• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.06a
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• pp.8-8
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• 2001

초고속 증착은 짧은 시간에 박막 형성을 가능하게 하므로 window glass 코팅등의 대면적 코팅에 있어서 비용을 절감 시키고, 대량생산을 가능하게 만들기 때문에 관심이 집중되고 있다. 고속증착 공정으로는 high current arc, laser arc, hollow cathode discharge ion plating 그리고 마그네트론 스퍼터링법 등이 있다. 특별히 마그네트론 스퍼터링법은 3m이상의 넓이에 코팅을 할때 두께가 매우 균일하며, 증착율은 evaporation 공정에 비해 경제적, 기능적인 면에서 효율적이다. 그리고 증착된 박막은 매우 조밀하고 좋은 밀착력을 갖고 있으며, 고융점 금속을 포함하여 금속 합금 및 혼합물의 비율을 조정 및 금속 산화물, 질화물, 탄화물 등과 같은 금속의 증착도 stoichiometry를 조정하여 박막을 합성 시키는데 있어서 효과적이다. 이러한 초고속 증착을 만들기 위한 마그네트론 스퍼터링법의 요건은 마그네트론 원이 높은 타켓 power density를 가져야 하며, 타켓에서 효율적으로 플라즈마를 구속하여 스퍼터 되는 이온의 양을 최대화 시킬 수 있어 한다. 따라서 본 실험에서는 초고속 증착을 위해서 직경 50mm 타켓의 UBM magnetron원을 설계 제작하였다. 고밀도의 플라즈마를 형성시키기 위해서, Poisson simulation c code를 이용하여 자기장의 방향, 세기 및 밀도를 측정 하였고, 자기장 측정기(Gauss meter)를 이용하여 실제 자장을 측정 비교 분석하였다. 상기의 data를 바탕으로 여러 형상의 마그네트론원을 설계, 제작하였고. 마그네트론 원의 특성 분석을 위해 I-V 방전 특성을 평가하였고 substrate ion current density와 박막의 증착율을 측정하였다.duty-on 시간의 증가에 따라 $Cr_2N$ 상의 형성이 점점 많아져 80% duty-on 시간 경우에는 거의 CrN과 $Cr_2N$ 상이 공존하는 것으로 나타났다. 또한 duty-on 시간이 증가할수록 회절피크의 세기가 증가하여 결정화가 더 많이 진행되어짐을 알 수 있었다. 마찬가지로 바이어스 펄스이 주파수에 다른 결정성의 변화도 펄스의 주파수가 증가할수록 박막이 결정성이 좋아지고 $Cr_2N$ 상이 쉽게 형성되었다. 증착 진공도에 따른 결정성은 상대적으로 질소의 농도가 높은 낮은 진공도에서는 CrN 상이 주로 형성되었으며, 반대로 높은 진공도에서는 $Cr_2N$ 상이 많이 만들어졌다. 즉 $1.3{\times}10^{-2}Torr$의 증착 진공도에서는 CrN 상만이 보이는 반면 $9.0{\tiems}1-^{-2}Torr$ 진공도에서부터 $Cr_2N$ 상이 형성되기 시작하여 $5.0{\tiems}10^{-2}Torr$ 진공도에서는 두개의 상이 혼재되어 있음을 알 수 있었다. 박막의 내마모성을 조사한 결과 CrN 박막의 마찰 계수는 초기에 급격하게 증가한 후 0.5에서 0.6 사이의 값으로 큰 변화를 보이지 않았으며, $Cr_2N$ 박막도 비슷한 거동을 보였다.차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.24 no.12
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• pp.13-22
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• 2008

Fourteen calibration ehamber tests were performed using one cylindrical and two tapered piles with different taper angles to investigate the changes of the bearing capacity of tapered piles with soil state and taper angle of piles. The results of calibration chamber tests show that the ultimate base resistance of tapered piles increases with increasing mean stress and relative density of soil. It also increases with increasing taper angle for medium sand, but with decreasing taper angle for dense sand. The ultimate shaft resistance of tapered piles increases as vertical and horizontal stresses, relative density and taper angle increase. Based on the results of model pile load tests, a new design method with shape factors for estimation of the bearing capacity of tapered piles is proposed considering the effect of soil state and taper angle on bearing capacity of tapered piles. In order to check the accuracy of predictions calculated using the new method, middle-scale field pile load tests were also conducted on cylindrical and tapered drilled shafts in clayey sand. Comparison of calculated values with measured ones shows that the new design method produces satisfactory predictions tor tapered piles.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.9
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• pp.405-413
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• 2020

The normal stress of cement paste measured under squeeze flow is divided into an elastic solid region at strains between 0.0003 and 0.003 and a strain-hardening region at strains of 0.003 and 0.8. A modeling equation at the strain-hardening region was proposed. First, from the viewpoint of fluid behavior, the power-law non-Newtonian fluid model, with a power-law consistency (m) of 700 and a power index (n) of 0.2, was applied. The results showed good agreement with the experimental results except for an elastic solid region. Second, from the viewpoint of ductile yielding solid behavior, the force balance model was applied, and the friction coefficient between the sensor part measuring the load and the surface of the cement paste was derived as a polynomial of the normal strain by applying the half-interval search method to the experimental data. The results showed good agreement with the experimental results only in the middle normal strain region at strains between 0.003 and 0.3. The rheological behavior of the cement paste under squeeze flow was more consistent with the experimental results from the viewpoint of power-law non-Newtonian fluid behavior than from the viewpoint of ductile yielding solid behavior in the strain-hardening region.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.87-87
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• 2018

다이아몬드 상 탄소(diamond-like carbon, DLC)는 상당량의 $sp^3$ 결합을 가지는 비정질 탄소(a-C) 또는 수소화 비정질 탄소(a-C:H)로 이루어진 준안정 형태의 탄소이다. DLC는 전기 저항과 굴절률이 높고 화학적으로 다른 물질과 반응하지 않으며, 마찰계수가 낮고 경도가 높아 자기 디스크, 광학 소자 등의 다양한 분야에서 적용되고 있다[1,2]. 또한 다이아몬드에 비해 상온에서 성장이 가능할 정도로 합성온도가 낮아 적용 기판의 제한이 거의 없고, 증착 방법과 조건에 따라 탄소 결합의 다양성과 비정질성이 변화하기 때문에 넓은 범위의 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 지금까지 DLC 박막의 광학적 특성, 특히 굴절률, 광학적인 에너지 밴드 갭, 자외선과 적외선 투과성에 대해서는 많은 연구가 진행되었으나 가시광선의 투과성에 대한 연구는 제한적이며[4], 가시광선 투과도 개선에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 ITO 기판 위에 DLC를 합성하고 기계적 특성과 가시광선 영역 투과도를 조사하였다. RF-PECVD(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의해서 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스 비율과 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스 비율을 변화시켜 ITO 기판 위에 DLC 박막을 합성하였다. 공정 압력과 rf-power, 증착시간, 기판온도는 0.2 torr, 40 W, 5 분, $50^{\circ}C$로 고정하고, 공정 가스는 $C_2H_2+Ar$과 $C_2H_2+N_2$가 200 sccm이 되도록 비율을 변화하였다. $C_2H_2:Ar$과 $C_2H_2:N_2$의 비율은 180 : 20, 160 : 40, 140 : 60, 120 : 80, 100 : 100이 되도록 가스의 유량을 조절하였다. 투과도는 가시광선(380 ~ 780 nm) 범위에서 측정하였고 두께와 표면조도는 AFM으로 측정하였다. 투과도는 $C_2H_2+Ar$의 Ar 가스 비율이 증가할수록 증가해 140 : 60일 때 최댓값을 나타낸 후 다시 감소하였다. $C_2H_2+N_2$ 투과도는 $N_2$ 가스 비율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 표면 거칠기는 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스를 사용한 경우의 Ar의 가스 비율이 증가할수록 증가하였다. 그러나 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스를 사용한 경우에는 $N_2$ 가스의 혼합 비율이 증가할수록 감소하였다.

• Journal of the KSME
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• v.21 no.1
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• pp.21-31
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• 1981

원자력발전소의 원자로냉각재 압력경계의 건전성과 안정성을 확보하기 위하여 법적 요구조건을 설정함에 있어 파괴역학이 어떻게 적용되었는 가를 설명하였다. 이를 요약하면 다음과 같다. 1) 압력경계에 사용되는 재료의 $RT_{NDT}$를 정의하였다. 이는 무연성천이온도와 같은 개 념의 것으로, 앞으로 재료의 파괴인성은 이 $RT_{NDT}$에 대한 상대온도의 함수로 주어진다. 2)비연성파괴를 방지하기 위한 설계조건으로서 선형탄성 파괴역학에 근거한 조건식을 인용하였다. 여기서 조건식이란 능력확대계수의 합계가 어떠한 조건에서도 이러한 조건식을 만족한다는 것을 해석적으로 확인하고 규제당국의 승인을 받아야 한다. 3) 가동중검사에 발견된 결함으로 합격수준을 초과하는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적 으로 안전하다는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적으로 안전하다는 것을 입증하여야 한다. 이때 결함은 원자로의 가동과 더불어 성장하므로 수명기간중 피로파괴에 이를 것인지의 여부도 평가하여야 한다. 이때의 대조균열성장률은 Paris의 power law에 따른다. 4) 고속중성자 (E>1. 0MeV)에 의한 조사취화를 감시하기 위하여 감시시험계획을 사전에 수립 하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 수립하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 의한 원자로용기 재료의 파괴인성의 저하를 평가하여 이를 고려한 충분한 안전여유를 갖는 운 전조건 즉, 압력-온도 한계곡선을 산출하여야 한다. 이때의 취화 정도는 DELTA. $RT_{NDT}$ 와 Upper Shelf Energy의 감소로 나타낸다. 또한, 압력-온도 한계곡선은 선형관성 파괴역학에 입각한 조건식을 이용하여 해당 온도에서의 압력을 산출한다. System을 개발 사용하기 위하여 기존 전자계산소를 이용하는 방법이 바람직하며 System의 도입은 자체운영을 결정하기 전에 경제적인 여건 등 여러가지 문제를 검토하여야 한다. 특히 Turn Key Base로 System를 도입할 경우에는 System의 도입목 적과 사용빈도, 앞으로의 확장성 현재 설계및 생산 과정과의 마찰가능성, 유지보수문제 등을 신 중히 검토하여야 한다. 이제 기계공업도 전자계산기를 이해하고 사용하므로 서 발전할 수 있는 단계가 되었다. 예로부터 좋은 공구를 개발하여 적절히 사용하는 것이 기계공업 발전의 첩경이 었다. 전자계산기는 현대 기술이 개발한 가장 강력하고 사용하기 좋은 공구이다.점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며,

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.34 no.4
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• pp.434-443
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• 2023

We have investigated the performance improvement of grease by synthesizing calcium sulfonate grease as an alternative to lithium grease, which is widely used globally. Since the composition ratio of the grease, when manufactured, is usually 50% base oil and 50% thickener, using grease as a lubricant in a cryogenic environment is not encouraged due to its inferior low-temperature performance. In this study, we have synthesized three types of calcium sulfonate grease with paraffin oil and PAO-based base oil and thickener. Furthermore, lithium grease was synthesized via saponification with PAO-based base oil, lithium hydroxide, 12-hydroxystearic acid, and sebacic acid. We have measured low-temperature characteristics using a rheometer and low-temperature torque meter, and tribology characteristics were obtained using a four-ball lubricant tester and schwingung reibung verschleiß (SRV). As a result, the flow point of the calcium sulfonate grease synthesized with a PAO-based base oil and thickener was found to be -40℃, overcoming the existing calcium sulfonate grease's low-temperature limitation. Moreover, the synthesized calcium sulfonate grease showed low-temperature performance similar to that of lithium grease synthesized with PAO base oil, but superior anti-wear, extreme pressure, coefficient of friction, heat resistance, adhesion, and corrosion resistance. It is thus expected to commercially replace the existing lithium grease.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.25 no.7
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• pp.35-46
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• 2009

Pressure grouting is a common technique in geotechnical engineering to increase the stiffness and strength of the ground mass and to fill boreholes or void space in a tunnel lining and so on. Recently, the pressure grouting has been applied to a soil-nailing system which is widely used to improve slope stability. The soil-nailing design has been empirically performed in most geotechnical applications because the interaction between pressurized grouting paste and the adjacent ground mass is complicated and difficult to analyze. The purpose of this study is to analyze the increase of pullout resistance induced by pressurized grouting with the aid of performing laboratory model tests and field tests. In this paper, two main causes of pullout resistance increases induced by pressurized grouting were verified: the increase of mean normal stress and the increase of coefficient of pullout friction. From laboratory tests, it was found that dilatancy angle could be estimated by modified cavity expansion theory using the measured wall displacements. The radial displacement increases with dilatancy angle decrease and the dilatancy angle increases with injection pressure increase. The measured pullout resistance obtained from field tests is in good agreement with the estimated one from the modified cavity expansion theory.

• Tunnel and Underground Space
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• v.33 no.3
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• pp.109-125
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• 2023

Disposal repository for high-level radioactive waste secures its safety by means of engineered and natural barriers. The performance of these barriers should be tested and verified through various aspects in terms of short and/or long-term. KAERI has been conducting various in-situ demonstrations in KURT (KAERI Underground Research Tunnel). After completing previous experiment, a conceptual design of an improved in-situ experiment, i.e. K-COIN (KURT experiment of THMC COupled and INteraction), was established and detailed planning for the experiment is underway. Preliminary characterizations were conducted in KURT for siting a K-COIN test site. 15 boreholes with a depth of about 20 m were drilled in three research galleries in KURT and intact rock specimens were prepared for laboratory tests. Using the specimens, physical measurements, uniaxial compression, indirect tension, and triaxial compression tests were conducted. As a result, specific gravity, porosity, elastic wave velocities, uniaxial compressive strength, Young's modulus, Poisson's ratio, Brazilian tensile strength, cohesion, and internal friction angle were estimated. Statistical analyses revealed that there did not exist meaningful differences in intact rock properties according to the drilled sites and the depth. Judging from the uniaxial compressive strength, which is one of the most important properties, all the specimens were classified as very strong rock so that mechanical safety was secured in all the regions.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.5 no.2
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• pp.127-135
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• 1978

For improvement and new design of tillage equipments, indoor test is very useful and more desirable than outdoor because the experiment of outdoor is very difficult and its cost is expensive. This study was carried out to determine the physical properties of artificial soil suitable for the indoor test with the soil bin manufactured at the workshop of the Dept. of Agricultural Machinery Engineering. The artificial soil being studied was made with very similarity to the natural soil of the experimental plots of Chungnam National University, and it consist of 39.35 percent, by weight of bentonite and 48.10 percent of sand with 12.55 percent of SAE 10W oil. The results are summarized as follows: 1. Bulk density increased with increasing number of rolling, and its relationship could be expressed. $y=1.073200+0.070780x-0.002263x^2$ where, y=bulk density ($g/cm^3$), x=number of rolling. These results could be explained that the effect of rolling velocity on the bulk density was not singnificant in the range of 4.5~10.4 em/sec. 2. The absolute soil hardness depended directly upon number of rolling, and their relationship could be expressed by the equation. $y=37.74(0.64 +0.17x-0.0054x^2)/(3.36-0.17x-0.0054x^2)^3$. where, y=absolute soil hardness($kg/cm^3$), x=number of rolling. 3. Relationship between the bulk density and absolute soil hardness could be expressed by the equation; $y=37.74(2.46x-2.02)/(6.02-2.46x)^3$. where, y=absolute soil hardness, x=bulk density. 4. The cohesion and the angle of internal friction of artificial soil were increased with increasing its bulk density. According to the cohesion and angle of internal friction, at the range of 1.60~1.75 ($g/cm^3$) of bulk density, this artificial soil was similar with sandy loam of 29.5% moisture content of natural soil. 5. Sliding-fricfion coefficient of steel plate on the artificial soil was 0.3~0.4 and rubber plate on it is 0.64~0.72. Those values were very similar with those of natural soil being studies by many others.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.26 no.3
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• pp.383-392
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• 2016

This study is to evaluate the physical and mechanical properties on the Ipseok-dae columnar joints of Mt. Mudeung National Park. For these purposes, physical and mechanical properties as well as discontinuity property on the Mudeungsan tuff, measurement of vibration and local meteorology around columnar joints, and ground deformation by self-weight of columnar joints were examined. For the physical and mechanical properties, average values were respectively 0.65% for porosity, 2.69 for specific gravity, 2.68 g/cm³ for density, and 2411 m/s for primary velocity, 323 MPa for uniaxial compressive strength, 81 GPa Young's modulus, and 0.25 for Poisson's ratio. For the joint shear test, average values were respectively 3.15 GPa/m for normal stiffness, 0.38 GPa/m for shear stiffness, 0.50 MPa for cohesion, and 35° for internal friction angle. The JRC standard and JRC chart was in the range of 4~6, and 1~1.5, respectively. The rebound value Q of silver schmidt hammer was 57 (≒ 90 MPa). It corresponds 20% of the uniaxial compressive strength of intact rock. The maximum vibration value around the Ipseok=dae columnar joints was in the range of 0.57 PPV (mm/s)~2.35 PPV (mm/s). The local meteorology of surface temperature, air temperature, humidity, and wind on and around columnar joints appeared to have been greatly influenced the weather on the day of measurement. For the numerical analysis of ground deformation due to its self-weight of the Ipseok-dae columnar joints, the maximum displacement of the right ground shows when the ground distance is approximately 2 m, while drastically decreased by 2~4 m, thereafter was insignificant. The maximum displacement of the middle ground shows when the ground distance is approximately 0~2 m, while drastically decreased by 3~10 m, thereafter was insignificant. The maximum displacement of the left ground shows when the ground distance is approximately 5~6 m, while drastically decreased by 6~10 m, thereafter was insignificant.