현재 개발 중인 Chalcogenide계 열전재료 중에서, 이방성 재료인 Thallium chalcogenide, Alkalimetal bismuth chalcogenide, Bismuth telluride와 등방성 재료인 Lead telluride, Silver antimony telluride, TAGS, LAST 및 SALT를 소개하였고, 이 재료들에 대한 연구 동향을 살펴보았다. Chalcogenide는 S, Se, Te 및 다른 원소와의 다양한 조합에 의해, 넓은 온도범위에서 열전재료로 응용하기 위한 밴드갭 에너지의 조절이 가능하다. 또한 합성공정에 따른 상변태, 석출 등 구조변화에 따른 열전특성의 변화를 기대할 수 있어 열전재료 개발 초기부터 활발한 연구가 진행되어 왔다. 과거의 전통적인 Chalcogenide계 열전재료뿐만 아니라, Chalcogenide계 열전 신소재에 대해서도 살펴보았다. Chalcogenide는 전자적, 광학적, 열적 성질 등 특성이 독특하고 변화가 무궁무진하여 아주 매력적이기 때문에, 앞으로도 계속 열전재료로서 각광받는 물질군으로 판단된다. 그림 11에 현재까지 ZT의 최댓값이 1이 넘는다고 보고된 열전재료의 성능지수를 요약하였다.
본 논문에서는 경계요소법과 비선형 유한요소법의 각 장점을 이용하여 반무한 영역을 가진 구조체의 해석방법을 논하였다. 여기서, 반무한 경계요소는 Melan의 반무한 평면에 대한 해로부터 구성하였다. 비선형 유한요소는 지하구조물에서 주로 접할 수 있는 탄소성 재료의 비균질성 또는 불규칙성을 모형화하기 위하여 사용하였다. 본 조합방법의 검증을 위하여 얕은 터널에 일정한 내압이 작용하는 경우를 택하여, 비선형 유한요소법과 조합방법의 결과를 비교하였다. 비교결과, 개발된 조합방법이 다른 해석방법에 비해 충분한 정확도를 가짐을 알 수 있었다.
가열탈기체 처리하면 표면의 물 분자를 빠르게 탈리시켜 단시간에 배기하는 동시에 진공용기 재료 내부의 수소 확산속도를 가속하므로 처리 후 수소 기체방출도 현저하게 낮출 수 있다. 가열탈기체 후의 진공계에서는 물 분자는 일부만 남고 진공용기 재료 내부에서 확산 되어 나온 수소가 잔류가스의 대부분이 된다. 이러한 가열탈기체 처리의 효과에 대해서는 익히 알려져 있으나 정량적으로 예측하기는 쉽지 않았다. 본 연구에서는 가열탈기체 조건이 수소 확산에 미치는 영향에 초점을 맞추어, 진공용기의 재료 및 두께에 따라 목표 진공도에 도달하기 위한 가열탈기체 처리 온도와 시간의 최적 조합을 수치 해석적으로 계산하고 비교하였다.
화학반응 또는 화학증착분야에 주로 이용해 오던 유도플라즈마를 이용하여 고밀도의 두꺼운 세라믹 침적물을 제조하였다. Yttria Stabilized Zirconia 분말을 이용하여 최적조건에서 두께 약 5mm, 이론밀도 90% 이상의 침적물을 얻었다. 실험변수는 플라즈마 가스조성, 플라즈마동력, 입자의 크기, 용사거리 등으로 하였으며, 각각의 실험조건에서 용사된 spherodized particle을 수집하여 각 실험조건에서 용융된 입자의 상태를 비교하였다. 또, 침적물의 표면을 에칭시켜 각 실험조건에서의 침적상태를 관찰 및 비교하여 각각의 실험변수가 침적물의 밀도에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험결과 높은 밀도의 침적물을 만들기 위해서는 분말의 용융상태, 용사챔버 내부압력, 분말분사거리가 중요한 변수임을 알 수 있었다. 실험에서 얻어진 결과는 ANOVA 통계기법으로 분석하여 단일변수의 영향뿐만 아니라 이들 영향이 서로 조합하여 결과에 미치는 조합효과도 분석하였다.
본 연구에서는 타자행동의 시간적 구조에 미치는 손가락 운동패턴과 타자해야 할 재료의 길이의 영향을 살펴 보았다. 먼저 손가락 운동패턴 결과는, 한 손가락을 반복해서 연속적으로 사용하는 경우가 손가락을 번갈아서 사용하도록 하는 경우보다 타자가 더 효율적이었다. 그러나 동일한 손가락을 사용하지만 위치가 다른 숫자를 연속적으로 타자하게 되는 경우는 손가락의 부담으로 인해 오히려 타자시간이 길게 걸렸다. 손가락을 번갈아 사용하는 경우에도, 집게손가락에서 시작하여 순행방향으로 타자가 이루어지는 경우는 한 손가락을 반복해서 사용하는 것만큼 타자가 용이했다. 아울러 가능한 숫자조합의 갯수에 비례하여 숫자조합의 평균타자시간이 증가함이 관찰되었다. 다음으로 타자할 숫자배열의 길이와 관련해서, 첫번째 타자가 이루어지기까지의 반응지연시간은 숫자의 자리수에 무관하게 약 400msec 정도로 관찰되었다. 첫타자시간 이후의 타자시간은 타자할 숫자가 3, 4, 5자리수인 경우는 고른 타자시간을 보인 반면, 6자리수인 경우는 4번째 숫자에서 급격한 타자 시간의 지연이 관찰되었다. 이 결과가 군집화의 개념과 관련해서 논의되었다. 마지막으로 타자할 자료를 한줄 혹은 두줄씩 제시하는 것은 타자시간에 별 영향을 주지 못했다.
팬덤 문화가 확산함에 따라 굿즈 구매량이 증가하였고, 동시에 포토카드를 탑로더에 넣어 꾸미는 '탑꾸'를 SNS에 자랑하는 문화가 형성되었다. 그러나 구매 전 꾸미기 재료를 미리 조합해 볼 수 없어 실제로 재료를 조합할 때 비용적, 시간적, 자원 소모 측면에서 문제점이 발생하고 있다. 현재 가상 세계가 발전하면서 현실에서 실현하기 어려웠던 것을 시도할 수 있게 되었고, 소비자들도 가상 세계에서 활발하게 교류하고 있다. 본 논문에서는 '메타버스를 활용한 꾸미기 시뮬레이션'을 개발하여 탑로더를 꾸밀 때 발생하는 시행착오를 줄이고 비용을 절감할 방안을 제시한다.
고온, 고압의 추진제 연소가스로부터 노즐 구조물을 보호하기 위해 사용되는 열 차폐용 삭마성 내열재료(ablative material)의 종류와 재료선정을 위한 시험방법, 설계 및 제작기법, 성능평가 기준 등에 관한 연구동향을 검토하고 본 연구팀의 연구결과를 제시하였습니다 고체추진제 연소 환경하에서의 노즐 보호재료로서는 고분자계 삭마성 내열재가 주로 사용되는데, 이 ablative material에는 여러 종류가 있으나 높은 heat flux와 빠른 mass flow에 대한 내열을 위해서는 페놀, 폴리이미드 등 열경화성 수지인 charring material이 모재로 주로 사용되며 강도향상을 위해서 탄소, 실리카, 석면, 유리등의 강화섬유가 보강재로 사용됩니다 현재는 모재로서 고분자계 수지외에도 세라믹과 같은 무기재료, 금속재료등과 강화섬유를 조합하여 내열성과 강도가 향상된 재료를 개발하는 연구도 진행되고 있습니다
구조재료에 있어서 강도 및 연신율 등의 기계적 특성을 향상시키기 위하여 합금설계 및 미세조직을 제어하는 방법이 가장 대표적이다. 그러나 이러한 방법에 의하여 얻을 수 있는 기계적 특성에는 한계가 있으며 추가로 요구되는 기능성을 만족시키기는 더욱 곤란하다. 최근 기계적 특성향상과 기능성를 부여하기 위한 한 방법으로 단일합금이 아닌 여러 가지 합금 층으로 이루어진 다층판재를 제조하여 기계적 특성뿐만 아니라 기능성이 우수한 합금판재를 얻으려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 두 가지 이상의 알루미늄합금을 압연접합하여 금속 다층판재를 제조하는 공정을 개발하였으며 기존 단일 합금판재보다 기계적 특성뿐만 아니라 우수한 기능성을 갖는 판재를 제조할 수 있었다. 먼저 우수한 강도와 브레이징성을 나타내는 브레이징용 고강도 알루미늄 다층판재와 내식성이 개선된 고강도 알루미늄 다층판재를 제조하기 위하여 다양한 합금 층 조합을 설계하고 상온 압연접합하는 방법으로 다층판재를 제조하였다. 제조된 다층판재는 합금층의 조합 및 가공 열처리 공정에 따라 서로 다른 특성을 나타내었으며 이러한 특성을 극대화 하기위하여 공정을 최적화하였다. 지금까지의 연구를 통하여 제조된 여러 가지 특성을 갖는 다층판재와 가공열처리에 따른 특성 변화에 대하여 소개하였다.
이상소음은 고분자 판재가 상호간에 미끄럼 운동을 할 때 마찰에 의한 스틱-슬립 메카니즘에 의하여 발생한다. 본 연구에서는 실험적 방법을 통하여 이상소음을 줄이기 위하여 가전제품에 많이 사용되는 ABS, PP, MIPS, POM 고분자 소재에 대하여 ABS를 기초로 하여 소재간의 조합이 이상소음에 미치는 영향을 알아보았다. 소재간 마찰에 의한 이상소음을 평가하기 위한 실험방법과 장치를 제안하였으며, 실험변수로는 소재의 조합뿐만 아니라 고분자 판재의 표면 거칠기, 수직 접촉하중, 상대운동 속도 등을 두었다. 본 연구를 통하여 이상소음 저감을 위해서 ABS 소재와 POM 소재 조합이 가장 좋음을 알 수 있었으며, 다른 재료조합에 대한 결과도 상호 비교하였다.
고유동 콘크리트의 특성을 판정하기 위한 방법으로서 기존에 알려진 재료분리 판정 방법은 매우 복잡하고 번거로운 실험방법으로 실무 적용에 많은 어려움이 있다. 그런데, 고유동 콘크리트의 유동성 측정 방법에는 슬럼프 플로우를 주로 측정하고, 슬럼프는 변화가 작아서 배제되고 있는 실정이나, 재료분리된 양상을 살펴보면 슬럼프 플로우는 큰 반면, 슬럼프는 작은 양상을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 고유동 콘크리트의 재료분리 저항성을 슬럼프와 슬럼프 플로우의 조합으로 간단히 평가할 수 있는지 그 가능여부를 검토하고자 하였다. 연구 결과 슬럼프 플로우에 대한 슬럼프의 비는 양호한 재료분리의 평가지표로 이용할 수 있는데, 이 값을 2.5 이하로 유지하면 실무에서의 고유동 콘크리트는 양호한 재료분리 저항성을 관리할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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