• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.69-74
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• 2022

본 연구에서는 공정적 간편함으로 전자 패키징 분야의 배선 및 자동차 업계, 전자 제품 등 광범위한 범위에 사용되고 있는 도전성 페이스트를 다양한 공정조건으로 제조한 후, 열적, 기계적, 전기적 특성을 분석 및 기계적 특성에 대한 시뮬레이션 연구를 진행하여 최적의 도전성 페이스트 제조 공정 조건을 확립하고자 하였다. 우선 도전성 페이스트의 필수 구성 요소인 바인더 수지를 종류를 다양하게 설정하여 도전성 페이스트를 제조하였고, 열전도도, 인장강도 및 연신율 등의 특성을 분석하였다. 바인더 수지 중, 유연 에폭시 소재를 적용한 도전성 페이스트의 물성이 가장 우수하였으며, 도전성 페이스의 물성 data base를 토대로 하여 기계적 특성에 대한 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 기계적 특성에 대한 시뮬레이션 결과, Ag flake 부피 분율이 60%일 때 가장 우수한 물성을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.117-123
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• 2012

본 연구에서는 벌지 실험과 나노 압입 실험을 통해 박막의 기계적 물성을 측정하였다. 벌지 실험은 외적 지지구조를 가지지 않는 박막 시편의 한 면에 일정한 압력을 가하여 박막의 변위를 측정, 압력과 변위의 관계를 이용하여 박막의 기계적 물성을 측정하는 실험이다. 나노 압입 실험은 시편에 압입 방향으로의 하중과 시편의 표면으로부터 압입자의 깊이에 대한 데이터를 통하여 시편의 기계적 물성을 측정하는 실험으로 modified King's model 을 이용하여 모재의 영향이 고려된 박막의 물성을 구할 수 있다. 두 실험은 탄성 계수와 푸아송비의 수학적 관계가 다르기 때문에 벌지 실험과 나노 압입 실험결과로부터 박막의 탄성계수와 푸아송비를 동시에 측정할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.773-780
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• 2015

적층조형(additive manufacturing, AM)은 액체, 고체 상태인 폴리머, 금속 등의 재료를 층층이 쌓아서 3 차원 형상을 제조하는 기술이다. AM 기술은 제품 개발 초기단계에서 시제품 제작에 주로 사용되었으나, 최근 들어 이를 실제 제품제작에 적용하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 한편 AM 기술에서 적층방향은 최종성형품의 기계적 물성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리머 재료를 사용하는 대표적인 AM 기술인 FDM, PolyJet 그리고 SLA 방식으로 제작되는 재료의 기계적 물성을 실험을 통해 파악하여 보았다. 이때 시험편의 형상은 ASTM D 638 을 참고하였고 적층방향을 달리하여 성형하였다. 시험편의 인장시험으로부터 얻은 응력-변형률 선도를 바탕으로 기계적 물성을 조사하였다. 또한 시험편의 파단부를 SEM 촬영하여 물성차이의 결과를 분석하였다.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.191-199
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• 2015

대표적인 범용 플라스틱인 폴리스티렌의 장점인 투명성을 유지하면서 단점인 낮은 내충격성을 보완하고자 투명한 아크릴레이트계 고분자의 단량체인 butyl acrylate(BA)와 methyl methacrylate(MMA)를 styrene(SM) 단량체와 현탁중합으로 중합하여 3원 공중합체를 제조하였다. SM/BA 2원 공중합체와 SM/BA/MMA 3원 공중합체를 제조하여 각각의 물성을 비교하였다. 또한 가장 충격강도가 좋은 3원 공중합체에 가교제인 dicumyl peroxide(DCP)의 함량을 변화시키면서 가교반응시켰다. 단량체의 중합조성비 및 가교제의 함량이 공중합체의 열적, 기계적 물성과 광학적 특성에 미치는 영향에 대해 확인하였다. 결론적으로 butyl acrylate의 함량이 증가할수록 충격강도는 높아지지만 SM/BA 2원 공중합체는 특정 조성에서 불투명하게 된다. 하지만, SM/BA/MMA 3원 공중합체는 모든 조성에서 투명하면서 비교적 높은 기계적 물성을 나타내었다. 또한 DCP의 함량이 증가할수록 기계적 물성을 높일 수 있었으나 투명성은 점차 낮아졌다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.411-415
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• 2011

본 연구에서는 화학적 구조가 다른 thiuram계 tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), dipenta methylene thiuram tertasulfied (DPTT), thiazole계 2-mercapto benzothiazole (MBT), 2,2'-dithiobisbenzothiazole (MBTS), sulfenamide계 n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide (CBS), n-oxydiethylene benzo-thiazyl-2-sulfenamide (NOBS)를 사용하여 각각의 촉진제가 실리카가 충진된 천연고무의 가황 특성 및 기계적 물성에 미치는 영향을 비교 평가하였다. TMTD는 상대적으로 빠른 가류 속도와 높은 최대 토크값($T_{max}$), 우수한 기계적 물성을 보였고 MBT, MBTS는 상대적으로 중간 정도의 가황 시간과 $T_{max}$, 기계적 물성을 보였다. 마지막으로 NOBS는 느린 가황 시간과 낮은 기계적 물성을 나타낸 반면 중간 값의 $T_{max}$를 나타냈다.

• 폴리머
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• 제27권6호
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• pp.576-582
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• 2003

열가소성 수지인 폴리프로필렌과 나일론 블렌드를 무기나노입자인 몬모릴로나이트와 상용화제 말레산 무수물 폴리프로필렌을 사용하여 복합화한 나노복합재료에 할로젠 계열의 난연제 데카브로모다이페닐옥사이드를 첨가하였을 때의 분산성과 난연특성 및 기계적 특성의 향상에 대해 실험하였다. 고분자 수지의 난연특성과 기계적 특성은 난연제의 첨가뿐만 아니라 나노복합화를 통해서도 향상될 수 있으며, 고분자 수지 내의 나노입자의 분산정도에 따라 매우 큰 차이가 생긴다. 고분자 수지와 무기나노입자 사이의 분산성과 그에 따른 난연특성 및 기계적 특성을 난연제와 무기나노입자의 함량에 .따라 정량적으로 측정하였다 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 몬모릴로나이트로 복합화할 때 2회 이상 컴파운딩하면 완전히 분산되는 것을 XRD 결과로 확인하였다. 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 복합화하면 나일론의 첨가로 인한 난연성의 저하를 극복할 수 있었으며, 무기나노입자가 완전히 분산되어 있을 때에는 추가적인 난연특성의 향상을 얻었다. 그리고 폴리프로필렌은 나일론의 첨가로 인하여 인장강도와 충격강도가 약간 증가하였으며, 무기나노입자와의 복합화를 통해서 추가적인 기계적 물성의 증가를 관찰하였다. 이로부터 폴리프로필렌의 기계적 물성의 향상을 위해 첨가한 나일론은 난연특성의 저하를 초래하지만 무기나노입자와의 복합화를 통해 난연특성의 향상과 추가적인 기계적 물성의 향상을 동시에 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• 제24권4호
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• pp.1-4
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• 2011

수정된 Hummer's 방법으로 제조된 산화그래핀(graphene oxide, GO)을 이용하여 PMMA와 Nylon 6,6에 분산시켜 각각 복합재료 섬유와 필름으로 제조하고 동적기계적 물성과 인장특성을 분석하였다. 동적기계적 분석과 인장 특성에서 GO-PMMA 복합재료 섬유는 GO의 효율적 기계적 물성 보강 효과를 확인 하였으나 Nylon 6,6 복합재료는 제조과정에서 사용된 포름산의 낮은 pH로 인해 산화그래핀의 분산안정성이 저하되어, 낮은 보강효율을 보임을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.203-212
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• 1996

본 연구에서는 탄소/탄소 복합체의 내산화성을 증진시키기 위하여 CVD법에 의한 SiC 코팅과 PCS 함침법을 응용하여 실험을 행하였다. 전자현미경으로 시편의 미세구조를 관찰 한 결과 CVD법에 의해서는 표면에 SiC가 고르게 증착되었으며, 함침법에 의해서는 각 탄소 섬유의 표면에 PCS가 wetting된 후 SiC로의 전이가 잘 일어났음을 확인하였고, 이로 인하여 각 섬유들의 결합력을 증대시키고 기계적물성에 증진을 가져왔음을 확인하였다. PCS 함침된 탄소/탄소 복합체 시편은 함침되지 않은 시편에 비해 밀도는 25 %, 곡강도 값은 3.5배, 내산화성은 2.8배가 증가하는 현격한 기계적 물성이 증가함을 보였다. 이러한 증가는 CVD법에 의해 코팅된 탄소/탄소 복합체 사편보다도 우수한 기계적 성질을 나타내였다.

• Composites Research
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• 제27권1호
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• pp.19-24
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• 2014

본 연구에서 아마/비닐에스테르(Flax/vinyl ester)를 적용한 친환경 구조물 설계를 위한 선행 연구로서 아마/비닐 에스테르 자연 섬유 복합재료의 기계적 물성치를 분석하였다. 시편 제작을 위해 VARTM 제작 공법이 적용되었다. 참고문헌에서 제시한 자연 섬유 복합재료의 물성치와 본 연구에서 제작된 시편의 물성치를 비교하였다. 이 결과를 바탕으로 아마/비닐 에스테르 복합재료가 친환경 구조물에 적용하는 것이 유리함을 확인하였다.