• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2326-2333
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• 2000

Creep tests for type 316L(N) stainless steel were carried out using constant-load creep machines at 55$0^{\circ}C$, 575$^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$. Material constants necessary to predict creep rupture time were obtained from the experimental creep data. And the applicability of Monkman-Grant(M-G) and modified M-G relationships was discussed. The log-log plot of M-G relationship between the rupture time($t_r$,) and the minimum creep rate ($ $\varepsilon$ _m$) was dependent on test temperatures. The slope of m was 1,05 at 55$0^{\circ}C$ and m was 1.30 at $600^{\circ}C$. On the other hand, the log-log plot of modified M-G relationship between $t_r/$\varepsilon$_r$, and $ $\varepsilon$ _m$ was independent on stresses and temperatures. That is, the slope of m＇ was approximately 1.35 in all the data. Thus, modified M-G relationship for creep life prediction could be utilized more reasonably than that of M-G relationship for type 316L(N) stainless steel. It was analyzed that the constant slopes regardless of temperatures or applied stresses in the modified relationship were due to an intergranular fracture grown by wedge-type cavities.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1528-1534
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• 2001

In order to improve Leak-Be(ore-Break methodology, more precisely the crack growth evaluation, a round robin analysis was proposed by the CEA Saclay. The aim of this analysis was to evaluate the crack initiation life, penetration life and shape of through wall crack under cyclic bending loads. The proposed round robin analysis is composed of three main topic; fatigue crack initiation, crack propagation and crack penetration. This paper deals with the first topic, crack initiation in a notched pipe under four point bending. Both elastic-plastic finite element analysis and Neuber's rule were used to estimate the crack initiation life and the finite element models were verified by mesh-refinement, stress distribution and global deflection. In elastic-plastic finite element analysis, crack initiation life was determined by strain amplitude at the notch tip and strain-life curve of the material. In the analytical method, Neuber's rule with the consideration of load history and mean stress effect, was used for the life estimation. The effect of notch tip radius, strain range, cyclic hardening rule were examined in this study. When these results were compared with the experimental ones, the global deformation was a good agreement but the crack initiation cycle was higher than the experimental result.

• 폴리머
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• 제24권1호
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• pp.48-57
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• 2000

Polycaprolactone (PCL)과 열가소성 전분(thermoplastic starch (TPS))을 이용하여 여러 조성의 블렌드를 제조하였다. PCL/TPS 조성을 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, 30/70, 20/80, 10/90으로 조절한 블렌드의 기계적 물성, 열적 특성, 흡습성, 퇴비화법에 의한 생분해도, 표면 형상 등을 측정, 분석하였다. 인장강도와 신장률은 TPS 함량이 증가함에 따라 감소하였으나, 탄성률은 TPS의 함량이 30%까지 증가하였다. TPS는 23$^{\circ}C$와 126$^{\circ}C$에서 2개의 유리전이온도(T$_{g}$ )를 의였으며, 결정의 용융점 (T$_{m}$ )을 나타내는 흡열 곡선은 보이지 않는 것으로 보아 열가소성 전분은 무정형 고분자임을 알 수 있었다. PCL/TPS 블렌드의 T$_{g}$ 와 T$_{m}$ 변화는 PCL과 TPS 사이의 상용성은 없는 것으로 나타났지만, 블렌드 필름의 파단면 형상을 보여주는 전자현미경 사진은 PCL과 TPS는 서로 상분리가 일어나지만 기계적 상용성은 있는 것으로 나타났다. 45일간의 생분해 실험에서 PCL의 생분해도는 44%였고 PCL/TPS 블렌드의 생분해도는 TPS의 함량이 증가함에 따라 생분해도가 증가하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.391-396
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• 2020

본 연구는 Gd₂O₂S:Tb 형광체 화합물을 사용하여 비파괴검사 중 방사선투과검사에 적용할 수 있는 형광체 증감지를 개발하였다. 또한 이러한 형광체 증감지를 FE-SEM, RMS 및 RDS 분석을 통해 형광체 증감지의 영상 균일도를 분석하였다. 또한, 응력-변형 특성 곡선 측정을 통해 Gd₂O₂S:Tb 형광체 스크린의 인장강도, 신장률 및 탄성계수를 평가하였다. 실험 결과, RSD 값이 평가 기준인 10% 이내로 우수한 영상균일도를 가지는 것으로 평가되었다. 또한, 물리적 특성 평가 결과, 인장 강도는 1.1760 N/㎟이며, 파단시 인장강도는 1.1515 N/㎟로 나타났다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제작된 상온 겔-프린팅 제조법을 이용하여 제작된 Gd₂O₂S:Tb 형광체 스크린은 방사선 투과검사용 디지털 방사선 검출기에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1529-1534
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• 2012

본 연구에서는 DIC 법을 이용하여 두께 $12{\mu}m$ 의 구리박막에 대한 인장시험을 수행하였다. 시험결과 정밀한 응력-변형률 곡선의 시험결과를 얻을 수 있었으며, 특히 잉크젯프린터를 이용한 시험편 표면 스펙클패턴의 작성은 DIC 법을 적용하기가 어려운 시험편 표면의 콘트라스트가 낮은 경우에 유용하게 사용할 수 있을 것이다. 측정된 구리박막의 기계적 물성은 탄성계수 E = 89.2 GPa, 0.2% 오프셋 항복응력 $S_{0.2%}$= 232.8 MPa, 인장강도 $S_u$= 319.2 MPa, 파단연신률 ${\varepsilon}_f$= 16.8 %, Poisson 비 ${\nu}$= 0.34 의 결과를 얻었으며, 탄성계수는 알려진 벌크소재에 대한 결과보다는 작다.

• 대한화학회지
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• 제55권4호
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• pp.673-679
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• 2011

지글러-나타 촉매를 사용하여 에틸렌을 중합함으로써 다양한 공단량체의 종류와 조성을 갖는 이중 분자량 분포의 고밀도 폴리에틸렌이 합성되었다. 이들의 구조와 물성을 GPC, NMR, DSC, 인장 측정기를 이용하여 연구하였다. 에틸렌/1-헥센 공중합체가 에틸렌/1-부텐 공중합체보다 비슷한 조성을 가질 경우 높은 인장강도와 파단연신율을 가짐을 확인 하였다. 분자량은 고분자의 공단량체 비율이 증가할수록 감소하였다. 짧은 곁사슬은 결정화도에 영향을 주어 결과적으로 이중 분자량 분포를 갖는 고밀도 폴리에틸렌의 모폴로지와 기계적 물성에 영향을 미쳤다. SSA로 처리 후 다수의 발열 곡선이 관찰되었으며 이는 주로 에틸렌 배열길이와 라멜라 두께의 불균일성에 기인한다. 분포지수의 차이로부터 공단량체의 조성이 높은 폴리에틸렌의 SCB 분포가 균일도를 향상시킴을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.40-45
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• 2003

본 연구에서는 $Fe_3O_4$ (magnetite)의 함량 변화와 온도 변화가 NBR/$Fe_3O_4$ 혼합물의 전기걱도도 ($\sigma$)에 미치는 영향을 조사하였다. 최소 최적 혼합비 (percolation threshold, $P_c$) 개념이 본 연구에서 제조한 전도성 입자가 충전된 복합체에 적용되며, 혼합물내 $Fe_3O_4$의 농도가 22%를 초과할 때 $\sigma$가 급격히 증가함을 확인하였다. $\sigma$의 온도 의존성은 $P_c$ 또는 그 이하에서 열적으로 활성화되며, 마그네이트가 NBR 고무의 강화 및 전도성 충전제로서의 역할을 할 수 있음을 조사하였으며, 충전제 함량이 30 phr인 복합체는 실온에서 고전압을 걸어줄 경우 전류는 전압제곱에 비례한 것으로 나타났다. 또한, 50 pk의 마그네이트가 충전된 복합체가 최적의 물리적 가교점으로 인하여 가장 우수한 인장강도와 파단시 신장율을 보였으며 모듈러스가 마그네이트의 강화효과 및 혼합물의 토오크 곡선으로부터 얻은 점도와 관련이 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.71-80
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• 2008

본 논문에서는 보강토 구조물에 보강재로 적용되는 지오그리드의 시간 의존적 변형거동 특성에 대한 광폭 인장시험 결과를 제시하였다. 먼저, 다양한 보강재의 종류에 대해 인장속도에 따른 파단강도 및 강성의 변화에 대해 알아보았다. 또한 보강토 구조물이 사용연한 동안 받게될 다양한 하중 조건, 즉 지속하중 및 반복하중을 작용시킬 수 있는 장비를 특수 제작하여 지오그리드의 시간의존적 변형거동을 분석하였다. 그 결과 지속하중 및 반복하중 작용시 잔류변형은 보강재의 점성(viscous) 특성의 형태로서 쌍곡선 특성 곡선으로 잘 모사되는 것으로 분석되었으며 이러한 잔류변형은 시간의존적 점성거동의 측면에서 다루어야 하는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.391-397
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• 2017

최근의 DIC (Digital Image Correlation) 기술은 인장 시험 중 동적 변형을 측정하는 데 사용되고 있다. 표준 인장 시험 방법은 진응력 - 진변형 곡선을 계산하기 위해 두 표점 거리 간 측정된 평균 변위를 사용한다. 따라서, 진응력 곡선은 균일 연신 구간, 즉 네킹 변형 시작점까지만 유효하다. 반면에, DIC를 사용한다면, 전체 측정 영역에서 국부 변형을 측정할 수 있기 때문에 변형률 및 변형률 속도의 유효한 범위가 인장 시편이 파단될 때까지 확장될 수 있다. 이러한 장점 때문에 연구 및 산업 분야에서 많은 광학 3D 측정 시스템이 도입되고 사용되었지만 기존의 3D 측정 시스템은 측정하기에 너무 비싸고 시간이 많이 소요된다. 또한 장비 크기로 인해 휴대가 불편한 단점이 존재한다. 본 논문에서는 기존의 스마트 폰을 이용한 2D DIC 측정 방법과 수치 해석 기법을 사용하여 2D 측정 영상 데이터의 오차를 개선한 2D 영상 보정 방법을 수행 하였다. 2D DIC 수정 제안 된 방법의 결과는 3D 측정 장비의 정확도에 비해 더 높은 정확도를 보였다. 결론적으로, 제안 된 2D DIC 및 보정 방법이 정확하고 신속한 측정 결과를 제공한다는 것이 입증되었다.