• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.18.1-18.1
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• 2011

가공용 마그네슘합금 중간재를 저비용으로 제조하는 공정기술의 하나인 수평연속주공정을 통해 판재 및 빌렛을 제조하는 공정에 대한 연구결과를 소개하고자 한다. 수평연속주조공정은 기존의 반연속주조공정에 비해 저비용 공정이며, 실용화 초기단계에 있는 제조공정인 strip casting으로는 제조가 불가능한 고합금계의 마그네슘 중간재를 제조할 수 있는 공정기술이다. 또한 연속주조한 빌렛의 압출공정에서 압출속도를 향상시킴으로써 미세조직을 제어하고 제조 비용을 절감하기 위한 연구로서 고속압출용 신합금 설계기술과 압출공정제어에 대한 연구결과를 소개하고자 한다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2002년도 추계학술강연 및 발표대회
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• pp.80-80
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• 2002

Bi-Te게 열전재료는 200~400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로써 열전냉각, 발전재료 등에 응용하기 위하여 제조방법 및 특성에 관한 많은 역구가 진행되어 왔다. 현재 산업화에 응용되고 있는 일방향응고법은 기계적 강도가 약하여 회수 율이 낮으며, 결정을 성장시키는데 비교적 장시간을 필요로 하기 때문에 제조 단가가 비싸다. 따라서 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 합금설계 및 가공공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 가스분사법을 이용하여 용질원자 편석감소, 고용도의 증가, 균일고용체 형성, 결정립 미세화 등 급속응고 장점을 이용하여 화학적으로 균일한 BI-TerP열전재료 분말을 제조하고, 열간압출 가공을 통하여 이방성의 향상과 함께 미세한 결정립으로 우수한 기계적 강도를 얻을 수 있도록 제조된 분말을 압출 가공하여 열전소자의 기계적 성질과 열전특성을 연구하였다. 그 결과 급속응고 및 압출 공정을 이용한 본 연구에서는 $10\mu\textrm{m}$이하의 미세한 조직과 함께 압출공정을 통하여 이방성을 향상시켰으며, 열전소자는 $2.5{\times}10^{-3}/K$이상의 Figure of merit값을 나타내는 우수한 열전특성을 나타냈다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.25-25
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• 2003

마그네슘 합금은 결정구조가 HCP구조로 슬립면이 제한되어있어 상온에서의 가공이 용이하지 않다. 따라서 최근 마그네슘 합금의 미세 조직을 제어하기 위해 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 구조용 재료 및 기능성 재료로 기대되는 마그네슘 합금(AZ3l)을 이용하여 주조로부터 압출·압연 과정으로의 연속적인 판재 성형공정을 실행하였다. 모든 공정에 대한 전형적인 기계적 특성을 평가하기 위하여 각 공정에서 재료의 인장실험을 실시하였으며 각 공정 후에 향상된 기계적 특성들을 규명하기 위하여 경도시험을 실시하였다 또한 각 공정에서의 대표적인 미세 조직을 관찰하여 결정립 미세화에 따른 기계적 물성의 향상을 확인하였다. 주조재, 압출판재, 압연판재의 인장강도는 189.3㎫, 257.9㎫ 그리고 234.㎫로 증가하였다가 다소 감소하지만, 연신율은 상대적으로 16.26%, 24.99% 그리고 27.16%의 50%에 가까운 주목할만한 증가를 나타낸다. 인장실험의 실험결과로부터 얻어진 가공경화지수로부터 대상 재료인 마그네슘 합금(AZ3l)에 대하여 DRX의 거동을 예측할 수 있었으며, 압출후 압연 판재의 경우 연한 재결정 조직으로 인하여 연신율의 대폭적인 증가를 확인 할 수 있었다.

• 유변학
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• 제9권3호
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• pp.111-117
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• 1997

대표적인 신장유동의 하나인 방사공정을 통해 액정고분자를 포함한 블렌드 섬유의 신장유동의 특성과 형구학적 성질간의 관계를 고찰하였다. 신장유동에 의해 분산상인 액정 고분자는 미세섬유구조를 바뀌었고 압출온도가 높을수록 더욱 발달된 미세섬유구조를 가졌 다. 이러한 분산상의 미세구조 변화에 대한 설명은 블렌드의 신장유동특성을 나타내는 신장 점도비로서 가능하였다. 즉, 압출온도가 높을수록 방사사선에서 신장변형률속도가 z지고 신 장점도비가 작아지므로 분산상의 신장변형이 더 많이 되었다고 판단된다. 방사이전의블렌드 내의 분산상은 압출온도를달리하여도 모두 구형으로 존재함을 발견하였고 이사실로부터 분 산상의 미세섬유구조는 방사사선에서의 신장변형에 의해 주로 이루어졌음을 확인하였다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회
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• pp.28-28
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전반도체 재료는 200 ~ 400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로서 열전냉각 및 발전재료로 제조볍 및 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 전자냉각 모듈의 제조에는 P형 및 N형 $Bi_2Te_3$계 단결정이 주로 사용되고 있으나. $Bi_2Te_3$ 단결정은 C축에 수직한 벽개면을 따라 균열이 쉽게 전파하기 때문에 소자 가공사 수윤 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 열전재료의 가공방법에 따른 회수율 증가 및 열전특성 향상에 관한 열간압출, 단조와 같은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 가스분사법(gas atomizer)을 이용하여 용질원자 편석의 감소, 고용도의 증가,균일고용체 형성, 결정립미세화 둥 급속응고의 장점을 이용하여 화학적으로 균질한$Bi_2Te_3$계 열전재료 분말을 제조하고, 제조된 분발을 압출가공하여 기계적성질, 소자의 가공성 및 열전 성능 지수율 향상시키는데 연구 목적이 있다. 본 설험에서는 99.9%이상의 고순도 Bi. Te. Se. Sb를 이용하여, 고주파 유도로에서 Ar 분위기로 용융하고, 가스분사법를 이용하여 균질한 $Bi_2Te_3$계 열전재료 분만을 제조하였다. 분말표면의 산화막을 제거하기 위하여 수소분위기에서 환원처리를 행하였고, 된 분말을 Al 캔 주입하여 냉간성형 한 후 진공중에서 압출온도를 변화시켜 열간압출 가공을 행하였다. 압출 온도변화에 따른 압출재의 미세조직 및 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C면 배향에 대한 결정방위 해석, 압출재의 압축강도 등을 분석하였으며, 압출온도에 따삼 미세조직 변화와 결정방위의 변화에 따른 열전특성의 관계를 해석하였다성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다. 셋째, 주상기간 중 총 에너지 유입률 지수와 $Dst_{min}$ 사이에 높은 상관관계가 확인되었다. 특히 환전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회
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• pp.30-30
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전재료는 200~400K 정도의 저온에서 네어지 변환효율이 가장 높은 재료로써 열전냉각, 바런재로 등에 응요하기 위하여ㅠ 제조법 및 특서에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. $Bi_2Te_3$계 화합물은 rhombohedral의 결정 구조를 가지는 층상 화 ;물로 결정대칭성으로 인해 연전기적으로 큰 이방성을 나타낸다. 현재는 일반향용고법에 의해서 입자를 a축 방향으로 성장시켜 큰 결정립을 가진 다결정재료를 사용하고 있으나, c면이 매우 취약하기 때문에 가공서이 나쁘다. 따라서 이와같은 단점을 개선하기 위하여 기계적 강도를 높일 수 있는 가공공정 및 합금설계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 측히 열간 압출법으로 제조된 열전재료는 결정립의 미세화와 높은 이방성으로 성능지수와 기계적 강도를 향상시킬 수 있다는 연구결과가 보고되고 있다 또한 Schultz드의 연구결과에 의하면 $Bi_2Te_3$ 계 열전재료는 소성변형에 의하여 발생한 점결함에 의하여 캐리어 농도가 변화되며 이로 인하여 재료의 전기적 성질이 결정된다고 하였다. 따라서 상당히 큰 소성가공량과 열전측성과의 관계를 규명하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 압출변수 중 소성가공량에 중요한 변수로 작요아는 압출비를 변화시켜 최적의 열간 소성가공량을 검토하고, 이에 따른 열전측성과 압출비와의 상관관계에 대하여 연구하는 것을 목적으로 하였다. 연구에 사용된 N형의 조성은$Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$로서 순도 99.99를 사용하였고, dopant로 0.1wt%의 $SbI_3$를 사용하였다. $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ 분말은 가스분사법(Gas atomization Process)를 이용하여, 용탕제조시 아르곤가스로 산화를 방지하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기ㅖ적 분급법을 이용하여 분급하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기계적 분급ㅂ법을 이용하여 분급하였고, 압출에 이용된 분말은 250$\mu\textrm{m}$이하의 크기를 사용하였다. 또한 분말제조과정 중 형성되는 표면산화층을 제거하기 위하여 36$0^{\circ}C$에서 4시간동안 수소 환원처리를 행하였다. 제조된 분말은 열간 압출을 위하여 Aㅣcan에 넣고 냉간성형체를 만들고, 진공처리를 한 후 밀봉하여 탈가스처리를 하였다. 압출다이는 압출비가 각각 28:1과 16:1인 평다이(9$0^{\circ}C$)를 사용하여 각각 내경이 9, 12cm이고, 길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.1-7
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• 2008

Fine grained superplastic Zn-22%Al alloy was extruded using a laser machined micro-die to produce a micro-gear shaft. Extrusion process was conducted under a constant pressure at constant temperatures ranging from 503 to 563K. Laser machining was capable to machine a micro-die with close tolerances and adequate surface quality. The extrusion rate increased with extrusion load under constant extrusion temperature. The rate reached a steady state and became constant after a certain period. There was a small instantaneous stroke on application of the load and then a very brief primary stage which preceded steady-state flow. The micro-extrusion process was proven to produce a micro-gear shaft successfully using a fine grained superplastic Zn-22%Al alloy.

• 소성∙가공
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• 제11권3호
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• pp.217-223
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• 2002

초소형 정밀 부품의 효율적 생산 방안으로 대두되고있는 미세 성형 기술에 관하여, 극세선 압출, 미세 성형 기술과 핵심요소기술인 정밀 위치 결정 기술, 미세 성형 재료 기계적 특성 평가 기술과 이론 해석을 중심으로 국내 연구 현황을 소개한다.

• 기계저널
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• 제42권6호
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• pp.48-53
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• 2002

초소형 정밀 부픔의 효율적 생산 방안으로 대두되고 있는 미세 체적 성형 기술에 관하여, 극세선 압출, 미세 복합 성형 기술과 핵심요소 기술인 정밀 위치 결정 기술, 미세 성형 재료 기계적 특성 평가 기술과 이론 해석 기술을 중심으로 국내 연구 현황과 전망을 소개한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권9호
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• pp.1211-1218
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• 2007

본 연구는 압출성형온도가 인삼의 발효에 미치는 영향을 알아보기 위하여 압출성형온도를 달리한 백삼 압출물의 미세구조, 당화특성 및 발효액의 특성을 비교하였다. 압출성형백삼의 미세구조는 $110^{\circ}C$ 백삼압출성형물은 불균일한 기공구조를 보였으며, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$ 백삼압출성형물은 균일한 기공구조를 보였다. 인삼의 당화율과 당화속도상수는 $130^{\circ}C$ 백삼압출성형물이 가장 높았다. 발효액의 최종 pH는 홍삼발효액이 3.79로 가장 높았다. 발효액의 최종 산도는 $120^{\circ}C$ 압출성형백삼이 4.45%로 가장 높았다. 인삼 현탁액의 환원당 함량은 $110^{\circ}C$ 압출성형백삼이 32.36 mg/mL로 가장 높았으며, 발효시간 5일까지 인삼 발효액의 환원당 함량이 급격히 감소하였고, 이후에는 큰 변화가 없었다. 발효액의 알코올 함량은 발효기간 5일까지 급격히 증가했으며, 이후에는 변화가 없었다. 압출성형백삼이 백삼보다 알코올 함량이 높았고, 압출성형온도가 증가했을 때 알코올 생성율이 증가하였다. 본 연구에서 백삼을 압출성형하였을 때 알코올 발효적성이 높아졌고, 압출성형온도가 증가하였을 때 백삼의 알코올 발효적성도 증가하는 결과를 확인할 수 있었다.