• Journal of Powder Materials
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• v.25 no.1
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• pp.36-42
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• 2018

In order to expand the application of oxide dispersion-strengthened (ODS) steel, a composite material is manufactured by adding mechanically alloyed ODS steel powder to conventional steel and investigated in terms of microstructure and wear properties. For comparison, a commercial automobile part material is also tested. Initial microstructural observations confirm that the composite material with added ODS steel contains i) a pearlitic Fe matrix area and ii) an area with Cr-based carbides and ODS steel particles in the form of a $Fe-Fe_3C$ structure. In the commercial material, various hard Co-, Fe-Mo-, and Cr-based particles are present in a pearlitic Fe matrix. Wear testing using the VSR engine simulation wear test confirms that the seatface widths of the composite material with added ODS steel and the commercial material are increased by 24% and 47%, respectively, with wear depths of 0.05 mm and 0.1 mm, respectively. The ODS steel-added composite material shows better wear resistance. Post-wear-testing surface and cross-sectional observations show that particles in the commercial material easily fall off, while the ODS steel-added material has an even, smooth wear surface.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.7
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• pp.835-841
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• 1995

The deposition properties of Si$_3$N$_4$ deposited by low pressure chemical vapor deposition were studied to evaluate Si$_3$N$_4$as part of multi-layer coatings for anti-oxidation and anti-wear coating of graphite in the propellant-burning environment. Si$_3$N$_4$was deposited on the pack-SiC coated graphite and the tendencies of deposition rate and surface morphology changes with temperatures and reaction gas ratios were investigated. In low deposition temperatures the deposition rate increased tilth increasing temperature but in high temperatures the deposition rate decreased with increasing temperature. The grain size of Si$_3$N$_4$decreased with increasing temperature. In condition that the range of reaction gas ratios is 20$\leq$NH$_3$/SiH$_4$$\leq$40, the deposition rate and surface morphology did not change. The Si$_3$N$_4$deposited at 800~130$0^{\circ}C$ was amorphous, and by post-annealing at 130$0^{\circ}C$ in a $N_2$ambient, the Si$_3$N$_4$crystalized.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.4
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• pp.302-308
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• 2003

The peformence tests of zinc-based desulfurization sorbents using the yellow earth as support for the hot gas clean up were carried out. The zinc-based sorbent with 25 wt％ yellow earth was prepared, and their properties such as the reaction rate, the sulfur capacity and the attrition resistance, were investigated. The reactivity tests for hot gas desulfurization was performed at middle temperatures (sulfidation/regeneration：480$^{\circ}C$/580$^{\circ}C$). During multi-cyclic desulfurization, the deactivation of zinc-based sorbent was decreased by the addition of yellow earth, and their efficiency was enhanced. The ZnO/yellow earth sorbent had high reactivity, good regenerability, long-term durability (about 19 gS/100 g sorbent for 10-cycles) and high attrition resistance (AI=19.1％). It was concluded that the peroperties of zinc-based sorbent were improved by metal oxides (Fe$_2$O$_3$, Na$_2$O, MnO$_2$, etc) in the yellow earth. From these results, it was confirmed that the desulfurization properties of zinc-based sorbents at middle temperatures could be improved by the yellow earth using as support.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.880-883
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• 2009

석탄가스화복합발전(IGCC) 시스템에서 합성가스 중에 포함된 황화수소($H_2S$)는 후단의 가스 터빈과 같은 장치의 부식을 방지하고, 합성가스를 이용하는 연료전지 등의 연계 공정에서 요구하는 수준에 맞추어 정제되어야 한다. 본 연구에서는 $H_2S$ 정제공정 추가에 따른 IGCC 시스템의 효율저하를 최소화하기 위하여 고온고압에서 사용가능한 탈황제를 분무건조법을 이용하여 제조하고 제조된 탈황제에 대해 물성 및 황 흡수능 시험을 실시하였다. 형상, 내마모도, 평균입자크기, 충진밀도와 함께 제조된 탈황제가 적용되는 유동층 공정에 적합한 강도를 보유하는지 여부를 미국표준시험방법에 의하여 측정하였다. 황 흡수능은 열중량분석기를 반응기로 사용하여 모사 합성 가스 분위기에서 측정하였다. 분무건조 성형된 탈황제의 일부가 구형이 아닌 타원형 또는 도넛 형태를 나타내고 있어 형상 개선을 위한 제조방법 개선이 필요한 것으로 나타났다. 제조된 탈황제는 기공도가 65% 이상으로 macropore가 기공부피의 대부분을, mesopore가 비표면적의 대부분을 제공하고 있었다. 소성온도를 650 $^{\circ}C$에서 750 $^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 대체로 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 열중량분석기로 측정된 황 흡수능은 약 10 wt%로 나타났다. 제조된 탈황제 중 일부는 유동층 공정에 적합한 물성을 보유하고 있었으며 반응성 또한 기존에 개발된 탈황제에 버금가는 성능을 나타내어 향후 공정 적용이 가능할 것으로 분석되었다.

• Journal of Conservation Science
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• v.17 s.17
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• pp.5-18
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• 2005

Rock materials of the Stone Lantern in the Gwanchoksa temple was composed of dark grey granodiorite. This Stone Lantern is partly structural distortion as S-shape, especially, rocks of the upper supports and under the roof materials were highly deterioration due to the surface exfoliation, and strong secondary contaminations owing to the discoloration by oxidation of inserted iron plates between the rock properties, and white grey to dark black contaminants along the rain path way. Rock surface of the Stone Lantern occurred as partly green patches because of coated by algae, lichen and moss. This biological problems are need for cleaning and treatments. The Stone Lantern have to be considered to conservation method that can reduce weathering factors with long-term monitoring about environmental change for structural stability, surface degradation and mechanical weathering. Materials of the Stone Lantern and basement rocks of the area are consisted of same petrogenetic granodiotite based on occurrences, petrological and geochemical characteristics.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.12-12
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• 2002

hexagonal Boron Nitride (hBN), rhombohedral Boron Nitride (rBN)과 고밀도의 wurzitic Boron N Nitride (wBN), cubic Boron Nitride (cBN) 등의 다양한 상을 갖는 Boron nitride는 그 결정구조에 따라 저밀도, 고밀도 박막으로 분류되며 이중 hBN과 rBN은 층간 결합이 약한 $sp^2$ 결합특성을 가지고, wBN 과 cBN은 강한 $sp^3$ 결합특성을 가지고 있다. 현재까지 $sp^3$결합을 갖는 BN의 우수한 특성을 응용하기 위한 수 많은 연구들이 있어왔다. 특히 cBN은 다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화 학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있어 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되고 있다. 그러나 이와 같이 BN박막의 기계적 물성과 관련한 연 구는 많이 진행되어 왔으나 전기.전자적, 광학적 특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 BN박막의 또 다른 웅용 분야를 탐색하고자 ME - ARE (Magnetically Enhanced A Activated Reactive Evaporation)법 에 의 해 합성 된 BN박막의 광학적 특성 에 관하여 조사하였다. BN박 막합성 은 전자총에 의 해 증발된 보론과 질소.아르곤 플라즈마의 활성 화반응증착(Activated Reactive E Evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE장치와 달리 열음극(hot cathode)과 양극(anode)사이에 평 행자기장을 부가하여 플라즈마의 증대시켜 반웅효율을 높였다. 합성실험용 모재로는 기본적인 특성 분 석을 위해 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 $30{\times}40mm$크기로 절단 후, 10%로 희석된 완충불산용액 에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한 후 사용하였으며, 광학특성 분석을 위해 $30{\times}30mm$의 glass를 아세톤으로 탈지.세척한 후 사용하였다. 박막합성실험에서 BN의 광학적 특성에 미치는 공정변수의 영향을 파악하기 위하여, 기판바이어스 전압, discharge 전류, $Ar/N_2$가스 유량비 등을 달리하여 증착하였다. 증착된 박막은 FTIR 분석을 통하 여 결정성을 확인하였으며, AFM 분석을 통하여 코팅층의 두께를 측정하였고, UV - VIS spectormeter를 이용하여 투광특성을 평가하였다.

• Tribology and Lubricants
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• v.25 no.6
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• pp.432-437
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• 2009

The effect of oxidation in SAE 5W30 engine oils on friction and wear characteristics was investigated using reciprocating bench tester and shell 4-ball tester. Commercial engine oils were collected and oxidized using the KS M 2021 method modifying the oxidation time. Kinematic viscosity, total acid number(TAN), FT-IR spectrum and total base number(TBN) also measured to examine the chemical change of oils with oxidation. The results showed that TAN was slightly changed and Kinematic viscosity was suddenly increased during the oxidation stage. however, TBN results keep a constant slope after TBN linearly decreased with oxidation time. Spectroscopy results showed that spectrums were orderly increased at $1710cm^{-1}$ during the oxidation time. Friction test results showed that oxidation of oils formed unstable friction layers causing higher fluctuating friction. however, the wear resistance was independent of oxidized time due to the different friction characteristics by oxidation. We found several factors in relation to lubrication properties with oxidation time. This factors were Viscosity, TBN, change of FT-IR spectrum, friction coefficient using reciprocating bench tester and wear scar.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1997.03a
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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.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.15 no.2
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• pp.45-50
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• 2005

During oxidation process, several type of defects are formed on the surface of the silicon crystal which was damaged mechanically before oxidation. As the size of abrasive particle increases multiple dislocation loops are produced favorably over oxidation-induced stacking faults, which are dominantly produced when ground with finer abrasive particle. These defects are not related with the crystal growth process like Czochralski or directional solidification. During directional solidification process, twins and stacking faults are the two major defects observed in the bulk of the silicon crystal. On the other hand, slip dislocations produced by the thermal stress are not observed. Thus, not only in single crystalline silicon crystal but also in multi-crystalline silicon, extrinsic gettering process with programmed production of surface defects might be highly applicable to silicon wafers for purification.

• Resources Recycling
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• v.19 no.1
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• pp.27-32
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• 2010

To improve electronic conductivity of cathodic active materials of lithium ion battery, carbonaceous materials is usually added. New mixing method of abrasive milling has been investigated in mixing of graphite and $LiCoO_2$ powders. It would be expected that uniform mixing of graphite reduces capacity fading of cathode of lithium battery. Abrasion milled $LiCoO_2$ composite showed the best electrochemical performance as a cathode material with 1 wt% of graphite content, 300 rpm of milling speed, and 10 min of milling time. The improvement of the electrochemical performances such as cycleability and charge/discharge capacity retention would be mainly attributed to increase of the electronic conductivity and/or prevention of the active materials by uniform dispersion and coating of graphite on $LiCoO_2$.