• 열처리공학회지
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• 제25권1호
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• pp.6-13
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• 2012

HVOF thermal spray coating of 80%WC-CoFe powder is one of the most promising candidate for the replacement of the traditional hard chrome plating and hard ceramics coating because of the environmental problem of the very toxic $Cr^{6+}$ known as carcinogen by chrome plating and the brittleness of ceramics coatings. 80%WC-CoFe powder was coated by HVOF thermal spraying for the study of durability improvement of the high speed spindle such as air bearing spindle. The coating procedure was designed by the Taguchi program, including 4 parameters of hydrogen and oxygen flow rates, powder feed rate and spray distance. The surface properties of the 80%WC-CoFe powder coating were investigated roughness, hardness and porosity. The optimal condition for thermal spray has been ensured by the relationship between the spary parameters and the hardness of the coatings. The optimal coating process obtained by Taguchi program is the process of oxygen flow rate 34 FRM, hydrogen flow rate 57 FRM, powder feed rate 35 g/min and spray distance 8 inch. The coating cross-sectional structure was observed scanning electron microscope before chemical etching. Estimation of coating porosity was performed using metallugical image analysis. The Friction and wear behaviors of HVOF WC-CoFe coating prepared by OCP are investigated by reciprocating sliding wear test at $25^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$. Friction coefficients (FC) of coating decreases as sliding surface temperature increases from $25^{\circ}C$ to $450^{\circ}C$.

• 폴리머
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• 제25권2호
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• pp.186-198
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• 2001

pH와 온도에 민감한 N-isopropylacrylamide (NIPAAm)계 공중합체인 poly(NIPAAm-co-AAc), Poly(NIPAAm-co-AAm-GAc), 및 poly(NIPAAm-co-AMPS)를 산성 공단량체의 조성비를 달리하여 자유라디칼 중합법에 의해 제조하였다. 합성된 공중합체들의 하한임계용액온도 거동(LCST)에 대한 pH와 공단량체의 구조 및 함량변화 효과를 열광학분석기 (TOA)를 이용하여 측정한 흐림점으로부터 결정하였다. Poly(NIPA.Am-co-AAc) 수용액의 상전이온도(T$^{p}$ )는 공중합체내 AAc의 카르복실기가 이온화될수록, 보다 높은 값을 나타내었는데, 이와 같은 현상은 이온화된 상태에서 공중합체내 이온기들간의 정전기적 반발력이 보다 친수성을 나타나게 한 원인이 되었다. 반면에, 2-acrylamido glycolic acid (AAmGAc)가 공중합체에 도입된 경우, pH 3보다 낮은 pH에서는 T$^{p}$ 의 변화가 거의 없었지만, pH 3에서 5까지는 T$^{p}$ 가 매우 급격히 증가하였다가 pH 6이상에서는 공중합체의 T$^{p}$ 가 ionic screen effect에 의해 pH 3에서 pH 5일 때보다 오히려 더 낮아졌다. 또한 이 같은 ionic screen effect는 강산성 공단량체로 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (AMPS)가 도입된 공중합체 의 경우에서도 관찰되었다.

• 접착 및 계면
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• 제10권4호
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• pp.191-198
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• 2009

지방족 에폭시 수지인 glycerol diglycidyl ether (GDE)에 단관능성 아크릴 수지인 2-carboxyethyl acrylate (2-CEA) 또는 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA)를 반응시켜 지방족 에폭시 아크릴레이트를 제조하였다. FT-IR, $^1H$-NMR, 그리고 $^{13}C$-NMR를 사용하여 생성물을 확인하였고, 수율은 prep-LC를 사용하여 얻었다. 생성물의 자외선 경화거동은 photo-DSC를 사용하였고, 열경화 반응성은 DSC를 사용하여 얻었다. 2-CEA의 반응성이 2-HEA보다 월등히 높음을 알 수 있었고, 2-CEA로부터 제조한 지방족 에폭시 아크릴레이트(GEA-C)의 수율은 약 83%이었다. 촉매를 제거한 GEA-C 생성물의 자외선 경화반응($T_{max}$)은 약 10 s로 빠르게 진행되었다. GEA-C는 투명하고, 내열성이 우수하며 저점도를 갖고 있음을 확인할 수 있었다. ${\Delta}E^*$는 2.51, 점도는 192 cps, 5% 중량감소 때의 온도는 $299^{\circ}C$이었다. Kissinger와 Ozawa-Flynn-Wall 식으로 얻은 GEA-C의 열경화 반응의 활성화에너지($E_a$)는 91~92 kJ/mol이었다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.237-244
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• 2011

비보강, 카본블랙, 카본블랙과 실란커플링제, 실리카, 실리카와 실란커플링제 등 5가지의 다른 충전 시스템을 갖는 NR 복합체를 열노화시켰으며, 가속 열노화에 의한 가교밀도 변화를 연구하였다. 가교밀도는 충전 시스템과 관계없이 노화 시간이 경과함에 따라 증가하였다. 노화 온도가 높아질수록 가교밀도는 눈에 띄게 변하였다. 카본블랙으 로 보강된 NR 복합체의 경우, 실란커플링제는 가교밀도를 증가시켰다. 하지만 실리카로 보강된 NR 복합체의 경우에는 $60^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$ 노화에서는 가교밀도 증가분이 감소하였으며, $80^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$에서는 거의 영향을 주지 않았다. 카본블랙으로 보강된 NR 복합체의 가교밀도 변화에 대한 활성화 에너지는 로그 함수 형태로 지속적으로 증가한 반면, 실리카로 보강된 NR 복합체의 경우에는 노화 시간 30-150일 구간에서는 거의 변화가 없었다. 비보강 시험편의 활성화 에너지 는 노화 시간에 따라 지수 함수 형태로 증가하였다. 실험 결과는 실란커플링제로부터의 황 제공, 실란커플링제에 의한 충전제의 표면 개질, 실리카 표면에서의 가교제 잔류물의 흡착, 그리고 흡착된 가교제 잔류물의 방출 등으로 설명하였다.

• 터널과지하공간
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• 제33권3호
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• pp.189-207
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• 2023

In the present study, the thermoshearing experiment on a rough rock fracture were modeled using a three-dimensional grain-based distinct element model (GBDEM). The experiment was conducted by the Korea Institute of Construction Technology to investigate the progressive shear failure of fracture under the influence of thermal stress in a critical stress state. The numerical model employs an assembly of multiple polyhedral grains and their interfaces to represent the rock sample, and calculates the coupled thermo-mechanical behavior of the grains (blocks) and the interfaces (contacts) using 3DEC, a DEM code. The primary focus was on simulating the temperature evolution, generation of thermal stress, and shear and normal displacements of the fracture. Two fracture models, namely the mated fracture model and the unmated fracture model, were constructed based on the degree of surface matedness, and their respective behaviors were compared and analyzed. By leveraging the advantage of the DEM, the contact area between the fracture surfaces was continuously monitored during the simulation, enabling an examination of its influence on shear behavior. The numerical results demonstrated distinct differences depending on the degree of the surface matedness at the initial stage. In the mated fracture model, where the surfaces were in almost full contact, the characteristic stages of peak stress and residual stress commonly observed in shear behavior of natural rock joints were reasonably replicated, despite exhibiting discrepancies with the experimental results. The analysis of contact area variation over time confirmed that our numerical model effectively simulated the abrupt normal dilation and shear slip, stress softening phenomenon, and transition to the residual state that occur during the peak stress stage. The unmated fracture model, which closely resembled the experimental specimen, showed qualitative agreement with the experimental observations, including heat transfer characteristics, the progressive shear failure process induced by heating, and the increase in thermal stress. However, there were some mismatches between the numerical and experimental results regarding the onset of fracture slip and the magnitudes of fracture stress and displacement. This research was conducted as part of DECOVALEX-2023 Task G, and we expect the numerical model to be enhanced through continued collaboration with other research teams and validated in further studies.

• 설비공학논문집
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• 제12권12호
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• pp.1098-1125
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• 2000

A review on the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineering in 1998 and 1999 has been done. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, ventilation, sanitation and building environment. The conclusions are as follows. 1) A review of the recent studies on fluid flow, turbomachinery and pipe-network shows that many experimental investigations are conducted in applications of impingement jets. Researches on turbulent flows, pipe flows, pipe-networks are focused on analyses of practical systems and prediction of system performance. The results of noise reduction in the turbomachinery are also reported. 2) A review of the recent studies on heat transfer analysis and heat exchanger shows that there were many papers on the channel flow with the application to the design of heat exchanger in the heat transfer analysis. Various experimental and numerical papers on heat exchanger were also published, however, there were few papers available for the analysis of whole system including heat exchanger. 3) A review of the recent studies on heat pump system have focused on the multi-type system and the heat pump cycle to utilize treated sewage as the heat source. The defrosting and the frosting behaviors in the fin-tube heat exchanger is experimentally examined by several authors. Several papers on the ice storage cooling system are presented to show the dynamic simulation program and optimal operation conditions. The study on the micro heat pipes for the cooling of high power electronic components is carried out to examine the characteristics of heat and mass transfer processed. In addition to these, new type of separate thermosyphon is studied experimentally. 4) The recent studies on refrigeration/air conditioning system have focused on the system performance and efficiency for new alternative refrigerants. New systems operating with natural refrigerants are drawing lots of attention. In addition to these, evaporation and condensation heat transfer characteristics of traditional and new refrigerants are investigated for plain tubes and also for microfin tubes. Capillary tubes and orifice are main topics of research as expansion devices and studies on thermophysical properties of new refrigerants and refrigerant/oil mixtures are widely carried out. 5) A review of the recent studies on absorption cooling system shows that numerous experimental and analytical studies on the improvement of absorber performance have been presented. Dynamic analysis of compressor have been performed to understand its vibration characteristics. However research works on tow-phase flow and heat transfer, which could be encountered in the refrigeration system and various phase-change heat exchanger, were seemed to be insufficient. 6) A review of recent studies on duct system shows that the methods for circuit analysis, and flow balancing have been presented. Researches on ventilation are focused on the measurement of ventilation efficiency, and variation of ventilation efficiency with ventilation methods by numerous experimental and numerical studies. Furthermore, many studies have been conducted in real building in order to estimate indoor thermal environments. Many research works to get some information for cooling tower design have been performed but are insufficient. 7) A review on the recent studies on architectural thermal environment and building mechanical systems design shows that thermal comfort analysis is sitting environment, thermal performance analysis of Korean traditional building structures., and evaluation of building environmental load have been performed. However research works to improve the performance of mechanical system design and construction technology were seemed to be insufficient.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.204-211
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• 2020

경질 크롬 도금은 도금과정에서 유독성 물질인 Cr⁺⁶을 배출시키기 때문에 환경오염과 폐암을 유발하고 있어 최근 고속화염 용사법 (HVOF)을 이용한 코팅 방법이 대체 방법으로 각광받고 있다. 본 연구에서는 HVOF 방법을 이용하여 경질 크롬 도금 방법을 대체하기 위한 WC-CoCr과 WC-CrC-Ni 서멧 코팅을 제조하였으며, 제조된 코팅층의 물리적/화학적 특성인 미세경도, 기공도, 결정상 및 미세구조를 경도기, 광학현미경, X-선 회절 (XRD), 주사전자현미경(SEM) 및 EDS를 이용하여 분석하였다. 코팅층의 마모 및 마찰 거동 분석을 위해 왕복 슬라이딩 마모 테스트 방법을 이용하여 25 ℃, 250 ℃, 450 ℃의 온도에서 실시하였으며, 두 코팅층의 마모/마찰 특성을 비교 평가하여, 코팅층의 내마모 성능이 미세구조와 금속기지 결합제 간의 연관성이 있음을 확인하였다. 결과적으로 미세구조가 균일하고, 기공도가 낮을수록 내마모성이 향상되고, 금속기지 결합제가 많을수록 우수한 내마모성을 나타내는 것으로 확인되었다. 즉, 균일한 미세구조와 과량의 Co, Cr 금속기지 결합제, 낮은 기공도로 인해 온도와 테스트 온도와 관계없이 WC-CoCr 코팅이 WC-CrC-Ni 코팅에 비해 내마모성이 우수한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.504-511
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• 2008

두 종류의 니트로아조벤젠 유도체들, 즉 4-{4'-(니트로페닐아조)펜옥시}알칸 산(NAAn, n = 2~8, 10, 알킬 사슬 중의 메틸렌 기의 수) 그리고 4-{4'-(니트로페닐아조)펜옥시}알카노일 클로라이드(NACn, n = 2~8, 10)을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정의 거동을 검토하였다. NAA6은 쌍방성 네마틱 상을 형성하는 반면 NAA2을 제외한 나머지 유도체들은 단방성 네마틱 상을 형성하였다. NAAn 그리고 NACn이 나타내는 액체 상에서 네마틱 상으로의 전이온도($T_{iN}$) 그리고 $T_{iN}$에서의 엔트로피 변화(${\Delta}S$)는 n의 변화에 따라 현저한 홀수-짝수 효과를 나타냈다. 그러나 NAAn의 $T_{iN}$ 그리고 ${\Delta}S$는 n이 동일한 NACn의 $T_{iN}$ 그리고 ${\Delta}S$ 값에 비해 대단히 높았다. 이러한 사실은 카복실 그룹간에 작용하는 수소결합력에 의해 초래되는 것으로 생각된다. NAAn 그리고 NACn이 나타내는 액정 상의 열적 안정성과 질서도 그리고 홀수-짝수 효과는 4-(알콕시)-4'-니트로아조벤젠들에 대해 보고되어 있는 결과와는 현저히 달랐다. 이러한 특성을 분자의 이방성 그리고 온도에 의존하는 치환기 그룹의 유연성 차이 견지에서 검토하였다.

• 접착 및 계면
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• 제4권3호
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• pp.33-40
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• 2003

본 연구에서는 이관능성 에폭시 (diglycidyl ether of bisphenol A. DGEBA)와 Polyetherimide(PEI) 블랜드를 Amime계 경화제인 DDM을 이용하여 경화를 시켰으며, PEI의 함량 변화가 순수 에폭시 수지의 열적특성과 파괴인성에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 경화된 시편의 열적특성은 DSC에 의한 열분석을 통해 Kissinger 식을 이용하여 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 구하였고, 파괴인성은 크랙성장의 저항을 나타내는 임계응력세기 인자 ($K_{IC}$)을 측정하여 알아보았다. 시편의 파단특성은 주사전자현미경 (SEM)을 통해 조사하였으며, 기계적 계면특성을 알아보기 위해 contact angle로 표면자유에너지를 측정하였다. 실험 결과 DGEBA/PEI 블랜드계의 $E_a$, $K_{IC}$는 PEI 함량이 7.5 phr에서 최대값을 보였다. 이는 PEI 도입에 따른 치밀한 네트워크 구조가 증가했기 때문으로 판단되어 진다. 또한 DGEBA/PEI 블랜드계의 표면자유에너지는 $K_{IC}$와 유사한 경향을 보였으며, 이는 에폭시의 하이드록실기와 PEI의 imide 그룹 사이의 수소결합에 의해 극성요소가 증가되었기 때문으로 판단되어진다.

• 멤브레인
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• 제19권4호
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• pp.261-267
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• 2009

폴리이미드는 유리상 고분자로서 높은 화학적 저항성과 열적 안정성을 지니고 있으며, 기계적 물성이 거의 변하지 않는다. 본 연구에서는 황화수소와 메탄의 투과특성을 알아보기 위하여 폴리이미드 중공사막을 건/습식 상전이 공정에 의하여 제조하였고, 제조된 중공사막의 구조 및 실리콘 코팅 전/후의 황화수소와 메탄의 투과특성에 대하여 알아보았다. 압력이 증가함에 따라 황화수소의 투과도는 가소화 현상으로 인해 증가하였고, 황화수소와 메탄의 선택도 역시 증가하는 것으로 나타났다. 실험에 사용된 세 종류의 막 가운데 KSM03b의 투과도와 KSM03d의 선택도가 가장 높은 것으로 나타났다. air gap이 증가 할수록 투과도는 감소하지만 선택도는 증가하였다. 또한 실리콘 코팅 후 투과도는 감소하였지만, 선택도는 증가하였고 7기압에서 KSM03d의 선택도는 275이었다.