• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.11
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• pp.1091-1097
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• 2015

Graphite material has been widely used for making the rocket nozzle throat because of its excellent thermal properties. However, when compared with typical structural materials, graphite is relatively weak with respect to both strength and toughness, owing to its quasi-brittle behavior, and gets oxidized at $450^{\circ}C$. Therefore, it is important to evaluate the thermal and mechanical properties of this material for using it in structural applications. This study presents an experimental method to investigate the fracture behavior of ATJ graphite at elevated temperatures. In particular, the effects of major parameters such as temperature, loading, and oxidation conditions on strength and fracture characteristics were investigated. Uniaxial compression and tension tests were conducted in accordance with the ASTM standard at room temperature, $500^{\circ}C$, and $1,000^{\circ}C$. Fractography analysis of the fractured specimens was carried out using an SEM.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.130-130
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• 2017

비닐하우스의 골조를 구성하는 파이프는 부식을 방지할 목적으로 아연도강관을 사용한다. 그러나 시간이 지남에 따라 아연도금량 감소와 여러 외부 환경인자 등에 의하여 부식이나 침식이 진행되어, 외관상 녹이 생기고 강도와 연신율 등이 감소하게 된다. 이는 비닐하우스 전체의 내구성을 저하시키는 요인으로 작용하게 되는데, 이를 평가하기 위한 방법이나 기준은 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 농업시설의 내구성을 평가하기 위한 방법의 하나로 각기 다른 경과년수를 갖는 비닐하우스로부터 채취한 서까래 파이프의 인장 시험을 실시하였다. 인장 시험에 사용된 서까래 파이프는 (구)시설원예시험장에 설치되어 있는 비닐하우스에서 경과년별로 채취하였으며, 지중매설부와 지상노출부로 구분하여 시편을 제작하였다. 인장 실험 결과 서까래 파이프의 경과년이 오래될수록 시편의 인장 강도는 작아지는 경향을 보이고 있으나, 파단연신율은 경과년과 연관성을 찾아보기 어려운 것으로 나타났다. 그리고 동일한 경과년을 갖는 서까래 파이프 시편에서 지중매설부의 인장 강도와 파단연신율이 지상노출부에 비해 대체로 작게 측정되었으며, 경과년이 증가할수록 인장 강도의 감소폭이 커지는 경향을 보이는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.23 no.11 s.188
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• pp.78-84
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• 2006

The objective of this study is to design the optimal die profile that can prevent material fracture in the tube drawing process for automobile steering input shaft. First, the CDV(Critical Damage Value) of material is obtained by the compression test and FE-analysis. The occurrence of fracture is estimated by the FE-analysis considering the CDV. In order to achieve the objective of this study, optimization technique and FE-analysis are applied. FPS(Flexible Polyhedron Search) method, which is one of the non-gradient optimization techniques often used in engineering, is used to search optimal die profile. The drawing die profile is represented by Bezier-curve to generate all the possible die profile. Using FPS method and FE-analysis the optimal drawing die profile is determined. To verify tile effectiveness of the redesigned optimal die, the tube drawing experiment is performed. In the experimental result, it is possible to produce sound product without material fracture using the redesigned optimal die.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.3
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• pp.35-44
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• 1993

The objective of this study is aimed at developing a new class of polymer concrete, in which hydration of cement and curing of a thermosetting resin can take place simultaneously during the mixing of concrete components. For the selected mix-proportion of the new polymer, the physical and mechanical properties needed for designs are presented. These important properties are compressive strength, flexural strength, split tensile strength, direct strength, fatigue characteristics and fracture parameters. The observed properties are always compared with conventional concrete to serve as reference for engineer in deciding or selecting the proper materials for their projects, and shore protecting structure.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.61-66
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• 2014

Graphite is commonly used for rocket nozzle. The purpose of the present study is to evaluate compression fracture behavior of ATJ graphite. Uniaxial compression test is conducted in accordance with ASTM C 695 in the range of R.T to $900^{\circ}C$. The size effects of specimen on the compressive strength and fracture behavior were investigated. Two types of cylindrical specimen, i.e., where the diameter to length ratio is 1:2 (ASTM C 695 specimen) or 1:1, were tested at room temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.81-81
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• 2018

Bi-Te계 열전소자는 상온에서의 열전 효율이 우수하기 때문에 항공, 컴퓨터 등의 열전발전 또는 열전냉각 모듈에 널리 사용된다. 이 열전소자를 활용한 열전모듈은 다수의 n형 및 p형 열전소자가 세라믹 위에 형성된 Cu 전극에 전기적으로 직렬이 되도록 서로 솔더링 접합이 되어 있는 구조를 가지고 있다. 이처럼 직렬 연결된 방식에서는 높은 접합강도를 필요로 한다. 열전모듈 제작 시 Bi-Te 계 소자를 바로 Cu 기판에 접합시키면 솔더에 들어있는 Sn과 기판의 Cu가 접합하는 과정에서 소재 내로 확산하여 접합강도를 저하시킨다. 이러한 열전모듈의 접합강도 저하를 막기 위해 무전해 Ni-W-P 도금층을 확산 방지층으로 적용하였다. 본 연구에서는 Ni-W-P 도금이 Bi-Te 계 열전 모듈의 접합강도에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서는 Bi-Te계 열전소자에 양호한 밀착성을 가지는 Ni-W-P 도금층을 형성시키기 위해서 알루미나 분말을 이용한 sand-blasting 방법을 사용하여 Bi-Te 소재 표면에 분사하는 방법으로 표면을 거칠게 하였다. 그 후 무전해 Ni-W-P 도금을 $85^{\circ}C$에서 20분간 실시하여 약 4um의 Ni-W-P 도금층을 형성시켰다. 열전 모듈은 Sn-Ag-Cu 솔더를 사용하여 제작하였으며 접합강도는 Bonding tester를 사용하여 측정하였다. 제작한 열전 모듈의 단면 및 파단면 관찰을 통하여 접합강도가 변하는 요인을 조사하였다. 제작한 열전 모듈의 단면을 FE-EPMA로 관찰한 결과 Ni-W-P 도금층이 Bi-Te 소자와 Sn과 Cu사이의 확산을 방지하는 확산방지층 역할을 하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 열처리 전 열전모듈과 200도, 150시간 열처리 후 접합강도를 각각 측정해 본 결과, 열처리 후의 접합강도가 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 Bi-Te계 열전모듈 제작에 무전해 Ni-W-P 도금층을 형성시키므로 인해 확산방지층의 생성과 접합강도의 상승에 도움을 주었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.9
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• pp.1167-1173
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• 2010

Forming of a silencer case was studied using a virtual tryout method. First, the appropriate blank shape was determined by cutting off the undeformed part of the rectangular blank. Then drawbeads were designed such that the formation of wrinkles on the shoulders and pipe connection can be prevented. Finally, the shape bead was designed such that fracture and formation of wrinkles around the pipe connection can be avoided. The prototype of the silencer case was manufactured in accordance with the conditions of the virtual tryout process. By comparing the formability of the prototype with the results of finite element analysis, it was found that the forming of the prototype agreed well with the results of analysis.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.43.2-43.2
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• 2018

송전 및 배전선 선로에 사용되는 핵심 부품인 ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced, 강심 알루미늄 연선) cable은 우수한 기계적 성질, 가벼운 중량, 내부식성 특징을 가지고 있어 송전 및 배전선 선로에 핵심 부품으로 사용된다. 하지만, 국내외 혹한 다설 지역에 설치된 ACSR cable에서 빙설해로 인한 단락 또는 지락 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 빙설해에 의한 송전선로의 고장은 급격한 전압 강하로 인해 전기 품질에 큰 영향을 주어 민원제기의 주요 원인이 되며, 고장의 파급효과가 국지적으로 발생하지 않고 광범위하게 발생하는 특징이 있기 때문에 이에 대한 대응이 필요한 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 ACSR cable의 주 소재인 알루미늄에 대한 판상(Plate) 결빙강도 파악 및 결빙방지 소재개발 연구가 국내외에서 활발히 진행 중이나, 실제 원형의 전선다발이 나선형으로 감겨있는 구조의 ACSR cable 결빙 접합강도를 시험을 통해서 명확히 제시한 연구결과는 아직 보고된 바 없다. 본 연구에서는 실제 송전용 ACSR cable을 대상으로 얼음 간의 주 전단 응력, 파단에너지 등의 결빙특성을 정량적으로 측정할 수 있는 3D 스캔을 활용한 결빙특성 평가시험기를 개발하고, 345kV급 ACSR cable에 대한 결빙특성을 평가결과를 제시하였다. 또한 ACSR cable에 현재 상용화되고 있는 결빙방지 코팅소재를 적용함으로써 코팅소재의 적합성을 ARF(Adhesion reduction factor) 지표를 통해서 비교 평가한 결과를 포함한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.42.2-42.2
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• 2009

연속주조공정에서 용강의 통로, 산화방지 및 유체 흐름을 용이하게 하는 역할을 하는 다공성 노즐(porous nozzle)은 용강과의 직접적인 접촉으로 인한 화학 반응 및 용강의 침투현상을 방지하기 위해 불활성 가스를 주입하여 청정강을 제조하는데 이용된다. 공정 중 노즐 막힘으로 인한 배압상승과 열충격에 의한 크랙(crack) 발생이 문제되고 있으며 신뢰성 향상 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기공크기와 기공분포가 고온안정성 및 내열충격성에 미치는 영향을 알아보고, 내구성 시험 및 고장분석을 통하여 노즐의 신뢰성 향상 방안을 고찰 하였다. 기공을 제어한 시편을 제조하여 기공분포에 따른 고온안정성을 확인하기 위해 실제 사용 조건인 용강온도($1550^{\circ}C$)와 보다 높은 온도($1700^{\circ}C$)에서 각각 고온 시험을 수행하였다. 열충격을 스트레스 인자로 한 내구성 시험을 수행한 후 고장원인을 분석하였으며 열화정도를 확인하기 위해 열처리 온도에 따른 차압 및 굽힘 강도 변화를 비교하였다. 또한 결정상 분석을 통해 온도에 대한 상변화를 확인하였고, 시편의 표면 및 파단면의 미세구조 분석을 통해 크랙 발생여부를 확인하였다. 다공성 노즐의 기공분포가 균일 할수록 고온안정성 및 내열충격성이 향상됨을 확인하였고, 이를 통해 Porous Nozzle의 열화원인으로 판단되는 기공 크기 및 분포에 따른 크랙 발생에 대해 열응력 고찰을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.11-15
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• 2001

본 논문에서는 냉장고를 운반하기 위하여 현재 냉장고 뒷판에 부착된 플라스틱 손잡이를 판금물인 냉장고 뒷판에 성형, 대체하는 연구를 수행하였다. 이 손잡이는 그 형상이 비축대칭으로써 평면변형(Plane STRAIN)과 축대칭변형(axisymmetric)이 좁은 공간상에 공존하는 형태를 띄고 있고 그 성형 깊이가 깊어 성형이 매우 어렵다. 따라서 성형을 가능케 하기 위하여 유한요소 해석을 이용한 형상의 최적설계를 통해 터짐을 방지하고 실험을 통해 주름이 발생하지 않도록 하였다. 현재 부착되어 있는 플라스틱 손잡이의 모양을 단공정으로 성형 시에는 재료의 유입이 원활하지 못하여 파단이 발생함으로 불가능하였다. 그러나 두공정으로 하여 첫공정에서는 축대칭에 가까운 형상으로 원하는 깊이를 얻고 두번째 공정에서 손잡이의 형상을 만들어 줌으로써 성형이 가능하다. 또한 냉장고 뒷판의 형상 변경을 통하여 재료의 유입을 원활히 함으로써 단공정으로의 성형도 가능함을 도출하였다.