• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.55-61
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• 2016

본 연구는 현재 사용하고 있는 소방용 배관의 부식으로 인하여 발생하는 수계소화설비의 문제를 해결하기 위하여 개발한 Polyethylene (PE) 이종강관을 수계소화설비배관으로 적용할 수 있는지를 파악하기 위한 실제 화재시험을 수행하였다. 개발된 이종배관에 대한 관련시험기준이 없어 국내외 기술자료 및 시험기준을 비교분석하여 적합한 화재시험기준을 선정하여 PE 이종강관의 성능을 분석하였다. 따라서 본 배관의 성능시험에 채택한 화재시험기준은 합성수지배관과 금속배관의 두 가지의 화재시험기준을 적용하였고 총 6차례의 화재실험을 실시하여 배관성능을 평가하였다. 소방용합성수지배관의 시험기준을 적용한 1, 2차의 화재시험결과 이음쇠와 배관에서 파손이나 변형이 없었으며 5분간 내압시험을 실시한 결과에서도 누수가 없었다. 금속배관시험기준을 적용한 화재실험은 총 4회를 실시하였으며 1, 2차 실험은 습식설비를 모사한 것으로 화재시험결과는 PE 이종강관에서 누설이나 파열이 발생하지 않았으며 또한 PE 재질의 이탈 등 손상이 발생되지 않음을 확인하였다. 단, 건식설비를 모사한 3, 4차의 화재시험결과 소화수가 방출되기 이전에 PE 이종강관에서 파열, 변형 등의 손상이 발생하였다. 따라서 실험결과 습식설비를 모사한 화재시험의 경우 PE 이종강관의 융착성, 변형, 파손 등 배관의 성능에 이상이 없음을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제37권2호
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• pp.179-189
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• 2021

부여 능산리 서고분군에서 출토된 철지금은장관정을 대상으로 도금된 철제유물의 탈염 가능성 및 안정한 탈염방법을 연구하였다. 철지금은장관정은 철을 소지금속으로 하여 은판을 열로 접합시킨 후 그 위에 아말감도금으로 제작한 유물이다. 본 유물은 균열 및 박락된 부위 틈 사이로 철 부식화합물이 다른 재질의 금속(Au, Ag) 표면에 고착되어 있어 탈염이 필요하다고 판단했다. 따라서 금은장부 잔존 상태별로 A·B·C등급으로 분류하고 60℃에서 0.1M 알칼리 용액법인 NaOH법과 S.S.C법으로 탈염을 진행하였다. Cl^- 용출량과 탈염기간은 A등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법보다 더 많은 양을 용출하였고 기간도 더 소요되었다. 탈염 전·후 금은장부의 Fe 성분을 비교하면 B등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법에 비해 증가폭이 작았으나 NaOH법으로 탈염한 관정 4점의 금은장부가 일부 파손되어 유물의 안정성을 고려했을 때, S.S.C법으로 탈염하는 것이 안정할 것으로 판단된다.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권2호
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• pp.129-137
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• 2009

Corrosion behaviors of TiN coated dental casting alloys have been researched by using various electrochemical methods. Three casting alloys (Alloy 1: 63Co-27Cr-5.5Mo, Alloy 2: 63Ni-16Cr-5Mo, Alloy 3: 63Co-30Cr-5Mo) were prepared for fabricating partial denture frameworks with various casting methods; centrifugal casting(CF), high frequency induction casting(HFI) and vacuum pressure casting(VP). The specimens were coated with TiN film by RF-magnetron sputtering method. The corrosion behaviors were investigated using potentiostat (EG&G Co, 263A. USA) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The corrosion morphologies were analyzed using FE-SEM and EDX. Alloy 1 and Alloy 2 showed the ${\alpha}-Co$ and ${\varepsilon}-Co$ phase on the matrix, and it was disappeared in case of TiN coated Alloy 1 and 2. In the Alloy 3, $Ni_2Cr$ second phases were appeared at matrix. Corrosion potentials of TiN coated alloy were higher than that of non-coated alloy, but current density at passive region of TiN coated alloy was lower than that of non-coated alloy. Pitting corrosion resistances were increased in the order of centrifugal casting, high frequency induction casting and vacuum pressure casting method from cyclic potentiodynamic polarization test.

• 전기화학회지
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• 제26권1호
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• pp.11-18
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• 2023

전기자동차 시장의 급속한 성장으로 이차전지의 사용이 급증함에 따라 사용 후 전지의 폐기 및 재활용이 심각한 문제로 제기되고 있다. 사용 후 리튬이온 전지를 처리하기 위해서는 저장된 에너지를 제거하기 위하여 효과적으로 방전하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 흑연과 LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ (NCM622)을 사용하여 코인셀 형태로 반쪽전지 및 완전지를 제조하였고, 이를 과방전할 때 발생하는 전기화학적 거동에 대하여 분석하였다. 반쪽전지를 사용하여 양극과 음극을 각각 과방전시키면, 양극에서는 먼저 전이금속 산화물이 금속으로 환원되는 전환반응을 겪게 되며, 음극에서는 SEI 피막의 분해에 이어 집전체인 Cu가 용출되는 부반응이 발생하였다. 또한, 이러한 과방전의 발생 시에는 큰 분극을 필요로 하였다. 완전지의 과방전 시에는 각각의 부반응이 진행되는 시점에 존재하는 큰 분극들로 인하여 부반응의 본격적인 발생 전에 0 V에 도달하여 방전이 종료되었다. 그러나, 사이클을 통하여 용량이 퇴화된 완전지의 경우에는 과방전거동이 변화하여 음극에서 Cu 집전체의 부식이 발생됨을 확인하였다. 따라서, 사용 후 전지는 사용 전의 전지와는 과방전 시에 다른 거동을 지니고 있으므로 이러한 점들이 고려되어야 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.283-291
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• 2011

Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) use the bipolar plate of various materials between electrolyte and contact electrode for the stable hydrogen ion exchange activation. The bipolar plate of various materials has representatively graphite and stainless steel. Specially, stainless steels have advantage for low cost and high product rate. In this study, SUS 316 was effectively coated with 600 nm thick F-doped tin oxide (SnOx:F) by electron cyclotron resonance-metal organic chemical vapor deposition and investigated in simulated fuel cell bipolar plates. The results showed that an F-doped tin oxide (SnOx:F) coating enhanced the corrosion resistance of the alloys in fuel cell bipolar plates, though the substrate steel has a significant influence on the behavior of the coating. Coating SUS 316 for fuel cell bipolar plates steel further improved the already excellent corrosion resistance of this material. After coating, the increased ICR values of the coated steels compared to those of the fresh steels. The SnOx:F coating seems to add an additional resistance to the native air-formed film on these stainless steels.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.1051-1057
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• 2013

본 연구에서는 광학적 방법으로 곡면변형률을 측정하고자 할 때, 소재 표면이 임의의 곡면이거나 요철이 많은 경우, 부식이나 오염으로 표면이 불량한 경우, 그리고 고무나 폼, 생체 조직 등과 같이 규칙적인 격자망을 인쇄하기 어려운 경우에도 적용할 수 있는 자동 곡면변형률 측정시스템 'ASIAS-bio'를 개발하였다. 이 시스템은 시편의 재질과 표면상태, 격자 패턴과 크기, 격자 마킹 방법, 변형 정도 등 측정 조건에 관계없이 사용이 가능한 것이 특징이다. 우선 그 신뢰성을 평가하기 위하여 금속판재 성형제품의 변형률 분포를 상용 장비로 측정한 결과와 비교하였다. 또한, 돼지 어깨 관절막, 인체 무릎 피부 등 연질 생체 조직의 변형 측정에 적용함으로써 본 시스템의 유용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.21-26
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• 2014

치과에서 사용되는 구강 치료용 요오드 용기는 개폐 시 용기의 캡에 부착되어 있는 칼날에 의해 치료용 실은 절단이 된다. 금속의 칼날은 요오드 용액과 반응하여 단기간에 부식이 되는 문제로 인해 환자의 위생에도 영향을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 세라믹 칼날로 대체되어진 제품들도 개발되어 생산되는데, 이때 세라믹 칼날은 수작업과 기계가공을 통해 만들어 진다. 본 연구에서는 세라믹 칼날을 분말사출성형공정으로 대량 생산할 수 있도록 20Cavity의 균일 충전을 위한 유동 시스템을 제안하였다. Moldflow를 이용하여 20cavity 유동성에 대한 시뮬레이션을 진행하였고, 금형제작과 수정을 통해 금형을 완성하였다. 사출성형 후 탈지와 소결공정을 통해 완성하고, 금형에 세라믹 칼날을 인서트 사출하여 캡 제품을 완성하였다. 본 연구를 통해 유효한 절단 성능을 갖는 세라믹칼날 대량생산 가능성을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.346-347
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• 2012

최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권5호
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• pp.195-203
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• 2014

Modern industry has a wide variety of application areas such as ocean industry, construction and automobile industry. With the current circumstances, the need for anti-corrosion technology that can be used on materials to withstand in harsh environments, is increasing. In this study, we have sought to develop a metal coating technology with zinc and aluminum powders as a potential anti-corrosion material. To make a coating on metal products, a thermal diffusion coating method was used under the conditions of $350^{\circ}C$ for 30 minutes. Optical microscope, Field emission scanning electron microscope (FE-SEM&EDX) and X-ray diffraction analysis were used to analyze a coating layer. As a result, we have confirmed that the generated amount of rust on metal parts coated with thermal diffusion coating method decreased dramatically compared with non-coated metal parts. Furthermore, the anti-corrosion performance was evaluated according to the different ratio of zinc and aluminum. Finally, we confirmed the possibility of application and commercialization of our coating technique on metal parts used in harsh industrial based on the results of these performance.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.141.2-141.2
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• 2015

교류임피던스 측정기법을 이용하여 전기화학적으로 외부환경에서 소재 금속까지 물질 및 전하이동에 관한 임피던스 측정이 가능하며 도막의 부식 및 노화정도 및 내식성의 평가가 가능하여 산업체에서 널리 이용되고 있다. RPCS(Remote Plasma Cleaning Source)는 패널 및 반도체 제조공정에서 CVD 증착공정 후 챔버 내부에 입혀지는 Si(실리콘)을 화학적으로 세정하기 위한 F(불소) Radical을 공급하는 원격 고밀도 플라즈마를 발생시키는 제품이다. RPCS의 바디는 알루미늄을 사용하고 절연 및 플라즈마에 대한 내구성을 확보하기 위해 아노다이징 코팅을 한다. 반응기 내벽의 표면이 공정 플라즈마에 노출될 때 소재는 화학적으로 매우 활성이 높은 라디칼과의 반응뿐만 아니라 이온의 충격을 동시에 받게 되며 이 과정에서 다량의 불소 (Fluorine) 라디칼과 전계에 반응한 이온의 운동에 노출되면서 아노다이징 코팅이 손상되는데 이는 기기의 수명 단축 및 파티클을 발생시키며, Arc의 원인이 되기도 한다. 실제 사용 환경에서는 기기의 분해 없이 아노다이징의 상태를 주기적으로 모니터링 하기가 대단히 어려워, 정기적으로 교체하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 RPCS내 발생된 플라즈마 현상을 컨덕터로 활용하여 고주파 리액턴스를 임피던스로 환산하여 아노다이징 코팅의 손상 정도를 진단 및 모니터링하였다. 아노다이징이 손상된 내부 블럭과 정상상태인 내부 블럭의 임피던스를 비교하였고, 아노다이징 두께별 임피던스를 측정하였다. 그 결과 아노다이징 절연막이 손상된 블록의 임피던스가 정상 블록에 비해 낮았으며 두께별 임피던스도 비례함을 알 수 있었다. 향후에는 장기간 현장에서 축척되어진 시험데이터를 바탕으로 아노다이징 코팅의 수명예측진단 시스템을 구축하고자 한다.