• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2013

자동차용 냉각기 고무호스는 열과 기계적 하중을 받으면서 국부적으로 형성된 전기적 영향으로 인해 노화와 고장이 발생한다. 본 연구에서는 개선된 시험방법을 이용하여 고무호스의 파괴거동을 재현하였다. 냉각기 고무호스 재료인 카본블랙이 함유된 EPDM 고무를 사용하여 인장응력과 전기화학적 복합 스트레스를 가하여 노화거동을 분석하였다. 노화 시간에 따른 전류 및 저항의 변화거동을 관찰하였으며 인장 변형 스트레스와 전압 및 노화온도 조건에 따른 노화거동을 분석하였다. 고무 시험편을 수직면으로 정밀하게 절단하여 시험편 표면 및 내부의 변화거동을 분석하여 전기화학적 노화거동과 고장메커니즘을 규명하였다.

• 공업화학
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• 제19권3호
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• pp.345-350
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• 2008

고분자함침콘크리트(PIC)는 물리화학적 물성뿐만 아니라 기계적 강도가 우수한 재료로서 성형된 일반 콘크리트를 변조하여 제조한다. PIC 제조공정은 성형된 공시체의 건조, 단량체의 함침, 중합공정으로 구성된다. PIC 제조공정 중 고분자 중합공정은 지금까지 주로 열 및 수중중합방법을 사용하여 콘크리트 내부의 온도구배가 크고 라디칼 생성이 억제되어 불균일한 중합을 초래하였다. 본 연구에서는 마이크로파를 이용한 중합 반응기를 제작하여 스티렌/메틸메타아크릴레이트(MMA) 1 : 1의 혼합물을 단량체로 사용한 PIC 제조의 중합공정에 사용하였다. 그 결과 열중합보다 매우 균일한 PIC를 제조할 수 있었으며, 30% 이상 중합도가 증가하였고, 공시체보다 기계적 압축강도는 600% ($800{\sim}1200kg_f/cm^2$)까지 증가하였으며, 내산성은 20% 이상 증가하였다. 또한 개시제는 1% 이하로 사용할 수 있었고 중합의 최적 조건은 400 W, 2450 MHz의 radiation 조사로 최적 온도는 $120^{\circ}C$였다.

• 열처리공학회지
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• 제36권2호
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• pp.61-68
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• 2023

Ti and Ti alloys are used in the automobile and aerospace industries due to their high specific strength and excellent corrosion resistance. However their application is limited due to poor formability at room temperature and high unit cost. In order to overcome these issues, dissimilarly jointed materials, such as cladding materials, are widely investigated to utilize them in each industrial field because of an enhanced plasticity and relatively low cost. Among various dissimilar bonding processes, the rolled cladding process is widely used in Ti alloys, but has a disadvantage of low bonding strength. Although this problem can be solved through post-heat treatment, the mechanical properties at the bonded interface are deteriorated due to residual stress generated during post-heat treatment. Therefore, in this study, the microstructure change and residual stress trends at the interfaces of Ti/Al cladding materials were studied with increasing post-heat treatment temperature. As a result, compared to the as-rolled specimens, no difference in microstructure was observed in the specimens after postheat treatment at 300, 400, and 500℃. However, a new intermetallic compound layer was formed between Ti and Al when post-heat treatment was performed at a temperature of 600℃ or higher. Then, it was also confirmed that compressive residual stress with a large deviation was formed in Ti due to the difference in thermal expansion coefficient and modulus of elasticity between Ti Grade II and Al 1050.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1233-1243
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• 2023

Shell-and-tube heat exchanger (STHX) is widely used by virtue of its simple structure and high reliability, especially in a space-constrained surface ship. For the STHX of the surface ship, roll, pitch and other motion of the ship will affect the heat transfer performance, resistance characteristics and structural strength of the heat exchanger. Therefore, it is urgent to carry out numerical simulation research on three-dimensional thermal hydraulic characteristics of surface ship STHX under the marine conditions. In this paper, the numerical simulation of marine shell and tube heat exchanger of surface ship was carried out using the porous media model. Firstly, the mathematical physical model and numerical method are validated based on the experimental data of a marine engine cooling water shell and tube heat exchanger. The simulation results are in good agreement with the experimental results. The prediction errors of pressure drop and heat transfer are less than 10% and 1% respectively. The effect of marine conditions on the heat transfer characteristics of the heat exchanger is investigated by introducing the additional force model of marine condition to evaluate the effect of different motion parameters on the heat transfer performance of the heat exchanger. This study could provide a reference for the optimization of marine heat exchanger design.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권7호
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• pp.2556-2566
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• 2023

A first-principle approach within the framework of density functional theory was employed to study the effect of vacancy defects and fission products (FPs) doping on the mechanical, electronic, and thermodynamic properties of uranium monocarbide (UC). Firstly, the calculated vacancy formation energies confirm that the C vacancy is more stable than the U vacancy. The solution energies indicate that FPs prefer to occupying in U site rather than in C site. Zr, Mo, Th, and Pu atoms tend to directly replace U atom and dissolve into the UC lattice. Besides, the results of the mechanical properties show that U vacancy reduces the compressive and deformation resistance of UC while C vacancy has little effect. The doping of all FPs except He has a repairing effect on the mechanical properties of U_1-xC. In addition, significant modifications are observed in the phonon dispersion curves and partial phonon density of states (PhDOS) of UC_1-x, Zr_xU_1-xC, Mo_xU_1-xC, and Rh_xU_1-xC, including narrow frequency gaps and overlapping phonon modes, which increase the phonon scattering and lead to deterioration of thermal expansion coefficient (α_V) and heat capacity (C_p) of UC predicted by the quasi harmonic approximation (QHA) method.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.258-263
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• 2013

Carbazole, EDOT 와 benzobisthiazole이 포함되어진 새로운 전도성 고분자의 합성 및 특징을 유기 분광학적인 방법으로 규명하였다. 포텐티오메트릭 이온 선택성 막 전극들은 넒은 감응범위($10^4{\sim}10^7$)와, 시료의 혼탁도에 영향을 주지 않으며, 빠른 감응 시간과 소형화가 쉬운 이유로 병원, 환경과 산업 현장에서 널리 이용되고 있다. 이 전극의 막에는 강한 흡착과 열적인 안정성에서 뛰어난 상온에서 경화시킨 (RTV)-타입 실리콘 고무가 사용되었다. 불행하게도, 이 실리콘 고무 기반의 전극의 높은 막 저항(PVC 기반의 것과 비교하여 $10^2{\sim}10^3$배 더 높은 수치)이 응용에 제한이 되어 왔다. 여기에서 우리는 실리콘 고무 막에 전도성 고분자를 첨가 하여 막 저항이 줄어든 새로운 고체 전극을 구현하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권4호
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• pp.312-318
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• 2010

High speed steels (HSS) were used as cutting tools and wear parts, because of high strength, wear resistance, and hardness together with an appreciable toughness and fatigue resistance. Conventional manufacturing process for production of components with HSS was used by casting. The powder metallurgy techniques were currently developed due to second phase segregation of conventional process. The powder injection molding method (PIM) was received attention owing to shape without additional processes. The experimental specimens were manufactured with T42 HSS powders (59 vol%) and polymer (41 vol%). The metal powders were prealloyed water-atomised T42 HSS. The green parts were solvent debinded in normal n-Hexane at $60^{\circ}C$ for 24 hours and thermal debinded at $N_2-H_2$ mixed gas atmosphere for 14 hours. Specimens were sintered in $N_2$, $H_2$ gas atmosphere and vacuum condition between 1200 and $1320^{\circ}C$. In result, polymer degradation temperatures about optimum conditions were found at $250^{\circ}C$ and $480^{\circ}C$. After sintering at $N_2$ gas atmosphere, maximum hardness of 310Hv was observed at $1280^{\circ}C$. Fine and well dispersed carbide were observed at this condition. But relative density was under 90%. When sintering at $H_2$ gas atmosphere, relative density was observed to 94.5% at $1200^{\circ}C$. However, the low hardness was obtained due to decarbonization by hydrogen. In case of sintering at the vacuum of $10^{-5}$ torr at temperature of $1240^{\circ}C$, full density and 550Hv hardness were obtained without precipitation of MC and $M_6C$ in grain boundary.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권1호
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• pp.33-38
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• 2007

본 실험에서는 Non-Conductive Adhesive (NCA) 와 고분자 범프를 이용한 COG (Chip-on-glass) 접합에 대하여 연구하였다. 산화막이 증착된 Si 기판 위에 고분자 범프를 사진식각 방법으로 형성하고, 고분자 범프 위에 직류 마그네트론 스퍼터링 방법으로 금속 박막층을 증착하였다. 기판으로는 Al을 증착한 유리기판을 사용하였다. 두 종류의 NCA를 사용하여 $80^{\circ}C$에서 하중을 변화시켜가며 접합을 실시하였다. 접합부의 특성을 평가하기 위하여 4단자 저항 측정법을 이용하여 접합부의 접속 저항을 측정하였으며, 주사전자현미경을 이용하여 접합부를 관찰하였다. 신뢰성은 $0^{\circ}C$ 와 $55^{\circ}C$ 사이에서 열충격 실험을 2000회까지 실시하여 평가하였다. 신뢰성 측정 전 접합부의 저항 값은 $70-90m{\Omega}$을 나타내었다. 200MPa 이상의 접합 압력에서는 고분자 범프가 NCA 의 필러 파티클에 의해 손상된 것을 관찰하였다. 신뢰성 측정 후 일부 범프가 fail 되었는데 범프의 fail 원인은 범프의 윗부분보다 상대적으로 금속층이 얇게 증착된 범프의 모서리 부분의 금속층의 끊어졌기 때문이었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권1호
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• pp.90-94
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• 2023

금속 발열체는 높은 열손실과 화재 위험성 등의 문제점이 있어 우수한 열전도도와 전기전도도 특성을 갖는 탄소섬유가 대체소재로 각광받고 있다. 그러나 탄소섬유는 약 200℃ 이상에서 산화하여 단선되기 때문에 발열체 적용이 제한적이며, 현재 진공관 형태로 탄소섬유 발열체가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진공관을 사용하지 않고 대기 중탄소섬유 산화방지를 위해 전기영동증착법으로 탄소섬유 표면에 내열성이 높은 폴리이미드를 코팅하였으며 인가전압에 따른 코팅 두께와 내열성을 확인하였다. 폴리이미드를 코팅한 탄소섬유 발열체를 직렬 연결하여 만든 히터는 최대 292℃ 까지 안정적인 발열 특성을 보였으며 이는 열전달 시뮬레이션의 발열온도 결과와 유사하였다. 전기영동증착방법으로 코팅한 폴리이미드 층은 200℃ 이상에서 탄소섬유의 산화방지에 효과적이며 발열 안정성을 요구하는 2차전지, 우주항공, 전기자동차 등 다양한 발열 부품에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.196-203
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• 2020

본 연구에서는 Cu/hexaaluminate를 공침법으로 제조한 후, 바인더를 첨가하여 펠렛 형태로 성형하였다. 니켈 및 루테늄 조촉매의 첨가가 Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 특성과 ADN계 액체 단일 추진제의 분해 반응에 미치는 영향을 고찰하는데 초점을 두었다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매는 미세 기공은 거의 없으며 메조 기공이 발달한 촉매이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매에 루테늄을 조촉매로 첨가하면 기공의 부피와 기공의 크기는 큰 폭으로 증가하였다. ADN 기반 액체 단일 추진제의 열분해 반응에서 분해 개시 온도는 170.2 ℃이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매를 사용한 경우, 분해 개시 온도는 93.5 ℃로 크게 감소한 것을 확인하였다. 루테늄 1% 및 3%를 조촉매로 첨가했을 때, ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 개시 온도가 각각 91.0 ℃와 83.3 ℃로 낮아졌다. 즉, 루테늄 조촉매가 ADN 기반 액체 단일 추진제의 분해 개시 온도를 낮추는데 효과가 있다는 것을 의미한다. 이는 루테늄 금속이 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 반응에 활성이 뛰어나면서, 동시에 기공 부피와 기공의 크기를 증가시키는데 기여하였기 때문이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 내열성에 루테늄이 미치는 영향을 확인하기 위하여 1200 ℃에서의 열처리와 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 실험을 반복적으로 수행한 결과, 루테늄의 첨가 비율이 증가함에 따라 내열성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.