• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권4호
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• pp.1069-1074
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• 2019

A novel fabrication method of oxide dispersion strengthened (ODS) steel cladding tubes for advanced fast reactors has been investigated using the cold spray powder-based materials deposition process. Cold spraying has the potential advantage for rapidly fabricating ODS cladding tubes in comparison with the conventional multi-step extrusion process. A gas atomized spherical 14YWT (Fe-14%Cr, 3%W, 0.4%Ti, 0.2% Y, 0.01%O) powder was sprayed on a rotating cylindrical 6061-T6 aluminum mandrel using nitrogen as the propellant gas. The powder lacked the oxygen content needed to precipitate the nanoclusters in ODS steel, therefore this work was intended to serve as a proof-of-concept study to demonstrate that free-standing steel cladding tubes with prototypical ODS composition could be manufactured using the cold spray process. The spray process produced an approximately 1-mm thick, dense 14YWT deposit on the aluminum-alloy tube. After surface polishing of the 14YWT deposit to obtain desired cladding thickness and surface roughness, the aluminum-alloy mandrel was dissolved in an alkaline medium to leave behind a free-standing ODS tube. The as-fabricated cladding tube was annealed at $1000^{\circ}C$ for 1 h in an argon atmosphere to improve the overall mechanical properties of the cladding.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권5호
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• pp.641-657
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• 2020

A unique lightweight string truss deployable bridge assembled by thin-walled fiber reinforced polymer (FRP) and metal profiles was designed for emergency applications. As a new structure, investigations into the static structural performance under the serviceability limit state are desired for examining the structural integrity of the developed bridge when subjected to unsymmetrical loadings characterized by combined torsion and bending. In this study, a full-scale experimental inspection was conducted on a fabricated bridge, and the combined flexural-torsional behavior was examined in terms of displacement and strains. The experimental structure showed favorable strength and rigidity performances to function as deployable bridge under unsymmetrical loading conditions and should be designed in accordance with the stiffness criterion, the same as that under symmetrical loads. In addition, a finite element model (FEM) with a simple modeling process, which considered the multi segments of the FRP members and realistic nodal stiffness of the complex unique hybrid nodal joints, was constructed and compared against experiments, demonstrating good agreement. A FEM-based numerical analysis was thereafter performed to explore the effect of the change in elastic modulus of different FRP elements on the static deformation of the bridge. The results confirmed that the change in elastic modulus of different types of FRP element members caused remarkable differences on the bending and torsional stiffness of the hybrid bridge. The global stiffness of such a unique bridge can be significantly enhanced by redesigning the critical lower string pull bars using designable FRP profiles with high elastic modulus.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권11호
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• pp.1111-1117
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• 2012

이상적인 코 보형물은 환자가 원하는 모양을 그대로 재현하면서, 그 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 재료적 특성을 지녀야 한다. 현재 보편적으로 사용되고 있는 실리콘 코 보형물은 면역 반응이나 피부를 뚫고 돌출하는 문제점 등이 보고되고 있다. 이러한 부작용을 최소화하기 위해 본 연구에서는 조직공학 기술을 이용하여 새로운 코 성형술을 제안하고자 한다. 조직공학 기반의 코 성형술의 가능성을 확인하기 위해 코 보형물 형상의 인공지지체를 상용 CAD 소프트웨어와 자유형상제작 기술 중에 하나인 다축 적층 시스템을 이용하여 설계 및 제작하였다. 그리고 코 성형술 인공지지체로서의 사용이 적합한지 확인하기 위해 비중격 유래 연골 세포를 이용하여 세포 증식, 기능 실험을 수행하였다.

• 한국재료학회지
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• 제16권3호
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• pp.188-192
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• 2006

The microstructures and mechanical properties of continuously porous $SiC-Si_3N_4$composites fabricated by multi-pass extrusion were investigated at different Si levels added. Si-powder with different weight percentages (0%, 5%, 10%, 15%, 20%) was added to the SiC powder to make the raw mixture powders, with $6wt%Y_2O_3-2wt%Al_2O_3$ as sintering additives, carbon ($10-15{\mu}m$) as a pore-forming agent, ethylene vinyl acetate as a binder and stearic acid ($CH_3(CH_2)_{16}COOH$) as a lubricant. In the continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites, $Si_3N_4$ whiskers like the hairs of nostrils were frequently observed on the wall of the pores. In this study, the morphology of the $Si_3N_4$ whiskers was investigated with the silicon addition content. In the composites containing of 10 wt% Si, a large number of $Si_3N_4$ whiskers was found at the continuous pore regions. In the sample to which 15 wt% Si powder was added, maximum values of about 101 MPa bending strength and 57.5% relative density were obtained.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권4호
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• pp.423-436
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• 2011

교합성 외상은 과도하거나 비정상적인 교합력으로 인한 치아의 주위에 발생하는 병적 변화를 말한다. 교합성 외상과 치주질환과의 관계에 대한 다양한 논쟁이 있었지만 위험요소임은 확실하기 때문에 교합조정을 하는 것이 치주치료의 결과를 개선시킬 수 있다. 정상적인 치주조직을 가진사람이라도 저작양태와 교합양상 및 전치피개의 양상에 따라 교합외상이 발생할 가능성이 있다. 치주질환으로 인해 이차적인 교합외상이 있으면 다양한 문제점을 유발할 가능성이 있는데 특히 구치가 상실되면 교합의 안정을 위협받게 된다. 상실된 구치를 수복하지 않아도 된다는 개념부터 반드시 회복시켜야 한다는 극단적인 주장이 있지만 양쪽의 주장 모두 교합의 안정성을 최우선의 목표로 한다는 점에서는 일치한다. 또한 구치가 상실되면 대합치의 변위나 정출 뿐 아니라 전치의 변위까지도 유발할 수 있기 때문에 교합성 외상을 제거하고 교합의 안정성을 확보하기 위한 치료가 필수적이다.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.193-197
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• 2017

본 연구에서는 대형 직화구이 음식점으로부터 배출되는 유증기 및 미세먼지 제거를 위해 습식 플라즈마 전기집진 공정을 적용할 경우, 집진공정 후단에서 나오는 잔여 오존을 활용하여 제거되지 않은 아세트알데히드와 오존을 제거함으로써 복합악취를 저감할 수 있는 오존 산화 촉매 공정을 개발하였다. 망간산화물 기반 촉매는 분말 촉매 제조 후 압출하여 펠렛 형태로 성형하였으며, 성형촉매 상에서 아세트알데히드와 오존 모두 높은 제거율을 나타낼 수 있도록 최적 조건을 도출하고자 하였다. 제조한 $Mn_2O_3$와 $CuMnO_x$ 촉매는 각각의 성능을 평가하였으며, 이 두 가지 촉매를 2단으로 적용하였을 때 공간속도 $10,000h^{-1}$, 반응온도 $100^{\circ}C$인 조건에서 아세트알데히드는 85% 이상, 오존은 100% 저감시킬 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.437-440
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• 2008

본 연구는 기존 식생블록의 단점을 보완하고 다양한 경사면에 적용가능한 식생콘크리트블록을 경제적으로 생산할 수 있도록 개발하고자 연구를 수행하였다. 먼저, 식생콘크리트의 기본배합 도출을 위하여 골재 종류별, 페이스트골재비의 변화를 주어 물리적 특성을 실험한 결과, 식생블록에 요구되는 연속공극율 20${\sim}$30%, 보수성을 위한 흡수율 20%이상, 최저요구강도 3MPa 등을 기준으로 볼 때 골재는 난석을 사용하며, 페이스트골재비는 30%로 하면 요구조건을 충족할 수 있을 것으로 판단되어, 기본배합으로 선정하였다. 이 기본배합을 바탕으로 기존의 식생콘크리트블록의 형태와 전혀 다른 개념의 식생블럭을 설계 및 제작하고, 시작품제작 및 시험시공한 결과, 다중경사면 형성($40^{\circ}{\sim}75^{\circ}$)이 가능하고, 횡방향 연속성을 띄어 압출연속생산이 가능하며, 옹벽 등에 적용시 배수역할도 함으로써 기존의 식생블록의 단점을 보완하고 보다 효율적이고 경제적인 생산 및 실무 활용이 가능할 것으로 기대한다.

• 대한치과교정학회지
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• 제51권1호
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• pp.32-42
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• 2021

Objective: To investigate the three-dimensional forces created by clear aligners on mandibular teeth during differential activation with en-masse retraction and/or intrusion in vitro. Methods: Six sets of clear aligners were designed for differential en-masse retraction and/or intrusion procedures in a first premolar extraction model. Group A0 was a control group with no activation. Groups A1-5 underwent different degrees of retractions and/or intrusions. Each group consisted of 10 aligners. Aligner forces were measured on a multi-axis force/torque transducer measurement system in real-time. Results: In the en-masse retraction groups (A1 and A2), lingual and extrusive forces were observed on the incisors; the canines mainly received distal forces; intrusive forces were seen on the second premolars; and the molars received mesial forces. In the en-masse retraction and intrusion groups (A3, A4, and A5), incisors also received lingual and extrusive forces; canines received distal and intrusive forces; mesial and extrusive forces were seen on the second premolars; and the second molars received distal and intrusive forces. The vertical forces on the incisors did not differ significantly among groups A1, A3, and A5. However, the vertical forces on the second premolars reversed from intrusion in group A1 to extrusion in groups A3 and A5. Conclusions: With clear aligners, the "bowing effect" is seen during en-masse anterior teeth retraction and can be partially relieved by performing en-masse retraction accompanied by anterior teeth intrusion. Vertical control of incisors remained unsolved during en-masse retraction, even when intrusive activation was added to the anterior teeth.

• Composites Research
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• 제34권4호
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• pp.241-248
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• 2021

전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.562-566
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• 2012

본 논문에서는 세그먼트 관형 고체산화물 연료전지(SOFC)의 설계 및 제작과 특성 분석을 다루고 있다. 관형 세라믹 지지체는 압출 공정을 통하여 제작하였으며, NiO-YSZ 연료극과 YSZ 전해질은 담금 코팅법을 통해 세라믹 지지체에 코팅하였다. 코팅된 세라믹 지지체를 $1,350^{\circ}C$에서 5시간 동안 열처리하였으며, $10{\mu}m$ 미만의 치밀하고, 균열이 없는 YSZ 전해질 층을 얻을 수 있었다. 또한 열처리된 세라믹 지지체에 LSM-YSZ/LSM/LSCF로 구성된 다층 구조 공기극을 담금법으로 코팅하여 $1,150^{\circ}C$에서 열처리하였다. 세라믹 관형 지지체에 코팅된 세그먼트 SOFC 셀은 Ag-glass 연결재를 사용하여 전기적으로 직렬 연결하였으며, 수소연료 유량과 운전 온도에 따른 세그먼트 SOFC의 성능 변화를 측정하였다.