• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.67-67
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• 2009

알루미늄 합금 재질은 무게의 경량화와 기계적강도가 우수하며 다른 비철금속에 비하여 값이 저렴한 장점이 있다. 현재 산업현장에서 활용하는 가장 흔한 접합법으로 TIG, RSW 등과 같은 용융 용접법을 현재는 많이 사용 하고 있지만 열전도도가 높아 열 확산이 빠르고, 이에 따라 모재의 팽창이 일어나 열변형을 유발하며, 산화피막은 그 내부에 함유된 결정수가 아크용접 중 분해되어 수소를 방출함으로 기공이 발생하여 부도체로 저항용접시 전도성을 방해하는 등의 문제를 발생시킨다. 또한 철에 비해 4배정도 큰 전기전도율에 따라 저항용접시 대전류를 사용해야 하는 등의 문제점이 발생하고 있다. 이와 같은 알루미늄 합금의 용융용접 과정에서 발생하는 단점을 극복하는 기술로 고상접합 방법인 마찰교반용접법(Friction Stir Welding)이 활용되고 있다. FSW는 1991년 영국의 TWI에서 개발된 최신 용접법으로 모재를 용융점 아래에서 고상용접시키는 방법으로 용융에 따른 열변형과 흄가스(hume gas)와 스패터(spatter)를 억제시켜 주는 친환경적인 용접법이다. 이러한 마찰교반용접의 기술은 그동안 특허에 따른 로열티가 산업현장에서 사용하는데 문제가 되었으나 특허보호 기간인 20년이 1년정도의 기간밖에 남지 않은 상황에서 그 사용은 날로 증가하리라 본다. 이러한 마찰교반용접부의 결함을 평가하는 방법에는 UT, RT 등이 활용되고 있으나 얇은 박판에서의 결함검출은 용이하지 않다. 이리한 문제점을 해결하기위하여 초음파 가진을 이용한 적외선 열화상 검출 기법을 이용하여 마찰교반용접부의 결함 검출 가능성을 연구하였다. 20kHz의 주파수를 400Watt로 가진시켜 겹치기(lap joint) 마찰교반용접이된 A6061-T6의 용접부에 초음파를 입사하였을 때 발생하는 열을 적외선 열화상 카메라를 이용하여 측정함으로써 마찰교반겹치기 용접부의 결함 검출에 활용하였다. 용접부에 초음파를 입사하였을 때 부분적으로 온도차이가 발생하였고, 그에 따른 열화상을 검출 할 수 있었다. 이러한 열화상과 실제 시험편의 용접부의 강도를 평가하기 위하여 인장시험을 하였다. 그 결과 초음파 적외선 열화상 검출에서 발열부위가 나타난 부분이 인장시험에서 낮은 인장강도를 보였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.21 no.3
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• pp.163-178
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• 2001

The squeeze infiltration process is potentially of considerable industrial importance. The performance enhancements resulting from incorporation of short alumina fiber into aluminum are well documented. These are particularly significant for certain automobile components. Aluminum matrix composite automotive parts, such as diesel engine pistons or engine blocks are produced using squeeze casting apparatus or pressure die-casting apparatus. But the solidification process gets complicated with manufacturing parameters and the factors for porosity formation have not fully understood yet. In this study the formation of porosity during squeeze infiltration has been studied experimentally to achieve an improved understanding of the squeeze infiltration process for manufacture of short-fiber-reinforced components, particularly the mechanism of porosity formation. Al-based MMCs produced under a range of conditions were examined metallographically and the porosity characterised;a kind of matrix, an initial temperature of melt, and a volume fraction of reinforcement. The densimetry and the microscopic image analysis were done to measure the amount of porosity. A correlation between manufacturing parameters and defects was investigated through these.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.159-159
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• 2012

알루미늄 박막을 코팅하기 위해서 비대칭 마그네트론 스퍼터 소스를 이용하였으며 빗각 증착과 외부 자기장에 의한 플라즈마 밀도 제어가 알루미늄 박막의 미세구조에 미치는 영향을 확인하였다. 빗각 증착은 타겟과 기판이 서로 평행하지 않고 빗각을 이루도록 기판을 기울여 코팅하는 방법으로 박막의 미세구조를 제어할 수 있다. 마그네트론 스퍼터 소스 외부에 원형의 전자석을 위치시키고 직류의 전류를 인가하여 타겟 표면에서 발생하는 플라즈마 밀도를 제어할 수 있도록 하였다. 알루미늄을 물리기상증착으로 코팅하면 일반적으로 주상정 구조를 갖는다. 알루미늄 박막이 주상정 구조로 이루어지면 박막의 표면 거칠기가 증가하고 밀도가 감소하는 현상을 보인다. 알루미늄을 빗각 증착으로 코팅하면 주상정 형성이 억제되어 박막의 밀도가 높아지고 표면 거칠기는 감소하는 현상을 보였다. 알루미늄의 빗각 증착 시 전자석에 인가하는 전류의 세기와 방향을 제어하여 타겟 표면의 플라즈마 밀도를 증가시키면 알루미늄 박막의 밀도가 빗각 증착만 적용했을 때보다 증가하고 비정질과 같은 박막 구조를 보이는 현상을 관찰할 수 있었다. 전자석에 인가하는 전류의 방향을 기판 표면의 플라즈마 밀도가 증가하도록 바꾸면 알루미늄 주상정의 크기가 증가하고 기공의 크기도 증가하는 현상을 관찰하였다. 마그네트론 스퍼터 공정 시 자기장과 빗각 증착을 적절하게 이용하여 밀도가 높고 표면 거칠기가 낮은 알루미늄 박막을 코팅할 수 있었으며, 이러한 알루미늄 박막은 기능성 향상을 위한 표면처리 소재로 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.10 no.1
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• pp.7-11
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• 2003

The semiconductor chips or electronic components generate heat, which causes malfunction of the parts when it was not cooled properly. Bulky heat sink and cooling fan are used to get rid of the heat. However, with this bulky system, it is hard to integrate the electronics system in a small scale. The cooling efficiency of the system depends on the surface area of the heat sink, thermal conductivity of the material and the method of integration. In order to develop a novel cooling system, a micro-heatsink with a large surface area while retaining small volume was fabricated by electroless deposition of gold/copper inside a Track-etched membrane. The structure of the micro-heatsink was investigated using SEM or optical microscope. It was also found that the micro-heatsink is more efficient than a flat copper plate.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.26 no.4
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• pp.464-471
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• 2002

Porosity formation in partial penetration welds by high power lasers is a serious problem in industry. There are two main causes that induce porosity formation. One form of porosity is due to gases (e.g. hydrogen, oxygen) dissolving into the weld pool because of the high temperature and then the rapid solidification traps gases as a bubble in the weld metal. The second problem is voids formed by the keyhole collapsing due to unstable keyhole fluid dynamics. The voids that form at the bottom of the keyhole are relatively large and irregular in shape compared to the gas bubbles; this void formation is the primary concern in this paper. The reduction of voids formed by keyhole collapse is achieved by improving the stability of keyhole. Two methods to improve keyhole stability are discussed in this paper: pulse modulation and beam incident angle. Pulse modulation of the laser beam was performed between 100 Hz and 500 Hz to find out the optimum frequency for the keyhole dynamics. The incident beam angle changed the impact angle of the laser beam to the work surface in a range of 0 to 25 degrees. Glycerin in a semi-solidified state is used as a medium for performing the welding because its transparency allows of visualization of the keyhole.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.33 no.6
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• pp.469-475
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• 2016

In this work, casting processes, such as filling and solidification, were simulated in order to accurately predict volume shrinkage defects in large-sized sand gravity casting. Turbulent flow of melted materials and a difference of solidification speed can cause volume shrinkage defects. In order to solve this problem and to understand the phenomenon, a porous filter application was studied. Two different porosities of 10 and 20 p.p.i filters were introduced into the gating system, and in view of the results so far achieved, the defect was dramatically reduced by 22%, compared to that without the use of the filter.

• Journal of Welding and Joining
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• v.23 no.1
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• pp.69-76
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• 2005

Recently, application of arc welding to galvanized carbon steel sheet is on the increasing Ould in the fields of automobile and construction industries. In arc welding process, zinc is evaporated in weld pool, even under the appropriate welding condition and produce blowhole and/or pit. Zinc gas cause instability of arc and increase spatter and fume. This research is purposed to minimize the heat-input and the formation of porosities in the welded joint of the galvanized carbon steel sheet using variable polarity AC wave pulse MIG welding system. An appropriate welding condition which showed low spatter and good bead appearance was acquired by applying the AC pulse MIG welding machine to DC duplicated MIG welding with the solid wire. When oxygen gas was added to shield gas of MIG welding for galvanized steel sheet, arc length was increased and arc stability was improved. In the AC duplicated welding, the loss of galvanized layer was decreased as the amount of heat-input was decreased when the EN ratio was increased under the condition that average welding current was evenly set.

• Conservation Science in Museum
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• v.5
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• pp.17-22
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• 2004

The metal vessel which was excavated during the Japanese rule and separated into many pieces was conserved. The relic was stabilized through conservation treatment, and its original shape was restored. After the conservation treatment, it was discovered that the metal vessel has the bottom part and a catch near the mouth and was made in a streamline shape which becomes narrower inward. Radiographic examination test revealed many pores which were produced during the process of casting. It was found through the analysis of the metal structure that the material used was hypereutectic white cast iron with primary graphites.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.51-59
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• 2005

수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.3 no.1
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• pp.28-36
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• 1983

In order to study the cast structure and mechanical properties of Al-10 % Mg alloy solidified under the various high hydraulic pressure, ranging from $0kgf/cm^2$ to $2000㎏f/cm^2$ , the relationship between the cooling rate and the cast structure was observed, and also the mechanical test and the measurement of the specific gravity were carried out. From this experiment, results were summerized as follows; 1. The cooling rate of the alloy increased with increase of the applied pressure. 2. The formation of the piping and the porosity in the castings was surpressed by applying the high hydraulic pressure. 3. The dendrite arm spacing decreased with increase of the applied pressure. 4. Mechanical properties and specific gravity increased with the increase of the applied pressure.