• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.2
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• pp.217-225
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• 1999

The effect on the pitting corrosion resistance of laser welding and surface treatment developed as a repair method of stream generator tubing material that was a major component of primary system at nuclear power plant was observed. Some heat-treated Alloy 600 tubing materials used at domestic nuclear power plants were laser-surface observed. Some heat-treated Alloy 600 tubing materials used at domestic nuclear power plants were laser-surface melted and the microstructural characteristics were examined. The pitting corrosion resistance was examined through Ep(pitting potential) and degree of pit generation by means of the electrochemical tests and the immersion tests respectively. The pit formation characteristics were investigated through microstructural changes and the pit initiation site and pit morphology. The test results showed that the pitting corrosion resistances was increased in the order of the followings; sensitized Alloy 600, solution annealed alloy600, and laser surface melted Alloy 600. Pits were initiated preferably at Ti-containing inclusions and their surroundings in all tested specimens and it is believed that higher pitting resistance of laser-surface treated Alloy 600 was caused by fine, homogeneous distribution of non-soluble inclusions, the disappearance of grain boundary, and the formation of dense, stable oxide film. The major element of corrosion products filled in the pit was Cr. On the other hand, Fe was enriched in the deposit formed on the pit.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 1994.10b
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• pp.15-15
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• 1994

M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안￡로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통￡로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁￡로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

• Journal of Conservation Science
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• v.34 no.1
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• pp.39-50
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• 2018

This study replicated traditional smelting methods to produce iron blooms from sand iron. The metallurgical properties of the slag and the iron blooms were analyzed. The sand iron materials used in the smelting experiments, which were based on ancient documents, were collected from Gyeong-Ju and Pohang. Analysis by WD-XRF and XRD showed that Gyeong-Ju's sand iron contains a high-titanium, with magnetite, and Pohang's sand iron contains a low-titanium, which magnetite and ilmenite were mixed. Analysis of the slag with XRD, and the micro-structure with metal microscopes and SEM-EDS, confirmed that the major compounds in the slag of the Gyeong-Ju's sand iron were fayalite and $w\ddot{u}stite$, and those in the slag of the Pohang's sand iron were titanomagnetite and fayalite. The differences in the main constituents were confirmed according to the Ti quantity. Finally, we observed the microstructures of the iron blooms. In the case of the iron bloom produced from Gyeong-Ju's sand iron, the outside was found to be dominantly a pearlite of eutectoid steel, while the inside was a hypo-eutectoid steel where ferrite and pearlite were mixed together. While, the major component of the iron bloom produced from Pohang's sand iron was ferrite, which is almost like pure iron. However, there were many impurities inside the iron blooms. Therefore, this experiment confirmed that making ironware required a process that involved removing internal impurities, refining, and welding. It will be an important data to identify the characteristics of iron by-products and the site through traditional iron-making experiments under various conditions.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.58-58
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• 2009

선박의 선체부분인 선수, 선미 등을 이루고 있는 곡형 외판의 제작은 강판을 원하는 형상으로 성형하기 위하여 벤딩롤러 및 유압프레스를 이용한 냉간가공과 산소-프로판가스 화염을 적용한 선상가열, 삼각가열을 이용한 열간가공으로 크게 구분할 수 있다. 선상가열을 이용한 곡면가공의 원리는 가열토치를 이용하여 강판을 가열하면 가열부는 팽창하게 되고 냉각시에는 수축하게 된다. 이 때 두께방향으로의 소성변형으로 인한 수축량의 차이로 인해 굽혀지게 된다. 최근에는 선박이 고기능 및 대형화로 인해 3차원 곡형 외판 형상이 복잡해지고, 강도를 향상시키기 위하여 합금원소(C, Nb, V, Ti)를 첨가하거나 열처리(노말라이징)를 이용한 고장력강재인 중후판의 적용이 증가하고 있다. 이러한 고강도강재를 선상가열공정으로 제작한 곡형 외판재는 가열, 냉각의 열사이클로 인해 취화되어 인성이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 Normalizing 열처리재인 490MPa급 강재를 이용하여, 현장에서 작업자의 미숙련으로 인해 발생 할 수 있는 최대의 가혹한 조건과 재질에 큰 영향을 미치지 않는 범위를 선정하여 선상가열시의 가열, 냉각조건에 따른 강재의 재질특성을 조사하고자 한다. 이를 위해 가열시 가열부위의 정확한 온도 측정에 역점을 두었으며, 각각 다른 선상가열 조건에 따른 시편을 제작하기 위하여 선상가열 실험장치를 제작하였다. 선상가열 실험 결과 최고가열온도 $1300^{\circ}C,\;950^{\circ}C$에서 수냉 조건인 경우 급격한 인성저하 현상이 발생하며 비록 공냉이라 하더라도 결정립 조대화로 인성 저하가 발생하였다. $800^{\circ}C$가열 후 수냉개시온도를 $700^{\circ}C$이하로 수냉한 경우에는 인성 저하 현상이 개선되고 있음을 알 수 있다.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.46 no.5
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• pp.321-327
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• 2008

Cu based amorphous ($Cu_{54}Zr_{22}Ti_{18}Ni_6$) coating was produced by cold spraying as a new fabrication process. The microstructure and macroscopic properties of amorphous coating layer was investigated and compared with those of cold sprayed pure Cu coating. Amorphous powders were prepared by gas atomization and Al 6061 was used as the substrate plate. X-ray diffraction results showed that Cu based amorphous powder could be successfully deposited by cold spraying without any crystallization. The Cu based amorphous coating layer ($300{\sim}400{\mu}m$ thickness) contained 4.87% porosity. The hardness of Cu based amorphous coating represented $412.8H_v$, which was correspond to 68% of the hardness of injection casted bulk amorphous material. The wear resistance of Cu based amorphous coating was found to be three times higher than that of pure Cu coating. The 3-point bending test results showed that the adhesion strength of Cu based amorphous coating layer was higher than that pure Cu coating. It was also observed that hard Cu base amorphous particle could easily deform soft substrate by particle collisions and thus generated strong adhesion between coating and substrate. However, the amorphous coating layer unexpectedly represented lower corrosion resistance than pure Cu coating, which might be resulted from the higher content of porosity in the cold sprayed amorphous coating.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.43-43
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• 2009

단련용 다결정 Ni기 초내열합금은 우수한 가공성, 내산화성, 고온특성 등으로 가스터빈 연소기, 디스크, 증기발생기 전열관 등 발전용 고온부품 소재에 널리 적용되고 있다. 최근 발전설비의 고효율화를 꾀하기 위해 작동 온도를 현격히 증가시키는 기술방향으로 발전하고 있고, 소재측면에서는 기존의 초내열합금 대비 고기능성을 확보할 수 있는 차세대 Ni기 초내열합금 개발이 유럽, 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소재의 고온강도 (온도수용성)를 향상시키기 위해서는 통상 규칙격자 금속간화합물인 $Ni_3(Al,Ti)-{\gamma}'$상의 분율을 증가시킬 수 있지만, ${\gamma}'$상분율이 증가할 경우 용접 및 후열처리 동안 용접열영향부 (HAZ)에서 액화균열이 발생할 가능성이 높아진다. 결정립계를 따라 발생하는 HAZ 액화균열은 입계특성에 의해 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구자들은 최근 입계 serration 현상을 단련용 합금에 도입시키는 특별한 열처리를 이론적 접근법을 통해 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, HAZ 결정립크기 변화 및 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고, 아울러 입계특성 제어가 용접성/용접부 품질 향상에 기여할 수 있는 가능성도 토의하고자 하였다. 본 연구에서는 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세구조를 정량적으로 비교하였다. 상대적으로 입계구조가 안정된 파형입계의 이동속도가 高계면 에너지를 갖는 직선형 입계보다 느려 HAZ 결정립 성장이 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 입계 액화거동을 살펴보면, 두 시편 모두 $M_{23}C_6$, MC 등 입계탄화물 계면이 빠른 승온중 액화반응 (constitutional liquation)에 의해 입계가 액화되었으며, 이후 급냉에 의해 입계에 액상막이 존재한 흔적이 발견되었다. 최고온도별로 입계액화 폭/비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 대체로 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화되지 않고 잔존하는 입계 탄화물이 관찰되었다. 재현 HAZ 미세조직을 통해 Hot ductility 시험 결과를 유추하자면, 파형입계가 직선입계 보다 좁은 취성온도영역 (Brittle Temperature Range)을 나타낼 것으로 예상되어, 입계특성제어에 의해 Ni기 초내열합금의 용접성을 향상 가능성을 확인하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.2 no.1
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• pp.14-30
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• 1998

Manganese is an essential element in the body. It is mainly deposited in the liver and to a lesser degree in the basal ganglia of the brain and eliminated through the bile duct. Rapid turnover of managanese in the body makes it difficult to evaluate the manganese exposure in workers, esecially in those with irregular or intermittent exposure, like welders. Therefore, conventional biomarkers, including blood and urine manganese can provide only a limited information about the long-tern or cumulative exposure to manganese. Introduction of magnetic resonance imaging (MRI) made a progress in the assessment of manganese exposure in the medical conditions related to manganese accumulation, e. g. hepatic failure and long-term total parenteral nutrition. Manganese shortens spin-lattice(T1) relaxation time on MRI due to its paramagnetic property, resulting in high signal intensity (HSI) on T1-weighted image(T1W1) of MRI. Manganese deposition in the brain, therefore, can be visualizedas an HSI in the globus pallidus, the substantia nigra, the putamen and the pituitary. clinical and epidemiologic studies regarding the MRI findings in the cases of occupational and non-occupational manganese exposure were reviewed. relationships between HSI on T1W1 of MRI and age, gender, occupational manganese exposure, and neurological dysfunction were analysed. Relationships betwen biological exposure indices and HSI on MRE werealso reviewed. Literatures were reviewed to establish the relationships between HSI, Manganese deposition in the brain, pathologic findings, and neurological dysfunction. HSI on T1W1 of MRI reflects regional manganese deposition in the brain. This relationship enables an estimation of regional manganese deposition in the brain by analysing MR signal intensity. Manganese deposition in the brain can induce a neuronal loss in the basal ganglia but functional abnormality is supposed to be related to the cumulative exposure of manganese in the brain, use of brain MRI for the assessment of exposure in a group of workers seems to be hardly rationalized, while ti can be a useful adjunct for the evaluation of manganese exposure int he cases with suspected manganese-related health problems.