• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1438-1443
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• 2001

The significance of the casting/forging process for reducing the production cost of large components is being noted in these days. This casting/forging process is a method of forging a workpiece preformed by casting into the final shape. In this study, the casting/forging process has been applied in manufacturing a large aluminum flange in order to reduce press capacity and material cost. Firstly, a hot compression test was performed with cast cylindrical billets in order to determine the optimum forging condition of the aluminum flange. The optimum range of forging temperature of Al 5083 was from 420$\^{C}$ to 450$\^{C}$. The suitable strain rate was 1.5 sec(sup)-1. The deformation amount of a preform of a preform in a forging process is a key role in the mechanical properties of casting/forging products. In order to find the change of mechanical properties according to effective stain of cast aluminum billets, a hot upsetting test were performed with rectangular blocks and then a uniaxial tensile test was performed with specimens cut from the upsetted billets. The tensile strength and the elongation of cast/upsetted aluminum billets were increased largely until the effective strain was 0.7. FE analysis was performed to determine the configurations of case preform and die for an aluminum flange. In the FE analysis, the forging load-limit was fixed 1500ton for low equipment cost. The cast preform was designed so that the effective stain around the neck of a flange exceeded 0.7. From the result of FE analysis, optimal configurations of the cast preform and the die were designed for a large flange. The filling and solidification analysis for a sound cast-preform was carried out with MAGMA soft. In the forging experiment for an aluminum flange, it was confirmed that the optimal configuration of the cast preform predicted by FE analysis was very useful. The cast/forged products using designed preform were made perfectly without any defects.

• 청정기술
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• 제14권1호
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• pp.29-34
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• 2008

폴리올 주 사슬에 에스테르기를 도입하기 위한 방법으로 산화프로필렌 (propylene oxide, PO)과 무수 프탈산(phthalic anhydride, PA)의 공중합을 이중금속 시안염 촉매 존재 하에서 수행하였다. 이중금속 시안염 촉매는 이 공중합에 매우 효율적인 촉매임을 알 수 있었으며, 이 공중합에 대한 반응성비는 변형 Kelen $T{\ddot{u}}d{\ddot{o}}s$ 식을 이용하여 구한 결과 $r_1(PA)\;=\;0$, $r^2(PO)\;=\;0.248$이었다. 주 사슬에 함유되어 있는 PA의 함량이 1.0, 2.1, 7.52, 11.42 mol%인 4가지 폴리을 시료를 이용하여 경질부 함량이 19 wt%인 열가소성 폴리우레탄을 제조하였다. PA의 함량이 증가할수록 신율은 낮아졌으며, 인장강도와 인장탄성율은 증가하는 경향을 보였다. PO와 PA를 공중합 하여 폴리올에 도입되는 PA의 함량을 조절함으로써 결과적으로 폴리우레탄의 물성을 조절할 수 있음을 알 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제17권8호
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• pp.616-622
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• 2009

In-depth understanding of the influence of hot pressing and melt processing on the properties of thermoplastic polyurethane (TPU) is critical for effective mechanical recycling of TPU scraps. Therefore, this study focused on the effects of hot pressing and melt mixing on molecular weight (MW), polydispersity index (PDI), melt index (MI), characteristic IR peaks, hardness, thermal degradation and mechanical properties of TPU. The original TPU pellet (o-TPU) showed two broad peaks at lower and higher MW regions. However, four TPU film samples, TPU-0 prepared only by hot pressing of o-TPU pellet and TPU-1, TPU-2 and TPU-3 obtained by hot pressing of melt mixed TPUs (where the numbers indicate the run number of melt mixing), exhibited only a single peak at higher MW region. The TPU-0 film sample had the highest $M_n$ and the lowest PDI and hardness. The TPU-1 film sample had the highest $M_w$ and tensile modulus. As the run number of melt mixing increased, the peak-intensity of hydrogen bonded C=O stretching increased, however, the free C=O peak intensity, tensile strength/elongation at break and average MW decreased. All the samples showed two stage degradations. The degradation temperatures of TPU-0 sample (359 $^{\circ}C$ and 394 $^{\circ}C$)were higher than those of o-TPU (342 $^{\circ}C$ and 391 $^{\circ}C$). While all the melt mixed samples degraded at almost the same temperature (365 $^{\circ}C$ and 381 $^{\circ}C$). The first round of hot pressing and melt mixing was found to be the critical condition which led to the significant changes of $M_n$/$M_w$/PDI, MI, mechanical property and thermal degradation of TPU.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.623-626
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• 2011

다양한 조성의 PMDA/BPDA/p-PDA/ODA로 이루어진 폴리아믹산을 합성하여 다양한 조성의 4성분계 폴리이미드 필름을 열적 이미드화 공정을 통해 제조하였다. 제조된 폴리이미드 필름의 화학 구조 및 열적 기계적 특성은 퓨리에 변환 적외선 분광기(FT-IR), 열중량 분석기(TGA), 열 기계 분석기(TMA), 동 역학적 거동 분석기(DMA), 그리고 만능 인장시험기(UTM) 등을 이용하여 조사하였다. 강직한 구조의 PMDA와 p-PDA의 함량이 증가할수록 인장강도, 탄성률 및 열적 특성이 향상되었고, 상대적으로 유연한 구조의 BPDA와 ODA의 함량이 증가할수록 신장률과 흡습률이 각각 증가하였다. 특히, 열팽창계수(CTE)값은 PMDA : BPDA : p-PDA : ODA의 조성이 5 : 5 : 4 : 6 조성일 때 동박의 CTE와 유사한 결과를 나타내었으며, 이와 같은 조성을 갖는 4성분계 폴리이미드 필름의 경우 유연성 회로 기판의 flexible copper clad laminates (FCCL)을 위한 기본 필름으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제4권8호
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• pp.847-854
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• 1994

Mg-Zn-Ce계 합금에서 비정질 단상 및 hcp-Mg입자분산형 비정질합금이 20-40%, Zn, 0-10%Ce과 5-20%Zn, 0-5%Ce 의 조성범위에서 각각 생성되었다. 초미세 hcp-Mg입자분산형 $Mg_{85}Zn_{12}Ce_{3}$비정질합금은 급속응고 또는 급속응고리본의 열처리에 의해 Mg입자의 입경을 4-20nm의 범위로 조절할 수 있었으며, 이 범위에서는 밀착굽힘이 가능할 만큼 충분한 인성을 가지고 있었다. 이 합금의 최대인장강도($\sigma_{B}$)와 파단 연신율($\varepsilon_{f}$)은 hcp-Mg입자의 체적분율에 따라서 670-930MPa, 5.2-2.0%의 범위였으며, 최대 비강도($\sigma_{B}$밀도 =$\sigma_{s}$)는 $3.6 \times 10^5N \cdot m/kg$에 달하였다. 이와 같이 Mg입자분산형 비정질 합금의($\sigma_{B}$), ($\sigma_{s}$)그리고 $\varepsilon_{f}$의 최대치가 Mg-Zn-Ce계 비정질합금(690MPa, $2.5 \times 10^5N \cdot m/kg$, 2.5%)보다 월등하게 높다는 것은 주목할 만 하다. 복합상 조직이 형성됨으로서 기계적 강도가 증가하는 것은 동일 조성의 비정질상보다 강한 hcp과포화 고용체의 분산강화에 기인하는 것이라고 고찰되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.530-537
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• 2014

수분은 제품의 물리적 변화, 미생물 성장, 화학적 반응을 일으켜 품질을 저하시키는 주요 요인이 된다. 본 연구는 기능성 포장 필름으로 응용하기 위하여 수분을 흡착력이 우수한 폴리아크릴산 나트륨 염(polyacrylic acid partial sodium salt, PAPSS)을 선상저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 고분자 수지에 함침된 수분 흡착 기능을 가진 복합 필름을 제조하였다. 제조한 수분 흡착 복합 필름은 PAPSS 물질 입자가 LLDPE 고분자 매트릭스에 잘 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 PAPSS 첨가량이 증가됨에 따라 필름의 투명도가 저하되었다. 고분자에 첨가되는 PAPSS 물질의 증가는 복합 필름의 인장강도와 신장률 값이 감소됨을 확인할 수 있었으나 각각 0.5, 1, 그리고 2% PAPSS 필름들 간에는 큰 유의적 차이를 보이지 않았다. 반면 4% PAPSS 함침 필름은 다른 농도로 PAPSS 물질이 함침된 필름과 비교하여 인장강도 및 신장률 값의 급격한 감소를 나타냈다. PAPSS 함량의 증가는 필름의 산소 및 수분 투과도 값이 감소됨이 관찰되어 고분자에 PAPSS 첨가는 필름의 가스 차단의 개선을 나타냈다. PAPSS 함침 필름들은 상대적으로 높은 습도 환경 조건에서 우수한 수분 흡착율을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 4% PAPSS 함침 필름이 다른 PAPSS 농도 함침 필름들에 비하여 높은 수분 흡착율을 보였다. $25^{\circ}C$ 조건에서 필름 샘플의 수분 흡착 등온 곡선에 가장 적합하게 묘사되는 최적의 모델 방정식은 GAB 모델로 나타냈다. PAPSS 첨가는 고분자 필름의 결정화 및 녹는 온도 변화에 영향을 보였으나, 열중량 변화에는 큰 차이가 없이 안정된 열적 특성을 나타냈다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권3호
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• pp.271-277
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• 2013

Inconel 718 super alloy was aging heat treated at the temperature range from $675^{\circ}C$ to $785^{\circ}C$ for 5~40 hours after solution annealing at $1025^{\circ}C$ for 1 hour. The aging treated specimens were investigated microstructure, mechanical properties and thermal expansion/contraction. Precipitates appeared for a long time aging treatment were niobium carbide and also ${\gamma}^{\prime}$ phase. For the aging treatment time of 10 hours, the changes in strength and hardness with increasing aging treatment temperature showed the maximum value at the temperature of $725^{\circ}C$. This maximum value is to be related with the precipitation of ${\gamma}^{\prime}$ and ${\gamma}^{{\prime}{\prime}}$ phases. The decrease in strength, elongation and hardness during long time aging at $725^{\circ}C$ were thought to be induced from the coarsening of the grain size and the transformation of ${\gamma}^{{\prime}{\prime}}$ phase to ${\gamma}^{\prime}$ phase. For the specimens treated for 10 hours, impact energy showed constant value of ~105 J with increasing the aging temperature, however this value continuously decreased with elapsing time at the aging temperature of $725^{\circ}C$. It was found that the decrease in impact value was induced from the coarsening of grain size and the carbide coarsening. The coefficient of thermal expansion of aging treated Inconel 718 alloy increased with raising test temperature, and the coefficient was appeared $11.57{\sim}12.09{\mu}m/m{\cdot}^{\circ}C$ and $14.28{\sim}14.39{\mu}m/m{\cdot}^{\circ}C$, respectively, after heating to $150^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$.

• 한국포장학회지
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• 제21권1호
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• pp.27-34
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• 2015

전자레인지 가열용 제품에서 마이크로파에 의한 불균일한 가열이 일어남에 따라 포장재의 특정 부위에 열 변형이 발생하여 전자레인지 포장 소재에 따른 가열조리 패턴을 조사하였다. 전자레인지 가열용 포장재의 내면으로 이용되는 CPP의 grade에 따른 인장강도, 내열성 및 신장률을 비교하였다. High retortable CPP는 일반 CPP 재질과 비교하여 강한 열 접착강도 및 내열 저항성을 가지고 있었다. 국외 및 국내 CPP 제품의 인장강도 및 신장율은 차이가 있지만 대부분 $160^{\circ}C$ 정도 수준의 내열성을 가지고 있는 것으로 조사되었다. 하지만 소스의 높은 점도와 염분을 함유하는 hot spicy 제품에서는 전자파의 침투가 원활하지 못하여 전자레인지 조리 시 내용물의 균일한 가열이 어려워 국지적 또는 액위선 부위에 포장재의 열 변형이 관찰되었다. G-PET/PET/PET/CPP와 G-PET/PET/NY/CPP로 구성된 포장재를 레토르트 처리했을 때와 레토르트 후 전자레인지 가열 처리하였을 때 상태변화 및 합지강도에 대한 분석결과 합지강도의 차이는 없었으나 레토르트 처리 후 CPP 층의 변형이 관찰되었다. $TiO_2$가 포함된 유백 파우치와 투명 파우치의 열 변형 정도를 비교하였을 때는 $TiO_2$가 포함된 포장재의 열 변형이 더 심하였고, 알루미늄 호일을 부착한 후 전자레인지 가열하였을 때에는 액위선에서 열 변형이 발생되지 않았지만 바닥면에서 열 변형이 관찰되었다. 제품의 내면인 CPP 층의 개질/개선을 통한 내열안정성 확보 및 포장재의 전자파 투과-반사능을 조절하여 포장 내 전자파의 집중을 방지하는 등의 기술 도입 가능성의 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• Elastomers and Composites
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• 제48권3호
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• pp.225-231
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• 2013

본 연구에서는 carboxylated SBR latex와 zinc oxide가 SBS 복합재의 내마모성과 debris 특성 개선에 미치는 영향을 관찰하였다. 실리카를 첨가한 SBS 복합재는 실리카 입자간의 수소 결합에 의한 강한 filler-filler interaction으로 인한 낮은 분산성 때문에 기계적 강도, NBS 내마모성, debris 특성이 전체적으로 감소하는 것으로 나타났다. carboxylated SBR latex를 첨가한 SBS 복합재는 carboxyl group과 실리카의 silanol group간의 결합을 통하여 filler-filler interaction이 감소하고 실리카의 분산성이 증가하기 때문에 기계적 강도, NBS 내마모성, debris 특성이 향상되는 것을 확인 하였다. carboxylated SBR latex와 zinc oxide를 동시에 첨가한 경우, carboxyl group에 의한 실리카의 분산성 향상과 더불어 zinc ion과 carboxyl group간의 ion cluster 형성을 통하여 물성이 크게 증가하였다. Zinc ion과 carboxyl group간의 ion cluster 형성은 $1550{\sim}1650cm^{-1}$의 zinc carboxylate group stretch 피크의 FT-IR 분석 결과로 확인하였다. carboxylated SBR latex와 zinc oxide를 첨가한(SC-4) 복합재의 경우, 인장강도 $156kgf/cm^2$, 신장율 936%, 인열강도 59.4kgf/cm의 우수한 기계적 강도를 나타내었으며, NBS 내마모성은 338%로 가장 우수한 특성을 나타내었다. 또한, 표면 마찰 시에 debris 발생 역시 크게 감소하며, 표면 마찰 저항의 증가로 파도 형태의 마모 특성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.175-180
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• 2016

폐 자동차에서 떼어낸 범퍼는 분쇄 및 도장 (paint)제거 공정을 거친 후 신재 (pristine materials)와 일정 비율 혼합하여 자동차 부품을 제조하는 공정에서 재활용된다. 본 연구에서는 신재와 도장이 제거된 범퍼 분쇄품을 일정 비율 혼합하여 혼합비에 따른 기계적인 물성 및 화학적인 성질을 연구하였다. 신재에 범퍼 분쇄 품을 혼합하였을 때 인장강도 및 굴곡탄성율과 같은 강성은 두 물질의 조성 평균으로 나타났지만, 충격강도와 파단 신율과 같은 인성 (toughness)은 조성 평균보다 낮은 negative deviation을 보였다. 이는 두 물질간의 혼화성이 부족하여 발생하는 결과라는 것을 FT-IR 분석을 통하여 알 수 있었다. 범퍼 분쇄품의 혼합 비율이 30% 이상에서 두 물성이 급격히 저하되었다. 이를 활용하면 최적의 배합 비율을 선정할 수 있을 것이다. 또한 이전 연구에서 밝힌 바와 같이 도장 제거율을 80 % 수준까지는 달성하기는 쉽지만 나머지 20%를 제거하기 위하여 많은 노력과 에너지가 소요되는 바, 도장이 제거되지 않은 분쇄품과 도장이 제거된 분쇄품의 혼합 비율에 따른 기계적인 물성에 대하여 실험하였다. 도장이 제거되지 않은 범퍼 분쇄품이 소량만 첨가되어도 기계적인 물성은 급격히 저하가 되어 폐 범퍼를 재활용하기 위해서는 도장 제거 공정이 매우 중요하다는 사실을 알 수 있었다.