• 한국분말재료학회지
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• 제29권5호
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• pp.382-389
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• 2022

A typical trade-off relationship exists between strength and elongation in face-centered cubic metals. Studies have recently been conducted to enhance strength without ductility reduction through surface-treatment-based ultrasonic nanocrystalline surface modification (UNSM), which creates a gradient microstructure in which grains become smaller from the inside to the surface. The transformation-induced plasticity effect in Fe-Mn alloys results in excellent strength and ductility due to their high work-hardening rate. This rate is achieved through strain-induced martensitic transformation when an alloy is plastically deformed. In this study, Fe-6%Mn powders with different sizes were prepared by high-energy ball milling and sintered through spark plasma sintering to produce Fe-6%Mn samples. A gradient microstructure was obtained by stacking the different-sized powders to achieve similar effects as those derived from UNSM. A compressive test was performed to investigate the mechanical properties, including the yielding behavior. The deformed microstructure was observed through electron backscatter diffraction to determine the effects of gradient plastic deformation.

• Advances in materials Research
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• 제13권3호
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• pp.183-194
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• 2024

D3 tools steel and 440C stainless steel (SS) are normally being employed for application such as knife blade and cutting tools. These steels are iron alloys which have high carbon and high chromium content. In this study, lab work focused on the microstructural and corrosion behavior of D3 tools steel and 440C SS after went through heat treatment processes. Heat treatments for both steels were started with normalizing at 1020 ℃, continue with hardening at 1000 ℃followed by oil quenching. Cryogenic treatment was carried out in liquid nitrogen for 24 hours. The addition of cryogenic heat treatment is believed to increase the hardness and corrosion resistance for steels. Both samples were then tempered at two different tempering temperatures, 160 ℃ and 426 ℃. For corrosion test, the samples were immersed in NaCl solution for 30 days to study the corrosion behavior of D3 tool steel and 440C SS after heat treatment. The mechanical properties of these steels have been investigated using Rockwell hardness machine before heat treatment, after heat treatment (before corrosion) and after corrosion test. Microstructure observation of samples was carried out by scanning electron microscopy. The corrosion rate of these steels was calculated after the corrosion test completed. From the results, the highest hardness is observed for D3 tool steel which tempered at 160 ℃(54.1 HRC). In terms of microstructural analysis, primary carbide and pearlite in the as-received samples transform to tempered martensite and cementite after heat treatment process. From this research, for corrosion test, heat treated 440C SS sample tempered with 426 ℃possessed the excellent corrosion resistance with corrosion rate 0.2808 mm/year.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제29권2호
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• pp.347-357
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• 1996

Although occupational low back pain accounts for $20\sim40%$ of all occupational illness and injury, there are limited numbers of studies regarding the effectiveness of back school program. The objective of this study was to evaluate the economic benefit of back school program for early return to work of occupational low back pain patients in the current occupational injury compensation and management system. The cost-benefit analysis in this study was conducted to evaluate the relative magnitude of benefit to cost. The total cost was estimated by calculating the value of components in back school program according to governmental budget protocol. The back school program was consisted of three major approaches, pain center, work-hardening program and funcional restoration program and each of components had various facilities and experts. The total amount of cost was estimated as 250,866,220 won per year. The most promising type of back school program were quite intensive (a 3 to 5-week stay in a specialized center), therefore, if we adopted the 5-week stay course, 10 courses could be held in a year. Following to the medical act, 20 patients per doctor could participate in a each course, ie, total 200 patients in a year. As a result, we could estimate the cost of 1,254,331 won a patient. We estimated the benefit by using data of a few local labor offices about average medical treatment beneficiary and off-duty beneficiary of 46 occupational low back pain patients in 1994. Ullman and Larsson (1977) mentioned that the group of chronic low back pain patients who participated in back school program needed less time to recover by 48.4% of beneficiary duration. And in the trying to estimate the benefit, we asked 10 rehabilitation board certificate doctors about reduction proportion of treatment cost by introducing back school program. The answered reduction proportions were in the range of $30\sim45%$, average 39%. As a final result, we could see that the introduction of back school program in treatment of chronic occupational low back pain patients could produce the benefit to cost ratio as 3.90 and 6.28. And we could conclude that the introduction of back school program was beneficial to current occupational injury compensation and management system.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.330-337
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• 2021

3D 프린팅의 기술발전으로 대형물 제작이 가능하게 되면서 이를 건축물에 적용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 건축물에서는 구조재와 비구조재로 구분되고 비구조재는 비정형 구조물 및 내·외장패널에 적용하기 유리하다. 3D 프린팅 재료는 기본적으로 시멘트 모르타르의 압출과 적층이 가능해야하므로 시멘트 혼화용 폴리머 와 경량재료의 사용이 필수적이다. 본 연구는 3D 프린팅 적용을 위해 시멘트 모르타르에 EVA 재유화형 분말수지를 사용하였다. 경량재료 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 난연특성을 평가하기 위해 골재로는 규사8호와 경량재료로 경량골재, 중공글라스를 사용하여 난연 및 불연성능을 평가하였다. 연구결과, 규사8호 및 경량골재를 사용한 시험체가 충분한 난연 및 불연성능을 보였다. EVA 재유화형 분말수지를 혼입할 경우 5% 이하로 적용하여 사용하는 것이 유리하다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.766-773
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• 2002

본 연구에서는 습도 변화와 같은 물리적인 원인으로 보수체의 손상(표면 균열, 경계면 파괴)을 유발하는 표면 인장 응력과 기층과 보수층 단부 경계변의 연직 인장 응력 및 전단 응력이 해석적으로 조사되었다. 응력 계산 시에는 사용 재료의 비선형응력-변형률 곡선이 사용되었고, 특히 변형률 경화, 변형률 연화 특성이 고려되었다. 응력 계산은 보수층의 두께와 보수 재료를 변수로 하였다. 습도 변화에 의한 영향은 보수체가 장기간 공용된 후 수위 하강으로 인해 나타나는 현상(콘크리트 댐)과 보수 후 일정한 양생 기간 후에 거푸집을 제거했을 때 나타나는 현상의 두 가지 경우에 대해서 조사되었다 건조되기 전 보수체 표변의 초기 습도는 100%, 대기 습도는 55%로 가정하였고, 계산기간(양생＋건조기간)은 30일간으로 하였다. 상기 두 가지 경우에 대해서 응력을 계산한 결과, 보수체 표면에서는 일부 보수체(CM20, ECM25)에서 단지 변형률 연화 단계의 가상 균열이 발생되었다. 한편 단부 경계면에서는 양생 중에 부착 강도를 약간 상회하는 일부 보수체(CM20)를 제외하고는 부착 전단 파괴는 발생치 않았다. 습도 변화에서도 단부 경계면의 들뜸현상(Peel-Off)이 보수체 손상의 주요원인으로 나타났고, 이를 유발하는 연직 인장 응력은 공용 중에 건조되는 경우에는 보수층 두께 dO=1cm에서만 부착 강도보다 낮은 값을 유지하고, 보수 작업시 양생 후 대기에 노출되는 경우에는 1.5일 이내에 발현된 부착 강도를 초과하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.341-348
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• 2017

콘크리트 포장도로는 동절기 제설제에 의한 내구성 저하가 심각한 위협으로 거론되고 있고 그 보수에도 많은 비용이 소요되고 있다. 따라서 이러한 콘크리트 포장재에 대한 적절한 보수 대책의 마련과 이에 활용될 우수한 성능의 보수 재료가 요구되고 있는 상황인데, 본 연구에서는 국내에서 개발된 인산마그네슘 세라믹(Magnesium phosphate ceramics)을 대상으로 압축강도 특성 및 염소이온 침투 저항성, 길이변화 특성을 평가하여 국내 콘크리트 포장 도로의 보수 재료로 적용 가능성을 검토하였다. 평가 결과 모르타르의 유동성은 190mm의 평범한 수준을 나타내었으나 다소 점성이 높고 재료 자체의 흐름성은 크지 않았다. 응결 시간은 12분으로 매우 빠른 경화가 이루어졌으며 이에 따라 신속한 작업이 요구되었다. 모르타르의 압축강도 성능은 2시간에 38.4MPa, 24시간에 73.8MPa, 28일에 111.0MPa로 재령 초기부터 높은 수준을 나타내었다. 염소이온 침투 저항성 시험 결과 모르타르의 경우 143 Coulombs, 콘크리트의 경우 173 Coulombs으로 매우 우수한 수준을 나타내었다. 콘크리트의 길이변화 시험 결과는 재령 40일까지 $60{\times}10^{-6}$ 이하로 완만하게 감소하였으며, 보통의 시멘트 콘크리트의 길이변화 수준과 비교할 때 1/10 이하의 수준으로 우수한 체적안정성을 확보하고 있었다. 이상과 같이 인산마그네슘 세라믹은 우수한 강도 성능과 염소이온 침투 저항성, 체적 안정성을 보유하고 있음을 확인하였고, 향후 작업 시간이나 작업성에 대한 개선이 요구되며, 현장 적용시에는 이러한 부분에 대한 주의가 필요하다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.53-58
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• 2017

FRP Hybrid Bar는 내부에 강재를 유리섬유와 에폭시 수지가 코팅된 형태로 사용되는데, 인장경화 성능이 있으며, 경량이므로 효과적인 보강재료로 사용될 수 있다. 자외선 및 동결융해에 노출된 에폭시는 표면 열화가 발생하기 쉬우며, 이는 매립된 철근 및 표면의 콘크리트와의 부착력 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 일반철근, FRP Hybrid Bar 및 자외선(UV) 폭로시험을 거친 FRP Hybrid Bar의 외관특성분석을 실시하였다. 또한 각 보강재를 사용하여 콘크리트 인발 공시체를 제조하였으며, 동결융해시험을 실시해 Cycle에 따른 부착성능을 분석하였다. FRP Hybrid Bar는 UV 폭로시험 후에도 표면 산화(Chalking)와 같은 에폭시계 재료의 열화가 나타나지 않았다. 동결융해시험은 120Cycle 및 180Cycle까지 진행하였는데, UV 폭로시험 후 FRP Hybrid Bar를 사용한 공시체는 $241{\pm}kN$ 부착력을 가지고 있었다. 이는 일반철근 대비 약 106.3%수준으로 개선된 부착강도인데, FRP Hybrid Bar 표면의 규사코팅에 따라 부착면적이 증가했기 때문이다. 3가지 조건(일반철근, FRP Hybrid Bar, UV 폭로시험 후의 FRP Hybrid Bar)에 대하여, 동결융해 Cycle이 증가함에 따라 부착력이 크게 감소하지는 않았으나, 코팅된 규사의 박락으로 인해 UV 시험 이후의 동결융해를 거친 조건에서는 실험 편차가 상대적으로 증가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.238-244
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• 2017

플라즈마 이온질화 기술은 특히 스테인리스강의 표면경도 향상을 통한 기계적 성질 개선을 위해 산업 전반에서 널리 사용되고 있다. 또한 저온처리가 가능할 뿐만 아니라 담금질 강, 가스 질화 또는 침탄에 비해 변형이 적으며, 높은 표면 경도와 부식 저항성을 향상시키는 이점이 있다. 많은 연구자들에 의해 $450^{\circ}C$ 이하의 온도에서 플라즈마 이온질화 처리 시 expanded austenite(S-상)에 의해 부식 저항성이 향상되는 것으로 나타났다. 이때 대부분의 실험은 HCl 또는 NaCl과 같은 염화물 용액에서 실시되었다. 그러나 전기화학적인 요인으로서 염화물 용액과 천연해수 사이에는 차이가 있다. 따라서 본 연구에서는 304 스테인리스강에 대하여 다양한 온도에서 플라즈마 이온질화 처리 후 천연해수 용액에서 전기화학적 특성 분석을 통해 결과적으로 내식성이 가장 우수한 최적의 플라즈마 이온질화 처리 온도 조건을 규명하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권3호
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• pp.331-338
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• 2008

본 연구에서는 국내에서의 생산되는 강관의 도복장 재료 및 방법별로 관체 시편을 이용하여 도복장강관의 성능을 시험하였다. 도복장강관의 원관의 물성 및 화학조성의 분석결과 모두 기준에 적합하였다. 강관의 도복장 재료의 물성시험 결과, 블론아스팔트와 콜타르에나멜은 비용이 저렴하고 기계적 성질은 매우 우수하나, 유기용매에 녹는 단점을 지니고 있고, 도복장강관이 도복장재료로서 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 두껍게 도복할 경우, 강관 자체의 하중이 필요 이상으로 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 당김강도 시험과 음극박리 시험결과, PE-3층 도복장방식이 우수하였으며, PE의 도복장방법에 따라서는 압출식(T-Die) 3층 폴리에틸렌(PE 3-Layer)이 분말용착식 폴리에틸렌(PE Fluidized)보다 당김강도가 강하며 음극박리 면적도 작았다. 압출식(T-Die) 3층 폴리에틸렌(PE 3-Layer)은 기계적 특성, 열적 특성 모두 우수하였고, 내화학성도 뛰어났다. 액상에폭시는 수지 선정과 경화 조건에 따라서 도장재의 특성을 변화시킬 수 있다. 본 시험에서 사용된 폴리우레탄은 강관과의 접착력도 에폭시에 비하여 낮았으며, 수분 흡수율은 에폭시 보다 높은 결과를 나타내었다. 폴리우레탄을 도복장재료로 사용하기 위해서는 우레탄의 기본물성과 최적의 도장조건을 도출하는 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실험한 시편 중에서는 현재 압출식으로 제조한 PE-3층 도복장방법이 가장 우수한 것으로 평가되었지만, 앞으로 기타 다른 도복장재료와의 추가 검증시험이 필요할 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제13권2호
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• pp.255-264
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• 1986

수확시기(收穫時期)의 벼줄기에 대(對)한 역학적(力學的), 점탄성적(粘彈性的) 특성(特性)을 구명(究明)하기 위(爲)해 압축시(壓縮時) 최대압축하중(最大壓縮荷重), 이력현상(履歷現象), 가공경화현상(加工硬化現象) 및 점탄성(粘彈性) 거동(粘彈性)에 대(對)한 변형속도(變形速度), 초기하중(初期荷重)이 영향을 분석(分析)하며, 도해법(圖解法) 및 computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)으로 하중이완(荷重弛緩)의 rheological model 을 제시(提示)코져 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 압축시험시(壓縮試驗時) 벼줄기의 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 다수계(多收系) 품종(品種)보다 일반계(一般系)에서 큰 경향(傾向)이었다. 2. 동진벼의 부위별(部位別) 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 4절간이 가장 컷고, 3절간, 1절간 하부(下部), 2절간, 1절간 상부(上部)의 순(順)으로 작았다. 3. 비례한도내(比例限度內)의 하중(荷重)으로 loading-unloading 할 때 일부의 잔유변형이 발생(發生)하여 탄소성(彈塑性) 변형(變形)을 일으켜 이력손실(履歷損失)을 가져왔다. 4. Loading-unloading cycle을 반부(反復)하면 소성변형(塑性變形)이 감소(減少)하여 가공경화현상(加工硬化現象)을 보였다. 5. 하중이완거동(荷重弛緩擧動)은 변형속도(變形速度)의 증가(增加)에 따라 이완속도(弛緩速度)가 빨라졌다. 6. Computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)과 도해법(圖解法)으로 이완거동(弛緩擧動)을 분석(分析)한 결과(結果) 3개지수항(個指數項)으로 표시(表示)되고 일반화(一般化) Maxwell model로 나타내었다. 이 model의 rheology 방정식(方程式)은 다음과 같다. $$F(t)=C_1e^{{-t/{\tau}}_1}+C_2e^{{-t/{\tau}}_2}+C_3e^{{-t/{\tau}}_3}$$ 동진벼줄기의 함수율(含水率) 71.9%(w.b.), 초기하중(初期荷重) 45.5 N, 변형속도(變形速度) 38mm/min 일 때 하중이완(荷重弛緩) 방정식(方程式)은 다음과 같았다. $$F(t)=24.3e^{-t/1006}+7.6e^{-t/12.7}+13.6e^{-t/1.8}$$ 7. 초기변형(初期變形)이 클수록 하중이완(荷重弛緩)은 크게 일어났다.