• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.53.1-53.1
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• 2010

비대칭압연의 일종인 이주속압연은 기존의 압연에서 도입되는 대칭적 변형과 매우 다른 변형을 도입할 수 있으므로 새로운 금속 소재의 제조 공정 프로세스로 많은 주목을 받고 있다. 이주속압연을 행하게 되면 중립점(neutral point)이 상부롤과 하부롤에서 다른 위치에 놓이게 되며, 이로 인해 일반 동속 압연과 달리 두께 표면부위에서만 도입되는 전단 변형을 내부까지 도입시킬 수 있으므로 두께 방향으로 균일한 변형을 부가할 수 있을 뿐 아니라, 재료 전체에 큰 상당 변형량을 도입할 수 있으므로 균일한 석출상의 생성을 가능하게 한다. 본 연구팀은 지난 연구에서 무산소동에 이주속압연을 실시하여 균일변형을 위한 최적 이주속압연조건을 확립하였으며, 연구결과를 토대로 새롭게 합금 설계한 Cu-Fe-P 동합금에 이주속 압연을 실시하여 압연조건에 따른 미세조직 및 기계적 특성 변화를 조사하였다. 그 결과 이주속압연이 동속압연에 비해 세 종류의 동합금 모두에서 두께 방향으로 균일한 전단변형을 도입할 수 있었으며, macrostructure면에서 두께 방향으로 불균일성은 그다지 크게 나타나지 않았다. 또한 인장특성은 이주속압연과 동속압연재 사이에 큰 차이가 없었으나 동속압연재와 달리 이주속압연재의 집합조직은 상부롤, 중심부, 하부롤 모두에서 압연집합조직이 발달하였다. 본 연구에서는 지난 연구결과를 토대로 이주속압연된 동합급에 $100^{\circ}C-800^{\circ}C$까지 여러 온도에서 30분간 Annealing을 실시하여 미세조직 및 기계적 특성을 조사 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.47.1-47.1
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• 2010

Mg합금은 모든 구조용 재료 중에서 비강도가 크며 가공성이 가장 우수하여 재료의 실제 적용시에 2차 가공비 측면에서 다른 경량재료에 비해 유리하다. 그래서 경량화를 필요로 하는 최근 산업체의 요구를 충족시킬 수 있는 재료이다. 그러나 마그네슘 합금의 적용이 매우 제한되는 이유는 결정구조가 hcp로서 냉간가공이 어렵고, 강화기구가 석출경화 및 고용강화로 제한되기 때문에 기계적 성질, 즉 강도와 연성이 모두 낮다. 특히 고온에서 기계적 성질이 급격히 저하되기 때문에 구조용 재료로써는 사용이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 고온에서 안정한 MgZn상과 항복강도를 향상시키는 Mg4Ag상의 석출을 보이는 Mg-Zn-Mn-Ag합금의 시효거동 및 미세조직 변화에 대해 검토하고자 하였다. 본 합금의 석출거동, 미세조직 및 경도 변화에 미치는 시효처리의 영향에 관한 연구를 수행하기 위해 Pandat Program을 이용해 열역학적 계산을 통한 상태도 해석 및 석출상을 예측 하였다. 계산된 결과는 DSC실험을 통해 비교 분석함으로써 신뢰성을 확보하였고 미세조직 및 석출상 분석을 위해 OM, SEM 그리고 XRD로 관찰하였다. 또한, 시효처리에 따른 기계적 특성을 분석하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 하였고, 인장시험 후 파단면 분석을 통하여 재료의 파괴거동을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.289-289
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• 2010

나노섬유는 지름이 수십에서 수백 나노미터(1나노미터=10억분의1m)에 불과한 초극세 물질로 비표면적이 매우 크고[1], 제작이 간편하여, 사용되어지는 고분자의 종류에 따라 에너지 환경 의료 관련 분야에서 전극소재 필터재 피복재 인공 피부등 다양한 분야에서의 활용이 가능하여 전 세계적으로 연구개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 그 자체만으로 응용하기에는 그 기계적 전기적 특성의 한계 때문에 응용의 다양성에 제약을 받고 있다. 그러나 그 자체만으로 응용하기에는 그 기계적 열적 전기적 특성을 가진 탄소나노튜브를 첨가한 복합나노섬유에 의해 그 응용영역의 한계를 넓혀가고 있다.[2] 본 연구에서는 전도성 고분자인 polymethyl methacrylate (PMMA)에 multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs)를 첨가한 복합나노섬유를 전기방사법(electrospinning method)을 통해서 제조하였다. [2~3] CNTs 첨가농도에 따른 제조된 복합나노섬유의 형상변화와 섬유내의 CNTs 배열상태를 각각 주사전자 현미경(scanning electron microscope: SEM)과 투과전자현미경(transmission electron microscope: TEM)을 이용하여 관찰하였다. 또한, 복합나노섬유의 광학 특성 변화를 CNTs 첨가농도에 따라서 FT-IR과 Raman spectroscopy등을 이용하여 조사하였으며, 나노섬유의 tensile strength의 측정을 통해 CNTs 함량에 따른 기계적 특성 변화를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.317-318
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• 2012

현재의 반도체 산업에서 Hafnium oxide와 Hafnium silicates같은 high-k 물질은 CMOS gate와 DRAM capacitor dielectrics로 사용하기 위한 대표적인 물질에 속한다. MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)구조에서 gate length는 16 nm 이하로 계속 미세화가 연구 중이고, 또한 gate는 기존구조에서 Multi-gate구조로 다변화가 일어나고 있다. 이를 통해 게이트 절연막은 그 구조와 활용범위가 다양해지게 될 것이다. 동시에 leakage current와 dielectric break-down을 감소시키는 연구가 중요해지고 있다. 그러나 나노 영역에서의 기계적 특성에 대한 연구는 전무한 상태이다. 따라서 복잡한 회로 공정, 다양한 Multi-gate 구조, 신뢰도의 향상을 위해서는 유전박막 물질자체와 계면에서의 물리적, 기계적인 특징의 측정이 상당히 중요해지고 있다. 이에 본 연구는 Nano-indenter의 통해 경도(Hardness)와 탄성계수(Elastic modulus) 등의 측정을 통하여 시료 표면의 나노영역에서의 기계적 특성을 연구하고자 하였다. $HfO_2$게이트 절연막은 rf magnetron sputter를 이용해 Si (silicon) (100)기판위에 박막형태로 증착하였고, 이후 furnace에서 질소분위기로 온도(400, 450, $500^{\circ}C$)를 달리하여 20분 열처리를 하였다. 또한 Weibull distribution을 이용해 박막의 characteristic value를 계산하였으며, 실험결과 열처리 온도가 $400^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$로 증가함에 따라 경도와 탄성계수는 7.4 GPa에서 10.65 GPa으로 120.25 GPa에서 137.95 GPa으로 각각 증가하였다. 이는 재료적 측면으로 재료의 구조적 우수성이 증가된 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.155-155
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• 2011

그래핀(graphene)은 모든 탄소 원자가 표면에 존재하는 이차원 결정이기 때문에 다른 고체 표면에 고착될 때 인장 및 압축 변형(tensile & compressive strain)과 전하 도핑(charge doping)에 취약하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 산화실리콘(SiO2/Si) 기판 위에 기계적으로 박리된 그래핀에 혼재되어 나타나는 기계적 변형과 전하 도핑 현상을 분석할 수 있는 라만 분광법 기술을 개발하고자 하였다. 대부분의 시료에서 기계적 변형으로 인해 라만 G-band와 2D-band의 진동수(${\omega}$)가 특별한 상관관계(${\Delta}{\omega}2D/{\Delta}{\omega}G$ = 2.0 ${\pm}$ 0.2)를 가진다는 사실을 확인하였다. 전자 친화도가 큰 F4-TCNQ (tetrafluorotetracianoquinodimethane)를 증착하여 화학적으로 p-형 전하 도핑을 유도한 그래핀에서는 기계적 변형과는 분명히 구별되는 상관관계(${\Delta}{\omega}2D/{\Delta}{\omega}G$ = 1.0 ${\pm}$ 0.3)가 관찰되었다. 본 연구는 라만 분광법을 통해 그래핀의 기계적 변형과 전하 도핑 정도를 정량적으로 분리해서 분석할 수 있는 방법을 제시해 준다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.8
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• pp.979-987
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• 1995

This study has been investigated the Influence of layer thickness on the mechanical properties of cross laminated carbon fiber/epoxy composites. And also the difference of mechanical properties between cross laminated composites of unidirectional prepreg and fabric prepreg has been investigated. Experimental results are showed that the Interlamina Shear Strength(ILSS) of cross laminated carbon fiber/epoxy composites decreased with increasing thickness of unit ply and the decree of delamination in the laminated composites increased as ILSS decreased. Fracture toughness and impact values were found to increase as delamination occurs to some extent in the laminated composites. It Is also shown thats mechanical properties of cross laminates from unidirectional prepreg were better than those of cross laminates from fabric prepreg.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.9
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• pp.49-56
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• 2004

With the wide application of fiber-reinforced composite material in aero-structures and mechanical parts, the design of composite joint have become a very important research area because they are often the weakest areas in composite structures. In this paper, the linear finite element analyses in which the pin of the composite joint was assumed to be the frictionless rigid body were performed and predict the strength of the mechanically fastened composite joint using the failure area index method. By the failure area index method, the strength of the mechanically fastened composite joint which has the specimen of different shape, hole size and stacking sequence could be predicted within 12.2%.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.10 no.3
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• pp.53-59
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• 2006

This paper presents the IR-Lamp test results of evaluating heat protection performance and measuring of mechanical/thermal properties in the heat protection material of missile external surface. The results showed that increasing the contents of microballoons improved the heat protection performance, but the mechanical properties were deteriorated. Among the kinds of microballoons, Epoxy/Phenolic Microballoons mixture showed the best mechanical properties and low thermal conductivity. Epoxy/Cork mixture showed the best heat protection in the IR-Lamp test, though it has low mechanical properties and high thermal conductivity.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.91.1-91.1
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• 2012

그래핀의 우수한 기계적 물성에 관한 연구가 보고된 이후 그래핀의 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션에 관한 연구가 진행되고 있다. 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션 중 가장 대표적인 것은 발생한 스트레인을 측정하는 스트레인 게이지일 것이다. 때문에 본 연구에서는 다양한 기계적 활용 방안 중 스트레인 게이지를 목표로 그래핀을 이용한 스트레인 게이지의 가능성에 관한 실험을 진행하였다. 먼저 그래핀 내에서의 Piezo-resistive 효과에 관한 기초 테스트를 진행을 통해 그래핀의 gauge factor 수치가 2.5가량이 나옴을 확인하였다. 이 때 사용된 그래핀의 경우 Ni 촉매층을 이용하여 CVD 장비를 이용하여 사용되었고 7%의 투과도를 보였다. 추가적으로 이 같은 그래핀의 Piezo-resistive 특성을 이용하여 우리는 두 종류의 변형률 센서를 제작하였다. 한 가지는 기존의 단일 게이지의 경우 미리 지정된 방향의 변형률 정도만을 측정할 수 있다는 단점을 극복하기 위한 rosette 형태의 스트레인 게이지를 제작함으로써 변형률 뿐만 아니라 표면에서 발생하는 주변형률의 방향을 측정할 수 있었다. 또한 제작된 스트레인 센서를 장갑위에 부착 함으로써 다가올 입는 형태의 전사소자에 응용이 가능한 모양의 변형률 센서 제작에 성공하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.12
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• pp.1133-1137
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• 1998

By the mechanical alloying method Ni-W(WC) composite materials were prepared to improve the resistance for creep and sintering of Ni-anode at the operating temperature of$ 650^{\circ}C$. Amorphization was observed from the XRD analysis of mechanically alloyed powder caused by the destruction of ordered crystals. Sintering was performed at $1280^{\circ}C$ for 10 hours in $H_2$ atmosphere. From the result of dot-mapping and TEM analysis the second phase was not observed at Ni-W interface while W particles of less 0.lam were distributed finely and uniformly in Ni matrix. This finely and uniformly distributed W in Ni matrix is expected to enhance the mechanical properties of Ni-anode through the dispersion and solid solution hardening mechanisms.