• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.116-116
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• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.12
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• pp.1529-1534
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• 2012

In this study, tensile tests for 12-${\mu}m$-thick copper thin foils were performed by using the DIC method. The DIC method provided precise stress-strain curves for thin film materials, and a commercial inkjet printer can be simply and effectively used for printing speckle patterns on the specimen of Cu thin films whose surface contrast is too low to apply the DIC method. The mechanical properties of Cu thin foils obtained in this study are as follows: elastic modulus E = 89.2 GPa, 0.2% offset yield stress $S_{0.2%}$= 232.8 MPa, tensile strength $S_u$= 319.2 MPa, elongation at fracture ${\varepsilon}_f$=16.8 %, and Poisson's ratio ${\nu}$= 0.34.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.5
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• pp.511-516
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• 2009

Photodegradation characteristics of polyolefin composites were studied. Thermogravimetric analysis results suggest that the polyolefin blends used in this study have different amounts of talc. The mechanical behaviors of polyolefin blends, which experienced UV-irradiation in accordance with SAE J1960, are investigated using tensile and Izod impact tests. These results show that as the UV-exposure time increases, a significant drop in the elongation at break and impact strength at a low temperature are observed. This may be explained by the decreases in elastic energy derived from the scission of polymer molecular chains and the low density of entanglement after UV- photodegradation. Scanning electron microscopy observations indicate that no crack and surface damage are observed, while the additional talc particles are exposed, on the UV-exposed surfaces. The exposure of talc particles may be responsible for the discoloration of UV-exposed polyolefin blend surface. Observation using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) confirms the presence of photodegradation on the surface of UV-exposed polyolefin blend.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.11
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• pp.1377-1382
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• 2011

Recently, alternative and novel energy resources have been developed for use in the future because of the current environmental problems and exhaustion of fossil energy resources. Hydrogen energy has many merits, such as its environmental friendliness, easy storage, and easy production, but it also has disadvantages, in that it is highly combustible and explosive. In this study, a test procedure using a simple SP test under highly pressurized hydrogen gas conditions was established. In order to evaluate its applicability, SP tests were carried out using a stainless steel (SUS316L) sample under atmospheric, pressurized helium, and pressurized hydrogen gas conditions. The results under the pressurized hydrogen gas condition showed fissuring and produced a reduction of the elongation in the plastic instability region due to hydrogen embrittlement, showing the effectiveness of the current in-situ SP test.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.502-502
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• 2011

기존 연구에서는 단일 타겟으로부터 증착된 코팅층 내에 다상으로 이루어진 나노 복합구조를 형성하기 위하여, 나노 합금분말을 방전플라즈마 소결법 등으로 급속 소결하여 타겟을 제조하는 방법이 고려되어 왔다. 반면, 비정질 재료가 우수한 비정질 형성능을 가지는 경우 주조 방법에 의해서도 타겟 제조가 가능하며, 특히 최근 들어 금속 비정질 합금에서 합금의 주요 구성 원소들이 양의 혼합열을 가지는 경우, 액상 또는 과냉각 액상에서 상분리 현상이 발생한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 사실에 기초하면, 우수한 비정질 형성능을 가지는 합금 시스템에 합금 구성 원소와 양의 혼합열 관계를 갖는 원소를 첨가함으로써, 비정질 기지 내에 화학적 불균일성을 유도하여 다상으로 이루어진 복합 구조를 형성시키는 것이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 합금 설계법을 이용하여, 비정질 기지 내에 존재할 수 있는 불균일성 정도를 합금 조성과 주조 조건의 변화를 통하여 나노 크기에서 원자 크기까지 조절하고, 이에 따른 재료 특성과의 상관관계를 밝히고자 하였다. 이를 위하여 우수한 비정질 형성능을 가지는 Cu-(Zr, Hf)-Al 벌크 비정질 합금계에서 (Zr, Hf)과 (Y, Gd)간의 양의 혼합열 관계에 주목하여 Cu-(Zr, Hf)-(Y, Gd)-Al 벌크 비정질 형성 합금계를 설계하였으며, 이 합금계 내에서 조성과 냉각속도의 조절에 따라 나타나는 불균일성의 정도와 특성변화의 영향을 체계적으로 고찰하였다. 결과로서, Cu-(Zr, Hf)-Al 합금계에서 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 15 at.% 이상 치환한 경우, Cu-(Zr, Hf)-rich 와 Cu-(Y, Gd)-rich 비정질상으로 이상분리가 일어났으며, 이렇게 생성된 비정질-비정질 복합재는 응력 하에서 소성 변형을 거의 보이지 않았다. 반면, 5 at.% 이하로 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 치환한 경우에는 비정질 기지에 SAXS 혹은 WAXS로 확인 가능한 원자 크기의 불균일성이 나타났으며, 이 경우 비정질 합금의 점성 유동의 변화를 통해 합금의 연신 특성이 향상되었다. 특히, 본 연구에서는 비정질 기지내 불균일 제어를 통한 기계적 특성 향상을 위해서 조성 제어뿐 아니라 동역학적인 요소를 고려한 냉각속도 조절을 통한 원자단위 불균일성의 최적화가 필요함을 규명하였다. 이러한 연구 결과는 분말화 및 소결 과정을 배제하고 제조된 단일 타겟을 통해 코팅층에 다수의 합금원소를 혼합하고 나노/원자 스케일의 복합구조 형성 및 고집적화가 가능한, 타겟 모물질 설계의 새로운 방향을 제시함으로써 다기능성 복합소재 코팅층의 연구에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• Membrane Journal
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• v.22 no.6
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• pp.395-403
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• 2012

R&D of Nanofiber membrane has been carried out in the various fields, gas, water treatment, energy, and etc, with the continuous growth of membrane technology. There are several preparation methods for nanofiber, i.e. drawing, template synthesis, phase separation, self-assembly, and electrospinning. However, an electrospinning has many advantages such as high productivity, low production cost, easy to select law material, high relative surface area, and easy to functionalize. Nanofiber has been used in the field of membrane technologies such as secondary battery and water treatment fields. For the secondary battery separator, the separators having a high power and high thermal stability can be developed with spread of nanofiber on the commercial PP or PE/PP separators. High functional membranes can be also developed by adding the functional additives like antibacterial materials in the nanofiber membrane. It can be expected the high value added with nanofiber membrane because of its diverse applications from the water treatment to the energy field and because of its various functional advantages.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.2
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• pp.241-249
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• 1994

We studied on the effects of hot-worm rolling on recrystalized structures and tensile strength in over-aged 7075 A1 alloy, to develop the process for improving properties. It showed more clear effect of the grain refinement with over-aging before plastic deformation. That means, the coarse precipitates from over-aging play a roll as nucleation sites in the course of recrystallization. And on this study, the relations between yield strength and grain size was not satisfied with Hall-Petch equation because of the elongated structure, but the yield strength is proportional to aspect ratio of grains. In TMT process for improving strength and toughness, the worm working is available for increase of those properties than cold working.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.8
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• pp.1005-1112
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• 1995

The Effects of 0~9% stretching on the microstructure and mechanical properties have been investigated in Al-Li-Cu-Mg alloys. Stretching made T$_1$(Al$_2$CuLi) precipitates finer and more uniform, however, had no effect on the size of $\delta$'. The number of sheared $\delta$'precipitates distributed in the matrix were reduced. The 6% stretching improved the yield strength of the alloys aged at 15$0^{\circ}C$ for 120 hours from 328~342 MPa to 466~488MPa, however, decreased the elongation from 9.7~10.4% to 5.7%.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.24 no.5
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• pp.375-380
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• 2003

In this study. we have intended to control the properties of surface reaction zone generated between pure titanium and oxide investment moulds. Commercially pure titanium was centrifugally casted and silica$.$alumina based phosphate bonded investment was used as the mould material. The effect of cooling methods after casting on the surface reaction zone and mechanical properties of casts were investigated. The resulting casts showed the multilayered surface reaction zone regardless of cooling method. Especially. water cooling method produced the titanium casts with thinner surface reaction zone. weaker strength. and higher elongation properties compared to air cooling. It can thus be known that the resulting casts had satisfactory mechanical properties as dental materials. From these results, the cooling rate dependence of interfacial and mechanical properties can be attributed to the diffusion of oxygen from casting environment, which control the reaction of titanium and mould.

• Textile Coloration and Finishing
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• v.3 no.1
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• pp.8-16
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• 1991

In order to investigate the fine structure of PET films, PET films were stretchd at various draw ratios (2, 3, 4, 5) below $T_g$ ($72^{\circ}C$) and then annealed at various temperatures (125, 150, 175, $200^{\circ}C$) under free-annealed (FA) and taut-annealed (TA) conditions. Such changes as thermal shrinkage, crystallinity, crystallite size, dynamic viscoelasticity and thermal behaviour were measured in relation to the draw ratio and annealing condition.The following results were obtained. 1. Thermal shirinkage increased with increasing annealing temperature and draw ratio, but decreased in case of draw ratio 4 (draw ratio 3 at $200^{\circ}C$) and above it. 2. The degree of crystallinity of FA samples were higher than those of TA samples. 3. Tan 5 of TA samples were less than those of FA samples, and storage moduli (E') and loss moduli (E") of FA samples were less than those of TA samples; moreover, maximum tan '||'&'||' temperature of FA samples were shifted toward higher temperature than those of TA samples. 4. The melting endotherm ($T_m$) and heat of fusion $(\DeltaH)$ of the PET film increased with the draw ratio and annealing temperature; in addition, premelting endotherm ($T_m$) and heat of fusion $(\DeltaH)$ of the local crystallization in the FA samples were larger than those of TA samples. 5. The X-ray diffraction pattern displayed sharp peaks gradually with the draw ratio and annealing temperature. 6. Crystallite sizes of FA samples were larger than those of TA samples.