• 소성∙가공
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• 제26권5호
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• pp.306-313
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• 2017

This study investigated the microstructure, tensile strength, and high cycle fatigue properties of ADC12 aluminum alloys with different $Mg+Al_2Ca$ contents manufactured using die casting process. Microstructural observation identified the presence of ${\alpha}-Al$, eutectic Si, $Al_2Cu$, and Fe-intermetallic phases. The increase of $Mg+Al_2Ca$ content resulted in finer pore size and decreased pore distribution. Room temperature tensile strength tests were conducted at strain rate of $1{\times}10^{-3}/sec$. For 0.6%Mg ADC12, measured UTS, YS, and El were 305.2MPa, 157.0MPa, and 2.7%, respectively. For 0.8%Mg ADC12, measured UTS, YS, and El were 311.2 MPa, 159.4 MPa, and 2.4%, respectively. Therefore, 0.8% ADC12 alloy had higher strength and slightly decreased elongation compared to 0.6% Mg ADC12. High cycle fatigue tests revealed that 0.6% Mg ADC12 alloy had a fatigue limit of 150 MPa while 0.8% Mg ADC12 had a fatigue limit of 160MPa. It was confirmed that $Mg+Al_2Ca$ added ADC12 alloy achieved finer, spherical eutectic Si particles, and $Al_2Cu$ phases with greater mechanical and fatigue properties since size and distribution of pores and shrinkage cavities decreased as $Mg+Al_2Ca$ content increased.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.707-718
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• 2011

보성-화순지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 자연배경치와 지구화학적 특성에 대해 연구하였다. 이를 위해 1차 수계를 따라 하상퇴적물시료 186개를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시킨 후, XRF, ICP-AES, NAA분석을 실시하였다. 하상퇴적물의 지질집단별 자연배경치와 지구화학적 특성을 알기 위해, 시료를 화강암질편마암(GGn)지역과 반상변정질편마암(PGn)지역으로 분리하였다. 화강암질편마암지역의 주성분원소 함량은 $SiO_2$ 45.5-73.09 wt.%, $Al_2O_3$ 12-20.76 wt.%, $Fe_2O_3$(T) 3.72-8.85 wt.%, $K_2O$ 2.38-4.2 wt.%, MgO 0.75-2.77 wt.%, $Na_2O$ 0.78-1.88 wt.%, CaO 0.27-2.1 wt.%, $TiO_2$ 0.56-1.72 wt.%, $P_2O_5$ 0.06-0.73 wt.% and MnO 0.03-0.95 wt.%이고 반상변정질편마암지역의 주성분원소 함량은 $SiO_2$ 43.74-70.71 wt.%, $Al_2O_3$ 11.54-25.05 wt.%, $Fe_2O_3$(T) 3.44-13.46 wt.%, $K_2O$ 2.08-3.86 wt.%, MgO 0.65-2.99 wt.%, $Na_2O$ 0.63-1.7 wt.%, CaO 0.35-2.07 wt.%, $TiO_2$ 0.68-4.17wt.%, $P_2O_5$ 0.1-0.31 wt.% and MnO 0.07-0.33 wt.%이다. 화강암질편마암지역 하상퇴적물의 위해원소 함량은 크롬 41.7-242 ppm, 코발트 7.6-25.1 ppm, 니켈 12-61 ppm, 구리 10-47 ppm, 아연 48.5-412 ppm, 납 17-215 ppm이고 반상변정질편마암지역은 크롬 29.6-454 ppm, 코발트 5.9-53.7 ppm, 니켈 8.7-287 ppm, 구리 6.4-134 ppm, 아연 43.6-370 ppm, 납 15-37 ppm이다. 화강암질편마암지역에서 크롬은 MgO와 코발트는 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$(T), MgO와 니켈은 $Fe_2O_3$(T), CaO, MgO와 높은 상관성을 가지나, 구리, 아연, 납은 비교적 낮은 상관성을 보였다. 반상변정질편마암지역에서 일반적으로 크롬, 코발트, 니켈, 구리는 주성분원소와 대부분 높은 상관성을 보였으나, 아연과 납은 낮은 상관성을 보였다.

• 열처리공학회지
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• 제13권2호
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• pp.108-114
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• 2000

The effects of heat treatments in Al-Si-Mg alloys on the microstructure and hardness have been investigated by the optical microscope, scanning electron microscope(SEM), and Rockwell hardness tester. The materials of various compositions are melted in a vacuum induction furnace under argon atmosphere. Five different Al alloys are prepared from commercial purity aluminium, magnesium and Al-25Si alloy. Two types of aging treatments are performed: i) Isothermal aging of the specimens at $150^{\circ}C$, $170^{\circ}C$ and $190^{\circ}C$. ii) Pre-aging of the specimens at $60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$, and followed by final-aging at $170^{\circ}C$ and $190^{\circ}C$. After the heat treatments, Rockwell hardness are measured with all the specimens.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.104.2-104.2
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• 2012

미국, 중국, 일본, 인도 등과 같은 세계 여러 국가들이 달 및 화성 탐사를 수행하고 있는 현시점에서 우리나라도 2025년에 달 탐사를 계획하고 있다. 인간에게 있어서 우주공간은 고에너지 환경의 영향을 많이 받는 곳이다. 향후 달, 화성과 같은 다른 행성으로의 이주를 생각하고 있는 현 시점에서 우리는 고에너지우주방사선 환경의 영향을 고려해야 한다. 지구에서의 인간은 지구 자기장과 대기에 의해 고에너지 우주선 환경으로부터의 영향을 덜 받는다. 그러나 달과 화성의 경우는 다르다. 달의 대기는 거의 없고 자기장도 무시할 정도로 매우 작으며, 화성 또한 자기장이 거의 없으며 대기 또한 얇아서 Galactic Cosmic Ray (GCR)나 Solar Energetic Proton (SEP) 등으로부터 인간은 많은 영향을 받을 수 있다. 이러한 위험으로부터 인간이 보호받을 수 있는 곳은 달과 화성의 지표 아래나 동굴이라고 볼 수 있다. 그래서 달 및 화성의 표면과 지하 영역에 대한 고에너지 우주선 환경의 깊이에 따른 영향을 분석하여 어느 정도로 두터운 천장을 가진 동굴이어야 우주인들이 상주하는 지하공간을 지구표면에서의 방사선 환경과 같은 수준으로 유지할 수 있는지를 추정해 보려고 한다. 달 표면 토양의 화학적 구성성분은 Maria와 Highlands로 구분되어 약간의 차이가 있다. 달의 Maria 토양은 $SiO_2$ - 45.4%, $Al_2O_3$ - 14.9%, CaO - 11.8%, FeO - 14.1%, MgO - 9.2%, $TiO_2$ - 3.9%, $Na_2O$ - 0.6%이고 Highlands의 토양은 $SiO_2$ - 45.5%, $Al_2O_3$ - 24.0%, CaO - 15.9%, FeO - 5.9%, MgO - 7.5%, $TiO_2$ - 0.6%, $Na_2O$ - 0.6%의 화학적인 구성비를 가진다. 또한 화성표면은 $SiO_2$ - 43.9%, $Al_2O_3$ - 8.1%, CaO - 6.0%, FeO - 18.1%, MgO - 7.1%, $Na_2O$ - 1.4%의 토양의 화학적인 구성비를 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 구성비를 가지고 있는 달과 화성 표면에 대한 우주방사선의 영향을 분석하기 위해서 GEANT4를 사용하여 수행한 전산 모사의 결과를 발표할 것이다.

• 환경위생공학
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• 제6권1호
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• pp.47-62
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• 1991

Yellow Sand Phenomena was observed from April 8 th to 10 th in 1990. During this period particle was collected to investigate the chacteristics of chemical composition of particulate by High Volume Air Sampler and Andersen Air Sa~npler in Seoul. During this period the particle concentration was 350 yg/$m^3$ and the anions, cations, and metal concentrations were increased and the orders of these were $S0_4\;^{-2}>N0_3\;^->Cl^->F^-, Na^+>Ca^{+2}>NH_4\;^+>Mg^{2+}>K^+$, and Fe>Al>Si>Zn>Pb respectively. The principal source of Yellow Sand were identified soil and sea salt. Mn used by the trace element of soil, the persentage of contribution from soil was calculated to be about 81.3% for the particle increased by Yellow Sand Phenomena. Also the principal chemical compounds of particle were estimate metals(Fe, Al, Si, Zn) oxides, $CaSO_4, NaSO_4, MgSO_4, NaC1, MgCl_2$ and $(NH_4)_2SO_4$.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.177-193
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• 2009

삼광광상은 선캠브리아기 경기육괴의 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 8개의 괴상맥으로 구성된 중열수 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 두시기의 석영+방해석시기(광화I시기)와 방해석시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화, 및 점토화작용등이 관찰되며 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹니석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.45${\sim}$0.50(0.48$\pm$0.02)이며 백운모-펜자이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.74${\sim}$0.81(0.77$\pm$0.03)이고 대부분 브런스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg)의 다이어그램은 변질시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로써 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7로서 삼광광상의 녹니석은 iron-rich 녹니석으로 비교적 고온 (T>450$^{\circ}C$에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$ 및 ${\alpha}Mg^{2+}$는 각각 ${\alpha}Na^+$=0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), ${\alpha}K^+$=0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), ${\alpha}Ca^{2+}$=2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), ${\alpha}Mg^{2+}$=1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$)이며 열수용액의 pH는 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)로서 모암변질시 열수용액는 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn 및 Lu 등이며 특히 대부분의 광상에서 Ag, As, Zn, Sc, Sb, S,$CO_2$ 등의 원소가 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.421-428
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• 1996

망간단괴내에 자생하는 필립사이트는 단괴의 핵을 이루는 풍화된 화산암편과 고화된 해저퇴적물 또는 단괴를 이루는 망간광물들의 층간에서 산출된다. 이 광물은 주로 화산성 유리질 석기들의 가상조직을 보이고 있으며, 연한 노란색을 갖는 등립질의 판상으로 산출된다. 필립사이트 입자들은 자형의 삼각능, 사각기둥 또는 도변상을 가지며 크기는 길이 $2{\sim}20{\mu}m$, 두께 $2{\sim}5{\mu}m$정도이다. 이 광물의 화학조성은 $({Ca_{0.1}Mg_{0.3}Na_{1.1}K_{1.5}})_3{(Fe_{0.3}Al_{4.2}Si_{11.8})O_{32}{\cdot}10H_2O}$이며, $Si/(Al+Fe^{+3})=2.37-2.78$, Na/K=0.59-0.81 로서 Si와 알카리의 함량이 아주 높다. 결정구조는 단사정계($P2_l/m$) 속하며 $a=10.005{\AA}$, $b=14.129{\AA}$, $c=8.686{\AA}$, ${\beta}=124.35^{\circ}$ 이고 $V=1013.6{\AA}^3$ 이다. 심해저 환경으로 보아 망간단괴에서 산출되는 필립사이트는 보통 $10^{\circ}C$ 이하의 온도, 0.7 kb 정도의 압력, pH 8 정도의 조건에서 자생하는 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.713-726
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• 2007

대봉광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상편마암 또는 화강편마암내에 발달된 단층($N10{\sim}20^{\circ}W,\;40{\sim}60^{\circ}SW$)을 따라 충진한 중열수 함금-은 괴상 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 괴상 백색 석영맥(광화I시기)과 투명 석영맥(광화II시기)으로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화 및 점토화작용 등이 관찰되며, 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서, 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며, 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹염석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 $0.36{\sim}0.59(0.51{\pm}0.10)$이며, 백운모-페차이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 $0.66{\sim}0.73(0.70{\pm}0.02)$이고 대부분 브룬스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}-Fe/(Fe+Mg)$의 다이어그램은 변질 시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로서 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH){_6}:0.00964{\sim}0.0291,\;a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH){_6}:9.99E-07{\sim}1.87E-05,\;a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH){_6}:5.61E-07{\sim}1.79E-05$로서 대봉광상의 녹니석은 철이 풍부한 녹니석으로 비교적 고온($T>450^{\circ}C$)에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 $log\;{\alpha}K^+/{\alpha}H^+,\;log\;{\alpha}Na^+/{\alpha}H^+,\;log\;{\alpha}Ca^{2+}/{\alpha}^2H^+$ 값은 각각 $4.6(400^{\circ}C),\;4.1(350^{\circ}C),\;4.0(400^{\circ}C),\;4.2(350^{\circ}C),\;1.8(400^{\circ}C),\;4.5(350^{\circ}C)$이고 pH는 각각 $5.4{\sim}6.5(400^{\circ}C),\;5.1{\sim}5.5(350^{\circ}C)$로서 모암변질시 열수용액은 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $K_2O,\;P_2O_5,\;Na2O$, Ba, Sr Cr, Sc, V, Pb, Zn, Be, Ag, As, Ta, Sb이며 특히 Sr, V, Pb, Zn, As, Sb등의 원소는 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

• 소성∙가공
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• 제27권6호
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• pp.339-346
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• 2018

This study investigated the microstructure and wear properties of extruded hyper-eutectic Al-Si (15wt.%) alloy in an engine oil environment. The wear mechanism of the material was also analyzed and compared to conventional gray cast iron. In microstructural observation results of Al-15wt.%Si alloy, primary Si phase ($45.3{\mu}m$) and eutectic Si phase ($3.1{\mu}m$) were found in the matrix, and the precipitations of $Mg_2Si({\beta}^{\prime})$, $Al_2Cu({\theta}^{\prime})$ and $Al_6(Mn,Fe)$ were also detected. In the case of gray cast iron, ferrite and pearlite were observed. It was also observed that flake graphite ($20-130{\mu}m$) were randomly distributed. Wear rates were lower in the Al-Si alloy as compared to those of gray cast iron in all load conditions, confirming the outstanding wear resistance of Al-15wt.%Si alloy in engine oil environment. In the $4kg_f$ condition, the wear rate of gray cast iron was $6.0{\times}10^{-5}$ and that of Al-Si measured $0.8{\times}10^{-5}$. The microstructures after wear of the two materials were analyzed using scanning electron microscope (SEM) and electron backscatter diffraction (EBSD). The primary Si and eutectic Si of Al-Si alloy effectively mitigated the abrasive wear, and the Al matrix effectively endured to accept a significant amount of plastic deformation caused by wear.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.232-236
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• 2008

최근 실리콘 원료의 부족에 따른 가격상승으로 인하여 99.9999% 이상의 순도를 지닌 폴리 실리콘을 더 저렴하게 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 순도 99%의 금속급 실리콘(MG-Si)을 원료로 산처리와 일방향 응고를 통해 고순도로 정제하는 연구를 수행하였다. MG-Si 럼프를 플레너터리 밀로 분쇄한 후 HCl/$HNO_3$/HF 산 수용액에서 처리하였다. 그 결과 Al, Fe, Ca, Mn 등과 같은 금속 불순물들의 실리콘 내 함량이 크게 감소하면서 실리콘의 순도는 99.995%까지 향상되었다. 정제된 실리콘 분말을 성형한 후 HEM로를 이용하여 용융시킨 뒤, 일방향 응고를 통하여 잉곳을 제조하였다. 성장시킨 다결정 실리콘 잉곳은 $0.3{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항과 $3.8{\mu}{\cdot}sec$의 열 운반자 소멸시간(minority carrier life time)을 나타내었다.