래입상 전면부 불안정성이 예상된다. 기존의 문화재 안전진단의 방법과 더불어 이들 기법은 석조문화재의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.76-82
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• 2015

휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds, VOC)이 없는 접착제가 환경 보호 및 산업체 종사자의 건강을 보호하기위해 산업계에서 많은 관심을 받고 있으며, 본 논문에서는 에폭시 수지를 용매처럼 사용하여 유기용매를 사용하지 않아 유해 물질을 발생시키지 않으면서 상온에서 보관성이 좋은 잠재성 접착소재의 조성물 배합비에 관한 연구를 수행하였다. 바인더 재료인 에폭시 수지에 다양한 경화제 함량을 사용하여 기계적 강도, 열적 특성, 충격 특성 및 전단강도 실험을 진행하여 에폭시 수지 대비 경화제의 최적 조성비를 파악하는 실험을 실시하였다. 에폭시 경화물 시험편의 탄성계수, 인장강도, 신율 등의 기계적 강도는 만능시험기(universal testing machine, UTM)로 측정하였고, 각 조성물의 충격저항성 및 접착 강도 또한 충격시험기(izod impact tester)와 UTM으로 측정하였다. 인장강도, 탄성계수, 신율 및 충격 강도에서는 화학양론비에 근접한 에폭시 수지 대비 0.9당량의 경화제 함량 조성물에서 다른 함량 조건에 비해 우수한 결과를 보여주었으며, 동역학분석기(dynamic mechanical analysis, DMA)를 통한 열적 특성 조사에서는 0.7 당량의 경화제 함량 조성물에서 가장 높은 tanδ 값이 관찰되었다. 주사전자현미경을 이용한 에폭시-경화제 경화물의 파단면 모폴로지 관찰에서는 경화제 함량증가에 따라 파단면에서 crack에 의한 물결모양의 미세한 선들이 증가함을 보여주었다. 경화물의 시험시편 실험 결과를 통해서 0.9 당량의 경화제 함량 경화물이 기계적 강도가 우수하고 0.7 당량 조성물의 경화 시험편이 열적 및 접착 강도 측면에서 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 잠재성 경화제를 사용한 조성물의 점도 변화를 측정하여 상온에서의 저장 안정성이 뛰어남을 확인하였다.