• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.106.1-106.1
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• 2012

EBSD(Electron BackScattered Diffraction)분석은 주사전자현미경에서 관찰되는 비교적 넓은 영역의 결정 방위를 측정하여 집합조직을 해석하는 동시에 결정 방위의 변화를 기준으로 결정립계를 구분 지어 미세조직의 정량 분석도 가능하기 때문에 많은 연구자들이 사용하고 있다. 그러나 EBSD의 Kikuchi 패턴은 시편 표면으로부터 30~50nm 깊이 범위의 표면층으로부터 방출되기 때문에 EBSD 분석 결과는 시편의 표면 처리 상태에 크게 영향을 받아 적절한 시편준비법이 요구된다. 시편 준비 과정 중에 생기는 변형층, 산화층이나 오염층이 10nm 이내로 제어되지 못하면 명확한 패턴을 얻지 못하여 분석이 어려운 경우가 많으므로, 시료의 절단과 연마 과정 중에 변형층을 되도록 적게 만들고 표면의 산화나 오염을 최대한 방지해야 한다. 또한 EBSD 분석 특성상 시편을 70도로 기울이기 때문에 시편의 요철이 심하면 볼록한 영역에 의해 오목한 영역의 패턴이 가려져 결정방위 정보를 얻기 힘들다. 이런 이유로 시편을 최대한 평평하게 하고 요철이 생기지 않게 시편 준비를 하는 것이 관건이다. 금속재료의 EBSD 시편준비법으로는 일반적으로 기계적 연마법과 전해연마법이 주로 쓰인다. 경한 석출물이나 개재물이 연한 기지에 분산되어 있는 시편이나 이종 소재 접합재의 경우는 전해연마법을 사용하면 특정 상(혹은 합금)이 먼저 연마되어 큰 단차가 생기거나 석출물에 의해 요철이 심해져서 정량적인 EBSD 분석이 어렵게 된다. 이 연구에서는 시편 준비가 어렵다고 알려진 다상 금속재료에서의 EBSD 분석 사례를 소개한다. Ti-6Al-4Fe-0.25Si 시효처리합금, 알루미늄 기지 복합재료, 마찰교반용접한 알루미늄-타이타늄합금의 EBSD 시편준비법과 그 분석 결과를 고찰한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.5
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• pp.625-630
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• 2013

The friction behavior of a 60-${\mu}m$-thick anodic aluminum oxide (AAO) film having cylindrical nanopores of 45-nm diameter was investigated as a function of impregnated oil viscosity ranging from 3.4 to 392.6 cSt. Reciprocating ball-on-flat sliding friction tests using a 1-mm-diameter steel ball as the counterpart were carried out with normal load ranging from 0.1 to 1 N in an ambient environment. The friction coefficient significantly decreased with an increase in the oil viscosity. The boundary lubrication film remained effectively under all test conditions when high-viscosity oil was impregnated, whereas it was easily destroyed when low-viscosity oil was impregnated. Thin plastic deformed layer patches were formed on the worn surface with high-viscosity oil without evidence of tribochemical reaction and transfer of counterpart material.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.47.2-47.2
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• 2009

인체의 뼈와 같은 손상된 경조직을 치료 또는 대체하기위한 정형외과용 임플란트를 설계하는데 있어 뼈의 생체역학적 특성과 유사한 성질을 갖는 다공성 지지체에 대한 연구가 최근 관심을 끌고 있다. 다공성 지지체는 조직이 원활히 재생될 수 있어야 하며, 또한 주변 조직과도 생물학적인 고착이 잘 되도록 기공들이 상호 연결된 구조를 가져야 한다. 이와 같은 다공성 지지체용 소재를 제조하기 위하여 본 연구에서는 타이타늄 분말을 사용하여 3차원 적층조형공정으로 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였다. 제조된 다공체의 물성 및 기계적 특성을 평가하기 위하여 압축시험과 변형해석을 수행하였으며, 아울러 제조된 지지체의 생체적합성 향상을 위하여 양극산화 공정 등의 표면처리를 수행하여 그에 대한 특성을 평가하였다. 분말야금 공정으로 제조된 지지체는 골조직의 성장에 적합한 약 $300\sim400{\mu}m$의 기공 크기를 갖도록 제어하였고, 기공도는 60~75%로 제어하였다. 아울러 다공성 타이타늄의 생체적합성을 부여하기 위하여 양극산화공정으로 지지체의 표면에 Ca 및 P을 포함하는 산화층을 형성시키는 표면처리를 수행하였다. 양극산화공정에 의하여 표면에 미세기공을 포함하는 산화층을 형성시킬 수 있었으나 이와 같은 표면구조는 조골세포의 부착과 영향에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.18 no.3
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• pp.107-114
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• 2015

Electrochemical fabrication of nanostructured Au surfaces has received increased attention. In the present work, electrochemical modification of Au surfaces for fabricating nanostructured Au surfaces in the absence of externally added precursors is presented, which is different to the previous methods utilizing electrochemical deposition of externally added precursors. Application of anodic potential at Au surfaces in phosphate buffers containing $Br^-$ resulted in the anodic dissolution of Au, which produced Au precursors at the electrode surfaces. The resulting Au precursors were further reduced at the surface to produce nanostructured Au structures. The effects of applied potential and time on the morphology of Au nanostructures were systematically examined, from which a unique backbone type Au nanostructures was produced. The backbone type Au nanostructures exhibited high surface-enhanced Raman activity. The present work would give insights into the formation of electrochemical fabrication of nanostructured Au surfaces.

• Analytical Science and Technology
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• v.11 no.5
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• pp.347-352
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• 1998

A study was carried out on the elelctrochemical characteristics of chemically modified electrodes (CMEs) by cyclic voltammetry. Fabrication of CMEs was made by coating with mixed valence (mv) inorganic-metal polymeric films on the glassy carbon electrode surface by potential cycling. Anodic oxidation behavior of methanol and L-ascorbic acid was studied by using CMEs working electrode. Deposition of films such as mv ruthenium oxo/ruthenium cyanide film (mv Ru-O/CN-Ru), mv ruthenium oxo/ferrocyanide film (mv Ru-O/$Fe(CN)_6$), and mv ruthenium oxo/ruthenium cyanide/Rhodium film (mv Ru-O/CN-Ru/Rh) was obtained to coat by scan rate of 50 mV/sec within the specified potential range (-0.5V ~ +1.2V). Film thickness was controlled by the repeat of the potential cycling. Anodic oxidation behavior of methanol was as follow. Calibration graph by using mv Ru-O/CN-Ru film showed linearly from 10 mM to 80 mM MeOH with slope factor of $-7.552{\mu}A/cm^2$. Although slope factor by using mv Ru-O/$Fe(CN)_6$ film was $-5.13{\mu}A/cm^2$, yet linear range of calibration graph could be extended from 10 mM to 100 mM MeOH. Anodic oxidation behavior of L-ascorbic acid was studied by mv Ru-O/CN-Ru film on the glassy carbon electrode and the glassy carbon electrode with Rh film, Glassy carbon electrode modified with Ru polymeric film was showed better sensitivity than the Rh-glassy carbon modified electrode (mv Ru-O/CN-Ru/Rh). Calibration graph was linear from 0.1 mM to 5 mM L-ascorbic acid by using glassy carbon electrode modified with Ru polymeric film. Solpe factor and relative coefficient are $-84.78{\mu}A/mM$ and 0.998, respectively.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.23 no.2
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• pp.195-201
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• 2011

This paper estimates the structural performance of spirally confined concrete having electric arc furnace (EAF) oxidizing slag aggregates. The EAF oxidizing slag is a by-product generated from iron and steel industry. The EAF oxidizing slag have been largely put to low-value-added uses due to its expansive properties of the free-CaO and free-MgO. Recently, this problem has been solved by the advances in steelmaking technology and thereby stabilizing EAF oxidizing slag aggregate. To verify the application of the EAF oxidizing slag aggregate to the structural concrete usage, a total of 27 cylindrical specimens with a diameter of 150 mm and a height of 300 mm were cast and tested. The test parameters were aggregate type and spiral reinforcement yield strength. Experimental results showed that the structural performance of specimens with EAF oxidizing slag aggregates was equivalent to that of confined concrete with natural aggregates.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.115-115
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• 2017

티타늄에 있어서 주요 침입형 원소인 산소는 결함을 일으키는 원인으로 산소함량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 가장 많이 이용되는 탈산 방법은 칼슘 및 칼슘염화물의 높은 산소 친화력을 이용하는 것이다. 칼슘염화물 플럭스를 사용하여 칼슘을 용해하고, 티타늄과 반응한 탈산생성물인 칼슘산화물을 플럭스 내에 용해시키는 방법이다. 이러한 방법으로 티타늄 와이어 및 시트 내 산소를 저감한 연구가 보고되었다. 티타늄 탈산의 제일 큰 구동력은 티타늄 내 산소원자의 확산이다. 티타늄의 탈산온도가 1,155K 이상으로 증가하면 hcp에서 bcc 구조로 변태되는데 이러한 구조에서 산소의 확산은 더 활발해진다. 실제로 티타늄의 변태온도 이전에서는 확산속도가 낮아서 큰 변화가 없지만, 1,273K 고온의 bcc 구조에서는 확산속도가 빨라서 그 이전에 비해 100배 이상 빠르게 원자 이동이 일어나는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 탈산 방법은 티타늄 원재료가 벌크 형태에서 주로 연구되었으며 티타늄 분말에 대한 탈산 연구는 보고된 바가 많지 않다. 이는 높은 탈산온도에서 칼슘의 용해로 인한 분말의 건전한 회수가 어렵기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구진은 칼슘 증기를 이용한 비접촉식 탈산 용기를 제작하여 티타늄 분말을 변태온도 이상에서 탈산하여 1,000ppm 이하 저산소 티타늄 분말을 회수하였다. 칼슘을 이용한 티타늄 내 산소의 제거 메커니즘을 깁스자유에너지와 각각의 분압에 의해 설명하고 있다. 가장 일반적인 설명은 티타늄 내 산소가 탈산온도에 따라 확산하게 되며 이러한 산소는 티타늄의 표면에서 티타늄 산화층을 형성한다. 이때 탈산제인 칼슘의 높은 산소 친화력으로 티타늄 산화층은 분해되어 칼슘산화물을 형성한다. 이러한 과정으로 티타늄 내 산소가 제거되는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 탈산 연구에도 불구하고 대부분의 연구 보고에서는 탈산 전후의 산소 농도 변화만 측정하였으며, 실제적으로 티타늄 탈산 전후의 표면산화층의 변화, 티타늄 내부의 산소농도 변화 및 격자 변형에 대한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 연구는 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조에 있어서 탈산 전후 표면 산화층 및 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산 거동에 대해 관찰하였다. 본 연구에서 비접촉식 탈산용기를 이용하여 칼슘 증기에 의한 탈산에 의하여 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조하였고, 탈산된 분말을 티타늄 원재료와 비교하여 표면 산화층, 격자 변형, 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산에 따른 산소 거동을 살펴보았다. 탈산된 티타늄 분말의 표면 산화층은 원재료 대비 73% 제거되어 약 3nm로 줄었음을 확인하였고, 또한 표면 산화층 감소뿐만 아니라 티타늄 분말 내부에서도 원재료보다 산소 농도가 감소하였음을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.21 no.2
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• pp.89-98
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• 1989

The expanding copper mandrel test performed at three strain rates (3.2$\times$10E -5/s, 2.0$\times$10E-6/s and 1.2$\times$10E-7/s) over 553-873 K temperature range by varying the heating rates (8-1$0^{\circ}C$/s, 1-2$^{\circ}C$/s and 0.5$^{\circ}C$/s) in air and in vacuum (5$\times$10E-5 torr). The yield stress peak, the strain rate sensitivity minimum and the activation volume peaks could be explained in terms of the dynamic strain aging. The activation energy for dynamic strain aging obtained from the yield stress peak temperature and strain rate was 196 KJ/mol and this value was in good agreement with the activation energy for oxygen diffusion in $\alpha$-zirconium and Zircaloy-2 (207-220 KJ/mol). Therefore, oxygen atoms are responsible for the dynamic strain aging which appeared between 573 K and 673 K. The yield stress increase due to the oxidation was obtained by comparing the yield stress in air with that in vacuum and represented by the percentage increase of yield stress ( $\sigma$$^{a}$ $_{y}$ - $\sigma$$^{v}$ $_{y}$ / $\sigma$$^{v}$ $_{y}$ ). The slower the strain rate, the greater the percentage increase occurs. In order to estimate the yield stress of PWR fuel cladding material under the service environment, the yield stress in water was obtained by comparing the oxidation rate in air that in water assuming the relationship between the oxygen pick-up amount and the yield stress increase.

• Analytical Science and Technology
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• v.28 no.6
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• pp.425-429
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• 2015

A cholesterol biosensor was developed using a modified carbon electrode with carbon nanotubes. The disposable cholesterol biosensor was modified with carbon nanotubes to enhance electron transfer during the enzymatic reaction of cholesterol. Cholesterol oxidase and peroxidase, with potassium ferrocyanide as a mediator, were immobilized on a screen-printed carbon nanotube electrode. The electrochemical cholesterol biosensor developed using carbon nanotubes showed a rapid and reliable signal for measuring total cholesterol. The cholesterol sensor showed a linear response in 5 seconds with a small volume (0.5 μL) in the range of 100~400 mg/dL, with a coefficient of variation of 4.0%.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.31 no.4
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• pp.719-730
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• 2014

The hot water extract from Artemisia capillaris fermented with Hericium erinaceum mycelium (AC-HE) were assessed for the protection against oxidative modification of biological macromolecules and cell death. Antioxidant activity of AC-HE evaluated using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical, 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical and peroxyl radical scavenging assays. AC-HE showed 61.73% DPPH radical scavenging activity at $500{\mu}g/mL$, 97.39% ABTS radical scavenging activity at $250{\mu}g/mL$, and 44.18% peroxyl radical scavenging activity at $100{\mu}g/mL$. AC-HE were shown to significantly inhibited DNA strand breakage induced by peroxyl radical. AC-HE also prevented peroxyl radical-mediated human serum albumin modification. AC-HE effectively inhibited $H_2O_2$ induced cell death and significantly increased of the 11.47% cell survival at $100{\mu}g/mL$. AC-HE also decreased intracellular reactive oxygen species (ROS) levels in $H_2O_2$-treated cells. The results suggested that AC-HE can contribute to antioxidant and protected cells from oxidative stress-induced cell injury.