• Geomechanics and Engineering
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• 제17권5호
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• pp.465-473
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• 2019

Biocementation due to the microbially induced calcium carbonate precipitation (MICP) process is a potential technique that can be used for soil improvement. However, the effect of biocementation may be affected by many factors, including nutrient concentration, bacterial strains, injection strategy, temperature, pH, and soil type. This study investigates mainly the effect of chemical concentration on the formation of calcium carbonate (e.g., quantity, size, and crystalline structure) and unconfined compressive strength (UCS) using different treatment time and chemical concentration in the biotreatment. Two chemical concentrations (0.5 and 1.0 M) and three different treatment times (2, 4, and 8 cycles) were studied. The effect of chemical concentrations on the treatment was also examined by making the total amount of chemicals injected to be the same, but using different times of treatment and chemical concentrations (8 cycles for 0.50 M and 4 cycles for 1.00 M). The UCS and CCC were measured and scanning electron microscopy (SEM) analysis was carried out. The SEM images revealed that the sizes of calcium carbonate crystals increased with an increase in chemical concentrations. The UCS values resulting from the treatments using low concentration were slightly greater than those from the treatments using high concentration, given the CCC to be more or less the same. This trend can be attributed to the size of the precipitated crystals, in which the cementation efficiency increases as the crystal size decreases, for a given CCC. Furthermore, in the high concentration treatment, two mineral types of calcium carbonate were precipitated, namely, calcite and amorphous calcium carbonate (ACC). As the crystal shape and morphology of ACC differ from those of calcite, the bonding provided by ACC can be weaker than that provided by calcite. As a result, the conditions of calcium carbonate were affected by test key factors and eventually, contributed to the UCS values.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.401-407
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• 2020

공학 및 산업 분야에서는 구조적인 부분들에서 경량 복합 소재가 강과 같은 금속 소재를 대체해 오고 있다. 이러한 복합 소재는 리벳, 용접이나 볼트 및 너트를 이용한 체결 방법을 대신하여 접착제 체결 방법을 적용하고 있다. 복합 소재에 접착제 체결 방법을 적용하기 위해서는 접착계면에 대한 강도 특성 연구가 필수적으로 요구된다. 섬유 강화 플라스틱 복합 소재인 CFRP를 용이하게 가공하여 본 연구를 수행하였다. CFRP와 알루미늄(Al6061), 알루미늄 폼(Al-foam)을 가진 이종 복합 소재로 된 경사진 이중외팔보(TDCB) 시험편들로서 면내 전단과 면외 전단의 하중 조건들하에서 정적 실험을 수행하였다. 본 연구 결과를 통하여 이중외팔보들의 파괴 특성과 그 파단 시점을 파악하여 접착계면을 가진 이종 복합 소재 구조물에 관한 내구성을 검토하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권11호
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• pp.730-736
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• 2008

$TiO_2$ nanotubes fabricated in aqueous HF-based electrolytes have been generally grown only to about 500nm in length because of the strong dissolubility of HF acid. In this paper, ethylene glycol solution has been applied for increasing the length of the anodic $TiO_2$ nanotubes, and the growth behaviors of the nanotubes according to water contents has been investigated. Anodization of Ti in ethylene glycol + 1 wt% $NH_4F$ (EG solution) with water additions up to 10 wt% were carried out at the constant voltage of 20 V. The results show that a thin titanium oxide layer is formed in the initial stage and the nanotube structure grows underneath the initial layer. And the length of $TiO_2$ nanotubes decreases with the increasing water content in the solution. It can be ascribed to the locally acidified circumstance around the barrier layer inside the nanopore due to $H^+$ ion originated from water. The XPS for the nanotubes suggests that the spectra of Ti2p and O1s are the major chemical bonding states of the $TiO_2$, and those for F1s, N1s and C1s come from the compound of $(NH_4)_2TiF_6$.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.91-96
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• 2021

본 연구에서는 다양한 환경 공정에서 사용되는 황화수소 제거용 흡착탑 효율을 향상시키기 위해 유동 분석 및 흡착성능 향상 연구를 수행하였다. 연구를 위해 상업적으로 이용 가능한 다양한 활성탄에 칼륨(potassium, K)을 담지하여 개질 활성탄을 제조하였다. 또한 열처리 여부에 따라 흡착 성능과 열처리 과정에서 변화된 표면 특성 사이의 높은 상관관계를 고찰하고자 하였다. 함침법을 통해 K로 코팅된 활성탄은 57배 이상의 흡착 성능을 확인하였다. 이는 균일한 기공 형성과 탄소 표면의 K의 강한 결합은 황화수소의 화학적 및 물리적 흡수에 기여한다고 판단하였다. 다양한 상용 활성탄의 표면 구조에 대한 SEM 분석은 열처리를 통한 표면 특성의 변형으로 인해 기공 구조가 파괴되어 흡수 성능이 저하되는 것으로 확인하였다. 각 활성탄의 압력 손실 특성은 입자 크기와 모양에서 가장 낮은 압력 손실이 관찰되었다. 따라서 2~4 mesh 크기의 탄소입자 범위와 불규칙한 모양이 흡착탑의 성능을 향상시키고 경제적 효율성을 확보할 수 있다고 제안하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권6호
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• pp.483-490
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• 2021

A new Fe-Cr-Mo-B-C amorphous alloy is designed, which offers high mechanical strength, corrosion resistance as well as high glass-forming ability and its gas-atomized amorphous powder is deposited on an ASTM A213-T91 steel substrate using the high-velocity oxygen fuel (HVOF) process. The hybrid coating layer, consisting of nanocrystalline and amorphous phases, exhibits strong bonding features with the substrate, without revealing significant pore formation. By the coating process, it is possible to obtain a dense structure in which pores are hardly observed not only inside the coating layer but also at the interface between the coating layer and the substrate. The coating layer exhibits good adhesive strength as well as good wear resistance, making it suitable for coating layers for biomass applications.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.71-75
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• 2022

Graphene oxide를 ZnCl₂:NaCl 전해질과 함께 교반한 후 순환 전압전류법에 의해 전기화학적으로 제막하여 유기태양전지용 전자수송층 제막과정을 단순화하고 이를 갖는 유기태양전지를 제작하였다. 소자의 구조는 FTO/ZnO:graphene 전자수송층/P3HT:PCBM 광활성층/PEDOT:PSS 정공수송층/Ag이다. ETL의 형태 및 화학적 특성은 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS), 라만 분광법으로 확인하였다. XPS 측정결과 ZnO 금속산화물 및 탄소결합이 동시에 확인되었고, 라만 분광법에서 ZnO와 graphene 피크를 확인하였다. 제작한 태양전지의 전기적 특성을 솔라시뮬레이터로 측정하였고 0.05 V/s의 속도로 2회 제막한 ETL 소자에서 1.94%의 가장 높은 광전변환효율을 나타내었다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권7호
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• pp.303-312
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• 2021

재료의 융합을 통한 현대도예의 창작 가능성 실험연구, 현대 사회에서는 융합을 통한 새로운 가치의 창출이 새로운 흐름으로 대두되고 있다. 현대 도예가들 또한 다양한 재료와 타 매체와의 결합을 통해 새로운 예술개념의 확장을 시도하는 추세이다. 공예의 다양한 요소 중에서 재료는 필수 요소이자 가장 근간이 되는 표현요소이기에, 다양한 융합의 관점 가운데 재료 간의 융합에 대한 의의를 탐구하고자 한다. 또한 그중 가장 변형의 가능성이 높은 흙과 종이의 결합인 페이퍼클레이에 주목하여 직접적인 실험을 통해 재료와 작품제작 과정에서 창작 가능성을 탐구한다. 2장에서는 융합과 재료에 대한 개념과 의의를 제시하고 현대 도예에서 활용되고 있는 융합의 경향과 재료표현의 작품사례를 소개한다. 3장과 4장에선 앞선 분석의 구조 기반으로 페이퍼클레이 제작 및 시현을 통해 특성과 가능성을 살펴본다. 결과적으로 재료 간의 결합과 같은 융합 현상을 통해 현대도예가 추구해야 할 방향을 제시하고 발전을 위한 잠재적 가능성을 탐색하고자 한다.

• Advances in concrete construction
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• 제12권6호
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• pp.479-490
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• 2021

Present research is mainly focused on, microstructural and durability analysis of Graphene Oxide (GO) in Wollastonite (WO) induced cement mortar with silica fume. The study was conducted by evaluating the mechanical properties (compressive and flexural strength), durability properties (water absorption, sorptivity and sulphate resistance) and microstructural analysis by SEM. Cement mortar mix prepared by replacing 10% ordinary portland cement with SF was considered as the control mix. Wollastonite replacement level varied from 0 to 20% by weight of cement. The optimum replacement of wollastonite was found to be 15% and this was followed by four sets of mortar specimens with varying substitution levels of cementitious material with GO at dosage rates of 0.1%, 0.2%, 0.3% and 0.4% by weight. The results indicated that the addition of up to 15%WO and 0.3% GO improves the hydration process and increase the compressive strength and flexural strength of the mortar due to the pore volume reduction, thereby strengthening the mortar mix. The resistance to water penetration and sulphate attack of mortar mixes were generally improved with the dosage of GO in presence of 15% Wollastonite and 10% silica fume content in the mortar mix. Furthermore, FE-SEM test results showed that the WO influences the lattice framework of the cement hydration products increasing the bonding between silica fume particles and cement. The optimum mix containing 0.3% GO with 15% WO replacement exhibited extensive C-S-H formation along with a uniform densified structure indicating that calcium meta-silicate has filled the pores.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.24-29
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• 2021

Recently, owing to the high demand for eco-friendly cars in the automotive industry, noise and vibrations have become major challenges. The use of laminated damping steel is increasing in response to these demands. Laminated damping steel is primarily used in sound insulation plates. The vibration energy is converted into thermal energy due to the viscoelastic resin being located between two steel sheets and being able to damp the vibrations when an external force, such as, noise or vibration is applied to the steel plate. Laminated damping steel is chiefly applied to dash panels in automotive body parts, and because of its structure, junction technology for bonding with other components is necessary. However, there has not been sufficient research conducted on junctions. In this study, regardless of the electrode shape, in the range of 4.0 ~ 8.0 kA welding current, the same welding force and welding time were applied which were 2.8 kN and 200 m/s (12 cycles) and the tensile shear load and nugget size were analyzed after the resistance spot welding between different materials of laminated damping steel with a thickness of 1.035 mm. The results show that in the range of 5 ~ 8 kA welding current, 1.035 mm laminated damping steel meets the MS181-15 standard, which is the technical standard of Hyundai-Kia Motors.

• 접착 및 계면
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• 제24권1호
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• pp.36-40
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• 2023

반데르발스 물질이란 층간 결합이 약한 반데르발스 결합으로 이루어진 이차원 층상구조를 지닌 물질을 의미하며, 이러한 반데르발스 이차원 소재를 이용한 이종접합 구조 연구는 그래핀이 발견된 이후 꾸준히 연구되고 있다. 본 논문에서는 대기압 화학기상증착법을 통해 성장된 단층 단결정 MoSe₂를 기반으로하는 반데르발스 이종접합 트랜지스터 소자에 대해 보고한다. 최적화된 공정조건에서 성장된 MoSe₂는 원자수준의 결함이 존재하지 않는 것을 밝혔으며, 이를 이용한 트랜지스터 소자 또한 우수한 특성을 보인다는 것을 밝혀내었다.