• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.88.2-88.2
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• 2012

활성 물질의 원활한 확산을 위한 경사형 마이크로 기공과 넓은 반응 면적을 제공하는 나노 기공을 동시에 가지는 하이브리드 다공성 구리의 전기화학적 합성법이 보고된 이후, 이를 기능성 전기화학 장치에 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 구리는 일반적으로 전기화학적 비활성 물질이기 때문에 전극 활물질로서 직접 활용되는 것은 극히 제한적이다. 또한, 전해 도금에 의하여 합성되므로 비전도성 기재 위에 형성이 불가능하여, 비전도성 기재가 기본이 되는 장치에 적용하는 것 역시 어렵다. 본 연구에서는 전해 도금법을 기본으로 하여 마이크로-나노 하이브리드 다공성 구조를 가지는 니켈을 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성하였다. 전도성 기재 위에 제조된 니켈의 구조는 전반적으로 기존의 다공성 구리와 거의 유사하였으나 마이크로 기공의 밀도와 수지상의 형태에 있어 차이점을 보였다. 비전도성 기재 위에 형성된 니켈의 경우에는 중간 열처리 과정으로 인해 나노 수지상 구조의 다소간의 뭉침이 발견될 뿐 전도성 기재 위에 형성된 니켈과 구조가 동일하였다. 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성된 니켈 다공성 구조를 기본을 하여 각각 전기화학적 캐패시터용 전극과 연료전지용 전극을 제작하였고, 기본적인 전기화학 특성을 파악하여 니켈 다공성 구조의 응용 가능성을 타진하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1998.11a
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• pp.47-52
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• 1998

최근에 세라믹-금속 접합, 열차폐코팅(Thermal Barrier Coating), 마모저항코팅등 이종재료접합의 이용이 급증하고 있다. 열차폐코팅의 경우, 고온환경쪽에 세라믹을 배치하여 내열성을 부여하고, 냉각환경쪽은 금속재료를 사용하여 열전도성과 기계적 강도를 부여한다. 이 때 두 재료의 경계부에서는 열적, 기계적 특성 차이로 인하여 제조과정이나 사용중에 열적, 기계적 부하에 의하여 내부잔류응력이 생기게 되며, 이는 재료의 강도, 파괴특성에 많은 영향을 미치기 때문에 잔류응력의 감소기술이 중요시되고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.125-125
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• 2011

티타늄 화합물은 뛰어난 물리적 특성과 인체 무해성을 가지고 있어 생체, 내식 및 내마모 재료 등에 널리 응용되고 있으며, 금(gold)색의 색상 구현을 통해 미적 기능성 향상을 위한 표면처리 분야에도 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 아크 방전법을 이용해 밀착력이 우수한 다층 TiN 박막을 제조하고 미세조직 변화에 따른 특성을 알아보고자 한다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.1
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• pp.70-78
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• 1997

3Y-TZP/SUS316 Functionally Graded Material (FGM) was fabricated by slip casting method. Alumina mold was used to overcome problems of gypsum mold in slip casting process, and the optimal dispersion con-ditions of 3Y-TZP/SUS316 binary slurries was determined using electrokinetic sonic amplitude and a viscometer, and observing sedimentation behavior. The properties of the specimens casted by gypsum mold and alumina mold were compared in terms of changes in shrinkage rate, drying and sintering conditions, and microstructure. It was found that the specimens obtaine from the alumina mold showed a clean surface, easier thickness control of each layer, and higher productivity. Especially, no degradation was observed in the SUS316 prepared using alumina mold. Thus it is desirable to use porous alumina mold rather than gyp-sum mold for the slip casting of 3Y-TZP/SUS316-FGM.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.31 no.3
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• pp.127-132
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• 2018

In this paper, a scheme for the evaluation of variability in the eigen-modes of functionally graded material(FGM) beams is proposed within the framework of perturbation-based stochastic analysis. As a random parameter, the spatially varying elastic modulus of FGM along the axial direction at the mid-surface of the beam is chosen, and the thru-thickness variation of the elastic modulus is assumed to follow the original form of exponential variation. In deriving the formulation, the first order Taylor expansion on the eigen-modes is employed. As an example, a simply supported FGM beam having symmetric elastic modulus with respect to the mid-surface is chosen. Monte Carlo analysis is also performed to check if the proposed scheme gives reasonable outcomes. From the analyses it is found that the two schemes give almost identical results of the mean and standard deviation of eigen-modes. With the propose scheme, the standard deviation shape of respective eigen-modes can be evaluated easily. The deviated mode shape is found to have one more zero-slope points than the mother modes shapes, irrespective of order of modes. The amount of deviation from the mean is found to have larger values for the higher modes than the lower modes.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.37-37
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• 2003

탄소-탄소 복합체는 가벼우면서 고온에서도 강도의 저하가 적은 특성을 가지고 있어 터빈 블레이드 소재, 우주왕복선의 내열타일 등 광범위 한 고온재료로 응용이 이루어지고 있거나 기대되는 소재이다. 그러나 고온 산화분위기에서 쉽게 산화되는 단점이 있어 이러 한 산화특성을 향상시키는 방법으로 SiC, Si$_3$N$_4$ 등 내산화 저항성이 우수한 재료를 탄소-탄소 복합체 위에 코팅하는 연구가 행해지고 있다. 하지만 이들 코팅층과 탄소-탄소 복합체간의 열팽창계수 차이에 의한 열응력 발생으로 코팅층에 균열이 발생한다. 따라서 탄소-탄소 복합체와 코팅층간의 열응력을 최소화하여 균열 발생을 억제하기 위해 기능경사재료 (Functionally Graded Material, FGM)를 중간층으로 도입하는 방법이 최근 활발히 연구되고 있다. FGM 중간충의 형성방법 중 화학기상증착법 (CVD)은 증착물의 조성이나 미세구조 조절이 용이한 방법으로 알려져 있어 최근 CVD법에 의한 FGM층의 형성에 많은 연구가 진행되고 있지만, 지금까지 CVD법을 이용한C/SiC FGM 중간충의 형성 연구결과에서는 모든 조성비의 C/SiC층의 증착과 치밀한 구조를 지닌 증착층을 얻기가 어려워 체계적인 연구의 진행이 어려웠다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.2 no.3
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• pp.41-48
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• 1998

This study was aimed at development of fabrication process of functionally graded materials(FGM), consisting of metal and ceramic by thermal spraying method. NiCrAIY/$Al_2O_3$ FGM were made by using plasma spraying onto the SS400 carbon steel substrate. And mechanical properties such as microhardness, thermal shock resistance and adhesive strength of the coating layer were investigated. Adhesive strength was evaluated by acoustic emission method. It was resulted that NiCrAIY/$Al_2O_3$ FGM made by thermal spraying method showed excellent thermal shock resistance and adhesive strength compared to the other lamellar structures of sprayed coatings and that AE is useful tool to evaluate the defect of thermal sprayed coating layer.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.485-490
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• 2009

강원도의 약 89%가 산지로 되어 있기 때문에 강원지역 주민의 거주지는 대부분 홍수 피해를 강하게 받는 계곡이나 하천변에 잡고 있으며 매년 반복되는 홍수의 피해 위험이 높다. 따라서 홍수 시 생활공간을 보호하기 위한 제방의 안전성을 확보하는 것은 강원도의 하천관리에서 가장 중요한 점이다. 호안공법은 일반적으로 하천의 생태계나 경관적인 측면에서 부정적인 경우가 많은 인공시설물이기 때문에 최근에는 자연과 어울리는 친자연형 호안공법을 추구한다. 본 연구는 강원도 내 1개 국가하천 6개 지점, 214개 지방하천 2,760개 지점에 대한 하천 호안공법의 종류, 식생상태, 하천특성, 호안파괴 특성 등을 조사하고 하천호안공법 적용 하천특성과 호안공법, 식생 등의 관계를 분석하여 강원도형 호안공법 개발의 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 강원도에 설치된 호안공법은 망태형, 붙임형, 블록형, 쌓기형, 옹벽형으로 구분할 수 있으며, 영동지역은 망태형 25%, 옹벽형 20.1.%, 블록형 18.3%를 차지하고 있으나 영서지역 하천은 쌓기형 32.9%, 망태형 19.2%, 옹벽형 16.6%를 나타내고 있다. 두 지역에서 옹벽이 16%이상을 차지하는 것은 하천경사가 급하고 만곡 수충부가 많아 홍수 시 구조적인 안정성이 큰 옹벽을 통한 호안보호에 따른 것으로 판단된다. 옹벽을 제외하면 하천평면이 호안공법 선택에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 보이며 오히려 하천경사나 하천재료 특성이 반영된 것으로 판단된다. 호안파괴의 원인은 홍수 시 하상의 세굴이다. 그러나 옹벽호안은 국부적인 하상세굴에도 콘크리트 구조특성으로 쉽게 파괴되지는 않는 것으로 판단된다. 보 하류지점에 설치된 돌망태 호안은 하상저하와 보에 의한 유향변동으로 발생된 강한 수충현상에 의해 파괴되는 것으로 조사되었다. 호안의 식생 활착은 블록형, 망태형, 쌓기형 호안의 순으로 양호한 것으로 나타났다. 망태형이나 쌓기형 호안은 영동지역보다는 영서지역에서 높은 식생 피복도를 나타냈으며, 이는 하천의 경사와 호안의 침수빈도와 관계가 큰 것으로 판단된다. 식생블록형 호안은 지역 구분 없이 식생피복도가 높고 하천경사나 재료특성에도 불구하고 강원도의 하천호안공법으로 우수한 기능을 한다. 시급히 식생을 도입하고자 하는 경우 식생블록형 호안이 추천되며 호안공의 안정성과 식생의 다양성 측면에서는 망태형 호안공법이 추천된다.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.47 no.1
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• pp.13-20
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• 2009

This work presents functionally graded coatings (FGC) of hydroxyapatite (HA) and metallic powders on Ti-6Al-4V implants using plasma spray coating method. HA has been the most frequently used coating material due to its excellent compatibility with human bones. However, because of the abrupt changes in thermomechanical properties between HA and the metallic implant across an interface, and residual stress induced on cooling from coating temperture to room temperature, debonding at the interface occurs in use sometimes. In this work, FGC of HA and Ti or Ti-alloy powders is made to mitigate the abrupt property changes at the interface and the effect of FGC on residual stress release is investigated by evaluating the mechanical bond strength between the implant and the HA coating layers. Thermal annealing is done after coating in order to crystallize the HA coating layer which tends to have amorphous structure during thermal spray coating. The effects of types and compositional ratio of metallic powders in FGC and annealing conditions on the bond strength are also evaluated by strength tests and the microstructure analysis of coating layers and interfaces. Finally, biocompatibility of the coating layers are tested under ISO 10993-5.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.11 no.3
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• pp.115-119
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• 2001

Hydroxyapatite-yttria stabilized zirconia bioceramics containing fine zirconia particles were prepared as 3-layered functionally graded materials (FGMs) using a spark plasma sintering (SPS) and hot pressing (HP) apparatuses. The pretreatment of the raw hydroxyapatite promoted the sinterability of hydroxyapatite. The maximum density of pretreated FGM composites could be obtained at lower temperature than that for he untreated FGM samples. No decomposition from hydroxyapatite to three calcium phosphate (TCP) was observed in FGMs of HAp-$ZrO_2$ sintered below $1200^{\circ}C$ for 8 min under 10 MPa by SPS. However, the transformation of the tetragonal zirconia to the cubic modification had occurred in FGMs at this temperature. The presence of zirconia i.e. stress induced transformation of zirconia may be expected to enhance the mechanical properties of HAp-$ZrO_2$ FGM. The SPS is concluded as a better method to fabricated the FGM with dense and high strength compared with HP process.