• 보존과학회지
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• 제34권5호
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• pp.433-442
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• 2018

본 연구에서는 전통 제철법을 이용해 사철강괴와 사철강괴에 현대강을 접합한 응용강괴 2개를 생산한 후 철제 칼 3자루를 제작하여 금속학적 특성을 비교하였다. 금속현미경과 SEM-EDS 분석결과, Fe-C 합금의 아공석강이었으며, 미세한 Ferrite와 Pearlite가 전체적으로 관찰되며, 칼날에 Martensite가 관찰되었다. 비커스 경도 분석 결과, 사철강 칼(K1)이 533.38 HV, 사철-니켈탄소강 칼(K3)은 514.8 HV, 사철-탄소강 칼(K2)가 477.02 HV로 측정되었다. 마모에 의한 질량감소율은 K1이 0.058%, K3는 0.060%, K2가 0.144%로 측정되었다. 시료의 표면무늬에 대한 EPMA 분석 결과, 표면무늬는 C의 함량의 차이 혹은 화학조성에 의해 무늬가 드러난다는 것을 확인하였다. 향후 칼날의 경도 값을 올려 내마모성을 증가시키기 위해서는 열처리 공정에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 전통 제철법으로 제작한 강괴는 니켈 탄소강과 접합하여 사용한다면 우수한 품질의 철제품을 제작할 수 있을 것이다.

• 보존과학회지
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• 제20권
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• pp.67-80
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• 2007

이천 설봉산성은 경기도 이천시 사음동에 소재하는 석성으로 단국대학교 박물관에 의한 발굴조사 결과 4세기 후반의 백제시대로 편년되었다. 출토 유물은 토기, 기와, 자기, 금속유물 등 다양한 종류를 나타내며 특히 백제 토기가 출토된 토광에서 철제유물이 다량으로 수습됨으로써 철기가 백제시대에 제작되었음을 알 수 있다. 이중 철제 낫 6점(벌낫 2점, 밀낫 4점)을 대상으로 시편을 채취하여 미세조직을 분석하고 이를 근거로 유물 제작에 사용된 철 소재, 성형, 제강법, 열처리 등을 살펴보았다. 이를 통해 산성이 속한 4세기 후반 백제의 철기 제작공정 체계를 설정하였다. 그 결과 낫의 용도에 따라 부위별로 다른 처리를 한 것을 알 수 있었다. 벌낫은 날 부위에 담금질을 하여 강도를 요구하는 특별한 용도로 사용되었고 밀낫은 특별한 처리를 실시하지 않아 벼나 풀을 베는데 사용되었던 것으로 추정된다. 사용 소재는 강으로 미리 어떤 제강법으로 강을 만들고 이를 성형하여 철기를 제작하였고 특별한 강도가 요구되는 부위는 열처리를 실시하여 단단하게 하였다. 이상의 결과로 당시 백제 철기의 제작공정은 제강$\rightarrow$성형$\rightarrow$열처리 과정이 적용된 것을 알 수 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권1호
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• pp.93-107
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• 2016

Seismic fragility analysis is a probabilistic decision-making framework which is widely implemented for evaluating vulnerability of a building under earthquake loading. It requires ingredient named probabilistic model and commonly developed using statistics requiring collecting data in large quantities. Preparation of such a data-base is often costly and time-consuming. Therefore, in this paper, by developing generic seismic drift demand model for regular-multi-story steel moment resisting frames is tried to present a novel application of the probabilistic decision-making analysis to practical purposes. To this end, a demand model which is a linear function of intensity measure in logarithmic space is developed to predict overall maximum inter-story drift. Next, the model is coupled with a set of regression-based equations which are capable of directly estimating unknown statistical characteristics of the model parameters.To explicitly address uncertainties arise from randomness and lack of knowledge, the Bayesian regression inference is employed, when these relations are developed. The developed demand model is then employed in a Seismic Fragility Analysis (SFA) for two designed building. The accuracy of the results is also assessed by comparison with the results directly obtained from Incremental Dynamic analysis.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.318-321
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• 2003

Steel slag is produced during steel making process. Compared with the blast furnace slag, converter slag has the expansibility due to the reaction with water and free CaO. Therefore it is specified in Standard Specification for Concrete in Korea that steel slag aggregate must not be used in concrete. In this study, atomized steel slag aggregate is conducted from converter slag by the atomizing method. Atomized steel slag and conventional converter slag are same in its composite by nature in the converter but compounds of the composite become different because of different method of slag treatment. Especially atomized steel slag aggregate overcomes expansibility that is the weak point for usage. It is researched whether it has the possibility, suitability for fine aggregate in concrete. Slump and air content are measured in fresh concrete, compressive and bending strength in hardened concrete. These is compared with control concrete with washed sand.

• 보존과학회지
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• 제28권4호
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• pp.367-376
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• 2012

철기 생산 기술은 당시 사회 발전을 가늠하는 척도로서 과거의 제철 방법을 이해하기 위한 철기 유물의 미세조직과 개재물에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 고려시대로 추정되는 고양 벽제 제철 유구에서 일괄로 수습된 철제 유물의 시편을 채취하여 광학현미경과 미세경도시험기, SEM-EDS를 이용하여 미세 조직의 성분분석을 통해 제철과 제련 기술을 추론하여 보았다. 연구결과 철괴는 주철괴와 탄소강 철괴로 분류되었다. 주철괴의 경우 백주철 조직과 인(P)의 함량이 높은 회주철 조직으로 분류되었으며 회주철 내 높은 P의 함량은 석회질 등의 융제가 첨가되며 혼입된 것으로 판단된다. 따라서 주철 조직의 철괴 및 고탄소강 철괴는 제련공정을 거치지 않은 선철들로 추정된다. 또한 철기 제작에는 크게 두가지 방법이 사용된 것으로 판단된다. 첫번째는 주물에 주철을 부어 제작하는 주철괴 제작 방법이며, 두번째는 선철의 제련 공정을 통하여 생산되는 탄소강을 제작하는 방법이다. 특히 탄소강의 고른 강 조직과 적은 양의 MnS 개재물은 현대 제철 조직과 매우 유사한 특징을 지니나 고양 벽제 제철유구에서 수습된 탄소강 내 Mn의 함유에 대하여 판단하기에는 좀 더 많은 연구가 이루어져야 할 것이며, 주철의 제강공정을 통한 고탄소강의 생산 가능성도 염두에 두어야 할 것으로 사료된다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제12권1호
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• pp.7-23
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• 2016

Plant engineering industry is considered as a key industry which will drive the future of Korea. However, Korean plant engineering companies have recently made huge losses in overseas businesses and the lack of engineering capability is pointed out as a main cause of this situation. Unlike Korean plant engineering companies, world leading engineering companies such as Flour and Bechtel have their own systems Engineering Standards/Guides ensuring successful fulfillments of the concept and basic design processes. An engineering standard for an organization is an essential means to shorten the time for engineering design, to maintain the engineering quality and to secure the engineering efficiency in the development of the complex system. Korean plant engineering companies'lack of engineering capability comes from the absence of the engineering standard. In the paper, we have developed a steel-making plant engineering standard based on a systems engineering standard. We chose both ISO/IEC/IEEE 15288 and NASA SE Handbook as main reference standards. First, we have introduced a life-cycle definition and a physical hierarchy of a general steel-making plant. Then we have introduced detailed engineering processes of each life-cycle stage. The full scope of the study was from the feasibility study to the basic design but in the paper, we have only introduced detailed engineering processes and exit criteria for the feasibility study and the concept design.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1541-1559
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• 2018

This paper addresses the dynamic loading characteristics of the shock tube onto sandwich steel beams as an efficient and accurate alternative to time consuming and complicated fluid structure interaction using finite element modeling. The corrugated sandwich steel beam consists of top and bottom flat substrates of steel 1018 and corrugated cores of steel 1008. The corrugated core layers are arranged with non-uniform thicknesses thus making sandwich beam graded. This sandwich beam is analogous to a steel beam with web and flanges. Substrates correspond to flanges and cores to web. The stress-strain relations of steel 1018 at high strain rates are measured using the split-Hopkinson pressure. Both carbon steels are assumed to follow bilinear strain hardening and strain rate-dependence. The present finite element modeling procedure with an improved dynamic impulse loading assumption is validated with a set of shock tube experiments, and it provides excellent correlation based on Russell error estimation with the test results. Four corrugated graded steel core arrangements are taken into account for core design parameters in order to maximize mitigation of blast load effects onto the structure. In addition, numerical study of four corrugated steel core placed in a reverse order is done using the validated finite element model. The dynamic behavior of the reversed steel core arrangement is compared with the normal core arrangement for deflections, contact force between support and specimen and plastic energy absorption.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제11권2호
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• pp.1-11
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• 2015

During the industrial plant system life cycle, required technologies are developed and assessed to analyze their performance, risks and costs. The assessment is called technology readiness assessment (TRA) and the measure of readiness is called technology readiness level (TRL). The TRL consists of 9 levels and through the TRL assessment, the technology to be developed and its components are assigned to their appropriate TRL. TRL assessment should be performed in each life cycle stages to monitor the technology readiness and analyze the potential risks and costs. However, even though the concept of TRL has been largely adopted by numerous organizations and industry, direct and clear assignment of target TRL for each life cycle stage has been overlooked. Direct mapping/assignment of target TRL for each life cycle has benefits as follow: (1) the technical risks condition of each life cycle stage can be better understood, (2) cost incurred if the technology development is failed can be analyzed in each life cycle stage, and (3) more effective decision making because the technology readiness achievement for each life cycle stages is agreed beforehand. In this paper, we propose a steel-making plant system life cycle and TRL assignment to each of the system life cycle stage. By directly assigning target TRL for each life cycle stages, we look forward to a more coordinated (in terms of exit criteria) and highly effective (in terms of technical risks identification and eventually prevent project failure) technology development and assessment processes.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.255-264
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• 2012

제강슬래그와 석회석을 이용하여 구리와 납으로 오염된 농경지를 대상으로 안정화 배치 및 칼럼실험을 실시하였으며, 파일럿 규모의 현장 시험구(testing ground: 가로 2 m ${\times}$ 세로 2 m ${\times}$ 깊이 0.5 m)를 4 개 제작하여 실증시험을 실시하였다. 안정화제 종류별 구리와 납의 용출 저감 효과를 규명하기위한 배치실험 결과, 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 혼합한 경우, 구리와 납 모두 85% 이상의 높은 용출 저감 효과를 나타내었다. 오염 토양의 장기적 안정화를 예측하고자 인공강우에 의한 연속 용출 칼럼실험을 실시하였다. 배수시스템이 설치된 직경 15 cm, 높이 100 cm의 대형 아크릴 칼럼을 제작하였으며, 배치실험 결과로부터 중금속 용출 저감 효과가 뛰어난 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 안정화제로 사용하였다. 안정화제를 첨가하지 않은 경우 칼럼 용출수의 납농도는 시간에 따른 저감이 발생하지 않아 지하수 생활용수 기준치(0.1 mg/L)를 초과하였으나, 안정화제를 첨가한 경우 실험진행 1년부터 0.04 mg/L 이하를 유지하여 용출 저감 효과가 뚜렷하게 나타났다. 안정화제를 첨가하지 않은 시험구의 경우, 60 일 이후에도 토양수의 납 농도는 지하수 생활용수 기준치보다 높은 0.38 mg/L이었으며, 구리의 농도는 0.69 mg/L를 나타내어 오염토양으로부터 지속적인 중금속 용출이 일어나고 있었다. 안정화제를 첨가한 3 개의 시험구 중, 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 안정화제로 사용한 시험구의 용출 저감효과가 가장 뛰어나 20 일 이후부터는 구리와 납 모두 용출되지 않았다. 시험구에 벼를 재배하여 부위별 중금속 농도를 분석한 결과, 벼의 성장에 따른 토양으로부터 구리와 납의 식물전이는 뿌리가 가장 높았고, 잎(줄기포함), 쌀알 순이었다. 안정화제를 첨가한 시험구의 경우, 무처리 시험구보다 단위중량당 구리, 납의 식물전이량이 75% 이상 감소하였다. 연구 결과 석회석과 제강슬래그를 혼합한 안정화제 첨가에 의해 오염토양으로부터 구리, 납의 용출이 감소할 뿐 아니라, 재배하는 식물로의 전이량도 대폭 저감하는 것으로 나타났다.

• 소성∙가공
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• 제16권6호
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• pp.419-425
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• 2007