• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.92-92
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• 2009

조선업을 포함한 다양한 산업 분야에서 후판 강재의 수요량 증가와 함께 사용 범위 또한 폭넓게 되고 있다. 특히, 선박의 수송효율의 극대화를 위하여 컨테이너선의 대형화가 급속하게 진행되고 있으며, 2009년 현재1,300TEU 이상의 초대형 컨테이너선이 건조되고 이다. 이처럼 용접구조물의 초대형화에 따른 사용강재 또한 고강도 극후물화 되고 있다. 현재 선박에 적용중인 고강도 강재는 EH47 강재로 YP 460MPa 급의 강재가 Hatch Coamming부에 적용중에 있으며, 강재의 두께 또한 70mm 이상이다. 이러한 고강도 극후물재의 강구조물에 적용에 따른 선급협회에서는 용접부에서의 취성균열 전파에 의한 취성파괴의 위험성이 있으므로 강재의 두께를 제한하고 더욱 엄격한 파괴인성값을 요구하고 있다. 일본선급협회(NK)를 중심으로 취성균열의 정지를 위한 모재의 요구 성능등에 관한 연구들이 진행되고 있다. 이 연구의 대부분의 전제 조건은 선박의 블럭과 블럭의 조립시에 용접부가 직선형이 아닌 계단형(Butt shift)를 하는 것으로 하고 있으므로, 국내의 조선건조 공법의 현실과는 거리감이 있다. 본 연구에서는 국내 조선사에서 수행중인 직선 이음부에 대한 시공 공법에서 취성균열이 발생하여 진전 되더라도 균열을 정지 시킬 수 있는 기술에 관한 연구를 수행하였다. 균열의 진전은 대부부의 연속면에서는 정지를 시키지 못하고 직진 전파 하여서 파괴에 도달하게 된다. 따라서 뭔가의 불연속적인 면을 임의로 생성하여야 균열을 정지 시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 균열의 정지 방법으로 형상적인 측면과 재료적인 측면에서 검토를 수행하였다. 형상적인 측면에서는 균열을 정지 시키고자 하는 위치에 불연속적인 면을 만들기 위하여 일정 크기의 hole을 만들어서 균열을 정지시켰으며, 재료적인 측면에서는 고인성의 용접재료를 사용하여서 취성균열이 진행하는 경로에 인성을 높은 재료를 적용하여 불연속적인 면의 생성과 함께 인성을 높여서 균열을 정지 시키는 기술을 개발하였다. 이러한 기술의 개발을 통하여 취성균열의 전파에 의한 파괴를 방지 할 수 있으며, 용접구조물의 안전성 확보를 가능하게 하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.561-564
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• 2011

다양한 공학/산업적 측면에서 동적 취성 파괴 현상은 매우 중요하다. 취성 균열은 다른 균열 전파에 비해 그 전파 속도가 매우 빠르고 전파 범위가 넓기 때문에 대규모의 파괴 현상을 일으킨다. 동적 전파 중인 취성 균열 거동을 모델화하기 위해 오랜 기간 동안 많은 연구가 진행되었지만, 여전히 많은 부분들이 해석되지 못한 채 남아있다. 특히 균열 생성 및 전파를 위해 인위적인 조건들을 도입해야 하는 것은 기존 방법론들이 가지는 공통적인 문제점이다. 본 연구는 peridynamics를 동적 분기 균열 문제 해석에 도입한다. Peridynamics는 전통적인 연속체 이론에 기반한 수치해석 모델화 기법으로 균열과 같은 비연속성이 있는 문제의 모델화에 강점이 있으며, 인위적인 조건 없이 매우 간단한 방법으로 파괴 현상을 해석할 수 있다. 본 연구에서는 peridynamics 모델이 실험적으로 관측된 분기균열 형상과 균열 전파 속도를 매우 잘 예측해 낼 수 있음을 보인다. 또한 균열팁 주변에 높은 응력이 발생할 때 나타나는 연쇄 분기 현상도 해석할 수 있다. 이와 같은 연구를 통해 응력파가 균열 전파 속도를 변화시키고 전파 방향에도 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 수치해석 결과도 또한 실험 결과들과 잘 부합함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제7권7호
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• pp.623-631
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• 1997

본 연구에서는 주조 2상 스테인리스강의열시효에 대한 시효온도, 시효시간 및 Nb함유량의 영향을 관찰하기 위해 기계적 성질 및 조직을 조사하였으며 Nb을 함유한 주조 2상 스테인리스강의 파괴기구를 규명하기 위해 SEM에 의한 파단면 관찰과 WDS성분분석을 통해 파괴기구의 특성을 고찰하였다. 시효온도와 시효시간이 증가함에 따라 페라니트으 미소경도가 증가하였으며 항복강도의 경우 시효온도와 시효시간에는 영향을 받지 않았으나 Nb을 함유한 재료들이 Nb을 함유치 않은 재료들에 비해 다소 낮은 항복강도 값을 보였다. 충격흡수에너지 값은 시효시간 및 시효온도의 증가에 따라 시험된 모든 재료에서 저하되었는데 0.4% Nb을 함유하는 경우 Nb을 약간 함유하거나 함유치 않은 재료들에 비해 시효시간에 따라 급격한 감소 경향을 보였다. 파단면 관찰결과 페라이트 기지 또는 페라이트/오스테나이트 상경계에서 석출된 VbC를 비롯한 탄화물들이 취성저항성을 낮추는데 크게 기여했음을 알 수 있었다.

• 기계저널
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• 제34권5호
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• pp.392-398
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• 1994

구조용 고온재료로서 표 2에 나타내듯이 지금까지 니켈과 티타늄 알루미나이드($Ni_3Al$, NiAl, $Ti_3Al$, TiAl에 관하여 집중적인 연구가 진행되어 왔으며 다른 금속간 화합물에 대해서도 광범위한 연구가 진행중이다. 그 예로서 $Co_3Ti$는 800.deg. C에서 최대강도를 보이며 저온에서는 온도가 감소하면서 강도가 다시 증가하면 연성이라는 장점을 지닌 관계로 $MoSi_2$는 높은 융점과 우수한 산화저항력 때문에 $Nb_2Al$은 높은 융점과 경량성 때 문에 복합재료의 matrix로서 최근 주목을 받고 있다. 끝으로 비록 금속간화합물이 취성이라는 단점 때문에 실용화에 많은 문제점이 있으며 본 재료에 관한 연구가 준비 제조공정과정에서 수 소취성화, 고용점온도 취성 등으로 인하여 사용해온 기존의 재료를 보다 좀더 극한 상황에서 가볍고 저렴하게 사용할 수 있는 우주항공 및 지상대체재료로서 개발할 수 있음을 고려할 때 본 재료에 대한 본격적인 연구가 국재 경쟁력강화를 위해 신소재 개발에 부심하는 우리나라에서도 이루어질 필요가 있다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2009

최근, 전자, 디스플레이, 반도체 등 여러 분야에서 광학적, 기계적 등의 성질이 우수한 유리와 세라믹 재료의 사용이 급증하고 있다. 이러한 취성 재료의 절단가공에 있어서 전통적인 기계적 방식은 미세균열로부터 자유로울 수 없다는 한계를 지닌다. 따라서 레이저로 열응력을 발생시켜 재료를 절단하는 controlled fracture 레이저 절단공정은 기존 공정을 대체하는 새로운 기술로 각광받고 있다. 따라서 controlled tincture에 대하여 많은 연구가 진행되고 왔으며 현재에도 다양한 새로운 공정이 개발되고 있다. 하지만 아직도 열응력에 의해 재료가 변형, 절단되는 물리적인 메커니즘이 명확히 규명되어 있지 않을 뿐 아니라 레이저 광원, 냉각방식 및 각종 공정변수가 절단 품질에 미치는 영향도 체계적으로 분석되지는 못한 실정이다. 따라서 보다 효과적인 공정개발을 위해서는 추후 더욱 심도 있고 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권2호
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• pp.125-131
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• 2002

본 연구에서는 3종류의 취성재료에 비커스 경도기를 사용하여 압축하중에 의한 신호특성과 잔류응력의 에너지 해방에 의하여 검출되는 신호특성을 조사하였다. 각 시험편에서 I영역과 III영역에서는 신호가 검출되었으나, 일정 하중이 유지되는 II영역에서는 음향방출 신호가 전혀 검출되지 않았다. 유리 시험편은 III영역에서 높은 진폭값을 가지는 신호가 검출되었고, $Al_2O_3$ 및 $Al_2O_3/SiC$ 시험편은 I영역에서 높은 진폭값을 가지는 신호가 검출되었다.

• 기계저널
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• 제19권4호
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• pp.291-294
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• 1979

본 강좌에서는 취성파괴의 사고와 그 원인, 재료의 강도와 구조설계, 재료의 이상강도와 결함 크 랙의 변형과 파괴인성의 개요, 탄성파괴역학의 개요 등을 기술하겠다.

• Composites Research
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• 제16권1호
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• pp.42-49
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• 2003

취성기지 복합재료는 섬유와 기지 사이에 계면분리가 존재하는 경우가 있는데 이것은 복합재료의 강도와 강성저하의 원인이 된다. 계면분리와 섬유체적비가 복합재료의 기계적 물성치에 미치는 영향에 대만 유한요소해석을 수행하였다. 우선 몇 가지 가정하에 복합재료를 구성하는 섬유와 기지에 대하여 간단하게 모델링하고 이웃하는 대표체적요소의 경계를 따라 응력과 변위 연속조건을 부과하였다. 강성상수들을 역변환하여 복합재료의 유효물성치를 구하였다. 완전접착의 경우 수치해를 혼합물법칙에 의한 이론해와 비교한 결과 일치함을 알 수 있었고 계면분리가 큰 경우 섬유체적비가 증가하더라도 물성치가 감소함을 알 수 있었다.

• 광학세계
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• 통권98호
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• pp.68-74
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• 2005

최근 실리콘 웨이퍼 등 취성 재료에 있어 표면 거칠기나 마이크로 크랙 등 표면 품질과 함께 형상 정밀도에 대한 요구가 높아지고 있다. 본 고에서는 경취 재료의 초정밀 가공으로서 광학 유리재를 대상으로 하여 다이아몬드 절삭에 의한 임계 절입 깊이를 실험적으로 조사한 결과와 메탈 본드 다이아몬드 지석을 이용한 초정밀 경면 절삭 기술에 대해 소개한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.118-123
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• 1998

원자로 압력용기 재료로 사용되고 있는 ASTM SA508 및 SA533 계열의 재료는 결정구조가 체심입방격자(bcc)로서 시험온도별 최대흡수에너지(USE)에 대한 선도를 그리면 고온에서는 연성이 크고, 저온에서는 취성이 큰 전형적인 “S”자 형태의 Cv-천이온도곡선으로 나타난다. 그리고 조사전과 조사후의 연성-취성천이온도곡선을 흡수에너지값이 30ft-lb 또는 50ft-lb인 지점에석 비교해보면 재료의 조사취화(radiation embrittlement)현상으로 온도가 높은 쪽으로 이동됨을 알 수 있으며, 이러한 온도의 이동값은 원자로의 운전수명과 밀접한 관련이 있다. 따라서 조사전후의 흡수에 너지값에 따른 온도변화량를 정확하게 산출하기 위해서는 시편의 온도를 조절하는 장치 및 시편을 아주 짧은 시간내에 충격시험기의 앤빌까지 장전하는 장치 둥의 충격시험시스템 구축은 매우 중요하다. 이에 조사계시험시설(IMEF)에서는 원자로 압력용기 감시시험에 대한 충격시험시스템을 구축하였고, 이의 내용은 감시시험 수행에 기준이 되는 ASTM El85-82 및 과학기술처 고시 제 92-20호의 세부내용을 충분하게 만족시키는 것으로 확인되었으며, 이렇게 확인된 내용들은 현재 국내에서 수행되고 있는 감시시험에 적극적으로 활용되고 있다.