• 한국재료학회지
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• 제10권11호
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• pp.755-759
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• 2000

RF magnetron sputtering법으로 초미세결정 Fe-Sm-O계의 박막을 상온에서 제작하여 산소분압에 따른 포화자화, 보자력, 고주파에서의 투자율(100MHz)을 조사하였다. 최적조건인 5%의 산소분압에서 제조한 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막은 포화자속밀도 18kG, 보자력 0.82 Oe, 실효투자율 (0.5~100MHz) 2,600 이상의 우수한 연자성을 나타내었다. 산소분압이 증가함에 따라 $\alpha$-Fe 결정립의 크기가 감소하여 10%이상의 산소분압에서는 FeO가 생성되어 연자기적 성질이 열화되었다. Fe-Sm-O계 박막의 전기비저항은 산소분압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며 우수한 연자기적 성질을 가지는 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막의 경우, 전기비저항은 130 $\mu$$\Omega$cm이었다. 따라서 미세하게 형성된 $\alpha$-Fe 결정립과 높은 전기비저항 때문에 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막이 고주파에서 우수한 연자기적 성질을 가지는 것으로 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.222-229
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• 2009

본 논문에서는 RFID Tag가 금속판에 접근할 때 통신 거리가 감소되는 RFID 시스템의 통신 거리 증대를 위한 전파흡수체를 개발하였다. 먼저 자성 손실 재료인 Amorphous 금속 분말과 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하고, 이 전파흡수체 샘플로부터 구한 재료정수를 이용하여 전파흡수능이 서로 다른 전파흡수체를 각각 설계 제작하였다. 이와 더불어 개발된 전파흡수체를 적용하여 금속에 의해 특성이 열화되는 RFID 태그 안테나의 특성 개선 효과 및 실제 RFID 시스템의 통신 거리 변화를 실험적으로 검토하였다. 그 결과 조성비가 Amorphous metal powder:CPE=80:20 wt.%이고, 두께가 4 mm인 전파흡수체가 금속판으로 인해 통신 거리가 0.8 m인 실제 RFID 시스템의 통신 거리를 5.2 m까지 증대시킴을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.39-46
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• 2020

탄산화는 콘크리트 내부로 이산화탄소가 확산되어 매립 철근에 부식을 유발함으로서 콘크리트 구조물의 구조적, 재료적 성능을 저하시키는 열화 현상이다. 결정론적인 방법을 통한 내구수명 평가는 일반적이지만, 하중 및 콜드 조인트 효과를 고려한 확률론적 내구수명 평가에 대한 연구는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 확률 변수를 피복 두께, 이산화탄소 확산계수, 외부 이산화탄소 농도, 내부 수화물 반응량으로 정의하고 취약부와 하중 조건을 고려한 확률론적 내구수명 도출을 MCS (Monte Carlo Simulation) 기법을 통해서 진행하였다. 각 확률 변수의 평균을 1.0 ~ 3.0배로 변화시키고, 변동계수를 0.1 ~ 0.2까지 변화시키면서 내구수명을 평가하였다. 분석한 결과 피복 두께에서 47.7%의 내구수명 감소율을, 이산화탄소 확산계수에서 11.4%의 내구수명 감소율을 나타내었다. 파괴 하중에 30% 및 60%의 압축 및 인장 하중을 고려한 결과, 콜드 조인트가 고려된 경우 GGBFS 콘크리트가 OPC 콘크리트보다 탄산화에 대한 높은 저항성을 보였으며, 인장 영역에서는 사용 재료에 상관없이 선형적으로 내구수명 감소가 평가되었다. 또한 압축 하중 60% 조건에는 미세 균열의 진전으로 인해, 모든 조건에서 빠르게 내구수명이 감소하였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권10호
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• pp.684-690
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• 2000

Metal-Ferroelectric-Metal(MFM) 구조의 개퍼시터에서 $Pb(Zr,Ti)O_3(PZT)$-전극 계면층이 PZT 박막 특성에 기여하는 영향을 알아보기 위하여 Pt/PZT/계면층/Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si 구조의 캐퍼시터를 제작하였다. 계면층으로 사용될 물질들 중에서 $PbTiO_3(PT)$ 층을 sol-gel 방법으로 형성하였으며, PbO, $ZrO_2,\;TiO_2$ 층들을 reactive sputtering 방법으로 형성하였다. PZT박막을 구성하는 원소들로 이루어진 단순 산화물들의 특성을 평가하기 위하여 PbO, $ZrO_2,\;TiO_2$를 계면층으로 사용하여 $600^{\circ}C$에서 열처리를 실시하였고, 이 경우에는 $TiO_2$가 가장 우수하게 PZT의 결정립 크기를 미세하게 하는 효과를 보였으나, 두께가 증가함에 따라 표면 거칠기가 증가하고 anatase 상으로 남기 때문에 강유전특성이 열화되었다. 반면에 PT 박막을 계면층으로 사용한 경우에는 결정립 크기의 감소와 더불어 전기적인 특성도 향상되었다. 또한 PZT의 핵생성 위치를 판단하기 위하여 PT 삽입층의 위치를 변화하며, 실험한 결과, 하부전극과 PZT 박막의 계면에 PT 삽입층을 형성하였을 경우에 가장 효과적인 seed로서의 역할을 하였다.

• 보존과학회지
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• 제37권3호
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• pp.282-288
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• 2021

복숭아나무 진액인 도교를 기반으로 한 목공예용 바이오 접착제 개발의 기초 연구로 144 가지 합성 조건 중 가장 우수한 물성을 나타내는 조성을 선택하여 천연 접착제 3 종, 합성 접착제 4 종과 비교 물성 평가를 진행해 적용 가능성을 확인해보고자 하였다. 연구 결과 최적의 합성 조건은 탈이온수 80 mL, NaOH 1.5 g, H₂O₂ 1.65 g, pH 8.0 ~ 9.0, NaClO 0.5 g, H₂BO₂ 0.5 g을 혼합하였을 때 가장 우수한 접착력을 확인할 수 있었다. 물성 평가 결과, 도교 접착제가 125.39 kgf/cm²의 접착 강도를 나타내었으며, 자외선에 의한 열화에서 △E^*ab 2.75로 가장 낮은 변화와 우수한 가역성, 유해성 및 총호기성생균 시험 결과 불검출로 확인되었다. 이를 통해 도교 기반의 목공예용 바이오 접착제의 적용과 공예품 제작, 복원, 문화재 보존 시 사용되고 있는 천연 및 합성 접착제의 대체 재료로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.19-28
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• 2021

부식은 환경과의 반응에 의한 금속의 열화이다. 이는 완전히 제거하기가 어렵다. 부식은 보호장벽이 파괴 된 후 빠르게 진행되며 매트릭스로의 금속 양이온 확산, 산화물 형성과 국소 pH 변화 같은 금속 표면과 국소 환경의 조성과 특성을 변경하는 여러 반응이 일어난다. 강과 철의 부식에 대한 연구는 이론적, 실제적 관심사이며 상당한 관심을 받고 있다. 산업용 산세척, 산 스케일 제거, 세척 및 유정 산성화에 널리 사용되는 산 용액은 금속 재료에 대한 부식 공격을 억제하기 위해 부식 억제제를 사용해야한다. 녹을 물리적으로 제거하려면 고가의 특수 장비가 필요하며 이를 화학적으로 제거하면 부식을 유발하거나 금속의 수명을 단축 할 수 있다. 본 연구에서는 퍼머 환원제와 킬레이트 개념을 적용하여 화장품 및 식품소재를 이용한 친환경 녹 세정제를 개발하였고 산업 및 온수 관, 각종 산업 기기의 녹을 제거하기 위해 적용하여 보았다. 그 결과, 녹 세정제는 기존 처리 방식에 비해 녹을 더 효과적이고 안전하게 제거하는 것으로 나타났다. 동일한 시간에서 녹 제거 효율은 기존의 방법보다 공업용 배관의 경우 1.75 ~ 2.5 배, 보일러 온수용 배관의 경우 1.56 ~ 2.2 배 우수하였다.

• 박물관보존과학
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• 제27권
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• pp.1-22
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• 2022

부여 부소산사지 출토 치미는 지난 1978년 부여박물관에서 복원하였지만, 오랜 시간이 지남에 따라 복원재료인 석고가 열화되면서 치미의 무게를 감당하지 못해 부분적으로 심하게 파손되어 있었다. 이를 보강하기 위해 응급으로 에폭시 수지를 사용하여 몸통 내부와 일부 꼬리 부분을 여러 차례 보강한 흔적이 있었다. 전시 기간에 맞춰 치미를 이동하기 위해 상태 점검을 하던 중 치미의 하부 몸통 및 날개 부분의 안정성이 매우 취약하다고 판단되어 다시 복원하기로 하였다. 재 복원하기 위해 치미를 해체하는 과정에서 당시 도공의 제작 방법을 유추해볼 수 있는 여러 제작흔적이 남아 있어 치미의 제작 방법을 연구할 수 있는 좋은 자료로 판단되어 조사하였다. 본 논문은 재 복원을 위해 해체하는 과정에서 밝혀진 부소산사지 치미의 제작기법을 정리하였다. 3차원 기술을 이용해 치미를 스캔한 후 해체 과정에서 살펴본 치미의 제작기법을 바탕으로 수직적이고 경직된 형태를 자연스러운 형태로 수정하고 복원하여 이전 재료를 교체함으로써 복원제의 내구성을 강화하였다. 모델링한 출력물을 본래 편과 접합하고 소실된 형태를 새롭게 만들어 완형으로 재 복원하였다.

• 보존과학회지
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• 제36권6호
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• pp.541-548
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• 2020

휘발성 유기 화합물 기반의 접착제를 대체하고자 천연 재료에 대한 수요가 늘고 있지만, 제조 및 생산의 전 과정에서 휘발성 유기화합물 사용을 일절 배제할 경우, 제조의 곤란, 생산성 및 보존성의 저하 등의 단점이 나타났다. 본 연구에서는 해조류의 카라기난 성분을 이용해 천연바이오 접착제를 제조하고 종이 접착제로서의 가능성을 확인해보고자 하였다. 카라기난을 이용한 액상형 바이오 종이 접착제의 제조에서 carrageenan의 겔화는 접착제의 제조과정, 발림성, 균일성, 접착 강도의 문제를 나타내게 된다. 이를 위하여 추출된 전체 carrageenan 중에서 λ-carrageenan만을 분리하여 사용하였으며 이로 인하여 매우 안정된 종이 접착제의 제조가 가능하였다. 최종 조성은 λ-carrageenan 52.0 ± 1.0%, polyvinylpyrrolidone 30.5 ± 0.5%, ethylhexylglycerin 1.0 ± 0.05%, glycerin 1.5 ± 0.05%, dextrine 13.5 ± 0.5%, 식품용 소포제 FD330A 0.6 ± 0.05%의 조성이었다. 이들이 나타내는 점도는 1.13 ± 0.07 × 10⁵ cPs (25℃), pH 6.22, 건조속도 15 min, △b^* -10.79, △E^*ab 8.18의 자외선 열화 결과를 나타내고 있었으며 44.63 kgf/cm²의 매우 우수한 접착 강도를 나타내고 있었다. 이 접착제는 TVOC, HCHO 및 중금속 모두에서 불검출 결과를 나타내었으며 총호기성생균수 측정과 ASTM G 21-15 시험법에 의하여 곰팡이 challenge test에서도 곰팡이에 대한 우수한 저항성 결과를 나타내고 있어서 접착제의 항속성에서도 우수한 결과를 나타내고 있는 것으로 보인다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권1호
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• pp.100-116
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• 2023

당진 신암사는 고려 후기에 창건된 사찰이며, 경내의 극락전에는 금동여래좌상이 봉안되어 있다. 이 불상의 개금층은 박락과 광택이 저하되는 등 여러 손상이 발생하였다. 이 연구에서는 재료학적 분석과 비파괴 진단을 통해 불상의 내부와 외부에 대한 보존상태를 정밀 검토하였으며, 이를 근거로 제작기법을 해석하였다. 이 결과, 개금층은 순금을 사용한 것으로 판단되며 안료에서 흑색은 먹, 녹색은 석록과 염화동 및 동록 등으로, 적색은 연단 또는 진사가 사용된 것으로 추정된다. 손상도 평가 결과, 개금층의 벗겨짐, 균열, 탈락 및 박리 등이 확인되나 보존상태는 비교적 건전하다. 그러나 개금층의 광택은 유지부에 비해 저하부가 더 넓게 산출된다. 이 불상에 대한 초음파 속도측정 결과 1,230~3,987(평균 2,608)m/s로 비교적 넓은 범위를 보였으며, 적외선 열화상으로 박리는 확인되지 않았고 특별한 접합흔도 발견되지 않는다. 내시경 검사에서는 내부 소지금속의 부식과 생물학적 피해가 다소 관찰되었으며, 봉안된 복장물이 확인되었다. 이를 종합하여 제작기법을 검토한 결과, 이 금동여래좌상은 통주조로 제작하였으며 주형을 거꾸로 뒤집어 용탕을 주입한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.861-872
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• 2006

본 연구에서는 이차원 연속체에 존재하는 점성균열을 무요소법에서 국부 단위분할 원리에 근거하여 정식화하였다. 균열이 한 절점의 영향영역(domain of influence)을 완전히 통과하는 경우 그 절점의 형상함수는 계단함수로 확장되고, 균열 끝이 영향영역 내에 위치하는 경우 특이성이 제거된 가지함수(branch function)로 확장된다. 이러한 해의 영역의 확장은 국부 단위분할 원리를 만족하는 변위계에서만 이루어지므로, 약형 정식화는 표준 Galerkin방법에 의해서 얻어진다. 균열과 상호작용하는 영향영역만 확장되기 때문에, 성긴 형태의 시스템의 행렬을 유지하게 된다. 그러므로 확장에 의해 발생하는 계산비용의 증가는 최소화된다. 동적인 문제에서 균열성장에 관한 조건은 재료안정론으로부터 얻어졌다. 즉, 재료 한 점에서 어느 방향으로든 변형열화가 집중하게 되면, 그 방향에 점성균열을 삽입하여 연속체가 비연속체로 되도록 하였다. 균열의 성장속도도 같은 조건으로부터 자연스럽게 얻어졌다. 전통적인 무요소법보다 더 나은 정확도와 빠른 수렴성을 보이는 것이 확인되었으며, 이 기법의 적용성을 보이기 위해 잘 알려진, 정적 및 동적문제에 적용하였다.