• Advances in concrete construction
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• 제13권1호
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• pp.25-34
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• 2022

The production of geopolymer is considered as a cleaner process due to much lower CO₂ emission than that from the production of Portland cement. This paper presents a study of the potential use of recycled steel fibre (RSF) coming from the recycling process of the old tires in geopolymer mortars. Ground expanded perlite (EP) is used as a source of alumino-silicate and sodium hydroxide (NaOH=5, 10, 15, and 20M) is used as alkaline medium for geopolymer synthesis. RSFs were added to the mortar mixtures in four different volume fractions (0, 0.5, 1.0, and 1.5% of the total volume of mortar). The unit weight, ultrasound pulse velocity, flexural and compressive strength of expanded perlite based geopolymer mortar (EPGM) mixtures were determined. The microstructures of selected EPGMs were examined by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) analyses. The optimum molarity of sodium hydroxide solution was found to be 15M for geopolymer synthesis by EP. The test results revealed that RSFs can be successfully used for fibre-reinforced geopolymer production.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권5호
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• pp.351-357
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• 2009

A two-step recovery method was developed to produce copper powders from copper chloride waste solution as byproducts of MoO$_3$ leaching process. The first step consisted of replacing noble copper ions with external Fe$^{3+}$ ions which were formed by dissolving iron scraps in the copper chloride waste solution. The replaced copper ions were subsequently precipitated as copper powders. The second step was cementation of entire solution mixture to separate (pure) copper powders from aqueous solution of iron chloride. Cementation process variables of temperature, time, and added amount of iron scraps were optimized by using design of experiment method and individual effects on yield and efficiency of copper powder recovery were investigated. Copper powders thus obtained from cementation process were further characterized using various analytical tools such as XRD, SEM-EDS and laser diffraction and scattering methods.Cementation process necessitated further purification of recovered copper powders and centrifugal separation method was employed, which successfully yielded copper powders of more than 99% purity and average 1$\sim$2$\mu$m in size.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.53-60
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• 2015

This study was investigated to develop process technology of laser cladding with austenite stainless steel for Weld Inlay repair of dissimilar metal weld in reactor vessel in/outlet nozzles. Weld Inlay experiments were performed by laser cladding repair system consisting of common manipulator, laser apparatus and welding process scheduler, etc. Single pass welding experiments were conducted in order to obtain the optimum welding process parameters for filler wires of ER309L and Alloy 52M before multi-layer laser cladding. Based on the above obtained results, multi-layer laser cladding experiments were carried out, and welding qualities for weld specimens were estimated by PT, OM, SEM and EDS analysis. Consequently, it was revealed that multi-layer laser cladding on austenite stainless steel using filler wires of ER309L and Alloy 52M could be possible to meet ASME Code standard without any weld defect.

• 대한산업공학회지
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• 제22권4호
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• pp.719-739
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• 1996

A common control model used to implement computer integrated manufacturing(CIM) is based on the hierarchical decomposition of the shop floor activities, in which supervisory controllers are responsible for all the interactions among subordinates. Although the hierarchical control philosophy provides for easy understanding of complex systems, an emerging manufacturing paradigm, agile manufacturing, requires a new control structure necessary to accommodate the rapid development of a shop floor controller. This is what is called autonomous agent-based heterarchical control. As computing resources and communication network on the shop floor become increasingly intelligent and powerful, the new control architecture is about to come true in a modern CIM system. In this paper, heterarchical control is adopted and investigated, in which a controller for a unit of device performs three main functions - planning, scheduling and execution. Attention is paid to the planning function and all the detailed planning activities for heterarchical shop floor control are identified. Interactions with other functions are also addressed. In general, planning determines tasks to be scheduled in the future. In other words, planning analyzes process plans and transforms process plans into detailed plans adequate for shop floor control. Planning is also responsible for updating a process plan and identifying/resolving replanning activities whether they come from scheduling or execution.

• Journal of Welding and Joining
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• 제27권6호
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• pp.43-48
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• 2009

In this study, Cu-based bulk metallic glass (BMG) coatings were deposited by atmospheric plasma spraying (APS) process with different process conditions (with- and without hydrogen gas). As adding the hydrogen gas, thermal energy in the plasma flame increased and induced difference in the melting state of the Cu-based BMG particles. The microstructure and mechanical properties of the coatings were analyzed using a scanning electron microscope (SEM) with an energy dispersive spectroscopy (EDS) and nano-indentation tester in the light of phase analysis. It was elucidated by the nano-indentation tests that un-melted region was a mainly amorphous phase which showed discrete plasticity observed as the flow serrations on the load.displacement (P - h) curves, and the curves of solidified region showed lower flow serrations as amorphous phase mingled with crystalline phase. Oxides produced during the spraying process had the highest hardness value among the phases and were well mixed with other phases resulted from the increase in melting degree.

• 소성∙가공
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• 제33권1호
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• pp.50-54
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• 2024

In this paper, the process of extruding Cu-10Fe alloy using a finite element analysis (FEA) was theoretically analyzed. To achieve this, the dependence of strain rate and temperature of the alloy required for the extrusion process was secured by utilizing databases for Cu and Fe and the KHL model. For microstructure analysis, FE-SEM with EDS was used to distinguish the phases present in Cu-10Fe alloy. The mechanical characteristics of Cu-10Fe alloy were secured using the results of fitting the mechanical properties of Copper and Steel from the Deform database to the KHL model. The deformation behavior within the alloy during hot extrusion was analyzed, providing insights into effective stress, effective strain, effective strain rate, and temperature. It was observed that the strain distribution was non-uniform. These research findings contribute to an improved understanding of the hot extrusion process of Cu-10Fe alloy and can aid in predicting the mechanical properties of the material.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권4호
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• pp.375-381
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• 2006

티타늄 담지 구형활성탄(spherical activated carbon, SPAC)을 제조하여 유동상 광촉매 반응에 적용하고 그 특성을 평가하였다. 티타늄을 담지하기 위하여 염화티타늄용액으로 이온교환 처리된 이온교환수지를 열처리 과정을 통하여 구형활성탄으로 변환시켜 주었다. 열처리 과정 중 감량되는 성분 및 무게 변화는 TGA/MS 분석을 통하여 알아보았으며,Ti을 함유한 구형활성탄의 물리화학적 성질은 SEM, XRD, EPMA, ESR, EDS, BET와 같은 분석을 통하여 그 특성을 알아보았다. 그 결과 Ti-구형활성탄의 입자 크기는 $350{\mu}m{\sim}400{\mu}m$, 비표면적은 $617m^2/g$ 이였으며, 담지 된 티타늄은 $TiO_2$ anatase 형태와 rutile 형태가 주를 이루고 있음을 알 수 있었다. 구형활성탄에 담지 된 $TiO_2$는 약 6 wt%로 균일한 분산도로 구형활성탄 표면에 담지 된 것을 EPMA 분석을 통해 알 수 있었다. 더욱이 ESR 분석을 통하여 간접적인 광촉매 활성을 확인할 수 있었으며, 따라서 이러한 결과들을 바탕으로 유동상 광반응조를 이용한 HA(humic acid) 광분해 반응에 적용하였다. 그 결과, 제거 효율이 약 70％ 정도로 높게 나타났을 뿐만 아니라 반응 중에도 Ti-구형활성탄의 강도가 계속 유지되어 유동상 반응에서의 광분해 촉매로서 활용가능성을 보여주었다.

• 보존과학회지
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• 제29권4호
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• pp.297-309
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• 2013

철제유물은 출토되는 순간 급격한 환경변화로 인해 빠른 속도로 부식이 진행되므로 보존처리 과정을 거쳐 부식을 억제한다. 그러나 보존처리가 완료된 철제유물도 재부식이 발생하는 경우가 다수이며, 재부식된 유물의 보존처리는 1차 보존처리 시보다 그 처리가 어렵고 처리기간 또한 길어진다. 본 연구는 보존처리가 완료된 이후 보관과정에서 발생하는 부식생성물을 과학적으로 분석하여 재부식의 요인을 찾고자 하였다. 경주지역의 세 유적에서 출토된 철제유물을 동일한 약품과 방법으로 2002~2009년 동안 보존처리를 완료하였으나, 포장 보관 상태의 일부 철제유물에서 재부식 징후가 관찰되었다. 이중 재부식의 징후가 확인된 단조 철제유물 9점을 선별하여 질량측정, 육안관찰, 현미경을 통한 물리적 변화를 관찰하였고, SEM-EDS, XRD, IC, ICP분석을 통해 화학적 변화를 분석하였다. 그 결과, 유물에서 탈락된 부분의 접면에 형성된 황갈색 부식생성물은 군집한 형상만 다를 뿐 결정상은 공통적으로 침상형이 확인되었으며, 적색에서 황갈색으로 갈수록 침상의 형태가 뚜렷하였다. 보존처리가 완료된 시점의 경과에 따라 부식생성물이 증가할수록 유물의 질량이 증가하였고 염화이온의 농도가 상대적으로 높아지는 경향이 나타났다. 채집된 모든 시료의 부식생성물에 대한 XRD분석에서는 ${\beta}$-FeOOH(akaganeite)이 확인되었고, ICP분석 결과 $Na^+$, $Ca^{2+}$성분을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권1호
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• pp.55-60
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• 2021

유연한 특성을 유지하면서 높은 접착력을 가진 웨어러블 디스플레이를 제작하기 위하여 전해도금법을 이용한 접착법을 진행하였다. 또한 섬유에 접착된 LED의 사파이어 기판을 제거하기 위하여 LLO 전사법을 이용하였다. 그 후 전해도금을 이용한 접착법을 진행한 샘플의 SEM, EDS 데이터를 통하여 실제로 구리가 섬유직물의 격자사이를 관통하여 성장하며 광원과 섬유를 고정시켜주는 것을 확인하였다. 구리의 접착특성을 확인하기 위하여 Universal testing machine (UTM)을 이용하여 측정하였다. 도금 접착 후 laser lift-off (LLO) 전사공정을 완료한 샘플과 전사공정을 진행하지 않은 LED의 특성을 probe station을 이용하여 비교하였다. 공정 이후의 광원의 특성을 확인하기 위하여 인가 전류에 따른 electroluminescence (EL)을 측정하였다. 전류가 증가할수록 온도가 상승하여 Bandgap이 감소하기 때문에 spectrum이 천이하는 것을 확인하였다. 또한 radius 변화에 따른 샘플의 전기적 특성 변화를 probe station을 이용하여 확인하였다. Radius 변형에도 구리가 bending stress를 견딜 수 있는 기계적 강도를 가지고 있어 Vf 변화는 6% 이하로 측정되었다. 이러한 결과를 토대로 웨어러블 디스플레이 뿐만 아니라 유연성이 필요한 배터리, 촉매, 태양전지 등에 적용되어 웨어러블 디바이스의 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.81-91
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• 2022

리튬이온 배터리의 사용은 전자기기 및 전기차 등의 생산량 증가로 인해 사용량이 크게 증가하고 있으며, 이와 맞물려 향후 폐배터리의 발생량 증가도 예상된다. 따라서 폐배터리를 구성하고 있는 여러 유가 자원 중 Ni, Co, Mn, Li 등이 함유되어 있는 양극 활물질이 매우 중요한 유가 자원으로, 이를 재활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 양극 활물질 회수를 위해서 일반적으로 폐배터리로부터 블랙 매스(Black mass)를 회수하고, 이를 처리하여 주요 금속 자원을 회수한다. 블랙 매스를 회수하는 공정은 폐배터리를 수거-방전-해체-파쇄-분급의 순서로 이루어지며, 본 연구에서는 블랙 매스 회수를 위한 파쇄/분급 공정을 분석하였다. 파쇄/분급 공정을 통해 다양한 공정 산물의 입도 특성을 분석하고, 이 과정에서 생산된 산물의 입도별 형상을 현미경 및 SEM(Scanning Electron Microscopy)-EDS(Energy Dispersive Spectrometer)로 분석하였다. 분석 결과 블랙 매스로 회수되는 입자 중 74 ㎛의 미세한 입자들은 양극/음극 활물질이 전극으로부터 단체분리되어 존재하였지만, 100 ㎛ 이상의 입자들은 전극과 활물질이 붙어있는 상태에서 파쇄에 의해 입도가 감소되어 존재함을 확인하였다. 또한 배터리의 특징인 2종 혼합물(전극과 활물질)이 결합되어 있는 시료에 대해 파분쇄 특성을 모사할 수 있는 PBM(Population Balance Model) 을 개발하였으며, 2종 혼합물의 분쇄 상수를 도출하고 입도 분포 예측 성능을 검증하였다.