• 박물관보존과학
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• 제28권
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• pp.65-88
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• 2022

탄환의 특성과 거동은 화기 성능과 직결되므로 매우 중요하다. 그러나 전통 탄환과 관련된 연구 성과는 사실상 적은 편이다. 본고에서는 육군박물관 소장 조선시대 금속제 탄환의 재료와 제작 공정을 알아보기 위해 과학적 분석을 실시했다. 또한 탄환 직경에 따라 사용 가능한 조선시대 화기 종류를 분류하여 정리했다. 그 결과 탄환은 철환, 납환 및 수철연의환으로 구분되었다. 대부분의 철환과 납환은 주조로 제작되었다. 일부 철환은 단조로 제작되었다. 수철연의환은 철환을 주형에 넣은 후 용융된 납을 부어 주조하여 제작된 것으로 추정된다. 한편 탄환은 재료에 따라 비중이 확연히 구분되는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 조사 대상 탄환은 소형 총통, 조총, 불랑기포, 현자총통, 대위원포, 소포, 홍이포 등에 사용 가능했다.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권2호
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• pp.95-101
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• 2019

목적: 레진 시멘트와 코발트 크롬 합금 간의 미세인장결합강도에 다양한 프라이머들이 미치는 영향을 평가하기 위한 것이다. 재료 및 방법: 본 실험에서는 4개의 프라이머(Universal primer, Metal primer II, Alloy primer, and Metal/Zirconia primer)와 2개의 레진 시멘트(Panavia F2.0, G-CEM LinkAce)를 사용하였고, 길이 6 mm, 폭 1 mm, 두께 1 mm의 150개의 코발트 크롬 빔들이 캐스팅 과정을 통해 제작되었다. 150개의 코발트 크롬 빔들을 프라이머와 레진 시멘트의 종류에 따라 프라이머 처리를 하지 않은 대조군을 포함하여 10개 그룹으로 나누었다. 금속과 레진시멘트를 산화알루미늄($125{\mu}m$ 크기)으로 샌드블라스팅 처리한 후 실리콘 틀을 이용하여 접착시켰다. 실험 전에, 입체현미경(stereomicroscope)을 이용하여 모든 금속-레진 빔들을 검사하였고, 미세인장결합강도 실험을 시행하였다. 통계적인 평가에는 one-way ANOVA와 Tukey's test를 사용하였다. 결과: 모든 그룹들의 평균 미세인장결합강도는 20 - 28 MPa이었으며, 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. Panavia F2.0과 G-CEM LinkAce 그룹 모두에서 접착 파절과 응집 파절이 동시에 나타나는 혼합 파절이 가장 흔하게 일어난 파절 양태였다. 결론: 모든 실험군들의 미세인장결합강도는 상대적으로 높았지만, 본 실험에서는 프라이머의 사용이 Panavia F2.0 및 G-CEM LinkAce 레진시멘트와 코발트 크롬 합금 사이의 미세인장결합강도를 증가시키지 않았다.

• 한국주조공학회지
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• 제22권3호
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• pp.109-113
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• 2002

A good fluidity of high strength Al-alloys is required to cast thin wall castings needed to reduce the weight of cast parts. The fluidity, measured as the length to which the metal flows in a standard channel, is affected by many factors, such as the pouring temperature, solidification type of the alloy, the channel thickness, melt head, mold materials and temperature, coating etc. Therefore the experimentally measured fluidity scatters very much and makes it difficult to estimate the fluidity of a melt with a few measurements. The effect of Ti content and grain refinement on the fluidity of high strength aluminum alloy was investigated with a test casting with 8 thin flow channels to reduce the scattering of the fluidity results. The fluidity of Al-4.8%Cu-0.6%Mn Al-6.2%Zn-1.6%Mg-1.0%Cu and well-known commercial aluminum alloy, A356 was tested. Initial content of Ti was varied from 0 to 0.2wt% and Al-5Ti-B master alloy was added for grain refinement. The flow length varied linearly with superheat. By adding Ti and Al-5Ti-B, the fluidity increased. The grain size decreased by adding grain refiner at the same time. The fluidity depended on the degree of grain refinement. The fluidity of the alloy solidifying in mushy type is improved by grain refinement, because grain refinement increases the solid fraction at the time of flow stoppage.

• Safety and Health at Work
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• 제12권1호
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• pp.74-95
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• 2021

Background: A job-exposure matrix (JEM) is an important surrogate indicator to evaluate past exposure levels. Although a Korean asbestos JEM has been constructed previously, this JEM includes only a few industrial and occupational groups. This study aimed to reconstruct the JEM by integrating the latest organized data to improve its utility. Methods: We used recent Korean standard industry and occupation codes and extracted 36 articles from a systematic literature review to initiate the reconstruction of the previous Korean asbestos JEM. The resulting data consisted of 141 combinations of industrial and occupational groups. Data from the Netherlands's JEM were also reviewed and categorized into 70 industrial and 117 occupational groups by matching with the Korean data. We also utilized Germany's data, which consisted of 10 industrial and 14 occupational groups. Results: The reconstructed Korean asbestos JEM had 141 combinations of industries and occupations. The time periods are from the 1980s to the 2000s in 10-year intervals. Most of the data were distributed between the 1990s and the 2000s. Occupations with high exposure to asbestos included knitting and weaving machine operators, automobile mechanics or assemblers, ship mechanics or assemblers, mineral ore and stone products processing mechanics, and metal casting machine operators or mold makers. Conclusions: The reconstructed Korean asbestos JEM has expanded the type and duration of the occupational groups of the previous JEM and can serve as an important reference tool for evaluating asbestos exposure and designing compensation and prevention policies in Korea.

• 한국주조공학회지
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• 제41권6호
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• pp.550-557
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• 2021

4차 산업혁명의 도래에 따라 주물공장에서도 사물인터넷(Internet of things, IoT) 기반의 공정 스마트화에 대한 관심이 높아지고 있다. 주물공장에서 자동 수집 되고 있는 공정데이터들도 일부 있으나 노후된 생산설비의 제한된 기능, 작업자 노하우 기반의 공정 설계 등의 이유로 여전히 많은 공정데이터가 수기로 관리되고 있다. 특히, 공정데이터의 빅데이터화에 대한 중요도를 인지함에도 불구하고 시스템 구축 비용 부담으로 인해 선뜻 도입을 어려워하는 기업들이 많다. 본 연구에서는 IoT 기반 디바이스를 제작하고 원심주조공정 현장에 직접 적용함으로써 제작 디바이스의 현장 활용성을 살펴보았다. 원심주조공정에 대해 취득하고자 하는 공정 인자로 작업현장의 온도 및 습도, 용탕 온도, 금형 회전속도를 선정하였다. 데이터 취득 인자별로 요구되는 상세 제품규격과 비용을 고려하여 센서를 선정하였으며, IoT 기반 디바이스 제작을 위해 무선통신이 가능한 NodeMCU 보드를 활용하여 회로를 구성하였다. 구성한 회로는 PCB 기판으로 제작하여 각 공정 인자별 디바이스의 설치 환경을 고려하여 작업 현장에 설치하였으며, 현장 실증을 통해 적용 가능성을 확인하였다. 현장 적용 이후, 작업자의 안전에 대한 만족도가 상승하였으며, 공정 관리 측면에서 효율성이 증가했음이 확인되었다. 더불어 지속적으로 데이터를 수집하면 추후 공정데이터-품질데이터의 연계가 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서 제작한 IoT 디바이스는 데이터 수집에 대한 적절한 신뢰도를 확보하면서도 비용이 저렴하여, 주물공장별로 현장 상황을 고려하여 도입 여부를 검토해볼 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국주조공학회지
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• 제11권6호
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• pp.475-481
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• 1991

In this study the fabrication technology and mechanical properties of AC8A/$Al_2O_3$ Composites by squeeze casting process were investigated to develope for application as the piston materials that require good friction, wear resistance, and thermal stability. AC8A/$Al_2O_3$ composistes without a porosity and the break of preform were fabricated at the melt temperature of $740^{\circ}C$, the preform temperature of $500^{\circ}C$, and mold temperature of $400^{\circ}C$ under the applied pressure of $1200kg/cm^2$ as the results of the observation of microstructures. As the results of this study, the tensile strength of AC8A/$Al_2O_3$ composites was not increased linearly with $Al_2O_3$ volume fraction and so it seemed not to agree with the rule of mixture, which had been used often in metal matrix composite. Also the tensile strength after thermal fatigue test was little different from that before the test. Consequently it was thought that AC8A/$Al_2O_3$ composites fabricated under our experimental conditions had a good thermal stability and subsequently a good interface bonding. Wear rate(i.e., volume loss per unit sliding distance) of AC8A/$Al_2O_3$ composites was decreased with $Al_2O_3$ volume fraction and the sliding speed at both room temperature and $250^{\circ}C$ and so there was a good correlation between wear rate and hardness. Also the wear rate of AC/8A20% $Al_2O_3$ composities was obtained the value of $1.65cm^3/cm$ at sliding speed of 1.14m/sec as compared with about $3.0\;{\times}10^{-8}cm^3/cm$ hyereutectie Al-Si alloy(Al-16%Si-2%Cu-1%Fe-1%Ni), which applied presently for piston materials. The wear behavior of $Al_2O_3$ composites was observed to a type of abrasive wear by the SEM view of wear surface.

• 박물관과 연구
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• 제1권
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• pp.174-197
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• 2024

피장자의 성별 및 위계 연구에 신라 마립간기 무덤 출토 귀금속제 장신구는 주요 연구대상이다. 그럼에도 팔찌(釧)는 소홀히 다루어졌는데, 최근 하대룡이 팔찌를 통해 성별을 추정한 연구를 발표하여 주목받았다. 이에 신라 팔찌의 기본 요소에 대한 관찰과 정리가 필요해졌고 이 글에서 물리적인 성격부터 외관과 변천, 착장 양상을 검토하였다. 대상 팔찌는 총 176점으로 은제, 금제가 대부분이며, 동, 유리 등이 확인되었다. 제작방법은 대부분 일회용 토범(土范)을 사용해서 주조로 만들었으며, 특히 각목문이나 돌기문도 새긴 것이 아니라 주조임을 알 수 있었다. 유리 팔찌와 용문양 팔찌는 둥근 형태의 거푸집을 사용하고, 판금제작을 제외한 나머지 팔찌는 '一자'형 거푸집으로 주조하여 둥글게 구부린 것으로 보았다. 이렇게 구부린 뒤에 양 끝을 접합해서 땜한 경우(폐쇄형)와 접합하지 않고 열린 형태로 둔 경우(개방형)로 나눌 수 있다. 변천은 이한상의 연구와 같이 황남대총 북분에서 출토된 문양 없는 둥근 봉의 형태에 각목문이 부가되고, 6세기가 되면 돌기형이 유행하는 방향을 확인하였는데, 초기형태는 원삼국시대의 가는 봉형 팔찌에서 이어진 것으로 추정하였다. 팔찌는 착장 뒤에 쉽게 빠지지 않도록 손목에 맞춰서 제작해야 하며, 이를 위해 개방형의 디자인이 사용될 수 밖에 없다. 또 금, 은과 동의 연성을 고려하면 늘림이나 변형은 가능하다고 보았다. 결국 팔찌가 남성의 손에 들어가기에 작더라도 개방형은 착장할 수 있으며, 폐쇄형도 타원형으로 변형하면 남성도 착장이 불가능하지 않다고 판단하였다. 즉, 변형 가능 정도에 따라 개방형인 A유형에서 유리팔찌와 같이 변형이 거의 불가능한 D유형까지 나누었을 때, 개방형인 A유형이 세환이식 착장자에게 더 많이 확인되며, 변형이 어려운 C, D 유형은 세환이식 착장자에게는 보이지 않고 태환이식 착장자에게서만 발견되는 점을 확인하였다. 따라서 팔찌는 남성도 착장할 수 있었으며, 세환이식과 태환이식 및 대도 착장을 기준으로 남녀를 구별하는 기존의 연구는 여전히 유효하다고 생각한다

• 보존과학회지
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• 제30권3호
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• pp.263-275
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• 2014

천마총(황남동 제 155호 고분)에서 출토된 철부(鐵釜)의 제작기법 및 보존처리에 대하여 연구하고자 하였다. 철부의 제작기법을 조사하기 위하여 유물 중 일부를 채취하여 마운팅 후 연마하고, etching을 실시하여 금속조직을 관찰하였고, 비금속개재물부분은 SEM-EDS로 분석을 실시하였다. 금속학적 조직검사와 SEM-EDS분석 결과 철 솥은 백주철 조직이 관찰되었고, 주조 후 상온에서 서서히 건조시킨 것으로 보이며, 취성을 개선하기 위해 별다른 열처리를 시도한 흔적은 보이지 않는다. 몸통 중심부의 폭3cm 두께 1.5cm 전이 확인됨에 따라서 가로식 거푸집을 활용한 이분제작기법을 사용하여 주조한 것으로 추정된다. 이처럼 백주철 조직과 가로식 거푸집을 활용한 제작기법은 비슷한 시기인 식리총과 황남대총에서 출토 된 철 솥에서도 나타나는 것으로, 당시 주조품의 생산기술이 동일하였음을 알 수 있었다. 보존처리는 크게 처리전조사, 이물질제거, 탈염처리, 강화처리, 접합 복원, 색맞춤의 순서로 진행하였으며, 처리과정 중 필요에 따라 세척 및 건조를 실시하였다. 강화처리는 유물의 크기로 인하여 진공함침에 어려움이 있었으므로, 저농도의 Paraloid NAD-10을 2-3차례 붓으로 도포하였고, 보존처리가 완료된 후 15wt.% Paraloid NAD-10용액으로 표면을 재강화하였다. 파손부위의 복원은 섬유강화플라스틱 수지(POLYCOAT FH-245,몰드 적층용)를 사용하여 파손 부위와 유사한 형태의 모형을 만든 후 접합하여 복원하였다. 이번 연구를 통하여 철제유물의 보존처리뿐만 아니라 5-6세기 주조 철솥의 제작기법에 대한 자료를 축적함으로 향후 보다 나은 연구를 위한 발판으로 활용되었으면 한다.