• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_3호
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• pp.1289-1295
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• 2023

Polyurethane foam insulation required for storing and transporting cryogenic liquefied gas is already widely used as a thermal insulation material for commercial LNG carriers and onshore due to its stable price and high insulation performance. These polyurethane foams are reported to have different mechanical performance depending on the density, and the density parameter is determined depending on the amount of the blowing agent. In this study, density-dependent polyurethane foam was fabricated by adjusting the amount of blowing agent. The mechanical properties of polyurethane foam were analyzed in the room temperature and cryogenic temperature range of -163℃ at 1.5 mm/min, which is a quasi-static load range, and the cells were observed through microstructure analysis. The characteristics of linear elasticity, plateau, and densification, which are quasi-static mechanical behaviors of polyurethane foam, were shown, and the correlation between density and mechanical properties in a cryogenic environment was confirmed. The correlation between mechanical behavior and cell size was also analyzed through SEM morphology analysis. Polyurethane foam with a density of 180 kg/m³ had a density about twice as high as that of a polyurethane foam with a density of 96 kg/m³, but yield strength was about 51% higher and cell size was about 9.5% smaller.

• 광물과 암석
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• 제33권1호
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• pp.1-10
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• 2020

고압 환경에서 규산염 용융체의 원자 구조에 대한 정보는 지구 내부 마그마의 열전도율이나 주변 암석과의 원소 분배계수와 같은 이동 물성을 이해하는 단서를 제공한다. 규소의 전자 구조는 규산염 다면체 주변의 산소 원자 분포와 연관성을 가질 것으로 예상되나, 이 사이의 상관관계가 명확하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 SiO₂의 고밀도화에 따른 규소의 전자 구조 변화의 미시적인 기원을 규명하기 위해 SiO₂ 동질이상의 규소 부분 상태 밀도와 L₃-edge X-선 흡수분광분석(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 스펙트럼을 계산하였다. 규소의 전도 띠 영역에서 전자 구조는 결정 구조에 따라서 변화하였다. 특히 d-오비탈은 108, 130 eV 영역에서 배위 환경에 따른 뚜렷한 차이를 보였다. 계산된 XAS 스펙트럼은 규소 전도 띠의 s,d-오비탈에서 기인하는 피크를 보였으며, 결정 구조에 따라 s,d-오비탈과 유사한 양상으로 변화했다. 계산된 석영의 XAS 스펙트럼은 SiO₂ 유리의 XR S 실험 결과와 유사하였으며 규소 주변 원자 환경이 비슷하기 때문으로 생각된다. XAS 스펙트럼을 수치화한 무게 중심 값은 Si-O 결합 거리와 밀접한 상관관계를 가지며 이로 인하여 고밀도화 과정에서 체계적으로 변화한다. 본 연구의 결과는 Si-O 결합 거리에 민감한 규소 L_2,3-edge XRS가 규산염 유리 및 용융체의 고밀도화 기작을 규명하는 과정에서 유용하게 적용될 수 있음을 지시한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권1호
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• pp.45-53
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• 2012

사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, $SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$ (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개의 온도범위에서 반응이 진행되며, $400^{\circ}C$의 경우에는 LiCl이, 약 $700^{\circ}C$에서는 KCl이 주로 반응하는 것으로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $P_2O_5$로 이루어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.255-264
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• 2009

콘크리트의 투수계수는 콘크리트 구조물의 내구성능 및 미세구조의 밀실성을 판단할 수 있는 핵심적인 재료 매개변수이다. 투수계수를 산정하기 위한 많은 연구들이 있었으나, 시멘트페이스트 및 골재 각각이 콘크리트의 투수성능에 미치는 영향을 다룬 연구는 드물다. 더우기, 탄산화가 염소이온의 확산계수에 큰 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고, 탄산화된 콘크리트에 대한 확산계수를 다룬 연구는 매우 드문 실정이다. 본 연구의 목적은 탄산화 및 비탄산화된 콘크리트의 투수계수를 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 투수계수를 산정할 수 있는 해석적 기법이 개발되었는데, 시간단계별로 변화하는 투수계수의 해석과 탄산화된 콘크리트의 투수계수를 계산할 수 있다. 탄산화된 콘크리트에서 감소된 공극량이 계산되었으며 이는 투수계수의 산정에 이용되었다. 해석 결과는 실험적 결과를 얻어서 상호비교하여 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4863-4868
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• 2012

모래지반에 설치된 무리말뚝 중 두 개의 말뚝에 대하여 하중재하시험을 실시하고 그 결과를 하중전이법을 적용한 해석결과와 비교 분석하였다. 무리말뚝 설치 후 무리말뚝의 중앙부에 위치한 말뚝에 대한 해석결과에 따르면 하중지지능력이 재하시험결과보다 작게 나타났는데 주된 원인은 무리말뚝 설치로 인한 지반조밀화로 생각된다. 또한 API 방법과 Coyle and Sulaiman 방법을 적용하여 구한 하중-침하곡선으로부터 Davisson 방법을 통해 구한 말뚝의 극한지지력은 재하시험에 의한 극한지지력 값의 각각 77%와 90%였다. 무리말뚝 설치로 인한 지반 조밀화의 영향을 비교적 덜 받은 가장자리 말뚝에 대한 재하시험결과와 해석결과를 비교할 때 Davisson 방법을 통해 구한 말뚝의 극한지지력은 API 방법과 Coyle and Sulaiman 방법에 의할 경우 재하시험결과에 의한 값에 비해 각각 1.1배와 1.3배의 값을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권6호
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• pp.570-575
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• 2018

Hydroxyapatites (HAps) were synthesized using the powdered waste of fishery products, i.e., fish scales and crab shells, as starting materials. HAp was synthesized by a wet-chemistry method followed by calcination at 600 and $800^{\circ}C$. Calcined crabshell powder revealed a single HAp phase and fine powder, while calcined fish-scale powder showed a ${\beta}-TCP$ secondary phase, even at the higher calcination temperature. Dense HAp pellets were obtained from the crab-shell powder by spark plasma sintering at $1000^{\circ}C$ for 10 min under applied pressures of 40 and 80 MPa in a vacuum state, giving sample densities of 2.93 and $3.06g/cm^3$, respectively. The estimated grain size of HAp was $448{\pm}96$ and $283{\pm}59nm$ for applied pressures of 40 and 80 MPa, respectively. In contrast, the HAp obtained using the pressureless sintering technique showed excessive grain growth without further densification.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권3호
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• pp.289-295
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• 1997

저손실 Mn-Zn 페라이트의 제조공정과 첨가제가 코아의 미세구조와 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. C\ulcorner와 SiO2를 원료분체혼합시에 첨가하는 경우보다 하소분체의 재분쇄시에 첨가할 때가 작고 균일한 소결체를 얻을 수 있었다. 산소분압(Po2)이 높아짐에 따라 미세구조가 불균일해졌고 DF(disaccomodation fac-색)가 증가하였다. 또한 하소온도가 높고 분쇄시간이 짧은 소결체의 경우 치밀한 속도가 감소하여, 130$0^{\circ}C$까지 정상입성장거동을 보였고, 따라서 높은 소결온도에서도 비교적 저손실 Mn-Zn 페라이트를 얻을 수 있었다. 장시간 분쇄하거나 하소온도가 낮은 시편의 경우는 치밀화속도의 증가에 기인하여 120$0^{\circ}C$이하의 저온 소결시 미립자의 저손실 Mn-Zn 페라이트를 얻을 수 있었으나 소결온도 125$0^{\circ}C$이상에서는 비정상 입성장을 유발시켰다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.108-114
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• 2018

콘크리트 구조물은 사용기간 동안 표면 열화 및 오염으로 인해 미관의 저하 및 내구성 저하가 발생된다. 최근 들어 광촉매(photocatalyst)를 이용하여 유기산화물을 제거하고 표면자기정화(self cleaning) 성능을 개선하려는 연구가 시도되고 있다. 본 논문은 실리케이트 기반 광촉매 함침을 위한 기초연구로서 CS와 SC 두 가지 함침 용액을 대상으로 하였다. 실리케이트 기반 용액의 점성과 표면장력을 평가하였으며 콘크리트에 적용하여 부착강도를 평가하였다. 또한 실리케이트 용액에 침지된 콘크리트에 대하여, 광촉매 용액의 침지 및 분무를 한 후 콘크리트 강도 평가와 SEM을 통한 표면상태를 조사하였다. 실리케이트 용액의 침지 후 30분간 기건 상태를 유지하고 분무하는 방법이 가장 효과적으로 광촉매의 표면 흡착을 유도하는 것으로 평가되었으며, 강도 개선에도 효과적임을 알 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권5호
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• pp.234-239
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• 2002

하소온도를 $1000^{\circ}C$ ~ $1300^{\circ}C$ 로 변화시킨 스피넬 분말을 용융침투법으로 스피넬-유리 치관용 복합체를 제조하여 하소온도가 복합체에 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 하소온도가 상관없이 분말의 평균 입도는 2.8 ~3.0 $\mu$m로 유지하다가 $1300^{\circ}C$ 에서 4.66 $\mu$m로 증가하였다. 하소온도가 증가하메 따라 전성형체의 수축률과 기공크기는 각각 감소하고 증가하였다. 따라서, 하소온도에 의한 분말의 입도 및 입도 분포가 치밀화에 지대한 영향을 미치는 것으로 추정된다. 최적의 기계적 특성을 가진 스피넬-유리 복합체의 하소온도는 $1200^{\cire}C$이었으며, 강도와 인성 값은 각각 284$\pm$40 MPa, 2.5$\pm$0.1 MPa $m^{1/2}$이었다. 투광성 실험결과, 상용 알루미나-유리 복합체보다 가시광선 영역에서 투과율이 두배이상 우수한 심미성이 관찰되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권3호
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• pp.124-132
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• 2020

The effect of the stoichiometry on the sliding wear properties of NiAl coatings has been investigated. Three different powder mixtures with the compositions of Ni-50at%Al, Ni-54at%Al and Ni-42at%Al were diepressed respectively, and which were subsequently coated on mild steel through combustion synthesis in an induction heating system. Sliding wear behavior of the coatings was examined against an alloyed tool steel using a pin-on-disc type sliding wear test machine. As results, it could be seen that powder mixture(Ni-54at%Al) with displaying Al-rich deviations from the stoichiometry of NiAl(Ni-50at%Al) was promoted the most the synthetic reactivity. The microstructure of the coating layer with the compositions of Ni-54at%Al exhibits the porous NiAl single phase structure. However, the microstructure of the coating layer of the compositions of Ni-42at%Al exhibits the denser multi-phase structure containing several intermediate phases in addition to NiAl. Densification of the coating layer was enhanced by increasing the reacting temperature. On the other hand, the wear properties of the coating layers showed that the wear mode at speeds of around 1 m/s was severe wear, regardless of the stoichiometry and reacting temperature. However, wear properties of coating layer with the compositions of Ni-42at%Al were superior to those of coating layer with the compositions of Ni-54at%Al. This would be attributed by the fact that coating layer with the compositions of Ni-42at%Al develops little void and much intermediate phases with high strength.