• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권12호
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• pp.2052-2060
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• 2006

The wear of engine valve and seat insert is one of the most important factors which affect engine performance. Because of higher demands on performance and the increasing use of alternative fuel, engine valve and seat insert are challenged with greater wear problems than in the past. In order to solve the above problems, a simulator was developed to be able to generate and control high temperatures and various speeds during motion. The wear simulator is considered to be a valid simulation of the engine valve and seat insert wear process with various speeds during engine activity. This work focuses on the different degrees of wear at three different singular test speeds (10 Hz, 25 Hz & multi-Hz). For this study, the temperature of the outer surface of the seat insert was controlled at 350$^{\circ}C$, and the test load was 1960 N. The test cycle number was $6.0{\times}10^6$. The mean ($\pm$standard error) wear depth of the valve at 10 Hz and 25 Hz was 45.1 ($\pm$3.7)$\mu$m and 81.7 ($\pm$2.5)$\mu$m, respectively. The mean wear depth of the seat insert at 10 Hz and 25 Hz was 52.7 ($\pm$3.9)$\mu$m and 91.2 ($\pm$2.7)$\mu$m, respectively. In the case of multi-Hz it was 70.7 ($\pm$2.4)$\mu$m and 77.4 ($\pm$3.8)$\mu$m, respectively. It was found that higher speed (25 Hz) cause a greater degree of wear than lower speed (10 Hz) under identical test condition (temperature, valve displacement, cycle number and test load). In the wear mechanisms of valves, adhesive wear, shear strain and abrasive wear could be observed. Also, in the wear mechanisms of seat inserts, adhesive wear, surface fatigue wear and abrasive wear could be observed.

• Tribology and Lubricants
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• 제27권3호
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• pp.140-146
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• 2011

A miniature pendular type impact testing machine was designed and developed, adopting a magnetic powder brake in order to investigate tensile and shear behavior of a small solder ball at high speed. In this testing system, the potential energy of the pendulum is transferred into the impact energy during its drop. Then, the impact energy is transmitted through the striker which is connected to the push rods to push the specimen for tensile loading. The tensile behavior of lead-free solder ball in diameter of 760 ${\mu}m$ was successfully investigated in a speed range of 0.15 m/s~1.25 m/s using this designed device. The maximum tensile strength of the solder joint decreases with the loading speed in the testing condition. The maximum tensile strength of the joint was 56 MPa in the low speed region.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권2호
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• pp.41-47
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• 2010

PCB와 BGA 패드의 형태가 무연솔더 접합부의 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하었다. 현재 BGA/PCB 패드의 형태는 NSMD (Non-Solder Mask Defined)와 SMD (Solder Mask Defined) 두 가지 구조로 형성되어 있다. 본 연구에서는 OSP 도금처리한 무연솔더(Sn-3.0Ag-0.5Cu, Sn-1.2Ag-0.5Cu)의 패드 형태를 NSMD, SMD로 달리하여 낙하충격시험, 굽힘충격시험, 고속전단시험을 통한 솔더 접합부의 기계적 특성을 연구하였다. 낙하충격과 굽힘충격시험의 경우 패드 구조에 따른 솔더볼 접합부의 특성수명은 동일한 경향을 나타내었으며, 솔더접합부의 기계적 특성은 SMD가 NSMD보다 우수하였다. 이 이유는 SMD의 경우 낙하충격 시험과 고속 전단시험 모두 IMC에서 파단이 일어난 반면에 NSMD의 경우 낙하충격 시험 후의 파단면은 패턴을 감싸고 있는 랜드 상단 모서리 부분에서 파단이 일어났기 때문인 것으로 판단된다. 전단시험의 경우에는 NSMD 접합부에서 패드 lift현상이 발생하였다. 따라서 BGA/PCB의 패드구조의 조합은 SMD/SMD > SMD/NSMD > NSMD/SMD > NSMD/NSMD 순으로 기계적 특성 수명이 우수하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권3호
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• pp.312-319
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• 2009

연구목적: 지르코니아-도재 수복물에 있어 상부도재와 코어 사이의 결합 실패가 종종 보고되어 왔으며 특히 착색지르코니아 코어는 기존의 백색 지르코니아보다 상부 도재와의 결합력이 약하다고 보고된 바 있다. 이 연구의 목적은 착색 지르코니아 코어 위의 상부도재를 적층식과 열가압식으로 제작하여 그 전단결합강도를 알아보고, 이를 전통적인 금속-도재간 결합강도와 비교하여 그 임상적 안정성을 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 금속도재군 (MC)을 대조군으로 하였다. 전통적인 금속도재군 (MC)과 지르코니아 코어를 사용한 두가지 군 (ZB, ZP)에 대하여 각 시스템별로 10개씩, 총 30개의 시편을 제작했다. CAD/CAM을 이용해 직경 12 mm, 높이 2.8 mm의 원판형 지르코니아 코어 (Katana zirconia)를 제작하고, 그 상부에 직경 2.8 mm, 높이 3 mm의 도재를 축성했다. ZB군은 CZR을 이용하여 적층법으로 상부도재를 제작했으며 ZP군은 NobelRondo Press ingot를 열가압하여 제작했다. Shear bond test machine (R&B Inc. Daejeon, Korea)을 이용하여 분당 0.50 mm의 속도로 파절이 일어날 때까지 전단력을 가하여 최대적용력 (N)을 측정하여 전단결합강도를 계산하고, 일원배치 분산분석을 사용하여 유의수준 5%에서 검정하였다. 파절양상을 알아보기 위하여 전자주사현미경을 통해 파절단면을 관찰했다. 결과: 평균 전단강도 (SD)는 MC 대조군 29.14 (2.26); ZB 29.48 (2.30); ZP 29.51 (2.32) 이었다. 실험군과 대조군 사이에 유의한 차이는 없었다. 모든 실험군에서 접착성 실패와 응집성 실패가 혼재된 양상을 보였으며, 응집성 실패가 우세했다. 결론: 1. 착색지르코니아 코어와 상부도재들 간의 전단결합강도는 금속 도재간 전단결합강도와 유의한 차이가 없었다. 2. 착색지르코니아 코어의 상부도재를 제작하는 방식에 있어 적층법과 열가압법 간의 전단결합강도에 유의한 차이는 없었다 (P > .05). 3. 파절양상은 응집성 파절이 우세한 가운데 접착성 파절과 응집성 파절이 혼재되어 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.193-196
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• 2006

Unlike external bonded plate or carbon fiber, the external unbonded strengthening has some advantages in speed and simplicity of installation. It is not required surface preparations and not affected by environmental conditions. A set of six laboratory tests on RC beams strengthened using the technique are reported, results compared with non-strengthened specimens. The main test parameters are the cross-sectional area of the high-tension bar and the distance of stirrups. Test result show that the beams reinforced are superior to reference specimens, especially for the strength and deformation capacity. Also, it is shown that good efficiencies can be achived in shear strength of the beam.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권4호
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• pp.239-246
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• 2008

제올라이트는 높은 양이온교환능력(CEC)으로 인해 토양개량제의 사용이 고려되어 왔으나, 이에 관한 연구들의 대부분이 제올라이트를 합성하거나 천연제올라이트의 CEC를 증가시키는데 국한되어왔다. 실제로 제올라이트를 토양개량제로 사용하기 위해서는 유실되는 것을 방지하기 위한 과립화 (granulation or pelletizing)가 요구된다. 본 연구는 제올라이트를 토양개량제로 활용하기 위해 이를 포함하는 소성점토의 과립 (calcined clay granule)을 제조하고, 제올라이트의 특성을 최대로 활용할 수 있는 과립의 제조조건을 찾으려 하였다. 천연제올라이트, 고령토, 규석을 재료로 하여, pan granulator와 high shear mixer granulator의 두가지 과립기를 사용하여 과립을 제조하였다. 재료의 혼합비와 과립기의 회전속도 등을 조절하여 과립을 제조하였으며, 이를 $400\sim700^{\circ}C$범위에서 $100^{\circ}C$단위로 소성한 후 파쇄강도 (crushing strength), 기공분포 (pore distribution), CEC를 측정하였다. 토양개량제로 사용할 과립은 취급시에 요구되는 기본적인 강도뿐만 아니라 토양과 혼합된 후 답압(踏壓)에 견디기 위한 강도 또한 요구된다. 본 연구에서는 과립의 답압에 관한 저항성 평가방법을 마련하고, 마른 상태와 젖은 상태에서 과립의 저항성을 측정하였다. 과립기의 회전속도와 가열온도에 비례하여 답압에 대한 저항성은 증가하나 CEC는 감소하였다. Pan granulator는 $700^{\circ}C$이하의 가열에서 적절한 강도를 갖는 과립을 제조할 수 없었으나, high shear mixer granulator는 $500^{\circ}C$이상의 가열에 의해 답압에 저항성을 갖는 과립을 제조할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.181-194
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• 2013

산사태는 토사, 거석, 유목 등 산사태 물질의 중력사면 이동현상이다. 산사태는 수리학적, 지형학적, 지반공학적 요인에 따라 다양한 흐름 및 퇴적특성을 보인다. 흐름특성은 아주 느리게 움직이는 산사태(활동, 이류 등)에서 아주 빠르게 움직이는 산사태(토석사태, 토석류 등)까지 다양하다. 이런 점에서 산사태 발생과 확산 메커니즘의 이해를 위해 전단변형률에 따른 전단강도특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 한국형 산사태에 적합한 링 전단시험장치의 개발과 활용성에 대한 것이다. 링 전단시험장치는 산사태 유형별 피해 및 영향성 평가에 사용되는 전단강도를 측정할 수 있으며, 전단속도에 따른 산사태의 유동성을 평가하기 위한 장치이다. 비배수 전단강도 측정용 링 전단시험장치는 기존에 개발된 링 전단시험기의 수정보완형으로 '포화-압밀-배수-전단' 순으로 시험조건을 자유롭게 조절할 수 있다. 링 전단상자내 흙 시료의 전단강도의 정확한 측정을 위해 미끄럼 방지, 밀폐성 및 회전성 향상 기능을 갖춘 시험장치이다. 링 전단시험장치는 모래와 자갈 시료에 대한 예비실험을 수행하였으며 기존 시험결과와 비교하여 신뢰할 만한 결과를 확인하였다. 회전속도 100 mm/sec 로 구속할 때 배수조건에 따른 일시적 액상화 현상으로 인한 강도저하 현상이 관측되며, 전단면에 따른 입자파쇄 현상이 뚜렷하게 나타났다. 마지막으로 토석류 유변학에 기초하여 링 전단시험장치를 이용한 산사태 유동성 평가기법을 제안하였다.

• Wind and Structures
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• 제35권6호
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• pp.385-394
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• 2022

The energy demand of the world is increasing rapidly, mainly using fossil energy, which causes environmental damage. The wind is free and clean energy to solve the environmental problems. Thailand is one of the developing nations, and the majority of its energy is obtained from petroleum, natural gas and coal. The objective of this study is to test the characteristics of wind energy at Khon Kaen in Thailand. The wind measurement tools, the 3-cup anemometers to measure wind speed, and wind vanes to measure wind direction, were mounted on a wind tower mast to record wind data at the heights of 60, 90 and 120 meters above ground level (AGL) for 5 years between January 2012 and December 2016. The results show that the annual mean wind speeds were 3.79, 4.32 and 4.66 m/s, respectively. The highest mean wind speeds occurred in June, August and December, in order, and the lowest occurred in September. The majority of prevailing wind directions were from the North-East and South-West directions. The average annual wind shear coefficient was 0.297. Furthermore, five wind turbines with rated power from 0.85 to 4.5 MW were selected to estimate the wind energy output and it was found that the maximum AEP and CF were achieved from the low cut-in speed and high hub-height wind turbines. This important information will help to develop wind energy applications, such as the plan to produce electricity and the calculation of the wind load that affects tall and large structures.

• 대한치과기공학회지
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• 제36권2호
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• pp.83-89
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• 2014

Purpose: This study is to evaluate the effect of modeling liquid on the shear-bond strength between zirconia core and veneering ceramic. Methods: Disk-shaped (diameter: 12.0mm; height: 3.0mm) zirconia were randomly divided into six groups according to the surface conditioning method and whether modeling liquid is used or not to be applied (N=60, n=10 per group): group 1-control group with distilled water(ZD); group 2-control group with modeling liquid(ZM); group 3-airborne particle abrasion with $110-{\mu}m$ $Al_2O_3$(AD) with distilled water; group 4-airborne particle abrasion with $110-{\mu}m$ $Al_2O_3$ with modeling liquid(AM); group 5-liner with distilled water(LD); group $6{\pounds}{\neq}liner$ with modeling liquid(LM). Contact angles were determined by the sessile drop method at room temperature using a contact angle measurement apparatus. The specimens were prepared using dentin veneering ceramics, veneered, 3mm high and 2.8mm in diameter, over the cores. The shear bond strength test was performed in a Shear bond test machine. Load was applied at a cross-head speed of 0.50mm/min until failure. The fractured zirconia surfaces were evaluated by using stereomicroscope (${\times}30$). Collected data were analyzed using SPSS(Statistical Package for Social Sciences) Win 12.0 statistics program. Results: ZD showed the highest contact angle($50.6{\pm}5.4^{\circ}$) and LD showed the lowest value($6.7{\pm}1.3^{\circ}$). Control groups and zirconia liner groups were significantly higher contact angle than liner groups(p<0.05). LD was the highest shear bond strength($43.9{\pm}3.8MPa$) and ZD was the lowest shear bond strength($24.8{\pm}4.9MPa$). Shear bond strengths of control groups and contact angle of liner groups were not significantly different((p>0.05). Liner groups presented adhesive failures. The others groups showed cohesive and adhesive failures. Conclusion: Modeling liquid groups showed lower contact angles and lower shear bond strength compared to those of distilled water groups.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권1호
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• pp.59-67
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• 2016

The automotive manufactures increase their use of lightweight materials to improve fuel economy and energy usage has a significant influence on the choice of developing materials. To meet this requirements manufacturers are replacing individual body parts with lightweight metals, for these the process treating and painting surfaces is changing. The pre-coated steels are newly developed to avoid the conventional complex and non-environmental painting process in the body-in-white car manufacturing. The development of new joining techniques is critically needed for pre-coated steel sheets, which are electrically non-conductive materials. In the present study, dissimilar combination of pre-coated steel and galvanized steel sheets were joined by the self-piercing rivet, adhesive bonding and hybrid joining techniques. The tensile shear test and free falling high speed crash test were conducted to evaluate the mechanical properties of the joints. The highest tensile peak load with large deformation was observed for the hybrid joining process which has attained 48% higher than the self-piercing rivet. Moreover, the hybrid and adhesive joints were observed better strain energy compared to self-piercing rivet. The fractography analyses were revealed that the mixed mode of cohesive and interfacial fracture for both the hybrid and adhesive bonding joints.