• Composites Research
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• 제16권6호
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• pp.41-47
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• 2003

복합재료는 비강성, 비강도가 높고 열팽창 계수가 낮으며 우수한 내열 특성 등 기계적, 열적 특성이 좋아 항공기, 인공위성을 비롯하여 여러 다른 구조물에 폭넓게 사용되고 있다. 하지만, 복합재료를 고온 환경에 사용하기 위해서는 고온 환경에서의 물성에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 FBG 센서가 삽입된 T700/Epoxy 복합재료 시편에 대해 온도에 따른 물성을 측정하였다 실험은 열챔버 내에서 수행하였고 온도 범위는 상온, $100^{\circ}$, $200^{\circ}$, $300^{\circ}$, $300^{\circ}$이다. 삽입된 광섬유의 예비 시험을 통해, 광섬유 센서의 삽입이 물성값에 미치는 영향을 확인하였다. 시험에는 [0/{0}/0]$_{T}$, [$90_2$/{0}/$90_2$] 와 같은 적층각을 갖는 두 종류의 시편을 사용하였다. 실험 결과로부터 온도에 따른 복합재료의 물성 변화를 성공적으로 측정하였으며 FBG 센서가 고온 환경의 변형률 측정 센서로 매우 적합함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.111-117
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• 2019

본 논문은 경량 및 고효율 레큐퍼레이터를 구성하는 0.1 mm 이하의 두께를 지닌 전열판의 용접부에 대한 실험적 연구이다. 특히 해당 용접부에 대한 수명을 알아내기 위해 고온환경에서 피로특성을 실험을 통하여 알아내기로 하였다. 실험은 레큐퍼레이터의 소재로 주로 선정되는 두가지 재질에 대해 (STS347, AL20-25+nb) 실시하였으며, 시편은 실제 제작에 사용되는 방법과 ASTM에서 권고하는 규격을 준용하여 제작하였다. 그리고 상온과 고온에서 해당 시료의 기계적 특성을 평가하고자, 기계적 물성치를 시험하는 MTS-810 과 고온환경을 부여하기 위한 고온로를 이용하였다. 시험은 각 시편에 대해 상온 및 고온 환경에서 인장시험을 실시하였으며, 나타난 인장강도의 50%, 40%, 30%, 20% 그리고 10% 에 해당하는 하중을 응력비 0.1로 설정하여 피로시험을 시행하였다. 마지막으로 실험을 통해 나타난 피로수명 특성을 레큐퍼레이터의 운전조건에서 발생하는 하중에 따르는 응력과 비교하여 무인기 시스템이 요구하는 운전시간에 대비하여 해당 용접부들의 수명을 평가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.613-620
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• 2013

콘크리트는 고온에 강한재료로 인식되어 왔으나, 화재 등의 고온에 의해 내부조직의 물리 화학적 변화가 발생해 역학적 특성이 저하하게 된다. 이에, 고온시 콘크리트의 역학적 특성의 저하에 관한 연구보고 및 기준이 제시되고 있다. 그러나 고강도 콘크리트 및 하중을 재하한 상태에 관한 연구데이터는 적다. 따라서 이 연구에서는 고온 및 하중재하에 따른 고강도 콘크리트의 고온특성을 평가하였다. W/B 12.5%, 14.5%, 20%의 고강도 콘크리트를 대상으로 비재하상태 및 $0.25f_{cu}$의 하중조건을 설정하여, 고온시의 응력-변형, 최대하중에서의 변형, 압축강도, 탄성계수, 열팽창변형, 단기 고온크리프을 평가하였다. 실험 결과, 압축강도가 높아질수록 가열에 의한 압축강도의 저하가 크게 나타났고, $500^{\circ}C$이상의 온도에서 고온에 의한 열팽창변형과 하중재하에 의한 수축변형이 상쇄되어 압축강도 및 탄성계수의 잔존율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1415-1420
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• 2014

소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)의 증기 Rankine 싸이클 발전시스템을 높은 열효율과 안전성을 가지는 초임계 이산화탄소(Supercritical carbon dioxide, $S-CO_2$) Brayton 싸이클로 대체하는 방안이 고려되고 있다. 다양한 오스테나이트계 합금이 고온 $S-CO_2$ 환경 열교환시스템 구조재료로 제시되고 있다. 구조재료는 장시간 고온 $S-CO_2$ 환경에 노출됨에 따라 미세구조에 변화가 일어나고, 나아가 기계적 특성의 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 오스테니틱 스테인리스강들과 Alloy 800HT를 고온 $S-CO_2$ 환경에 노출시키고, 그에 따른 부식특성 및 인장특성을 평가하였다. 그 결과 $650^{\circ}C$, 250시간 노출 후 316H SS와 800HT에서 큰 연신율 감소를 보였다. $S-CO_2$ 환경이 인장특성 변화에 미치는 영향을 표면 산화막 및 탄화거동을 통해 분석한 결과, 316H 와 800H 의 거동이 큰 차이를 보였다.

• Macromolecular Research
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• 제12권1호
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• pp.112-118
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• 2004

With the goal of enhancing the creep resistance of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), we performed gamma irradiation and post-irradiation annealing at a low temperature, and investigated the crystalline structures and mechanical properties of the samples. Electron spin resonance spectra reveal that most of the residual radicals are stabilized by annealing at 100$^{\circ}C$ for 72 h under vacuum. Both the melting temperature and crystallinity increase after increasing the dose and by post-irradiation annealing. When irradiated with the same dose, the quenched sample having a higher amorphous fraction exhibits a lower swell ratio than does the slow-cooled sample. The measured tensile properties correlate well to the crystalline structure of the irradiated and annealed samples. For enhancing creep resistance, high crystallinity appears to be more critical than a high degree of crosslinking.

• 한국재료학회지
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• 제33권3호
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• pp.95-100
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• 2023

This research examines the effect of adding aluminum on the structural, phasic, and magnetic properties of CoCrFe NiMnAl_x high-entropy alloys. To this aim, the arc-melt process was used under an argon atmosphere for preparing cast samples. The phasic, structural, and magnetic properties of the samples were characterized by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and vibrational magnetometry (VSM) analyses. Based on the results, the addition of aluminum to the compound caused changes in the crystalline structure, from FCC solid solution in the CoCrFeNiMn sample to CoCrFeNiMnAl BBC solid solution. It was associated with changes in the magnetic property of CoCrFeNiMnAl_x high-entropy alloys, from paramagnetic to ferromagnetic. The maximum saturation magnetization for the CoCrFeNiMnAl casting sample was estimated to be around 79 emu/g. Despite the phase stability of the FCC solid solution with temperature, the solid solution phase formed in the CrCrFeNiMnAl high-entropy compound was not stable, and changed into FCC solid solution with temperature elevation, causing a reduction in saturation magnetization to about 7 emu/g.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.26-33
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• 2012

Phosphoric acid-doped poly (2,5-benzimidazole) (DABPBI) was prepared by condensation polymerization of 3,4-diaminobenzoic acid for high temperature proton electrolyte membrane fuel cells. The membranes were casted directly using a hot-press unit and characterized by fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, conductivity measurement, scanning electron microscopy and tensile test. The proton conductivities of DABPBI are observed to be 0.062 and 0.018 $S{\cdot}cm^{-1}$ under 30 and 1% relative humidity, respectively at a temperature of $120^{\circ}C$ which is appreciably higher than that of Nafion 115 under similar conditions. The DABPBI membrane has demonstrated excellent thermo- mechanical properties and proton conductivity suggesting its suitability as a high temperature membrane.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권1호
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• pp.28-38
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• 2010

High temperature high cycle and low cycle fatigue deformation behavior of automotive heat resistant aluminum alloys (A356 and A319 based) were investigated in this study. The microstructures of both alloys were composed of primary Al-Si dendrite and eutectic Si phase. However, the size and distribution for eutectic Si phase varied: a coarse and inhomogeneous distributed was observed in alloy B (A319 based). A brittle intermethallic phase of ${\alpha}-Fe\;Al_{12}(Fe,Mn)_3Si_2$ was detected only in B alloy. Alloy B exhibited high fatigue life only under a high stress amplitued condition in the high cycle fatigue results, whereas alloy A showed high fatigue life when stress was lowered. With regard to the low-cycle fatigue result ($250^{\circ}C$) showing higher fatigue life as ductility increased, alloy A demonstrated higher fatigue life under all of the strain amplitude conditions. Fractographic observations showed that large porosities and pores near the outside surface could be the main factor in the formation of fatigue cracks. In alloy B. micro-cracks were formed in both the brittle intermetallic and coarse Si phasese. These micro-cracks then coalesced together and provided a path for fatigue crack propagation. From the observation of the differences in microstructure and fractography of these two automotive alloys, the authors attempt to explain the high-temperature fatigue deformation behavior of heat resistant aluminum alloys.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제20권1호
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• pp.36-43
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• 2016

Visualization of the tissue loss tangent property can provide distinct contrast and offer new information related to tissue electrical properties. A method for non-invasive imaging of the electrical loss tangent of tissue using magnetic resonance imaging (MRI) was demonstrated, and the effect of loss tangent was observed through simulations assuming a hyperthermia procedure. For measurement of tissue loss tangent, radiofrequency field maps ($B_1{^+}$ complex map) were acquired using a double-angle actual flip angle imaging MRI sequence. The conductivity and permittivity were estimated from the complex valued $B_1{^+}$ map using Helmholtz equations. Phantom and ex-vivo experiments were then performed. Electromagnetic simulations of hyperthermia were carried out for observation of temperature elevation with respect to loss tangent. Non-invasive imaging of tissue loss tangent via complex valued $B_1{^+}$ mapping using MRI was successfully conducted. Simulation results indicated that loss tangent is a dominant factor in temperature elevation in the high frequency range during hyperthermia. Knowledge of the tissue loss tangent value can be a useful marker for thermotherapy applications.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권5호
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• pp.299-303
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• 2005

The crystal structure and ferroelectricity of the $(1-x)BiFeO_3\;(BF)-xPbTiO_3$ (PT) ceramic system with the addition of $DyFeO_3$ (DF) have been investigated for attaining a high temperature piezoelectric material. This study is focused on the relation between crystal structure and ferroelectric property with the addition of DF over the phase boundary in the (1-x)BF-xPT system. Hysteresis curves of polarization-electric field at room temperature have been measured. The X-ray and neutron diffraction data were analyzed by the rietveld refinement method. The addition of 0.1 mole DF into BF-PT system greatly increases the ferroelectric remanant polarization Pr values, e.g. 17 ${\mu}C/cm^2$ in 0.6BF-yDF-(0.4-y)PT and 31${\mu}C/cm^2$ in 0.5BF-yDF-(0.5.y)PT, respectively. The improved Pr value has been discussed in relation with crystal structure and electrical property.