• 한국지반공학회논문집
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• 제27권10호
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• pp.13-23
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• 2011

동토기반 말뚝기초의 지지력은 말뚝구조물 표면과 주변 토사의 접촉면에서 발현되는 동착강도에 의해 산정되며, 이는 동착-강도가 동토지반 기초설계를 위한 가장 주요한 설계정수임을 의미한다. 동착강도는 토사종류, 동결온도, 말뚝표면에 수직방향으로 작용하는 지중응력, 재하속도, 말뚝구조물의 표면 거칠기 등 다양한 인자들에 동시다발적인 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 1960년대부터 동토지반 기초설계를 위한 동착강도 산정방법들이 제안되어 왔으나, 대부분 동결온도와 말뚝구조물 표면특성에 대한 영향은 고려하고 있는 반면 동착강도의 주요 영향인자 중 하나인 지중응력에 의한 영향을 고려하지 않고 있어 소정깊이 이상의 말뚝기초 설계를 위한 동착강도 산정방법으로 활용되기에는 한계가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 동결온도뿐 아니라 지중응력이 동착강도에 미치는 영향을 파악하기 위하여 직접전단시험기를 활용한 동결토 전단강도 및 동착강도 측정실험을 각각 수행하였다. 실험결과 전단강도와 동착강도는 모두 동결온도 조건이 낮아질수록, 혹은 수직응력 조건이 커질수록 증가하는 경향을 보였다. 전단강도와 동착강도의 정량적 관계분석을 위해 정의된 전단강도와 동착강도의 비 $r_s$는 초기 동결온도에서는 급격하게 감소하는 경향을 나타냈으나, 동결온도가 낮아질수록 증가하며 수렴구간을 형성해가는 경향을 보였다. 본 연구에서는 최종적인 연구결과로서 동결온도 및 수직응력 조건을 바탕으로 결정된 $r_s$값을 이용하여 동결토의 전단강도로부터 동착강도를 예측할 수 있는 방법을 제안하고 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.237-241
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• 2008

AlN 소결체를 제조함에 있어서 $Y_2O_3$를 소결 첨가제로 하여 일축 가압 소결법을 적용하여 소결 조제 첨가량의 변화와 소결 시간의 변화에 따른 소결 특성, 미세구조 및 열전도도 측성에 대하여 조사하였다. $Y_2O_3$의 첨가로 인하여 AlN의 치밀화가 첨가하지 않은 경우보다 증진됨을 확인할 수 있었으며, 결정립계 및 결정립계 삼중점에서 YAG 이차상을 형성함으로써 AlN 결정 격자 내의 산소 결함 농도를 낮춰 열전도도를 향상시킴을 알 수 있었다. 특히, 소결 시간을 증대함에 따라 결정립 성장 및 열전도도의 방해 요소인 YAG 이차상이 고온에서 휘발됨에 따라 열전도도가 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권1호
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• pp.33-38
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• 2009

AIN 소결에 있어서 ${Y_2}{O_3}$를 소결 조제로하여 $1,700{\sim}1,900^{\circ}C$의 온도에서 상압소결하엿을 때 ${Y_2}{O_3}$ 첨가와 소결 유지 시간이 소결 특성, 미세 구조 및 열전도도에 미치는 영향에 관하여 평가하였다. ${Y_2}{O_3}$의 첨가에 따라 AIN 시편은 치밀화가 증진되고 열전도도가 증가됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 AIN 분말 표면의 ${Al_2}{O_3}$와 ${Y_2}{O_3}$의 반응으로 형성된 이차상에 기인한 것으로, 첨가된 ${Y_2}{O_3}$는 ${Al_2}{O_3}$와의 반응으로 치밀화에 기여를 하여 고온에서 액상의 형성으로 급속히 치밀화를 증진시키며, AIN 결정격자 내부로 유입될 수 있는 산소의 양을 감소시킴으로써 AIN 시편의 열전도도를 증가시키는 것을 알 수 있었다. 또한 소결시간의 증가에 따라 열전도도는 급격히 증가하였는데 이는 결정립계의 이차상이 고온에서 휘발되어 그 양이 감소함에 기인하는 것으로 파악되었다. $1,900^{\circ}C$ 5시간 소결한 시편의 열전도도는 약 $141\;Wm^{-1}K^{-1}$ 값을 나타내었고 이는 1시간 소결한 시편과 비교하여 20% 이상 증가된 값이었다.

• 한국재료학회지
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• 제30권10호
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• pp.542-549
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• 2020

Effects of Sc addition on microstructure, electrical conductivity, thermal conductivity and mechanical properties of the as-cast and as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-xSc (x = 0, 0.25, 0.5 wt%) alloys are investigated. The average grain size of the as-cast Al-2Zn-1Cu-0.3Mg alloy is 2,334 ㎛; however, this value drops to 914 and 529 ㎛ with addition of Sc element at 0.25 wt% and 0.5 wt%, respectively. This grain refinement is due to primary Al₃Sc phase forming during solidification. The as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg alloy has a recrystallization structure consisting of almost equiaxed grains. However, the as-extruded Sc-containing alloys consist of grains that are extremely elongated in the extrusion direction. In addition, it is found that the proportion of low-angle grain boundaries below 15 degree is dominant. This is because the addition of Sc results in the formation of coherent and nano-scale Al₃Sc phases during hot extrusion, inhibiting the process of recrystallization and improving the strength by pinning of dislocations and the formation of subgrain boundaries. The maximum values of the yield and tensile strength are 126 MPa and 215 MPa for the as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-0.25Sc alloy, respectively. The increase in strength is probably due to the existence of nano-scale Al₃Sc precipitates and dense Al₂Cu phases. Thermal conductivity of the as-cast Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-xSc alloy is reduced to 204, 187 and 183 W/MK by additions of elemental Sc of 0, 0.25 and 0.5 wt%, respectively. On the other hand, the thermal conductivity of the as-extruded Al-2Zn-1Cu-0.3Mg-xSc alloy is about 200 W/Mk regardless of the content of Sc. This is because of the formation of coherent Al₃Sc phase, which decreases Sc content and causes extremely high electrical resistivity.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권4호
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• pp.262-270
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• 2021

Consumption of Liquefied Natural Gas (LNG) has increased due to environmental pollution; therefore, the need for LNG carriers can efficiently transport large quantities of LNG, is increased. In various types of LNG Cargo Containment System (CCS), Membrane-type MARK-III composed of composite materials is generally employed in the construction of an LNG carrier. Among composite materials in a Mark-III system, glass-fiber composites act as a secondary barrier to prevent the inner hull structure from leakage of LNG when the primary barrier is damaged. Nevertheless, several cases of damage to the secondary barriers have been reported and if damage occurs, LNG can flow into the inner hull structure, causing a brittle fracture. To prevent those problems, this study conducted the applicability assessment of composite material manufactured by bonding glass-fiber and aluminum with epoxy resin and increasing layer from three-ply (triplex) to five-ply (pentaplex). Tensile tests were performed in five temperature points (25, -20, -70, -120, and -170℃) considering temperature gradient in CCS. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Coefficient of Thermal Expansion (CTE) analyses were carried out to evaluate the microstructure and thermos-mechanical properties of the pentaplex. The results showed epoxy resin and increasing layer number contributed to improving the mechanical properties over the whole temperature range.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권4호
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• pp.349-362
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• 1999

본 연구에서는 미세오손생물 군집 형성에 있어서 원생동물의 역할을 파악하기 위하여 초기 미생물막 형성과 미세오손생물 군집의 형성 및 부착과정, 부착 박테리아에 대한 원생동물의 포식영향 등이 연구되었다. 이를 위하여 인천내항과 외항(해경부두), 실험실 등에서 부착실험을 10~30일간 계속적으로 수행하였다. 인천내항 실험에서 박테리아와 편모충류는 실험 시작 6시간내에 미생물막을 형성하기 시작하였고 섬모충류는 9시간 경과시에 빈모류가 2 cells $mm^{-2}$ 출현하였다. 부착오손생물인 따개비 Balanus albicostatus의 유생은 실험 첫날부터 부착하기 시작하였다. 수괴가 안정된 인천내항에서 편모충류는 13일경 최대 465 cells $mm^{-2}$ 출현하였고, 섬모충류는 11 일째 63 cells $mm^{-2}$이 최대로 출현하였다. 인천외항에서 편모충류는 초기에 최대 223 cells $mm^{-2}$ 출현하였고, 섬모충류는 5일째 최대 39 cells $mm^{-2}$ 출현하여 인천내항보다는 외항에서 미생물막이 빠르게 발달하였으나 원생동물 출현 개체수는 작았다. 미생물막에 출현한 편모충류는 대부분 자서성인 Metromonas종류와 Bodonids종류였고, 섬모충류는 초기에는 소형 유종섬모충류 종류와 빈섬모충 Strombidium종류였고, 후에는 빈섬모충 Strombidium viridae(60 ${\mu}m$)와 부착성 Suctoria인 Acineta, turherosa가 출현하였다. 오손생물 군집은 따개비 유생이 초기부터 부착하여 7일째 18 개체 $cm^{-2}$ 까지 증가하였다. 이때 따개비 성체가 출현하기 시작하고 9일째부터는 따개비 사체가 발견되기 시작하였다. 이외에 오손생물로 강장동물 Anthozoa sp., 참굴(Crassostrea gigas)유생, 갯지렁이 유생 등이 실험시작 3일 후부터 부착하기 시작하였다. 부착판에 서식하는 요각류 Harpacticus sp. 등과 단각류 등은 미생물막이 잘 발달된 7일 이후에 출현하기 시작하였다. 미생물막 형성에는 알루미늄판이 유리판과 아크릴판보다 다소 유리하였고, 오손생물 군집과 부착판 서식생물 군집의 형성에는 유리판이 알루미늄판 보다 유리하였다. 미생물막 박테리아에 대한 원생동물의 섭취율은 낮은 편이나 포식율은 0.058 $h^{-1}$로 비교적 높아 원생동물이 미생물막 박테리아 개체군 사망에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.