• 소성∙가공
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• 제32권5호
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• pp.239-246
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• 2023

To reduce the forming load due to the temperature drop, during the hot forging process, a reheating hot forging process design is required that to repeat heating and forging. However, if the critical strain required for recrystallization is not induced during forging and grain growth becomes dominant due to the reduction in dislocation density due to repeated heating, the mechanical properties may deteriorate. Therefore, in this study, Inconel 706 alloy was applied, and the grain refinement behavior was comparatively analyzed according to the number of reheating times and effective strain during reheating hot forging process. Reheating was carried out with a total compression rate of 40% up to 4 times. The Inconel 706 compression test specimens heated once showed finer grains as the effective strain increased due to the dynamic recrystallization phenomenon. However, as the number of heating increases, grain refinement was observed even in a low effective strain distribution of 0.43 due to static recrystallization during reheating. Moreover, grain growth occurs at a relatively low effective strain of 0.43 when the number of reheating is four or more. Therefore, it was effective to apply an effective strain of 0.43 or more during hot forging to Inconel 706 in order to induce crystallization through grain refinement and improve the properties of forged products. In addition, we could notice that up to three reheating times condition was appropriate to prevent grain growth and maintain fine grain size.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.262-271
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• 2023

For electrode stability and the electrochemical performance of the Li-ion cell, it is essential that the active ingredients and unique additives in the polymer binder be well dispersed with the solvent-based slurry. The efficient procedure used to create the slurry affects the rheological characteristics of the electrode slurry. When successively adding different steps of Nmethyl-2-pyrrolidone (NMP) solvent to the cathode composition, it is evenly disseminated. The electrochemical performance of the Li-ion cells and the electrodes made with slurry formed by single step and multiple steps of addition of NMP solvent are examined. To preform rheological properties of cathode electrode slurry on Ni-rich Lithium Nickel-Cobalt-Aluminum Oxide (LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05) (NCA). Also, we investigate different step addition of electrode formation and mechanical strength characterization like peel strength. According to the EIS study, a multi-step electrode slurry has lower internal resistance than a single-step electrode slurry, which results in better electrical characteristics and efficiency. Further, microstructure of electrodes is obtained electrochemical performance in the 18650 cylindrical cells with targeted capacity of 1.5 Ah. The slurry of electrodes prepared by single step and multiple steps of addition of NMP solvent and its effect on the fabrication of 1.5 Ah cells. A three-step solvent addition on slurry has been found to be a lower internal resistance than a single-step electrode slurry as confirmed by the EIS analysis, yielding improved electrical properties and efficiency.

• Animal Bioscience
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• 제36권5호
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• pp.797-809
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• 2023

Objective: Many scientists have investigated solutions to reduce microbiological risks in dry-aged meat after the dry-aging technology was revived for high quality and value-added premium meat product in the market. This study aimed to investigate the effect of scoria powder in onggi (Korean earthenware) on the meat quality of pork loins during 21 days of dry aging and to elucidate its mechanism of action. Methods: The pork loins were randomly divided into three groups: aged in vacuum-packaging, onggi containing red clay only (OR), and onggi containing 30% red clay and 70% scoria powder (OS). Microbial analyses (total plate count and Lactobacillus spp.) and physicochemical analyses (pH, shear force, volatile basic nitrogen [VBN], water activity, 2-thiobarbituric acid reactive substances, water content, water holding capacity, cooking loss, and color analysis) of aged meat were conducted. Far-infrared ray emission, quantification of immobilized L. sakei and microstructure of onggi were investigated to understand the mechanism. Results: On day 21, the meat aged in OS exhibited lower pH, shear force, VBN, and water activity than those aged in OR, along with an increase in the number of Lactobacillus spp. OS had a smaller pore diameter than OR, implying lower gas permeability, which could promote the growth of L. sakei. Conclusion: OS improved the microbiological safety and storage stability of pork loin during dry aging by increasing number of Lactobacillus spp. possibly due to low permeability of OS.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.855-859
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• 2023

질산구리삼수화물염(copper(II) nitrate trihydrate) 수용액을 공업용 전분(starch)에 함침 시킨 전구체를 이용하여 산화구리(CuO) 나노 입자를 합성하였다. 주사전자현미경(SEM)을 통하여 질산구리삼수화물염 수용액이 함침된 전구체에 대한 구조를 분석하였고, 전구체에 대한 열처리 온도를 증가 시킴에 따라 생성되는 산화구리 입자의 입자 크기와 결정 구조를 X선회절분석법(XRD)과 주사전자현미경(SEM)으로 분석하였다. 분석 결과에 따르면, 전구체에서 유기물질이 완전히 열분해 되어지는 온도는 450-490℃이며, 열처리하는 온도가 증가함에 따라 생성되는 산화구리 입자의 크기와 결정성이 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 또한 500-800℃에서 1시간씩 열처리하여 얻은 산화구리 입자의 크기는 100nm-2㎛인 것으로 나타났다. 하소 온도 400℃에서 산화구리 결정상이 형성되고, 800℃까지는 산화구리 단일상만 존재하며, 하소 온도의 증가에 따라 생성되는 입자의 크기가 커지는 것을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.282-287
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• 2023

본 연구에서는 Laser Powder bed fusion(L-PBF) 공정을 사용하여 제작된 Ti-6Al-4V 합금 적층성형품의 응력제거 열처리 온도와 시간의 변화에 따른 미세조직, 잔류응력 그리고 경도의 변화를 연구하였다. 잔류응력 제거를 위한 열처리 시험 결과 823 K에서는 240분, 873K에서는 60분 이상 열처리시 치수변화 및 기계적 특성 저하를 야기하는 결정립 성장 및 상변화 발생 없이 대부분의 잔류응력이 3 0 MPa 이하로 감소되는 것을 확인하였다. 또한, 열처리 온도 및 시간의 증가와 함께 경도가 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 XRD 및 SEM-EBDS의 phase map 분석을 통해 확인되지 않지만, 773~873 K 온도범위에서 등온 열처리시 국부적인 침상 Martensitic α' 상의 미세화가 원인으로 추정된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.143-149
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• 2024

이미지 분석을 통한 재료의 상 구분은 재료의 미세구조 분석을 위해 필수적이다. 이미지 분석에 주로 사용되는 마이크로-CT 이미지는 대체로 재료를 구성하고 있는 상에 따라 회색조 값이 다르게 나타나므로 이미지의 회색조 값 비교를 통해 상을 구분한다. 순환골재의 고체상은 수화된 시멘트풀과 천연골재로 구분되는데, 시멘트풀과 천연골재는 CT이미지 상에서 유사한 회색조 분포를 보여 상을 구분하기 어렵다. 본 연구에서는 Unet-VGG16 네트워크를 활용하여 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재를 분할하는 자동화 방법을 제안하였다. 딥러닝 네트워크를 활용하여 2차원 순환골재 CT 이미지로부터 천연골재 영역을 분할하는 방법과 이를 3차원으로 적층하여 3차원 천연골재 이미지를 얻는 방법을 제시하였다. 선별된 3차원 천연골재 이미지에서 각각의 골재 입자를 분할하기 위해 이미지 필터링을 사용하였다. 골재 영역 분할 성능을 정확도, 정밀도, 재현율 F1 스코어를 통해 검증하였다.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.40-45
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• 2024

본 연구에서는 고분자 전해질막 연료전지용 가스확산층의 투과도를 예측하기 위해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 사용하는 방법론을 소개한다. 먼저, 기계학습 모델을 학습시키기 위해 X-선 단층 촬영을 통해 얻은 실제 가스확산층 이미지에서 형태학적 특성을 추출해 가스확산층의 대표 체적 요소로 이루어진 인공 데이터셋을 생성한다. 이러한 형태학적 특성은 다공성, 섬유 배향, 직경의 통계적 분포가 포함된다. 구축한 인공 데이터셋 대표 체적 요소들의 투과도를 평가하기 위해 격자 볼츠만 방법이 사용되었으며 각각의 대표 체적 요소들의 투과도를 도출하였다. 이러한 인공 데이터셋을 통해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 학습시켰으며 인공 데이터셋을 학습한 삼차원 합성곱 신경망 모델이 실제 가스확산층의 대표 체적 요소 투과도 또한 잘 예측하는 것을 확인하였다.

• Design & Manufacturing
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• 제17권4호
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• pp.63-71
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• 2023

In order to increase the extrusion production speed of aluminum, extrusion die cooling technology using liquid nitrogen has recently attracted a lot of attention. Increasing the extrusion speed increases the temperature of the bearing area of extrusion dies and the extrusion profile, which may cause defects on the surface of extruded profile. Extrusion die cooling technology is to directly inject liquid nitrogen through a cooling channel formed between the die and the backer inside the die-set. The liquid nitrogen removes heat from the die-set, and gaseous nitrogen at the exit of the channel, covers the extrusion profile of an inert atmosphere reducing the oxidation and the profile temperature. The aim of this study is to evaluate the cooling capacity by applying die cooling to extrusion of Al-Mn-based aluminum alloy flat tubes, and to investigate the effects of die cooling on the change in extrusion characteristics of flat tubes. Cooling capacity was confirmed by observing the temperature change of the extrusion profile depending on whether or not die cooling is applied. To observe changes in material characteristics due to die cooling, surface observation is conducted and microstructure and precipitate analysis are performed by FE-SEM on the surface and longitudinal cross section of the extruded flat tubes.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권2호
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• pp.193-202
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• 2024

본 연구에서는 초음파 속도법을 콘크리트의 초기동해 피해를 진단하기 위한 방법으로서의 적용 가능성을 평가하기 위해 모르타르 시험체를 대상으로 각각 동결 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도를 측정하여 미세구조와 그 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 동결 피해를 입은 모르타르 시험체와 피해를 입지 않은 시험체 간의 압축강도와 초음파 펄스 속도 값의 차이가 확연하게 나타났으며, 미세구조 분석을 통해 동결 깊이가 증가할수록 초기동해 피해를 더 많이 받아 압축강도와 초음파 펄스 속도가 감소하였다고 판단할 수 있었다. 회귀분석을 통해 상관관계를 분석한 결과, 추정식과 실험값과의 관계성을 나타내는 결정계수( R²)가 0.87로 얻어져 초기동해 피해 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도 사이의 상호 연관성이 존재하는 것으로 분석된다. 이에 따라 초음파 속도법을 통한 콘크리트의 초기동해 피해 진단이 가능하며, 그 피해 깊이를 정량적으로 진단하기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 신재생에너지
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• 제20권2호
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• pp.71-81
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• 2024

In this study, the electrochemical properties of garnet-structured all-solid-state battery electrolytes (Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂, hereafter LLZTO) were assessed by altering the calcination temperature, while maintaining a consistent sintering duration. Among the various heat treatment conditions employed for sample fabrication, the '700_1100' condition, denoting a calcination temperature of 700℃ and a sintering temperature of 1100℃, resulted in the most exceptional ionic conductivity of 4.89 × 10^-4 S/cm and a relative density of 88.72% for the LLZTO material. This is attributed to the low calcination temperature of 700℃, leading to reduced grain size and enhanced cohesiveness, thus resulting in a higher sintered density. In addition, a microstructure similar to the typical sintering characteristics observed in Spark Plasma Sintering (SPS) methods was identified in the SEM analysis results under the '700_1100' condition. Consequently, the '700_1100' heat treatment condition was deemed to optimal choice for enhancing ionic conductivity.