• Journal of Korea Foundry Society
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• v.4 no.1
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• pp.21-31
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• 1984

IAD( Implicit Alternative Direction ) FDM을 사용하여 금형에서의 L형 순수알미늄 주물에 대하여 그 응고상황의 수치적 해석을 2차원적으로 시도하였다. 계산은 주형비 ( 주형의 부피/주물의 부피 )에 따라 금형 표면에서의 대류현상과 금형/주물계면에서의 Air-gap형성 현상을 고려에 넣은 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 각각 콤퓨터에 의해 계산하여 그 결과를 비교하였다. 또한 금형/주물 계면주위의 온도구배를 구함으로써 Air-gap이 열전달에 미치는 영향을 검토하였다. 이와같은 시도에 의하여 주물의 응고시간, 응고방향 Hot spot의 위치 등 주조에 있어서 매우 중요한 사항들을 알아내는데 Numerical Analysis 이 매우 유용한 방법임을, 특히 금형표면에서의 대류현상과 금형/주물 계면에서의 Air-gap형성현상을 고려에 넣은 경우에 더욱 정확한 결과를 기대할 수 있다는 것이 확인되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.1082-1091
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• 1989

본 논문에서는 응고계면을 기준으로 하여 액상역, 고상역 및 로울등을 각각 계산 가능한 영역으로 좌표변환하는 경계공정법을 사용하여 로울두께 방향의 온도분 포와 고상역과 액상역의 속도 분포를 고려한 2차원 응고해석을 하여 모델재료를 이용 한 실험결과와 비교 검토하여 이론해석의 타당성을 검정한다. 그리고 열전도율이 연 강보다 적어 박판제조가 어려운 재료인 스테인리스강을 용탕으로부터 직접 생산하기 위한 압연조건을 정량적으로 제시하며, 압연로울의 냉각특성을 밝힌다.

• Solar Energy
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• v.15 no.1
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• pp.3-11
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• 1995

Heat transfer phenomena during inward freezing process of the water in a horizontal cylinder were experimentally studied. The cooling temperature of a wall more significantly affects the timewise average temperature than the initial superheating temperature of the water. In addition, it was absolved that the timewise average temperature was influenced by the initial volume ratio of the water($V_l/V_{tot}$) at the same temperature conditons. One the other hand, the freezing speed of the upper part in the water-ice interface was quickly progressed due to natural convection. Furthermore, experimental observation showed that the frozen mass fraction($M_s/M_{tot}$) was influenced by the initial volume ratio of the water($V_l/V_{tot}$). It was noted that the frozen mass fraction for each $V_l/V_{tot}$ represented by $Ste^*$ and Fo.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.1
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• pp.123-131
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• 1995

Natural convection in bridgman growth and it's effect on macrosegregation in unidirectionally solidified off-eutectic alloys were examined in this study. AlCu off-eutectic alloys(27.5wt% ~35. 6wt% ) were solidified upward or downward for producing a different natural convection and then Cu concentrations of off-eutectic composites were measured as a function of solidified fraction. Solutal and temperature distributions ahead of the solid/liquid interface were measured on quenched specimen. When hypo-utectic AlCu alloys are directionally solidified with downward growth, considerable macrosegregation occurs due to flow induced by thermal and solutal convection in melt. Soultal convection affects the macrosegregation of hyper-eutectic AlCu alloys more severely than thermal convection. Solute composition at solid/liquid interface of offkutectic composites was eutectic and also temperature was near eutectic point without large undercooling.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.1033-1041
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• 1990

본 연구에서는 금속의 응고과정에 수반되는 고체와 액체의 밀도차에 의한 체 적수축을 고려하여 원봉내에서의 일방향 응고과정에 대한 수치해석을 하였다. 상변 화면에서 체적수축에 의한 중력방향으로의 액상 전체운동(bulk motion)과 원봉의 인출 속도 및 주형벽면에서의 경계조건이 금속내부의 온도분포와 상경계면의 이동속도에 미 치는 영향에 대해 연구하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.10 no.1
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• pp.30-35
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• 2000

A floating solidification technique is a process applied extensively to the production of glass plates. We used the technique for fabrication of Si plate. We used the proper liquid substrate material of 50 wt% $SiO_2$- 21 wt% $A1_2$$O_3$-29 wt% MnO, after studying ternary phase diagram of various oxides systems. The liquid substrate material has proper properties in the aspects of temperature, density and reactivity. But results showed some problems in fluidity and surface tension of the liquid substrate material.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.3
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• pp.238-244
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• 1998

Sn-rich합금의 석출 현상을 조사하였다. 첫째, 대기중과 진공 중에서 용해된 90Sn-o10Bi(wt%)합금을 $140^{\circ}C$에서 용체화 처리한 후 석출반응을 조사하였다. 90Sn-10Bi(wt%)합금은 불연속 석출(DP)현상을 나타냈다. 공기 중에서 용융된 시료의 DP반응이 진공 중에서 용융된 시료보다 빠르게 진행되었다. 이것은 공기 중에서 용융하는 과정에서 시료에 용존된 산소에 의해 입계 에너지가 감소한 것에 기인하는 것으로 판단된다. 둘째, 용융 후 서냉 응고된 Sn-Bi(-In)합금을 $140^{\circ}C$이하의 온도에서 열처리하여 미세조직 변화를 조사하였다. 명확한 고경각 입계가 존재하지 않는 응고조직에서, 편석영역으로부터 DP반응이 진행되어 석출셈이 형성되었다. DP반응선단에는 반응계면이 관찰되었다. 이 현상은, 이제까지 알려진 바와는 다르게, DP반응이 반응 전에 존재하는 고경각 입계뿐만 아니라 재결정현상에 의해 새로운 석출계면이 생성될 수 있음을 의미한다. 이러한 재결정 현상은 확산에 의한 정합변형(coherency strain)으로 설명된다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2000.11a
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• pp.139-139
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• 2000

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.44-44
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• 2003

Scandium을 소량 첨가한 Al합금은 용체화 처리 후 시효에 의해 강화되며, 합금의 주 강화상은 Ll2 type의 규칙구조를 갖는 A1$_3$Sc상으로 열처리시 아주 미세한 정합의 구형입자로 석출한다. Scandium은 Al합금에서 첨가원소의 at%에 따른 경량화 효과가 Gold 다음으로 크다. 현재까지의 Al-Sc계 합금에 대한 연구는 시효경화에 따른 기계적 특성 변화에 대해서만 이루어져 왔으나 본 연구에서는 투과전자현미경을 이용하여 열처리에 따른 미세조직의 변화, 급냉 상태에서 생성된 A13Sc입자의 형성 및 계면구조, 시효에 따른 석출거동을 규명하였다. 실험에 사용된 alloy는 미국의 Ashurst 사에서 제조된 Al-2wt%Sc모합금과 순도 99.9%의 Al을 혼합하여 Arc melting법으로 제조하였다. Primary A13Sc상은 Ll2 type으로 응고시에 용융상태에서 먼저 핵생성되어 Al의 핵생성 site로 작용한다. 635$^{\circ}C$에서 용체화 처리한 시편에서는 수백 nm 크기를 갖는 $Al_3$Sc상이 계면과 matrix내에 구형으로 존재함을 확인하였다. 수백 nm 크기의 $Al_3$Sc상의 내부에는 역위상 경계(Antiphase boundary)이 존재로 인한 특징적인 contrast가 관찰되었으며, 이 $Al_3$Sc상은 응고시 생성된 작은 $Al_3$Sc상들이 모여져 생성된 것으로 추측된다. 수백 nm 크기 의 $Al_3$Sc사와 Al matrix 사이의 계면에는 격자상수 차이에 의한 많은 edge dislocation들이 관찰된다.

• Solar Energy
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• v.13 no.2_3
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• pp.53-64
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• 1993

This study investigated heat transfer phenomena during the freezing of an initially superheated or non-superheated liquid in a cooled cylinder tube. Numerical and experimental method were performed to obtatin the temperature and velocity distribution, the shape of interface. Natural convection effects in the superheated liquid were confined and moderated a short freezing time. After natural convection ceases, heat conduction dominated in the whole paraffin, so Crystal and much-zone were found out in PCM. Initial superheating of liquid tended to morderatly diminish the frozen layer thickness at short freezing times but little effect on the these quantities at longer times. On the amount of frozen mass, Iintial liquid superheating is less affected than tube wall subcooling.