• Korean Journal of Materials Research
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• v.19 no.11
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• pp.619-624
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• 2009

Titanium alloys have been attractive due to a high ratio of strength to weight as well as good corrosion resistance. However, strengthening causes a decrease in ductility in Ti alloys, as is usual in other alloys. For enhanced strength without ductility reduction, grain refinement and tensile properties were investigated as functions of thickness reduction of cold rolling and annealing condition in Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al alloy with a ${\beta}$ single phase. The average grain size of the specimen, which was cold-rolled by 90% and annealed at 700$^{\circ}C$ for 5 min, was decreased to approximately 19 ${\mu}m$. The grain refinement of 63 μm to 19 ${\mu}m$ increased yield stress by 90 MPa without a significant decrease in total elongation. The Ti-15-3 alloy exhibited very low work hardening during tensile test at a crosshead speed of 2 mm/min. This result was discussed based on dynamic recovery associated with dislocation annihilation in grain boundaries.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.157-157
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• 2009

$BaTiO_3$를 기본조성으로 하는 PTC 써미스터는 Curie 온도이상에서 저항이 급격히 상승하는 반도성 전자세라믹스로서 degaussing 소자, 정온 발열체, 온도센서, 전류 제한 소자 등 상업적으로 폭넓게 사용되고 있다. 본 소자는 소결온도, 소결 및 열처리 분위기, 불순물, 첨가제 등의 제조공정상의 인자들과 기공률, 결정립 크기 등이 복합적으로 작용하여 PTCR 특성이 크게 영향을 받기 때문에 제조하기에 무척 까다로운 소자로 알려져 있다. 특히 과전류 보호 소자용으로 사용하기 위해서는 상온 비저항을 크게 낮추어야 하며 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 SiO2을 0.5~10 at%로 달리한 조성으로 환원 분위기에서 소결하고 공기 중에서 재산화 처리하여 재료의 PTC 특성에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 소정의 조성을 선택하여 $1180^{\circ}C{\sim}1240^{\circ}C$에서 2시간 동안 환원분위기에서 소결하고, $800^{\circ}C$에서 1 시간 공기 중에서 재산화 처리한 후 R-T 특성을 측정하여 SiO2 함량에 따른 PTC 특성을 분석하였다. 그 결과 SiO2의 함량이 증가할수록 상온 저항은 낮아지다가 3.0 at% 이상으로 첨가할 경우 급격히 상승하는 경향을 나타내었다. 특히 SiO2를 1.0~3.0 at% 일 때 우수한 PTC 특성을 가졌다. $1180^{\circ}C$에서는 소결 밀도가 낮아 상온 비저항이 크게 높았지만, $1200^{\circ}C{\sim}1220^{\circ}C$에서는 정상 입성장이 나타나면서 일반적인 PTC 특성을 가졌지만, $1240^{\circ}C$ 이상에서는 공정 액상이 형성되어 비정상 입성장이 일어나 상온 비저항이 크게 낮아졌다. 한편 점핑비-log(Rmax/Rmin)는 SiO2 함량이 증가할수록 높아지다가 3.0 at% 이상에서는 낮아짐을 확인하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.22 no.5
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• pp.227-232
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• 2012

Inconel 617 and Hastelloy X are the most promising candidate materials for the heat exchanger of next generation nuclear reactor. Surface coating and its effects on high temperature properties for the Inconel 617 and Hastelloy X under molten FLiNaK (LiF-NaF-KF) salt environment have been investigated. For TiAlN and $Al_2O_3$ overlay coatings, the two different PVD (physical vapor deposition) methods of an arc discharge and a sputtering were applied, respectively. A study for the thermal stability of the surface modified Ni-Cr alloy substrates has been conducted. To evaluate the corrosion mechanism of Ni-Cr alloys in the molten salt, a ruptured Inconel pipe used for the molten salt transportation has been analyzed. The thermal properties of morphological and structural properties each sample were characterized before and after heat-treatment at $600^{\circ}C$ in molten FLiNaK salt. The results showed that the TiAlN and $Al_2O_3$ overlay coated specimens had the enhanced high temperature stability.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.4 no.3
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• pp.198-207
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• 1999

Five core sediments acquired from the Lake Shihwa are analyzed for variations of sedimentary environment and heavy metal pollution after the Shihwa seawall construction. The depositional environment of the study area is divided into anoxic, oxic and mixed suboxic conditions based on the C/N ratio and C/S ratios of organic matters. Controlling factors for redox condition are the water depth and the difference in industrial effluents supply. Correlations among geochemical elements (Mn, U, Mo) show a distinctive difference and thus can be used as an indicator of redox condition. The content of Al, Ti are dependent on the sediment characteristics, and the contents of heavy metals (Cr, Ni, Cu, Zn, and Pb) indicate heavy metal pollution. The concentrations of heavy metals are higher near Shiswa-Banwol industrial complexies than the central part of Lake Shihwa. Especially, the accumulation of the heavy metal at the surface sediments near Shihwa-Banwol industrial complex are two to eight times higher than in the center of Lake Shihwa.

• The korean journal of orthodontics
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• v.28 no.3 s.68
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• pp.371-377
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• 1998

To estimate the possibility of clinical application of TiN ion-Plated Elgiloy(Co-Cr wire), measurements of tensile strength and hardness were made on the four tempers on each of the manufactured Elgiloy, the (heat-treated) Elgiloy for 30 minutes at $250^{\circ}C$ and the TiN ion-plated Elgiloy. For comparison, the tensile strength and hardness of Stainless Steel wires were also measured. The following are the results of the study: $\cdot$In the 4 tempers, tensile strength was the greatest in the TiN ion-plated group, followed by the heat-treated Elgiloy group and the manufactured Elgiloy group, but no statistical difference was noticed between heat-treated and manufactured Elgiloy groups(p>0.05). $\cdot$In each temper, tensile strength of ion-plated Elgiloy increased about $10kgf/mm^2$ in comparison with the values of the manufactured Elgiloy $\cdot$In yellow, green and red tempers except the blue, hardness was the greatest in ion-plated group. In the blue temper, there was no statistical difference between heat-treated and manufactured Elgiloy groups(p>0.05). $\cdot$In each temper, hardness of ion-plated Elgiloy increased about 50-90VHN in comparison with the values of the manufactured Elgiloy. $\cdot$The tensile strength of Stainless Steel wire was similar to that of the red temper of manufactured Elgiloy and the green temper of ion-plated Elgiloy.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.21-21
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• 1998

새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.16 no.9
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• pp.557-563
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• 2006

The electrolytic reduction of spent oxide fuel involves the liberation of oxygen in a molten LiCl electrolyte, which results in a chemically aggressive environment that is too corrosive for typical structural materials. So, it is essential to choose the optimum material for the process equipment handling molten salt. In this study, corrosion behavior of Inconel 713LC, MA 754, X-750 and 718 in the molten salt $LiCl-Li_2O$ under an oxidizing atmosphere was investigated at $650^{\circ}C$ for $72{\sim}216$ hours. Inconel 713LC alloy showed the highest corrosion resistance among the examined alloys. Corrosion products of Inconel 713LC were $Cr_2O_3,\;NiCr_2O_4$ and NiO, and those of Inconel MA 754 were $Cr_2O_3\;and\;Li_2Ni_8O_{10}$ while $Cr_2O_3,\;NiFe_2O_4\;and\;CrNbO_4$ were produced from Inconel 718. Also, corrosion products of Inconel X-750 were found to be $Cr_2O_3,\;NiFe_2O_4\;and\;(Cr,Nb,Ti)O_2$. Inconel 713LC showed local corrosion behavior and Inconel MA 754, 718, X-750 showed uniform corrosion behavior.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.48 no.7
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• pp.589-597
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• 2010

In the present study, the effect of variation in alloying elements on the carbide formation behavior during casting and homogenization treatment of M2 high speed steels was investigated. M2 high speed steels of various compositions were produced by vacuum induction melting. Contents of C, Cr, W, Mo, and V were varied from the basic composition of 0.8C, 0.3Si, 0.2Mn, 4.0Cr, 6.0W, 5.0Mo, and 2.0V in weight percent. Homogenization treatment at $1150^{\circ}C$ for 1.5 hr followed by furnace cooling was performed on the ingots. Area fraction and chemical compositions of eutectic carbide in as-cast and homogenized ingots were analyzed. Area fraction of eutectic carbide appeared to be higher in the ingots with higher contents of alloying elements the area fraction of eutectic carbide also appeared to be higher on the surface regions than in the center regions of ingots. As a result of the homogenization treatment, $M_2C$ carbide, which was the primary eutectic carbide in the as-cast ingots, decomposed into thermodynamically stable carbides, MC and $M_6C$. The latter carbide was found to be the main one after homogenization. Fine carbides uniformly distributed in the matrix was found to be MC type carbide and coarsened by homogenization.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.35-50
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• 2012

$900^{\circ}C$이상 초고온 He-gas 분위기 또는 용융불화염 (molten salts, FLINAK) 환경에서 사용될 VHTR(Very High Temperature Reactor)의 IHX(Intermediate heat exchanger)용 열수송 구조재료로 가장 가능성이 높은 합금인 Inconel 617 및 Hastelloy X 상에 습식화학적, 물리적기상합성법(Vacuum arc-plasma과 RF magnetron sputtering) 및 pack cementation에 의한 표면개질 및 마이크로 초내열(refractory ceramics) 코팅층(TiN, TiCN, TiAlN, $Al_2O_3$, $TiO_2$)을 형성시켰다. 고온 장기사용 시 문제가 될 수 있는 고온에서의 조직변화, 미세구조와 상(phase)형성, 고온 부식 및 그에 따른 마모(wear resistance) 손상 등 이들 소재의 내열, 내식 및 내마모 물성을 개선하는 연구를 수행하였다. TiAlN 박막의 경우 공기분위기에서 N이 분해되나 치밀한 산화물($TiO_2/Al_2O_3$ layer)을 형성하여 내식성 있는 보호피막을 형성함으로 기판과의 열팽창 계수로 인한 박리가 발생하지 않아 보호피막으로 적합하였다. Pack cementation법에 의한 aluminiding(Al-Ni합금)도 He 및 공기분위기에서 고온물성의 저하를 가져오는 $Cr_2O_3$의 생성을 충분히 억제하고 있었으며 He 및 air 분위기에서 사용이 가능한 박막으로 여겨진다. 내열 및 내식성에 대한 실험을 종합한 결과, 공기분위기에서 사용할 수 없는 박막은 He-gas 및 FLINAK(LiF-NaF-KF) 용융염 분위기에서도 사용할 수 없었으며, He-gas, FLINAK 및 air 분위기에서 모두 사용이 가능한 박막으로는 Inconel 617에서는 $(TiO_2-)Al_2O_3$, TiAlN 및 Al-Ni이었고 Hastelloy에서는 Al-Ni 및 $Al_2O_3$가 가장 적당하였다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.42 no.3
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• pp.247-259
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• 2009

This study is focused on the relationship between whole rock boron contents and metamorphic P-T conditions of metasedimentary rocks from northeastern Yeongnam massif around Samcheok area, Korea. Metamorphic P-T conditions of sillimanite and garnet zones based on the Ti-biotite geothermometer is 553-687$^{\circ}C$ and 582-722$^{\circ}C$ at 4-6 kbar, respectively. In the metasedimentary rocks, boron contents in whole rock decrease with increasing metamorphic grade, from sillimanite zone (9.60-189 ppm B) to garnet zone (2.63-15.97 ppm B), except one sample (90.9 ppm B) from garnet zone containing graphites. Boron depletion in garnet zone has relation with mode of tourmaline which are broken down with increasing metamorphic temperature. Boron contents are indirectly proportional to major and trace elements such as $Al_2O_3$, MgO, $Fe_2O_3$, $K_2O$, Li, Ba, Sc, Co, Cr, Rb and Cs that are abundant in tourmalines. In conclustion, tourmalines and graphite are modulator of boron contents in metasedimentary rocks. In the biotite granitic gneisses, boron contents (2.62-12.2 ppm B) are similar or lower than those of metasedimentary rocks and have no relation with metamorphic P-T conditions.