• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권2호
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• pp.133-139
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• 2014

Titanium (Ti) metal and its alloys are desirable materials for ship hulls and other ocean structures because of their high strength, corrosion-resistance and light weight properties. And light weight and corrosion-resistant aluminum (Al) is the ideal metal for shipbuilding. The joining of Ti and Al dissimilar metals is one of the effective methode to reduce weight of the structures. Ti and Al have great differences in materials properties, and intermetallic compounds such as $Ti_3Al$, TiAl, $TiAl_3$ are easily formed at the contacting surface between Ti and Al. Thus, dissimilar welding and joining of Ti and Al are considered to be very difficult. However, it was clarified that ultra-high speed welding could suppress the formation of intermetallic compounds in the previous study. Results of tensile shear strength increases with an increase in the welding speed, and therefore extremely high welding speed (50 m/min) is good to dissimilar weldability for Ti and Al. In this study, therefore, full penetration dissimilar lap welding of Ti (upper) - Al (lower) and Al (upper) - Ti (lower) with single-mode fiber laser was tried at ultra-high welding speed, and the microstructure of the interface zones in the dissimilar Al and Ti weld beads was investigated.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.86-92
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• 2022

본 연구에서는 접착제를 구성하는 분자 결합 구조의 차이가 열가소성 복합재의 계면 특성에 미치는 영향을 판단하기 위해 진행되었다. 고온 오븐 접합 공정을 이용하여 carbonfiber/polyetherketoneketone(CF/PEKK) 열가소성 복합재료를 융합 접합, polyetheretherketone(PEEK), polyetherimide(PEI) 접착제 접합하였다. 그리고 lap 전단 강도 시험과 디지털 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 이용한 파단면 분석, FTIR 분석을 수행하였다. 그 결과, 접착제 접합은 CF/PEKK와 접착제를 구성하는 주요 결합기인 에테르기, 케톤기, 이미드기의 결합이 증가한 인터페이즈를 형성하여 접착 강도를 강화시켰다. 그리고, 에테르기와 케톤기를 더 많이 함유한 PEEK를 사용하는 것이 더 강한 결합력을 갖는 인터페이즈를 형성하여, 복합재의 접착 강도를 향상시켰다.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.147-152
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• 2022

이 논문은 Type 4 압력용기 라이너의 회전 성형 시 내부온도 조건에 따른 저온 특성 평가에 관한 연구이다. 회전 성형의 경우 온도 조건에 따라 라이너의 성형성에 민감한 영향을 주기 때문에 사용 소재인 폴리아미드에 대한 온도 조건을 정확히 설정해야 한다. 라이너 소재인 폴리아미드(Polyamide)의 구조적 변화는 AFM(Atomic Force Microscope)으로 표면을 분석하였으며, DSC(Differential Scanning Calorimeter)로 결정화도를 측정하여 저온에서의 기계적 강도 값에 변화를 줄 것인지를 평가하였다. 또한, 라이너 내부의 황색도를 관찰하여 라이너의 성형성을 확인하였다. 그 결과, 내부온도의 용융 범위가 넓을수록 낮은 황색도를 나타냈으며, 저온에서의 연신율 및 충격 특성은 향상됐다. 또한, AFM과 DSC에 의해 폴리아미드의 구조가 균일하고 높은 결정화도를 가진 것을 확인하였다. 따라서, 이와 같은 실험 결과는 회전 성형 시 온도 조건의 변화가 저온에서의 물성 향상에 기여함을 입증했으며, 향후 기밀성 평가를 통해 실 제품으로의 적용성 검증이 가능할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.187-194
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• 2007

선박 해철 폐기물을 적절히 통제하고 관리하기 위하여, 선박 해철 폐기물의 처리 및 관리에 관한 실태 및 동향을 알아보고, 해양오염 방지법을 보완하거나 개정할 사항을 검토하였다. 세계의 선박 해체량은 연간 약 2,200만 DWT으로서 대부분이 방글라데시, 중국, 인도, 파키스탄 등 4개국에서 이루어지고 있으며, 최근에는 터키, 필리핀, 인도네시아, 베트남 등이 선박해체시장에 참여하고 있다. 선박해체산업은 주로 선진국보다는 개도국 또는 후진국에서 더 활발히 이루어지고 있다. 국내의 폐기물의 수집 운반, 중간처리, 최종처리 업체들은 규모가 작아서 인명뿐만 아니라 시설도 선박을 해철하기에는 부적절하거나 열악한 부분이 많고, 환경을 고려하지 않고 폐기물 처리작업이 이루어질 가능성이 높았다. 전남과 제주 지역의 해철 선박은 1000톤 이하의 선박이 대부분을 차지했다. 따라서 선내 잔류유성혼합물을 가진 노후선 (유조선 등)을 해철 할 때에 그 해철 선박을 후진국이나 미개발국으로 이동하는 것을 금지하거나 제한하는 규정이 해양오염방지법에 포함될 필요가 있고, 선박 해철업체 및 해철 폐기물 수집 운반업체, 중간처리업체 및 최종처리업체의 인력 및 시설에 관한 기준을 해양오염방지법에 규정할 필요가 있다. 또 한 선박 해철 폐기물에 대한 생산자책임 재활용 제도나 개념을 해양오염방지법에 도입하는 것이 바람직하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권7호
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• pp.1026-1033
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• 2009

Fine ceramics have high strength, excellent wear resistance, chemical stability and high strength at high temperature and are receiving attention in various fields such as construction, engineering, aerospace and marine science. Finish machining process is required to obtain precise ceramics components because sintering process necessary for obtaining high strength and high quality ceramics reduces the dimensions of components and precision of shape. But high strength and brittleness of ceramics materials cause difficulty in processing. So a process for obtaining wanted dimensions is studying using high temperature which makes ceramics softened and thermal affected recently. Laser beam is a very useful optical device for these kinds of processes. Laser process such as laser cutting, laser machining, laser heat treatment and laser-assisted machining(LAM) is researching to manufacture practical ceramics components using intense laser source which can cause local softening and damage of workpiece. In this paper, microstructural and mechanical properties of silicon nitride heated are studied as a basic study for researching of ceramics process by laser beam. The surface variation of HIP and SSN-silicon nitride was analyzed with SEM and EDS. A processing at $1,300^{\circ}C$ or above causes N element to combine into $N_2$ gas and the gas busts from surface. These phenomena make bloat, craters and heat defects on the surface of silicon nitride. Also, oxygen content is largely increased to oxidize the surface and it causes changing of phases and reducing of hardness of surface.

• 자원리싸이클링
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• 제30권5호
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• pp.38-48
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• 2021

본 연구에서는 사용 후 태양광 셀을 HCl 용액 및 초음파세척기의 cavitation효과를 사용하여 셀 표면의 불순물(Al, Zn, Ag 등)을 제거하여 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건을 찾기 위한 연구를 진행하였다. 태양광 셀에서 Si을 선택적으로 회수 하기 위해 HCl 용액 및 초음파세척기를 사용하여 침출을 진행하였고, 반응이 끝난 태양광 셀은 증류수로 세척 후 건조 오븐에 건조를 실시하였고, 반응된 HCl 용액은 감압 여과 실시 후 여과된 용액은 ICP-Full Scan 분석을 실시하였다. 또한, 건조 된 태양광 셀은 유발을 사용하여 파쇄 후 XRD, XRF, 및 ICP-OES 분석을 실시하였으며, 이를 통해 Si의 순도 및 회수율을 알 수 있었다. 실험은 산용액 농도, 반응 온도, 반응 시간, 초음파 세기를 변수로 두고 실험을 진행하였다. 위 과정을 통해 최종적으로 태양광 셀로부터 Si을 선택적으로 회수하기 위한 최적 공정 조건은 산용액 농도 3M HCl, 반응 온도 60℃, 반응 시간 120min, 초음파 세기 150W인것을 알 수 있었고, 최종적으로 Si의 순도는 99.85%, 회수율은 99.24%로 측정되었다.

• 한국재료학회지
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• 제32권4호
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• pp.186-192
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• 2022

Collagen is one of the most widely used biological materials in medical design. Collagen extracted from marine organisms can be a good biomaterial for tissue engineering applications due to its suitable properties. In this study, collagen is extracted from fish skin of Ctenopharyngodon Idella; then, the freeze drying method is used to design a porous scaffold. The scaffolds are modified with the chemical crosslinker N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethyl carbodiimide hydrochloride (EDC) to improve some of the overall properties. The extracted collagen samples are evaluated by various analyzes including cytotoxicity test, SDS-PAGE, FTIR, DSC, SEM, biodegradability and cell culture. The results of the SDS-PAGE study demonstrate well the protein patterns of the extracted collagen. The results show that cross-linking of collagen scaffold increases denaturation temperature and degradation time. The results of cytotoxicity show that the modified scaffolds have no toxicity. The cell adhesion study also shows that epithelial cells adhere well to the scaffold. Therefore, this method of chemical modification of collagen scaffold can improve the physical and biological properties. Overall, the modified collagen scaffold can be a promising candidate for tissue engineering applications.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.773-778
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• 2011

선박용 소각기는 각종 폐기물의 연소로 인한 해양환경 오염 우려로 국제해사기구에 의한 기준이 점점 강화되어지고 있다. 본 연구는 배기가스의 온도를 낮추고 연소실의 연소가스가 원활하게 배출되도록 배기가스의 배출 유로를 3개로 하고, 배기통로 내에 보조 이젝터를 설치한 시스템의 성능 향상에 대하여 Ansys를 사용하여 유동 해석을 수행하였다. 해석결과, 배기가스 유로의 다채널화에 의하여 배기가스 온도가 국제해사기구 기준보다 낮게 유지되었으며, 통로에 설치한 보조 이젝터가 배기가스 배출에 매우 효과적인 장치인 것으로 분석되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권8호
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• pp.1270-1278
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• 2004

This paper describes the effectiveness of laser pulse shaping in eliminating weld defects such as porosity, cracks and undercuts in pulsed Nd:YAG laser welding. A large porosity was formed in a keyhole mode of deeply penetrated weld metal of any stainless steel. Solidification cracks were present in STS 310S with above 0.017%P and undercuts were formed in STS 303 with about 0.3%S. The conditions for the formation of porosity were determined in further detail in STS 316. With the objectives of obtaining a fundamental knowledge of formation and prevention of weld defects, the fusion and solidification behavior of a molten puddle was observed during laser spot welding of STS 310S through a high speed video photographing technique. It was deduced that cellular dendrite tips grew rapidly from the bottom to the surface, and consequently residual liquid remained at the grain boundaries in wide regions and enhanced the solidification cracking susceptibility. Several laser pulse shapes were investigated and optimum pulse shapes were proposed for the reduction and prevention of porosity and solidification cracking.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4542-4551
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• 2013

최근 해양환경에 노출된 콘크리트의 내구성에 관한 연구와 산업부산물을 재활용 하면서 해양생태계를 보호할 수 있는 친환경 콘크리트 재료에 관한 연구가 주목 받고 있다. 본 연구는 해양설치용 콘크리트 제품의 최적배합비를 적용한 4종류의 콘크리트 공시체(Control, Marine, Porous, New slag)에 대하여 해양환경폭로실험을 통한 해수저항성과 가혹한 열화환경 조건을 고려한 동결융해저항성과 염소이온침투 저항성을 통한 콘크리트의 내구성능을 평가하였다. 본 연구에서는 양생조건을 표준(담수), 해양환경을 고려한 간만대, 침지대 그리고 인공해수로 구분하여 양생하였으며, 소정의 양생일(7/28/56)마다 압축강도를 측정하여 평가한 해수저항성은 표준(담수)양생보다 해양환경폭로 양생 조건에서 압축강도비가 낮게 나타났다. 또한, 해양생태계 보호를 위해 친환경 재료($CO_2$ 저감형 시멘트, 슬래그 골재등)를 사용한 New slag는 상대적으로 압축강도가 작아 조강성 및 강도발현을 위한 추가적인 연구가 요구된다. 그리고 동결융해저항성은 모두 우수하였으며, 다공성을 고려한 Porous와 친환경 재료를 사용한 New slag가 상대적으로 낮게 나타났다. 염소이온침투 저항성은 양생조건(표준(담수), 침지대)에 따른 차이는 나타나지 않았으며, Marine보다 New slag가 상대적으로 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.