• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.27-27
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• 1997

최근 미사일 추진기관 및 기체 구조재로 사용되는 알루미늄 7175 합금의 형상의 변화와 제조공정 변화에 따른 미세조직 변화에 대하여 고찰하였다. 구조체는 사용처에 따라 Flange Type 또는 Ring Type 등으로 형상이 다양하므로 단조 조건과 제품의 위치에 따라 균일한 물성을 획득하기는 매우 어려운 숙제이다. 본 연구에서는 균일한 물성을 얻기 위한 여러 가지 제조 공정의 변화를 모색하였으며, 제조된 단조재의 미세조직을 통하여 물성과의 연관성을 검토하였다. 적용된 공정은 통상의 열간 단조공정, 아 결정립 미세화공정, 재 결정립 미세화 공정 등이며 단조재의 형상과 동일 부품에서도 부위에 따라 변형량이 다르므로 미세조직의 변화가 다르게 나타났다. 아결정립과 재결정립 미세화 공정은 제품의 형상에 따라 내·외부 결정립이 크기가 크게 변화되었다. 이는 내·외부에 재료에 축적되는 에너지의 양과 외적으로 가해지는 기계적 에너지 및 열적 에너지가 다르기 때문이며, 변형량이 큰 부분의 미세 석출물의 크기가 변형량이 적은 부분의 석출물보다 크게 감소됨은 준안정상이 기계적 에너지가 변형열에 의한 열에너지로 변환됨에 따라 상석출에 영향을 미친 것으로 판단된다. 이와 같은 결과는 미세 조직 제어가 알루미늄합금 단조재의 공정설계의 중요한 인자임을 재 확인시켜 주는 것으로 재료의 신뢰성이 필수적으로 요구되는 추진기관의 중요 부품에 적극 고려해야 할 요소라 할 수 있다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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• pp.94-97
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• 1997

금속을 반고상 상태에서 성형하기 위하여 미세조직학적 거동을 밝히기 위해, 본 연 구에서는 높은 비강도, 내마모성을 가진 과공정 Al-Si 합금을 반응고 가공하였을 때의 미세 조직과 상온 가공 후 반고상 온도로 일정시간 유지하였을 때의 미세조직을 관찰하였다. 일 반주조시의 개량 원소 P과 Sr을 첨가하였으며 쐐기형 주조재, 압연재, Si 입자강화 Alrl 복 합재료를 반고상 상태로 가열한 미세조직을 관찰하여 초정 Si입자의 형상 변화를 관찰하였 다. 반응고 교반시 초기에는 P과 Sr의 첨가에 의해 초정 Si입자가 미세화 되었으나 교반이 지속되어 가면서 이러한 경향은 감소하였으며 구상에 가까운 형태로 변화 하였는데, 이는 교반이 지속되면서 첨가 원소의 효과보다 교반 자체의 미세조직 변화 기구에의 의존도가 높 아지기 때문인 것으로 사료된다. 냉각속도를 달리한 쐐기 형상에서의 금형에서 주조된 미세 조직을 관찰한 결과 냉각속도가 느릴 때에만 첨가원소의 영향이 나타났으며, 반고상 온도 유지 후 초정 크기에는 큰 변화가 없었으나 $\alpha$-halo가 형성되고 미세한 Si입자가 생성되었 다. 이는 입자 크기의 성장에 따른 주위의 농도구배로 인해 생성된 것으로 사료된다. 압연시 첨가원소는 핵생성과 재결정을 촉진시켜 초정 Si의 크기를 크게 감소시켰다. 반용융 처리시 초정 Si입자는 약간 성장하였으며, $\alpha$-halo도 생성되었다. 압출한 시료를 반용융 처리한 경 우 Si입자의 형상 변화는 거의 없었으며, Si입자에 형성되어 있던 산화막이 기지와 초정 Si 압자간의 확산장벽으로 작용하여 $\alpha$-halo가 거의 생성되지 않았다. 반응고 교반시 미세조직 변화 기구로는 취성파괴, 합체, 마모를 제안하였으며, 각 공정에서의 초정 Si결정의 크기를 비교하였을 때 45$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말을 섞어 압출하였을 때 가장 작은 초정 Si입자 크기를 얻음 을 볼 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.54-59
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• 1998

원자로 압력용기 용접열영향부의 세부영역별 열 cycle 재현(simulation) 시험편을 제작하여 기계적 특성시험, 미세조직시험 및 magnetic Barkhausen noise (BN) 측정을 수행하였다. 각 영역에서 보자력(coercivity)은 크게 변하지 않았으나, Barkhausen noise (BN) 는 현격한 차이를 볼 수 있었다. 용접열영향부 각 위치에 대한 BN 는 미세조직과 기계적특성의 변화와 어느정도 특징적 변화를 보였으나, 미세조직 인자별로 정량적인 관계를 찾기 위하여는 더욱 더 많은 연구가 필요한 것으로 보였다. 이는 BN 의 변화에 미치는 영향인자가 미세조직적으로 매우 복잡한 관계를 갖기 때문으로 생각되었다.

• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.417-425
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• 2014

구리에 다양한 비율의 주석을 혼합하여 청동합금을 제작하고 합금 비율에 따른 색도 변화를 분석하였다. 색도를 미세조직의 변화와 함께 분석한 결과, Cu-Sn 청동은 주석함량이 높아질수록 적 황색도를 나타내는 $a^*$와 $b^*$값은 감소하며 전체적인 백색도가 크게 증가하였다. 하지만 백색도와 밀접한 $L^*$값이 감소하는 특이한 현상을 보였다. Cu-Sn 청동의 미세조직 내에서 존재하는 ${\alpha}$상의 비율이 증가될수록 적 황색도가 높아졌고, ${\delta}$상의 비율이 증가할수록 $a^*$와 $b^*$값이 낮아졌다. 한편 동일한 성분 조성을 가진 Cu-22% Sn 청동을 다양한 열처리 조건으로 상변화를 일으킬 경우 주조 조직인 ${\alpha}+{\delta}$상과 담금질 조직인 ${\alpha}+{\gamma}$상, ${\alpha}+{\beta}$상에서 미세한 색도변화가 일어났다. 이는 동일한 조성의 합금도 다른 분율을 가진 미세조직을 생성시킴에 따라 색상 변화가 생길 수 있음을 보여준다. Cu-Sn 청동을 담금질할 경우, 합금 내에서의 미세조직 변화에 따른 적 황색도는 ${\alpha}$상, ${\beta}$상, ${\gamma}$상, ${\delta}$상의 순으로 감소하였다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.6-14
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• 2011

기존의 소성가공공정에서의 미세조직 예측 기술은 온도 및 외력에 의한 금속학적 변화를 모사하기 위해 다수의 실험에 기반한 경험적 모델링 작업이 요구되고 이를 구현할 수 있는 기계 및 재료적 지식 기반이 동시에 요구되기 때문에 현재까지는 신뢰성을 갖는모델 및 수치해석기술은 충분히 확보되지 못한 상태이다. 이러한 미세조직 예측기술의 정확도를 향상시키고자 하는 일환으로, 최근에는 매크로 스케일의 FE 해석과의 결합을 통해 소성가공공정과 이후의 열처리 공정에서의 정적 재결정 동적 재결정 상변태 변형유기변태 등 복잡한 미세조직 현상을 그 변화가 일어나는 실제 메조 스케일에서 예측하고자 하는 연구가 시도되고 있다. 본고에서는 그 중에서도 소성가공에서 발생하는 재결정 거동 예측에 주로 적용되고 있는 데조스케일 해석 기법과 매크로-메조 다단위 스케일 해석 기법의 국내외 연구 현황에 대해 알아보고자 한다. 또한, 이를 이용한 소성가공공정에서의 미세조직 예측 사례와 미세조직 예측기술의 전망에 대해 기술하고자 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권4호
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• pp.292-303
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• 1998

최근 자기적 특성의 변화가 재료의 미세조직적 상태에 민감하다는 보고가 있다. 재료의 미세조직은 상(phase), 결정립의 크기, 석출물 등의 타양한 인자로 구성되며, 본 연구에서는 이러한 인자들을 이용하여 재료의 특성과 Barkhausen noise(BN) 의 관계를 연관시키기 위 한 시도를 하였다. ASTM A 508 Gr. 3 원자로압력용기강을 대상으로 용접열영향부의 미세조직적인 변화를 일곱가지 대표적인 영역으로 구분하였고, 각 영역에서의 미세조직과 기계적특성의 변화를 파악한 후, 자 조건별로 BN을 측정하였다. 통상의 보자력이나 잔류자화 같은 자기적성질은 큰 변화가 없었지만, BN은 미세조직의 상태에 따라 현격한 변화를 보였다. 결정립과 석출물의 크기가 증가함에 따라 BN은 증가하였고. tempered martensite 보다는 tempered bainite 조직에서 높은 BN을 나타냈다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.19-19
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• 2010

Mo 변화에 따른 Cr-Mo 강의 미세조직 및 물성병화를 알아보기 위해 새로 디자인된 용접봉을 사용하여 Flux cored arc welding(FCAW) 공정으로 용접하였다. 또한 고온에서의 용접부 물성을 알아보기 위하여 각각의 시편을 $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$에서 24시간 동안 열처리 하였다. 용접부의 미세조직은 미세한 베이나이트 및 침상 페라이트로 구성되었으며 Mo의 함량이 높아질수록 베이나이트 조직이 증가하여 경도 및 강도가 증가하였다. 높은 항복강도와 인장강도를 가지며 연신율이 매우 낮음을 관찰하였다. 열처리후의 미세조직은 $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$는 템퍼드 베이나이트 조직이 나왔으나 $600^{\circ}C$에서 베이나이트 조직이 성장하였다. $700^{\circ}C$ 로 갈수록 베이나이트가 감소하고 페라이트로 미세조직이 변태 하였으며 탄화물의 석출 및 성장이 관찰되었다. 이로 인하여 경도값이 $400^{\circ}C$, $;500^{\circ}C$ 에서 증가하였고 $600^{\circ}C$는 소폭 감소하였으며 $700^{\circ}C$의 경우 완전 페라이트 조직의 형성으로 경도가 크게 감소하고 Mo 함량에 따른 경도 차이 또한 보이지 않았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.205-208
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• 2004

초고압 케이블의 절연물질로 널리 사용되고 있는 가교 폴리에틸렌의 전기적 특성은 라멜라결정 조직의 밀도와 라멜라 조직의 성장방향과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 반도전 물질에 2종의 첨가제를 이용하여 처방한 3종의 반도전 컴파운드에 대하여 시편 제작 조건에 따른 미세 조직을 제어하여 폴리에틸렌의 미세 조직을 변화시킴으로써, 라멜라 조직이 전기적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 전기적 특성은 AC 절연파괴 전압을 측정하였으며, 미세조직 변화를 조사하기 위하여 TEM 이미지 분석 통하여 라멜라 밀도를 통계적으로 정성 분석하여 상관관계를 규명하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.130-135
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• 1998

Zr합금의 재결정에 미치는 Sn, V, Sb의 영향을 조사하기 위해 2원계와 3원계로 구성된 12종의 Zr합금에 대하여 미세 조직 관찰 및 경도 측정을 실시하였다. 고진공 분위기의 여러 온도 조건에서 열처리된 시편의 미세조직을 편광광학현미경으로 관찰하였고 미소경도계로 경도값을 측정하였다. 미세조직 사진을 관찰한 결과 열처리 온도가 올라감에 따라 약 50$0^{\circ}C$ 까지는 가공조직을 그대로 유지하다가 첨가원소에 따라 다소 차이는 있었지만 55$0^{\circ}C$ ~ $700^{\circ}C$ 사이에서 재결정이 완료되었다. 재결정이 일어난 후에는 첨가원소의 첨가량이 적은 합금의 경우 결정립이 급격히 성장하는 모습을 보였다. 온도에 따른 경도값의 측정으로 재결정 거동을 확실히 핑가할 수 있었으며 경도값의 변화와 미세조직 변화는 일치하는 경향을 보였다. 이와 같이 첨가원소가 증가함에 따라 재결정이 늦어지고 결정립이 미세화 되는 것은 첨가원소의 대부분이 석출물로 형성되어 각 합금의 재결정과 결정립 성장을 억제하기 때문이라고 사료된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.177-182
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• 1997

금속연료가 연소할 때 발생하는 Fission Gas는 주로 직경방향으로의 Swelling을 일으켜 낮은 연소도의 원인이 되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 높은 연소도를 갖는 금속연료의 개발을 목적으로 Fission Gas가 Plenum으로 쉽게 방출하는 조직인 Laminar Structure를 갖는 합금의 설계를 연구하였다. 또한 조사 후의 조직안정성을 예측하기 위해 열처리 후의 미세조직의 변화를 관찰하여 조직안정성을 시험하였다. U-10wt.%Zr 합금 중 Zr 원소 대신에 2wt.% 및 3wt.%의 W 또는 Mo을 첨가한 합금을 제조하여 합금원소 첨가의 영향에 따른 미세조직의 변화를 조사하였다. 그 결과 모든 조성의 합금은 Matrix에 있어서 Laminar Structure를 나타내었다. 또한 U-10wt.%Zr에 비해 2wt.% 및 3wt.%W의 W 또는 Mo를 첨가한 합금의 lamina Thickness가 철면 미세해짐을 확인하였다. 특히 U-7wt.%Zr-3wt.%W의 경우는 U-10wt.Zr에 비해 Laminar Thickness가 1/2배까지 감소되었다. 합금원소(W, Mo) 첨가에 의한 Laminar Thickness의 감소는 Fission Gas의 Inter-connected Path가 보다 잘 형성되게 하여 Gas의 방출속도를 증가시켜 Swelling을 감소시킬 것으로 생각된다. 열처리한 금속연료의 미세조직을 비교한 결과를 보면 합금원소(W, Mo)를 첨가한 합금을 50$0^{\circ}C$에서 1000시간동안 열처리한 것을 U-Zr 2원계 합금을 열처리한 것과 비교했을 때 약 1/3배 정도의 Laminar Thickness를 유지하는 것으로 보아 합금원소를 첨가하면 조사 후의 조직안정성에도 크게 기여할 것으로 기대된다.