• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.75-75
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• 2011

전이금속(transition metal) 질화물(nitride)은 높은 경도, 내마모성, 부식 저항성 그리고 내열성 등과 같은 우수한 기계적 물성 때문에 많은 연구가 되어 왔다. 이 중 질화 티타늄은 높은 경도, 내식 및 내마모의 우수한 기계적 특성으로 공구(tool)와 같은 제품의 수명 향상을 위한 표면 코팅으로 사용되어 왔으며, 금(gold)색의 미려한 색상을 이용한 제품의 외관 표면처리, 정형외과 및 치과용 보형물의 수명 및 안정성 향상 등 다양한 분야에 응용 되고 있다. 본 연구에서는 Cathodic Arc 코팅 방식을 이용하여 질화 티타늄을 합성하였으며, 경사 코팅에 따른 단층 및 다층 피막(3-layer)의 미세조직 변화와 그 물성을 평가하였다. 아크 소스에 장착된 타겟은 99.5%의 Ti 타겟을 사용하였고, 시편과 타겟 간의 거리는 약 31 cm이며, 시편은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척 된 냉연강판과 SUS 304를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 ~10-6 Torr까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 ~10-4 Torr에서 시편에 bias (Pulse : 400V)를 인가한 후 아크를 발생시켜 약 5분간 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 시편에 인가된 bias를 차단하고 코팅하였다. 경사 코팅을 위한 시편의 회전각은 $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$이며, 질화 티타늄의 두께는 약 $3{\mu}m$로 동일하게 코팅 하였다. 경사 코팅된 박막의 경우는 동일 시간 코팅하였을 경우 경사각이 커질수록 두께가 감소하였다. 경사각에 따라 코팅 층이 성장하였고, Bias를 인가 할 경우에는 경사 입사의 효과가 상쇄됨이 관찰되었다. 또한 경사 코팅에 의해 제조된 티타늄 질화물의 경도는 저하 되었으며, $30^{\circ}$와 $60^{\circ}$에 비해 $45^{\circ}$ 경우 경도 저하가 가장 적었다. 결론적으로 Cathodic 아크 코팅 방법으로 질화티타늄을 합성하였고, 경사 코팅을 통해 박막의 미세조직 변화를 확인 하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 이용하여 다양한 구조로 박막의 성장을 유도 할 수 있으며, 이를 통해 경도, 내마모성, 내식성 등의 물성을 변화시킬 수 있는 장점을 가질 것으로 예상된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권1호
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• pp.116-125
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• 2018

Modified 9Cr-1Mo ferritic steel is a preferred material for steam generators in nuclear power plants for their creep strength and good corrosion resistance. Austenitic stainless steels, such as type 316LN, are used in the high temperature segments such as reactor pressure vessels and primary piping systems. So, the dissimilar joints between these materials are inevitable. In this investigation, dissimilar joints were fabricated by the Shielded Metal Arc Welding (SMAW) process with Inconel 82/182 filler metals. The notch tensile properties and Charpy V-notch impact toughness properties of various regions of dissimilar metal weld joints (DMWJs) were evaluated as per the standards. The microhardness distribution across the DMWJs was recorded. Microstructural features of different regions were characterized by optical and scanning electron microscopy. Inhomogeneous notch tensile properties were observed across the DMWJs. Impact toughness values of various regions of the DMWJs were slightly higher than the prescribed value. Formation of a carbon-enriched hard zone at the interface between the ferritic steel and the buttering material enhanced the notch tensile properties of the heat-affected-zone (HAZ) of P91. The complex microstructure developed at the interfaces of the DMWJs was the reason for inhomogeneous mechanical properties.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권6호
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• pp.1-10
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• 2016

Flux Cored Wire is the most widely used welding material for Flux Cored Arc Welding these days. This paper introduces the technical aspects of manufacturing FCW and the development trend of FCW for each type of steel and metal. The studies are ongoing to lower the production cost of seamless-type FCW since it has not been generally used in welding shops so far because of it high cost even though the seamless-type FCW has various advantages than folded-type FCW in terms of manufacturing technology. Meanwhile, a technical research has been carried out to develop a rutile type of FCW products which satisfies high toughness after post heat treatment. In addition, for high-speed fillet welding, there has been a development of welding materials which can be welded in Single Auto-Carriage 100 cpm or more and up to Twin Tandem 200 cpm without occurring any welding defect in order to improve the welding productivity. As Zn coated steel is being used recently to improve the corrosion resistance of the automotive parts, a research and development for Metal Cored Wire has been conducted to reduce the Si island produced in welding operation than those produced when using the former solid wires. A development of welding material that guarantees CTOD performance beyond $-40^{\circ}C$ CTOD to $-60^{\circ}C$ is underway by different steel grades, and FCW for super austenitic stainless steel is being developed as the corrosion resistant steel has been upgraded.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3587-3595
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• 2015

본 연구에서는 저비용의 저심도 도시철도시스템을 구축하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그 미분말, 플라이애시 및 급냉 전기로 산화슬래그를 사용하여 개발된 저탄소 친환경 PC 박스용 콘크리트의 역학적 성능 및 내구성을 평가 하였다. 역학적 특성을 평가한 결과, 재령 1일 압축강도는 모든 조건에서 설계기준강도($f_{ck}$) 35MPa의 90% 이상 강도 발현 하는 것으로 나타나 공기단축 가능으로 건설비용을 절감할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 소요의 물성 및 설계기준강도($f_{ck}$) 35MPa를 만족하는 범위에서 시멘트 단독 사용 조건보다 염소이온침투성 및 확산계수가 낮게 나타나 내염성능이 우수한 것으로 나타났으며, 동결융해 저항성 및 화학저항성의 경우에도 내구성능이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 저탄소 친환경 PC 박스용 콘크리트를 사용할 경우, 시멘트 제조 시 발생되는 이산화탄소 및 환경부하를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회지
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• 제44권3호
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• pp.95-104
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• 2011

Ti based nanocomposite films including V, Si and Nb (Ti-Me-N, Me=V, Si and Nb) were fabricated by hybrid physical vapor deposition (PVD) method consisting of unbalanced magnetron (UBM) sputtering and arc ion plating (AIP). The pure Ti target was used for arc ion plating and other metal targets (V, Si and Nb) were used for sputtering process at a gas mixture of Ar/$N_2$ atmosphere. Mostly all of the films were grown with textured TiN (111) plane except the Si doped Ti-Si-N film which has strong (200) peak. The microhardness of each film was measured using the nanoindentation method. The minimum value of removal rate ($0.5{\times}10^{-15}\;m^2/N$) was found at Nb doped Ti-Nb-N film which was composed of Ti-N and Nb-N nanoparticles with small amount of amorphous phases.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.3-3
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• 2001

Recently TiN, TiAlN, CrN hardcoatings have adapted many industrial application such as die, mold and cutting tools because of good wear resistant and thermal stability. However, in terms of high speed process, general hard coatings have been limited by oxidation and thermal hardness drop. Especially in the case of PCB drill, high speed cutting and without lubricant process condition have not adapted these coatings until now. Therefore more recently, superhard nanocomposite coating which have superhard and good thermal stability have developed. In previous works, WC-TiAlN new nanocomposite film was investigated by cathodic arc ion plating system. Control of AI concentration, WC-TiAlN multi layer composite coating with controlled microstructure was carried out and provides additional enhancement of mechanical properties as well as oxidation resistance at elevated temperature. It is noted that microhardness ofWC-TiA1N multi layer composite coating increased up to 50 Gpa and got thermal stability about $900^{\circ}C$. In this study WC-TiAlN nanocomposite coating was deposited on PCB drill for enhancement of life time. The parameter was A1 concentration and plasma cleaning time for edge sharpness maintaining. The characteristic of WC-TiAlN film formation and wear behaviors are discussed with data from AlES, XRD, EDS and SEM analysis. Through field test, enhancement of life time for PCB drill was measured.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.101-107
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• 2023

본 연구에서는 질화알루미늄을 강화재로 갖는 알루미늄기지 복합재료를 질소 분위기에서의 아크용해 공정을 통해 제조하였다. 알루미늄과 질소 원자의 화학반응을 1분간 유지시켰을 때, 중간층과 라멜라층으로 구분되는 질화알루미늄 강화상이 자발적으로 알루미늄 용탕 내부에 형성되어 기지 전반에 분포되었다. 복합재료는 약 10 vol.%의 AlN을 가지며, 이 강화재는 계면에서 낮은 열저항과 강한 결합을 보였다. 제조된 복합재료는 열전도도가 높고 열팽창계수는 낮은 열적 특성 조합을 보였다. 또한, 본 연구의 복합재료는 이종원소인 실리콘을 기지에 첨가함으로써 열팽창계수를 추가적으로 감소시키는 것이 가능했다. 이는 아크 용해법으로 제조된 알루미늄기지 복합재료가 낮은 열팽창계수를 요구하는 방열소재로 적용될 수 있는 가능성을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.204-212
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• 2016

환경스트레스 중의 하나인 저온에 대한 생육기의 포도나무의 반응을 분석하고자 -$2^{\circ}C$에서 4일 동안 저온처리 한두 품종('Campbell Early'와 'Muscat Baily A')의 포도나무잎을 이용하여 전사체를 분석하였고 특이발현유전자(differentially expressed genes, DEGs)를 검색하였다. 영하의 저온에 반응한 'Campbell Early'의 DEG를 기능별로 분석한 결과 생물대사에서 17,424개, 세포구성에서 28,954개, 분자기능에서는 6,972개의 유전자와 관련이 있었다. 발현이 유도되는 유전자로는 dehydrin xero 1, K-box region and MADS-box transcription factor family protein과 MYB domain protein 36이 있으며, 억제되는 유전자로는 light-harvesting chlorophyll B-binding protein 3, FASCICLIN-like arabinoogalactan 9와 pectin methylesterase 61 등이 있었다. 'Muscat Baily A'의 DEG는 생물대사에서 1,157개, 세포구성에서 1,350개, 분자기능에서는 431개의 유전자와 관련이 있었다. 발현이 유도되는 유전자로는 NB-ARC domain-containing disease resistance protein, fatty acid hydrozylase syperfamily와 isopentenyltransferase 3이 있으며, 억제되는 유전자로는 binding, IAP-like protein 1과 pentatricopeptide repeat superfamily protein 등이 있었다. Real-time PCR을 이용하여 영하의 저온에서 특이적으로 발현하는 유전자들을 검정하였으며, InterPro Scan을 통해 단백질 도메인을 분석한 결과 두 품종 모두에서 ubiquitin-protein ligase가 가장 많았다. 영하의 저온에 노출된 신초의 전사체 정보를 바탕으로 포도나무에서 저온 내성을 발현하는 기작을 연하는 데에 분자수준의 정보를 제공하고, 내한성 포도를 육종하는데 이용될 수 있을 것이다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권2호
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• pp.70-80
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• 2014

Duplex stainless steels with nearly equal fraction of the ferrite(${\alpha}$) phase and austenite(${\gamma}$) phase have been increasingly used for various applications such as power plants, desalination facilities due to their high resistance to corrosion, good weldability, and excellent mechanical properties. Hyper duplex stainless steel (HDSS) is defined as the future duplex stainless steel with a pitting resistance equivalent (PRE=wt.%Cr+3.3(wt.%Mo+0.5wt.%W)+30wt.%N) of above 50. However, when HDSS is welded with gas tungsten arc (GTA), incorporation of nitrogen in the Ar shielding gas are very important because the volume fraction of ${\alpha}$-phase and ${\gamma}$-phase is changed and harmful secondary phases can be formed in the welded zone. In other words, the balance of corrosion resistance between two phases and reduction of $Cr_2N$ are the key points of this study. The primary results of this study are as follows. The addition of $N_2$ to the Ar shielding gas provides phase balance under weld-cooling conditions and increases the transformation temperature of the ${\alpha}$-phase to ${\gamma}$-phase, increasing the fraction of ${\gamma}$-phase as well as decreasing the precipitation of $Cr_2N$. In the anodic polarization test, the addition of nitrogen gas in the Ar shielding gas improved values of the electrochemical parameters, compared to the Pure Ar. Also, in the erosion-corrosion test, the HDSS welded with shielding gas containing $N_2$ decreased the weight loss, compared to HDSS welded with the Ar pure gas. This result showed the resistance of erosion-corrosion was increased due to increasing the fraction of ${\gamma}$-phase and the stability of passive film according to the addition $N_2$ gas to the Ar shielding gas. As a result, the addition of nitrogen gas to the shielding gas improved the resistance of erosion-corrosion.

• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.443-455
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• 2015

국내에서 구입 가능한 국내산, 일본산, 중국산 천연안료를 대상으로 단청 재료로서의 안정성을 확인하고자 내광성 및 내공해성 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 단청 기법이나 바탕재의 영향을 배제한 채, 안료의 고유한 특성을 확인하고자 하였다. 안료 칠을 위한 교착제로는 천연재료인 아교와 현재 단청 공사 시 널리 사용되는 합성수지를 선택하였으며, 열화 실험용 인공 광원은 제논 아크 램프를, 오염 가스로는 이산화질소 가스를 선정하였다. 안료가 열화 된 정도는 색도를 측정하여 변화 정도를 비교하였다. 내광성 실험 결과, 광물성 안료 중 청색, 녹색계열의 안료와 황토, 백토, 석간주 등 토양성 안료들이 내광성이 양호하게 나타났고, 자황, 웅황, 진사, 연단 등이 좋지 않게 확인됐다. 내공해성 실험 결과, 연단을 제외한 천연안료 대부분의 내공해성이 양호한 것으로 나타났으며, 전반적으로 합성수지로 칠했을 때 보다 아교로 칠 했을 경우 내공해성이 더 양호했다.