• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.306-314
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• 2006

Instrumented indentation technique is a new way to evaluate nondestructive such mechanical properties as flow properties, residual stress and fracture toughness by analyzing indentation load-depth curves. This study evaluated quantitatively the flow properties of steels and residual stress of weldments. First, flow properties can be evaluated by defining a representative stress and strain from analysis of deformation behavior beneath the rigid spherical indenter and the parameters obtained from instrumented indentation tests. For estimating residual stress, the deviatoric-stress part of the residual stress affects the indentation load-depth curve, so that by analyzing the difference between the residual-stress-induced indentation curve and residual-stress-free curve, the quantitative residual stress of the target region can be evaluated. The algorithm for flow property evaluation was verified by comparison with uniaxial tensile test and the residual stress evaluation model was compared to mechanical cutting and ED-XRD results.

• Composites Research
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• v.31 no.4
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• pp.122-127
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• 2018

Sandwich composites of carbon fiber reinforced plastic(CFRP) and polymer foam will be used to automobile and aerospace industry according to increasing importance of light weight. In this study, mechanical and heat resistance properties of sandwich composites were compared with type of polymer foam (polyethylene terephthalate(PET), polyvinylchloride(PVC), epoxy and polyurethane). All types of polymer foams were degraded to 30, 60, 120, 180 minutes in $180^{\circ}C$. After heat degradation, the polymer foams were observed using optical microscope and compressive test was performed using universal testing machine(UTM). Epoxy foam had the highest compressive property to 2.6 MPa and after thermal degradation, the mechanical property and structure of foam were less changed than others. Epoxy foam had better mechanical properties than other polymer foams under high temperature. Because the epoxy foam was post cured under high temperature. As the results, Epoxy foam was optimal materials to apply to structures that thermal energy was loaded constantly.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.113-113
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• 2017

최근 많은 산업의 발전으로 인해 환경오염을 유발시키는 폐수가 다량으로 배출되고 있으며, 이러한 폐수 속에는 유기용매, 고분자 물질 및 각종 염 등의 난분해성 물질들이 다량으로 함유되어 있다. 이런 물질들을 분해시키기 위해 물리적, 생물학적 수처리 방법이 많이 이용되고 있지만 이 방법들은 각각 운전비용과 처리비용이 고가인 단점이 있다. 따라서 비용과 효율 측면에서 효과적인 폐수처리를 위해서 전기화학적 폐수처리 방법이 많이 사용되고 있다. 물리적, 생물학적 처리 방법에 비해 비용이 적게 들고, 처리 후 잔류물이 남지 않으며, 독성을 띄는 산화제의 첨가 없이도 높은 폐수처리 능력을 보이기 때문에 친환경적이므로, 전기화학적 폐수산화 처리에 사용되는 불용성 전극에 대한 연구가 많이 진행되어져 오고 있다. 그 중 BDD(Boron-doped diamond) 전극은 표면에서 강력한 산화제인 수산화 라디칼의 높은 발생량으로 인해 뛰어난 폐수처리 능력을 보이므로 불용성 전극 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 기존에 BDD 전극의 기판 모재로 이용되던 Si, W, Pb등은 모두 기계적 강도, 폐수처리 능력 및 독성 문제로 인해 한계가 있었고, 특히 Nb기판 위에 형성시킨 BDD 전극은 뛰어난 폐수처리 능력에도 불구하고 비싼 모재 원가로 인해 상용화가 힘든 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 높은 기계적 강도와 전기화학적 안정성을 가진 Ti 기판을 사용한 BDD 전극에 대한 연구가 보고되고 있다. 그러나 BDD와 Ti 간의 lattice mismatch, BDD층 형성을 위한 고온 공정시 탄소의 확산으로 인한 기판 표면에서의 TiC층 형성으로 인해 접착력이 감소하여 박리가 생기는 문제점이 있다. BDD와 Ti의 접착력을 향상시키기 위해 융점이 높고, 전기전도성이 우수한 TiN을 diffusion barrier layer로 삽입하면 탄소 확산에 의한 TiC층의 생성을 억제하여, 내부응력에 기인한 접착력 감소를 방지할 수 있다. 또 하나의 방법으로 Ti 기판의 전처리를 통해 BDD층의 접착력을 향상 시킬 수 있다. Sanding과 etching을 통해 기판 표면의 물리, 화학적인 표면조도를 부여하고, seeding을 통해 diamond 결정 성장에 도움을 주는 seed 입자를 분포시킴으로써, 중간층과 BDD층의 접착력을 향상시키고, BDD 결정핵 성장을 촉진시켜 고품질의 BDD박막 증착이 가능하다. 본 연구에서는 기존 Si, Nb 등의 기판 모재를 Ti로 대체함으로써 제조원가를 절감시키고, TiN 중간층을 삽입하여 접착력을 향상 시킴으로써 기존의 BDD 전극과 동등한 수준의 물성 및 수처리 특성을 가진 BDD전극 제작을 목표로 하였다. $25{\times}25mm$의 Ti 기판위에 TiN 중간층을 DC magnetron sputtering을 이용하여 증착 후, BDD 전극 층을 HFCVD로 증착하였다. 전처리를 진행한 기판과 중간층 및 BDD층의 미세구조를 XRD로 분석하였고, 표면 형상을 SEM으로 확인하였다. BDD전극의 접착력 분석을 통해 TiN 중간층의 최적 조성을 도출하고, 최종적으로 BDD/TiN/Ti 전극의 CV특성과 가폐수의 COD분해능력 및 축산폐수, 선박평형수 등의 실제 폐수 처리 능력을 BDD/Si, BDD/Nb 전극과 비교 검토할 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.157-157
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• 2016

최근 많은 산업의 발전으로 인해 환경오염을 유발시키는 폐수가 다량으로 배출되고 있으며, 이러한 폐수 속에는 유기용매, 고분자 물질 및 각종 염 등의 난분해성 물질들이 다량으로 함유되어 있다. 이런 물질들을 분해시키기 위해 물리적, 생물학적 수처리 방법이 많이 이용되고 있지만 이 방법들은 각각 운전비용과 처리비용이 고가인 단점이 있다. 따라서 비용과 효율 측면에서 효과적인 폐수처리를 위해서 전기화학적 폐수처리 방법이 많이 사용되고 있다. 물리적, 생물학적 처리 방법에 비해 비용이 적게 들고, 처리 후 잔류물이 남지 않으며. 독성을 띄는 산화제의 첨가 없이도 높은 폐수처리 능력을 보이기 때문에 친환경적이므로, 전기화학적 폐수산화 처리에 사용되는 불용성 전극에 대한 연구가 많이 진행되어져 오고 있다. 그 중 BDD(Boron-doped diamond) 전극은 표면에서 강력한 산화제인 수산화 라디칼의 높은 발생량으로 인해 뛰어난 폐수처리 능력을 보이므로 불용성 전극 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 기존에 BDD 전극의 기판 모재로 이용되던 Si, W, Pb등은 모두 기계적 강도. 폐수처리 능력 및 독성 문제로 인해 한계가 있었고, 특히 Nb기판 위에 형성시킨 BDD 전극은 뛰어난 폐수처리 능력에도 불구하고 비싼 모재 원가로 인해 상용화가 힘든 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 높은 기계적 강도와 전기화학적 안정성을 가진 Ti 기판을 사용한 BDD 전극에 대한 연구가 보고되고 있다. 그러나 BDD와 Ti 간의 lattice mismatch, BDD층 형성을 위한 고온 공정 시 탄소의 확산으로 인한 기판 표면에서의 TiC층 형성으로 인해 접착력이 감소하여 박리가 생기는 문제점이 있다. BDD와 Ti의 접착력을 향상시키기 위해 융점이 높고, 전기전도성이 우수한 TiN을 diffusion barrier layer로 삽입하면 탄소 확산에 의한 TiC층의 생성을 억제하여, 내부응력에 기인한 접착력 감소를 방지할 수 있다. 또 하나의 방법으로 Ti 기판의 전처리를 통해 BDD층의 접착력을 향상 시킬 수 있다. Sanding과 etching을 통해 기판 표면의 물리, 화학적인 표면조도를 부여하고, seeding을 통해 diamond 결정 성장에 도움을 주는 seed 입자를 분포시킴으로써, 중간층과 BDD층의 접착력을 향상시키고, BDD 결정핵 성장을 촉진시켜 고품질의 BDD박막 증착이 가능하다. 본 연구에서는 기존 Si, Nb 등의 기판 모재를 Ti로 대체함으로써 제조원가를 절감시키고, TiN 중간층을 삽입하여 접착력을 향상시킴으로써 기존의 BDD 전극과 동등한 수준의 물성 및 수처리 특성을 가진 BDD전극 제작을 목표로 하였다. $25{\times}25mm$의 Ti 기판위에 TiN 중간층을 DC magnetron sputtering을 이용하여 증착 후, BDD 전극 층을 HFCVD로 증착하였다. 전처리를 진행한 기판과 중간층 및 BDD층의 미세구조를 XRD로 분석하였고, 표면 형상을 SEM으로 확인하였다. BDD전극의 접착력 분석을 통해 TiN 중간층의 최적 조성을 도출하고, 최종적으로 BDD/TiN/Ti 전극의 CV특성과 가폐수의 COD분해능력 및 축산폐수, 선박평형수 등의 실제 폐수 처리 능력을 BDD/Si, BDD/Nb 전극과 비교 검토할 것이다.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.10 no.3
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• pp.314-320
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• 2022

The function of reinforcing fibers used in building materials is to maintain resistance to bending loads and to function for cracking caused by drying shrinkage. High-density fiber-cement composites are mainly used for linear plates and are used to increase bending resistance. Therefore, tensile properties, bonding strength with cement hydrate, alkali resistance, and the like are required. Recently, as the non-combustible performance has been strengthened, a function to minimize the occurrence of sparks during high-temperature heating has been added. Therefore, the use of organic fibers is limited. In this study, a study was conducted to replace polypropylene used as reinforcing fiber with hemp fiber with excellent heat resistance. Hemp fibers have excellent heat resistance, good affinity with cement, and excellent alkali resistance. Based on the total volume of polypropylene fibers used in the existing formulation, the non-combustible performance was compared and evaluated by using hemp fibers instead of the polypropylene fibers, and basic physical properties such as flexural strength were tested. As a result of conducting a non-combustibility and physical property test using hemp fibers with a fiber length of 7 mm using 2 % and 3 % by weight, it was found that there is no remaining time of the flame, and the flexural strength can be secured at 95 % level of the existing polypropylene fiber.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.7
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• pp.499-504
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• 2000

Recently there have been many investigations on the synthesis and properties of transition metal trialuminides based on Ti, Zr, V, Nb and Ta for use aircraft structure materials in an elevated environment. The effect of Zr additions on the formation behaviour of Al-Nb alloy was investigated. Al-1.3at.%(Nb+Zr) alloys with different Nb to Zr atomic 1:3, 1:1 and 3:1 were prepared by mechanical alloying(MA). The morphological changes and microstructural evolution of Al-Nb-Zr powders during MA were investigated by SEM, XRD and TEM. The intermetallic compound phase of $Nb_2Al\; and\; Al_3Zr_4$ was identified by X-ray diffraction. The intemetallic compound of $Al_3Zr,\; Al_3Nb$ and $Al_3Zr_4$ were formed by heat treatment for 1 hour at $500^{\circ}C$. The size of intermetallic compounds observed by TEM were approximately below 100nm, when they were heat treated after mechanically alloying for 30 hours.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.9 no.4
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• pp.506-513
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• 2021

The durability and safety of reinforced concrete structures significantly depend on the reinforcement conditions, concrete cover thickness, cracks, and concrete strength. There are two ways to accurately determine the information on reinforcing bars embedded in concrete - the local destructive method and the non-destructive rebar detection test. In general, the non-destructive rebar detection tests, such as the electromagnetic wave radar method, electromagnetic induction method, and radiation method, are adopted to avoid damage to the structural elements. The moisture content and temperature of concrete affect the dielectric constant, which is the electrical property of concrete, and cause interference in the non-destructive rebar detection test results. Therefore, in this study, the effects of the electromagnetic wave radar method and electromagnetic induction method have been analyzed according to the temperature and surface moisture content of concrete. Due to the technological advancement and development of equipment, the average error rate was less than 5% in the specimens at 24℃, irrespective of their operating principles. Among the tested methods, the electromagnetic induction method showed very high accuracy. The electromagnetic wave radar method indicated a relatively small error rate in the dry state than in the wet state, and exhibited a relatively high error rate at high temperatures. It was confirmed that the error could be reduced by applying the electromagnetic wave radar method when the temperature of the probe was low and in a dry state, and by using the electromagnetic induction method when the probe was in a wet state or at a high temperature.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.26 no.6
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• pp.14-22
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• 2022

In this study, a fire test was conducted to evaluate the fire performance of precast concrete (PC) slabs in an outdoor environment in response to the increase in fire incidents caused by the growth of warehouses. Prior to the field fire test, the tensile yield strength of the tendon at elevated temperatures was tested to analyze the mechanical properties. Also, by referring to previous studies, the thermal properties of tendon and the mechanical and thermal properties of concrete were investigated. A field fire test was conducted to analyze the structural and fire performance of two identical slabs with 50 and 150 mm bearing length. As the bearing length increased, deflection and horizontal displacement decreased. The fire test lasted for 200 minutes without the collapse of slabs, validating current codes. Based on the structural performance which maintained even with concrete spalling and rupture of some tendons, the bonded method is assumed to be practical in pre-tensioned PC slabs. The results of fire test are expected to be utilized in evaluating the fire performance of PC slabs in warehouses.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.26 no.5
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• pp.651-660
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• 2014

Structural members using ultra high strength concrete which usually used with steel fiber is designed with guidelines based on several investigation of SF-RPC(steel fiber reinforced reactive powder concrete). However, there are not clear design method yet. Especially, SF-RPC member should be casted with steam(90 degree delicious) and members with SF-RPC usually used with precast members. Although the most important design parameter is development method between SF-RPC and steel reinforcement(rebar), there are no clear design method in the SF-RPC member design guidelines. There are many controversial problems on safety and economy. Therefore, in order to make design more optimum safe design, in this study, we investigated bond stress between steel rebar and SF-RPC according to test. Test results were compared with previously suggested analysis method. Test was carried out with direct pull out test using variables of compressive strength of concrete, concrete cover and inclusion ratio of steel fiber. According to test results, bond stress between steel rebar and SF-RPC increased with increase of compressive strength of concrete and concrete cover. Increasing rate of bond stress were decrease with increase of compressive strength of SF-RPC and concrete cover significantly. 1% volume fraction inclusion of steel fiber increase the bond stress between steel rebar and SF-RPC with two times but 2% volume fraction cannot affect the bond stress significantly. There are no exact or empirical equations for evaluation of SF-RPC bond stress. In order to make safe bond design of SF-RPC precast members, previously suggested analysis method for bond stress by Tepfers were evaluated. This method have shown good agreement with test results, especially for steel fiber reinforced RPC.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.107.1-107.1
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• 2010

고체 흡수제를 이용한 석탄합성가스 중의 황제거 기술은 습식 스크러빙 방식에 비해 고온에서 운전가능하므로 석탄가스화복합발전의 효율 향상을 가져올 수 있다. 고체탈황제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $H_2S$로부터 황을 흡수하고 재생탑에서는 공기 중의 산소와 흡수된 황이 반응하여 $SO_2$를 배출하고 재생된다. 따라서 고체 황 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 황흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 기존 개발된 고체 탈황제가 가졌던 소성시 수축 현상, 낮은 내마모도 등을 개선하기 위해 지지체 조성을 변경하여 개발한 분무성형 탈황제의 흡수 재생 온도에 따른 황흡수 특성 변화를 조사하였다. $H_2S$ 1 vol. %를 함유한 모사 합성가스를 이용하여 흡수온도 450, $500^{\circ}C$, 재생온도 500, 550, 600, $650^{\circ}C$에서 황 흡수능을 열중량분석기를 이용하여 측정하였다. 개발된 흡수제는 유동층 공정 적용에 적합한 훌륭한 물성(형상, 밀도, 강도 등)과 함께 $500^{\circ}C$ 흡수와 $650^{\circ}C$ 재생을 기준으로 10 wt% 이상의 높은 황흡수능을 보여주었다. 흡수온도 변화는 황 흡수능 변화에 큰 영향을 미치지 않았으나, 재생온도가 $600^{\circ}C$ 이하인 경우 황흡수능이 5 wt% 이하로 크게 떨어져 재생온도를 $650^{\circ}C$ 이상 유지시키는 것이 중요함을 알 수 있었다.