• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.208-227
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• 2013

본고에서는 더부골 고분군 출토 청동용기 27점에 대한 미세조직과 성분분석을 통해 고려 말 민간에서 사용된 청동용기의 제작방법과 기술체계의 변화를 살펴보았다. 본 연구대상 청동용기는 합금조성과 제작공정을 고려하여 네 가지 형식으로 나눌 수 있는데 1) 구리-주석(22% 정도) 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$고온단조${\rightarrow}$담금질, 2) 구리-주석(10% 이하)-납 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$서냉, 3) 구리-주석(10~20%)-납 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$담금질, 4) 구리-주석(10~20%)-납 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$고온단조${\rightarrow}$담금질이 있다. 청동용기의 제작방법과 기술체계의 연구에 있어서 합금조성과 제작공정은 중요한 부분을 차지한다는 것이 본고에서 확인되었다. 합금조성에 있어서 납의 첨가는 담금질 처리온도, 불순개재물의 차이, 청동용기의 표면색상에 영향을 미친 것으로 판단된다. 담금질 처리는 납을 첨가한 경우 $586{\sim}520^{\circ}C$에서 실시되었고, 납을 포함하지 않은 경우 $799{\sim}586^{\circ}C$에서 수행되었다. 미세조직 내에 존재하는 불순개재물에서도 합금재료로서 납의 첨가 유무에 따라 셀레늄의 존재 유무가 나타났는데 이는 구리-주석(22% 정도) 합금의 경우 구리제련과정에서 이미 납이 포함되지 않은 구리광석을 사용했을 가능성을 제시한다. 또한 청동용기가 매장환경하에서 부식될 때 합금재료로서 납의 첨가 여부로 인해 표면색 차이가 나타나는 것으로 밝혀졌는데. 합금 조성에 따른 표면 색상분석에서 납이 첨가되면 청동용기의 표면색이 연녹색 또는 암녹색을 띠었고, 그렇지 않은 경우에는 암갈색 또는 검은색을 띠는 것으로 확인되었다. 제작공정에 있어서는 담금질 처리 유무에 따라 청동용기의 두께 차이가 나타났는데 주조 후 서냉시켜 만든 용기의 두께는 1mm 이상이었지만 담금질 과정이 포함된 용기의 두께는 대부분 1mm 이하였다. 제작공정은 사회적 분위기도 반영하는데, 고려 말 동과 숙련된 장인이 부족했지만 청동용기의 수요가 증가하면서 비싼 주석 대신 납을 사용하고, 고온에서 형태 가공을 하지 않고 짧은 시간에 대량으로 만들 수 있는 방법을 선택한 것으로 추정된다. 이번 연구결과는 고려시대 장인들이 여러 가지 합금비율에 따른 다양한 제작기법을 사용한 기술혁신으로 부족한 원료상황을 극복했다는 것을 보여준다. 최근 들어 많은 양의 청동용기들이 발굴 조사되고 있다. 본 연구는 적절한 분석방법을 통해 관련 기술 특성에 대한 지식뿐만 아니라 그러한 기술체계가 확립될 수밖에 없었던 사회적 배경에 대한 중요한 자료로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3260-3268
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• 2009

냉각재상실사고이후 원전의 원자로건물집수조 여과기에서 화학적 영향을 고려한 수두손실을 종합적으로 평가하기 위한 시험장치를 개발하였다. 시험장치에서 원자로건물집수조와 시험장치에서 물 부피에 대한 여과기 면적의 비가 일치하도록 시험조건을 설정하고 시험을 수행하였다. TSP pH 조절제 조건에서 칼슘실리케이트는 시험 초기에 수두손실을 급격히 상승시켰기 때문에 원자로건물에서 모든 칼슘실리케이트를 제거하여야 함을 확인하였다. 비상노심냉각계통 살수지속시간의 차이에 따른 시험결과는 장기살수조건이 단기살수조건에 비해 12배 정도 높은 수두손실을 보였다. 살수조건 시험결과를 화학적 영향이 없는 수두손실과 비교하면 단기살수와 장기살수의 각 조건에서 5.6배 및 60.8배 수두손실이 증가하는 결과를 보였다. 화학적 영향은 재순환수에 노출된 물질의 양에 따라 초기의 일정기간 동안 알루미늄 및 아연도금 판의 부식에 의해 급격히 증가하고 이들이 부동피막을 형성한 이후에는 NUKONTM 및 콘크리트 등에서 침출된 화학종의 침전에 기인하여 증가율이 감소하는 경향을 보였다. 실험결과는 TSP에 의한 알루미늄의 부동피막 형성이 살수시간이 길어지고 알루미늄의 양이 많을 경우 효과적이지 않다는 것을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권3호
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• pp.349-353
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• 2016

We prepared a number of reaction-bonded silicon carbides (RBSCs) made from various mixing ratios of raw SiC particles, and investigated their microstructure and etch characteristics by Reactive Ion Etch (RIE). Increasing the amount of $9.5{\mu}m$-SiC particles results in a microstructure with relatively coarser Si regions. On the other hand, increasing that of $2.6{\mu}m$-SiC particles produces much finer Si regions. The addition of more than 50 wt% of $2.6{\mu}m$-SiC particles, however, causes the microstructure to become partially coarse. We also evaluated their etching behaviors in terms of surface roughness (Ra), density and weight changes, and microstructure development by employing Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM) and Scanning Electron Microscope (SEM) techniques. During the etching process of the prepared samples, we confirmed that the residual Si region was rapidly removed and formed pits isolating SiC particles as islands. This leads to more intensified ion field on the SiC islands, and causes physical corrosion on them. Increased addition of $2.6{\mu}m$-SiC particles produces finer residual Si region, and thus decreases the surface roughness (Ra.) as well as causing weight loss after etching process by following the above etching mechanism.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권3호
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• pp.52-60
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• 2016

Recently nickel based superalloys are extensively being regarded as the materials for the steam turbine parts for hyper super critical (HSC) power plants working at the temperature over $700^{\circ}C$, since the materials have excellent strength and corrosion resistance in high temperature. In this paper, alloy 617 of solution strengthened material and alloy 263 of ${\gamma}^{\prime}$-precipitation strengthened material were prepared as the testing materials for HSC plants each other. Post weld heat treatment (PWHT) was conducted with the gas tungsten arc (GTA) welded specimens. The microstructure of the base metals and weld metals were investigated with Electron Probe Micro-Analysis (EPMA) and Scanning Transmission Electron Microscope (STEM). The experimental results revealed that Ti-Mo carbides were formed in both of the base metals and segregation of Co and Mo in both of the weld metals before PWHT and PWHT leaded to precipitation of various carbides such as Mo carbides in the specimens. Furthermore, fine ${\gamma}^{\prime}$ particles, that were not precipitated in the specimens before PWHT, were observed in base metal as well as in the weld metal of alloy 263 after PWHT.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권3호
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• pp.319-325
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• 2017

Through silicon via (TSV) technology is extensively used in 3D IC integrations. The special structure of the TSV is realized by CMP (Chemically Mechanical Polishing) process with a high Cu removal rate and, low dishing, yielding fine topography without defects. In this study, we investigated the electrochemical behavior of copper slurries with various inhibitors in the Cu CMP process for advanced TSV applications. One of the slurries was carried out for the most promising process with a high removal rate (${\sim}18000{\AA}/Min$ @ 3 psi) and low dishing (${\sim}800{\AA}$), providing good microstructure. The effects of pH value and $H_2O_2$ concentration on the slurry corrosion potential and Cu static etching rate (SER) were also examined. The slurry formula with a pH of 6 and 2% $H_2O_2$, hadthe lowest SER (${\sim}75{\AA}/Min$) and was the best for TSV CMP. A novel Cu TSV CMP process was developed with two CMPs and an additional annealing step after some of the bulk Cu had been removed, effectively improving the condition of the TSV Cu surface and preventing the formation of crack defects by variations in wafer stress during TSV process integration.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제9권3호
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• pp.200-207
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• 2017

PURPOSE. In this study, three bioceramic materials, [IPS Empress CAD (Ivoclar), IPS e.max CAD (Ivoclar), and Lava Ultimate CAD (3M ESPE)] were treated with three commercial mouthrinses [Listerine, Tantum Verde, and Klorhex]; and changes in colour reflectance and surface roughness values were then quantitatively assessed. MATERIALS AND METHODS. One hundred and twenty ceramic samples, with dimensions of $2{\times}12{\times}14mm$, were prepared and divided into nine sample groups, except three control samples. The samples were immersed in the mouthrinse solutions for 120 hrs, and changes in colour reflectance and surface roughness values were measured by UV light spectrophotometry (Vita Easyshade; VITA Zahnfabrik) and by profilometer device (MitutoyoSurftest SJ-301), respectively. The change of surface roughness was inspected by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). RESULTS. There was a positive correlation between the ${\Delta}E$ and increase in the surface roughness. Two of the ceramic materials, IPS Empress and Lava Ultimate, were affected significantly by the treatment of the mouthrinse solutions (P<.05). The most affecting solution was Tantum Verde and the most affected material was Lava Ultimate. As expected, the most resistant material to ${\Delta}E$ and chemical corrosion was IPS e max CAD among the materials used. CONCLUSION. This work implied that mouthrinse with lower alcohol content had less deteriorating effect on colour and on the surface morphology of the bioceramic materials.

• 설비공학논문집
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• 제29권10호
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• pp.530-537
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• 2017

Scales generated inside pipes cause negative effects on heat transfer performance, pressure loss and flow rate due to increased thermal resistance and reduced flow cross-sectional area. If these scales are not prevented or eliminated, thermal-fluid performance of the facilities can be deteriorated, or in extreme cases, accidents such as explosion due to overheating can occur. There are two ways to remove the scales, physically and chemically. Removing the scales physically needs specific machines which are expensive, and removing them chemically may provoke corrosion or shorten the age of the facilities. In this study, an eco-friendly pipe scale cleaner using natural organic acid is developed by applying the concept of a limestone cave generation. The manufactured scale cleaner is applied to remove the scales in industrial, water heating and urinal pipes. The results show that this cleaner removes scales more effectively and safely compared to existing scale treatments. Scale removal efficiencies of this work is 1.2~10.7 times for industrial pipes and 1.8~15.5 times for boiler water heating pipes higher than those of conventional cleaners.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.165.1-165.1
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• 2016

Zn의 수요는 매년 증가하지만 매장량의 한계로 대체용 물질계가 개발이 필요한 시점이다. Zn보다 상대적으로 풍부하고 동일 두께의 Zn 코팅층과 비교하여 우수한 내식성을 보이는 Al과 Mg의 코팅층을 제작하여 Al-Mg 코팅 강판의 특성 분석 및 평가를 실시하였다. Al-Mg 코팅층은 99.99%의 Al, 99.9%의 Mg target을 사용하여 스퍼터링을 이용하여 냉연강판 위에 코팅하였다. 증발물질과 기판과의 거리는 7cm 이며, 기판은 세척을 실시한 후 클리닝 챔버에 장착하고 ~10-5 Torr 까지 진공배기를 실시하였다. 클리닝 챔버가 기본 압력까지 배기되면 아르곤 가스를 주입하고 기판 홀더에 -800 V의 직류 전압을 인가하여 약 30분간 글로우 방전 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 아르곤 가스를 차단하고 코팅 챔버로 시편을 이송 후 코팅층 성분의 구성형태에 따라 Al과 Mg을 코팅하였다. Al-Mg 코팅층은 $3{\mu}m$의 두께를 기준으로 Mg wt.%의 비율을 5% ~ 90%까지 변화시키며 코팅하였다. 그리고 후속 공정으로 질소 분위기 $400^{\circ}C$에서 10분간 열처리를 하였다. Al-Mg 코팅층을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 표면에서는 Al-Mg 코팅층에 존재하는 Mg 함량이 높아질수록 grain의 크기가 증가하였고 단면에서는 열처리 전의 치밀한 구조에서 열처리 후에는 주상구조 혹은 grain 구조가 선명해지는 것을 볼 수 있었으며 글로우방전분광기로 Al과 Mg의 성분 비율변화를 확인할 수 있었다. 또한 Al-Mg가 코팅된 강판을 염수분무시험을 통해서 내부식 특성을 확인하였다. Al-Mg 코팅 강판의 염수분무시험 결과, Mg 함량이 낮은 Al-Mg 코팅층은 열처리 후 뚜렷한 내식성 향상을 보였으며 Mg 조성 변화에 따라 일정한 경향성을 보였다. 하지만 Mg 함량이 높은 Al-Mg 코팅층은 열처리 후 급격한 내식성 저하와 함께 시편간의 편자가 커지는 것을 확인 할 수 있었다. 최적의 내식성을 보이는 Mg의 조성을 확인하기 위해서는 향후 보다 변별력이 높은 평가가 결과가 필요하다고 판단되어진다.

• 설비공학논문집
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• 제3권2호
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• pp.142-151
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• 1991

In the present investigation, it has been proposed to utilize a direct contact heat exchanger as an evaporator to solve the difficulties such as scaling, corrosion and law thermal efficiencies, associated with the conventional evaporator. Liquified nitrozen was utilized as a working fluid to investigate basic natures of bubble dynamics in the evaporator, and spray nozzles were adopted to inject liquified nitrozen into the spray column with varying flow rates of dispersed phase fluids. Experimentations were carried out in the range of $6.54{\times}10^{-4}kg/s$ - 0.030 kg/s for dispersed phase flow rates with one, three and five nozzle holes. Observing the bubble dynamics for the evaporator the feasibility of utilizing a direct contact heat exchanger as a LNG evaporator has been evaluated. The results show that no eruption phenomena was observed in the present investigation with $LN_2$ and the interface between $N_2$ bubbles and water was fully turbulent. It is believed that the high injection velocity of $LN_2$ through the spray nozzles provide good mixing effects for both heat and mass transfers between water and $N_2$ bubbles. Ice was formed on the surface of the spray nozzle for higher $LN_2$ flow rates. However, even in this case, it is observed that the ice was detached as soon as it was formed. Under the present experimental conditions, the shapes of $LN_2$ bubbles were in the spherical-cap region according to the Clift, Grace and Weber Graphs. The height of foam region caused by the breakup of larger bubbles keeps increasing with high injection velocities until it reaches it's maximum height.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권4호
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• pp.393-401
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• 2002

원자력 발전소나 화학공장 등에서 사용되는 보편적인 부재중 하나인 압력배관은 사용중에 내부에 부식 등의 원인으로 결함이 발생되어 구조적 강도나 안전에 문제를 야기한다. 따라서, 이런 결함의 검출은 중요한 문제이다. 현재 신뢰성이 인정되어 사용되는 기존의 비파괴검사법으로는 초음파 X선 그리고 와전류에 의한 방법 등이 있다. 그렇지만 이러한 방법들은 검사하고자 하는 대상과 거의 접촉에 가까운 형태로 검사가 진행되고 있으며, 결함은 넓은 영역에 걸쳐 한번에 검출되지 못하고 탐촉자나 필름이 위치하는 부분으로 검사영역이 한정되는 단점이 있다. 그래서 검사에 많은 시간과 경비가 소모되고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 극복할 수 있는 레이저를 이용한 전자 전단 간섭법으로 결함을 측정하였다. 그리하여 압력용기의 내부에 존재하는 다양한 결함의 유무와 결함의 방향을 변위구배를 나타내는 간섭무늬로 검출하고, 검출된 결함에 위상 이동법을 적용하여 정량적으로 측정할 수 있었다. 본 연구는 두 편으로 구성된다. 그 첫 번째는 전자 전단 간섭법을 이용한 압력용기의 내부결함 검출에 관한 연구이고, 두 번째는 그 측정시스템의 오차분석에 관한 연구로 구성되어 있다.