• Composites Research
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• v.22 no.3
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• pp.82-88
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• 2009

The effect of open and filled holes on the strength behavior of carbon fiber reinforced polymeric (CFRP) composites was investigated. The strength was measured at room temperature dry, cold temperature dry, $-55^{\circ}C$, and elevated temperature wet, $108.3^{\circ}C$ on several different laminate configurations. Based on the experimental data presented, it is shown that the filled hole tensile strength is larger than that of open hole by reducing damage around the hole due to the constraint imposed by the fastener. The tensile strength at cold temperature dry, $-55^{\circ}C$ is increased with the brittleness by the thermal expansion coefficient of fiber and matrix. The compressive strength at elevated temperature wet, $108.3^{\circ}C$ is decreased by the cause of interfacial deterioration between fiber and matrix with moisture absorption.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.12 no.4
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• pp.111-120
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• 2010

This study evaluated strength properties of recycled asphalt concretes using warm-mix technology. Granite with maximum size of 13mm and penetration grade of 80-100 virgin binder were used for mixing in recycled mixtures. Mix design was performed using 20% and 30% RAP(coarse : fine= 6 : 4) contents. GPC, penetration, absolute viscosity and kinematic viscosity were measured for determining ratio of two warm-mix additives (Evotherm and Sasobit). Low-density polyethylene(LD) used as asphalt modifier for improving stiffness of recycled WMA mixtures in this study. Therefore, a total of 11 mixtures were prepared in this study; 8 warm-mix recycled mixtures(2 RAP contents${\times}$2 warm-mix additives${\times}$2 modifiers), 2 hot-mix recycled mixtures and 1 HMA virgin mixture(control). Deformation strength, indirect tensile strength, moisture sensitivity, permanent deformation by wheel tracking tests were measured out for evaluating fundamental properties of recycled asphalt concretes using warm-mix technology.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.72-72
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• 2009

전자부품의 내부접속 및 파워반도체의 다이본딩과 같은 1차실장에는 고온환경에서의 사용과 2차실장에서의 재용융방지를 위해 높은 액상선온도 및 고상선온도를 필요로 하여, Pb-5wt%Sn, Pb-2.5wt%Ag로 대표되는 납성분 85%이상의 고온솔더가 널리 사용되고 있다. 생태계와 인체에 대한 납의 유해성이 보고된 이래, 무연솔더에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으나, Sn-Ag-Cu계로 대표되는 Sn계 합금으로 대체 중인 중온용 솔더와는 달리, 고온용 솔더에 대해서는 대체합금에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 대체재의 부재로 인해 기존의 납을 다량함유한 솔더로 1차실장이 지속됨으로서, 2차실장의 무연화에도 불구하고 전자부품 및 기기의 재활용에 큰 어려움을 겪고 있다. 지금까지 고온용 무연솔더로서는 융점에 근거해 Au-(Sn, Ge, Si)계, Bi-Ag계, Zn-(Al, Sn)계의 극히 제한된 합금계만이 보고되어 왔다. Au계 솔더는 현재 플럭스를 사용하지 않는 광학, 디스플레이 분야 등 고부가가치 공정에 사용되고 있으나, 합금가격이 매우 비싸며 가공성이 나빠 대체재료로서는 적합하지 않다. Bi-Ag계 솔더 또한 취성합금으로 와이어 및 박판으로 가공하는데 어려움이 크며, 솔더로서 중요한 특성중 하나인 전기전도도 및 열전도도가 나쁜 편이다. 이에 비해, Zn계 합금은 비교적 낮은 합금가격, 적절한 가공성과 뛰어난 인장강도, 우수한 전기전도도 및 열전도도를 지녀, 고온용솔더 대체재료의 유력한 후보로 생각된다.이전 연구에서, 필자의 연구그룹은 Zn-Sn계 합금을 고온용 무연솔더로서 제안한 바 있다. Zn-Sn계 합금은 충분히 높은 융점과 함께, 금속간화합물이 없는 미세조직, 우수한 기계적 특성, 높은 전기전도도 및 열전도도 등의 장점을 나타내었다. 본 연구에서는 기초합금특성상 고온솔더로서 다양한 장점을 지닌 Zn-30wt%Sn합금을 고온용 솔더의 대표적인 적용의 하나인 다이본딩에 적용하여, 접합부의 강도 및 미세조직, 열피로 신뢰성에 대해 분석을 함으로서 실제 공정에의 적용가능성에 대해 검토하였다. Zn-30wt%Sn을 이용해 Au/TiN(Titanium nitride) 코팅한 Si다이를 AlN-DBC(aluminum nitride-direct bonded copper)기판에 접합한 결과, 양측에 완전히 젖은 기공이 없는 양호한 다이접합부를 얻었으며, 솔더내부에는 금속간화합물을 형성하지 않았다. Si다이와의 계면에는 TiN만이 존재하였으며, Cu와의 계면에는 Cu로부터 $Cu_5Zn_8,\;CuZn_5$의 반응층을 형성하였다. 온도사이클시험을 통한 열피로특성평가에서, Zn-30wt%Sn를 이용한 다이접합부는 1500사이클 지점에서 Cu와 Cu-Zn금속간화합물의 사이에서 피로균열이 형성되며, 접합강도가 크게 감소하였다. 열피로특성 향상을 위해 Cu표면에 TiN코팅을 하여 Zn-30wt%Sn 솔더로 다이접합한 결과, Si다이와 기판 양측에 TiN만으로 구성된 계면을 형성하였으며, TEM관찰을 통해 Zn-30wt%Sn과 극히 미세한 접합계면이 형성하고 있음을 확인하였다. Zn-wt%30Sn솔더와 TiN층의 병용으로 2000사이클까지 미세조직의 변화 및 강도저하가 없는 극히 안정된 고신뢰성의 다이접합부를 얻을 수가 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.46-46
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• 2003

고크롬강은 산업용 발전설비의 효율적인 열교환을 위해 수천개의 튜브로 구성된 보일러에 적용되고 있다. 이러한 보일러 튜브는 고온에 노출되어 있으며, 튜브 내면에는 고온의 증기가 고압으로 존재하고 있다. 따라서 보일러 튜브는 장기간 고온의 환경에서 사용되기 때문에 고온강도와 고온내산화 및 내부식 특성이 요구된다. 보일러 튜브의 열화는 이세조직 변화에 따른 고온강도의 저하를 재료내부의 열화와 고온산화 및 부식 등 외부환경에 의 한 열화로 크게 두 가지로 대별된다. 이러한 보일러 튜브의 수명평가는 튜브의 수명을 미리 예측하여 적절한 시점에 교체함으로서 운전 중 손상에 따른 발전정지 등을 방지하여 막대한 비용을 절감할 수 있기 때문에 현장에서는 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 보일러 튜브의 여러 가지 수명평가 방법 중 현재 산업용 발전설비의 보일러에 적용되고 있는 X-20 고크롬강의 고온산화 거동을 조사하여 향후 보일러 튜브의 수명평가 방법 중 산화스케일을 이용한 방법에 활용하는데 있어 기초 자료로 이용하고자 한다.

• Resources Recycling
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• v.8 no.4
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• pp.30-38
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• 1999

High 1emperiltur.e propeitles o i cold bonded pellet based on lroll beanng dusts wele invesligaled prim to using as a burden m blasl furnaces, Major conclusions ould be summarized Io llows: the cold bonded pellet needed to bc produced by the characteristic criterion on high lempemhIre prapcrttes as well as a compressive sncnglh. Basicity of cold bonded pellel shruld be linted to be appoxiiniltely 1.7 in order to maintain appropriate softcn~nga nd rnelt~ngp ropcrlies. On thc other hand. basiciq greater than 2.6 showed exce\ulcornersive puessure drop due to powder gelleratlon. Potcntialil], of blast fi~rnaccs lag as binding malerial in m a h g cold ba~~deprel llels !\.us also certified in viewpoinls of high temperature properly.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11a
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• pp.240-243
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• 2004

현재 국내에서 개발중인 고온초전도 케이블은 폴리프로필렌의 반 합성지인 LPP(laminated polypropylene paper)를 절연재료로 사용한 저온절연방식을 채택하였다. LPP는 타 절연지에 비해 절연파괴 강도가 우수하며 유전손실도 낮아 고온초전도 케이블의 절연재료로써 가장 유력시되고 있지만, 기존 유입케이블(oil-field cable)의 절연재료로 널리 사용되어온 크라프트지에 비해 6-8배 정도의 높은 가격에 유통되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 고온초전도 케이블의 경제성 확보를 위하여 LPP와 크라프트지를 혼합한 복합 절연재료를 제안하였으며, 각각의 절연특성 시험을 통해 경제성과 전기적 절연강도를 만족하는 두 절연지의 혼합비율을 결정하고 그에 따라 22.9kV급 고온초전도 케이블의 복합절연 설계를 하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.44 no.3
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• pp.59-69
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• 2024

The tensile properties of the single crystal superalloy CMSX-4 were examined at various temperatures. In the heat-treated state, some portion of the eutectic γ-γ' remained, and a uniform cuboidal γ' particles existed across the entire material. The yield strength and tensile strength reached highest at 750℃ and decreased with raising testing temperature. The elongation was lowest at 650℃ due t℃oncentrated deformation near the fracture area. However, the elongation increased at higher temperatures due to uniform deformation throughout the entire specimen. Fracture surface analysis tested at 850℃ and 950℃ revealed that cracks originated from casting defects. TEM observations conducted after the tensile test indicated that the primary deformation mechanism at room temperature involved dislocation shearing within the γ' phase. However, the increased strength both at 750℃ where stacking faults generated and at 650℃ was caused by the increased resistance of γ' phase to dislocation. The strength decreased because the movement of dislocations became easier due to the thermal activation process at and above 850℃.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.4
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• pp.258-265
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• 2001

Compression and bending test have been conducted to evaluate the mechanical performance of CFRC at several different temperature up to $2000^{\circ}C$ . Tools and several grips for the test at high temperature were designed to obtain mechanical properties of CFRP. A major cause of increasing strength according to increasing the density and the temperature were analyzed. SEM method was utilized to find out the damage and the fracture mechanism. The new simple equation for the L(span length)/h(beam height) of specimens and for the failure criterion on the 4 point bending were proposed.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.20 no.5
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• pp.583-592
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• 2008

Recently, the effects of high temperature on compressive strength, elastic modulus and strain at peak stress of high strength concrete were experimentally investigated. The present study is aimed to study the effect of elevated temperatures ranging from 20 to 700 on the material mechanical properties of high strength concrete of 40, 60, 80 MPa grade. In this study, the types of test were the stressed test and stressed residual test that the specimens are subjected to a 25% of ultimate compressive strength at room temperature and sustained during heating and when target temperature is reached, the specimens are loaded to failure. And another specimens are loaded to failure after 24 hour cooling time. Tests were conducted at various temperatures ($20{\sim}700^{\circ}C$) for concretes made with W/B ratios 46%, 32% and 25%. Test results showed that the relative values of compressive strength and elastic modulus decreased with increasing compressive strength grade of specimen and the axial strain at peak stress were influenced by the load before heating. Thermal strain of concrete at high temperature was affected by the preload level as well as the compressive strength. Finally, model equation for compressive strength and elastic modulus of heated high strength concrete proposed by result of this study.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.46.2-46.2
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• 2010

최근 수송기기 및 전자부품산업에서의 성능향상 요구에 따라 경량고강도 비철금속재료의 수요가 증대되고 있다. 특히, 세계적으로 에너지 절약 및 환경 공해 규제가 대폭 강화됨에 따라 자동차, 항공기 등 수송기기의 소재경량화 소재로 낮은 밀도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘 합금이 각광을 받고 있다. 그러나 Mg합금은 알루미늄 합금과는 달리 보호성 산화피막이 형성되지 않아 내식성 및 고온강도가 매우 취약하다. 이를 보안하기 위해서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn과 입자 미세화로 인한 항복강도를 증가시키는 Mn의 3원계 합금에 고온에서 안정한 Mg2Sn상이 형성되는 Sn을 첨가하여 시효처리에 따른 기계적 특성과 미세조직을 관찰하였다. 실험 이전에 Pandat Program에 의한 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Mn 및 Mg-Zn-Mn-Sn의 상태도 계산 및 MgZn와 Mg2Sn 석출분율을 예측하였다. 열역학 계산을 통해 도출된 석출온도를 통해 Mg-Zn-Mn 및 Mg-Zn-Mn-Sn 합금의 열처리에 따른 경도 및 미세구조를 관찰하였다. 또한, 기계적 특성을 평가하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 실시하였고 XRD, SEM을 이용하여 석출상을 분석하였다.