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Hole 클린칭을 이용한 고장력강판과 Al6061 이종소재의 접합 (Joining High-Strength Steel and Al6061 Sheet Using Hole Clinching Process)

  • 안남식;이찬주;이정민;고대철;이선봉;김병민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권6호
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    • pp.691-698
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    • 2012
  • 일반적인 클린칭 접합공정에서 고장력강과 알루미늄의 이종소재간의 접합시 고장력강의 낮은 연신율과 높은 강도로 인해 클린칭 접합시 파단이 발생하거나 높은 클린칭 접합하중이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 클린칭 접합시 고장력강의 변형없이 알루미늄의 변형만을 이용한 홀 클린칭 접합공정을 개발하였다. 고장력강에 홀가공을 적용하여 고장력강의 변형을 배제하였다. 홀 클린칭 접합의 요구접합강도를 기초로 클린칭 접합의 기하학적 구속량을 결정하였으며, 홀 클린칭 금형의 형상은 성형체적 일정조건을 이용하여 설계하였다. 설계된 클린칭 접합공정의 유효성을 평가하기 위해 유한요소해석을 수행하여, 홀 클린칭 접합이 가능함을 확인하였다. 또한 홀 클린칭 접합의 접합강도는 인장전단시험을 통하여 평가하였다. 홀 클린칭 접합강도는 2.56kN으로 요구접합강도와 비교하여 동등수준 이상의 값을 가짐을 확인하였다.

사면기호시스템을 이용한 사면의 평가 및 분류시스템 제안 (Evaluation and Classification System of Slope using the Slope Code System (SCS))

  • 장현식;김지혜;장보안
    • 지질공학
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    • 제24권3호
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    • pp.383-396
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    • 2014
  • 사면붕괴에 따른 재해에 효과적으로 대응하기 위해서는 사면의 상태, 특성, 안정성과 사면붕괴시의 피해도에 대한 분석이 필요하다. 이 연구에서는 사면 관리에 필요한 다양한 항목을 포함하고 있는 사면기호시스템(Slope Code System, SCS)을 제안하고 있다. SCS는 사면의 상태, 지질특성, 공학적 안정성, 피해도 등을 평가하여 사면의 특성을 구체적으로 표현할 수 있으며, 평가방법도 비교적 쉽게 할 수 있다. SCS는 5가지의 평가 요소로 구성되어 있는데, '요소-1'은 사면의 구성물질을 나타내며, '요소-2'는 사면의 지질학적 특성을 성인에 따른 암종(rock type)과 지질구조로 나타낸다. '요소-3'은 사면의 공학적 안정성 평가하며, '요소-4'는 보호 보강 상태를 나타낸다. 마지막으로 '요소-5'는 사면붕괴 시 발생될 수 있는 피해의 정도를 나타낸다. SCS의 5가지 평가 요소들은 각각 평가 결과를 나타내는 고유한 분류 기호들을 가지고 있으며, 각 요소별 평가 결과로부터 부여된 5개의 기호들을 조합하여 사면의 종합적인 상태를 나타낸다. SCS는 사면의 상태, 특성, 공학적 안정성, 피해도 등을 종합적으로 평가하므로 사면의 유지관리에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Electrochemical Characteristics of Zn and Si Ion-doped HA Films on Ti-6Al-4V by PEO Treatment

  • Lim, Sang-Gyu;Hwang, In-Jo;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.199-199
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    • 2016
  • Commercially pure titanium (cp-Ti) and Ti alloys (typically Ti-6Al-4V) display excellent corrosion resistance and biocompatibility. Although the chemical composition and topography are considered important, the mechanical properties of the material and the loading conditions in the host have, conventionally. Ti and its alloys are not bioactive. Therefore, they do not chemically bond to the bone, whereas they physically bond with bone tissue. The electrochemical deposition process provides an effective surface for biocompatibility because large surface area can be served to cell proliferation. Electrochemical deposition method is an attractive technique for the deposition of hydroxyapatite (HAp). However, the adhesions of these coatings to the Ti surface needs to be improved for clinical used. Plasma electrolyte oxidation (PEO) enables control in the chemical com position, porous structure, and thickness of the $TiO_2$ layer on Ti surface. In addition, previous studies h ave concluded that the presence of $Ca^{+2}$ and ${PO_4}^{3-}$ ion coating on porous $TiO_2$ surface induced adhesion strength between HAp and Ti surface during electrochemical deposition. Silicon (Si) in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. Zinc (Zn) plays very important roles in bone formation and immune system regulation, and is also the most abundant trace element in bone. The objective of this work was to study electrochemical characteristcs of Zn and Si coating on Ti-6Al-4V by PEO treatment. The coating process involves two steps: 1) formation of porous $TiO_2$ on Ti-6Al-4V at high potential. A pulsed DC power supply was employed. 2) Electrochemical tests were carried out using potentiodynamic and AC impedance methoeds. The morphology, the chemical composition, and the micro-structure an alysis of the sample were examined using FE-SEM, EDS, and XRD. The enhancements of the HAp forming ability arise from $Si/Zn-TiO_2$ surface, which has formed the reduction of the Si/Zn ions. The promising results successfully demonstrate the immense potential of $Si/Zn-TiO_2$ coatings in dental and biomaterials applications.

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생체신호 측정을 위한 기능성 의류의 디자인 연구 -심전도 센싱 의류를 중심으로- (A Study on the Design of Functional Clothing for Vital sign Monitoring -Based on ECG Sensing Clothing-)

  • 조하경;송하영;조현승;구수민;이주현
    • 감성과학
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    • 제13권3호
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    • pp.467-474
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    • 2010
  • 최근 생체 신호 측정을 위한 기능성 의류는 동작 잡음에 의한 노이즈를 최대한 줄여 정확한 생체 신호를 측정 가능케 하는 것의 중요성에 대한 논의가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 영향 요인별 고려 사항을 반 영하여 3-리드(lead)방식의 은사 자수의 직물 전극을 개발하고, '일자형 절개 타입', '십자형절개 타입', '엑스형 절개 타입', '곡선 엑스형 절개 타입'의 총 네 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트 의류의 시안을 설계하고 제작하였다. 디자인 시안은 민소매형태의 남성용 티셔츠로 신축성 있는 소재를 사용하여 인체 굴곡을 따라 의복과 전극이 밀착될 수 있도록 하였으며, 트랜스미터를 이용하여 메인 컴퓨터로 데이터가 무선 전송되게 하였다. 각 재모듈화형 의류 타입별 인체 동작에 의한 영향과 정지 및 동작 상태에서의 심전도 센싱 성능을 평가하기 위해 동작에 따른 전극의 변위를 측정하고, 심전도 측정 평가를 실시하여 SNR을 분석하였다. 본 실험 결과를 반영하여 의류 디자인 시안의 수정 및 보완 과정을 거친 후, 최종적으로 '연속-부착형', '삽입-분리형'의 두 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트의류 디자인 모형의 모듈화 방안을 제시하였다.

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가상체액에 대한 광물약의 반응특성 모델링 ; 위액-주사 반응과 수은착물의 농도 (A Study for Medical Mineral Reaction Controls on Artificial Body Fluid Composition: Gastric Juice-Cinnabar Reaction and Concentration of Mercury Complex)

  • 박맹언;김선옥
    • 한국광물학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.43-53
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    • 1999
  • The medical mineral menas a single mineral or a complex of minerals. It is natural material. using the medical action of he major or the minor elements, and traditional medicine stuff which has been used since long time ago. Jusa, cinnabar as the mineral name, is the product of the hydrothermal process. It is used to relax the body and cure high blood pressure, apoplexy and cardiopathy. Jusais the major component of "An shin hwan" and "Woo hwang chung shim hwan" nowadays because it has such an excellent calm effect. In addition, it is used to cure cancers such as esophageal cancer and gastric cancer. Jusa composed of mercuric sulfide causes mercury poisoning such as Minamata disease. It is dealt with mineralogical property and chemical composition medical stuff in Korea and China, as well asmercury poisoning and medical action of Jusa in this study. In order to predct accumulation of the interior of the body of the major and minor elements in Jusa, leaching experiment of Jusa by artificial gastric juice was done as well as thermodynamic reaction modelling to know concentration of each species of body fluid. The minor elements of 24 species such as As, Pb, Cd, a and Fe by leaching reaction of Jusa and artificial gastric juice were leached. We can know the fact that as is less than 1 ppm, Hg is less than 25 ppm and Cd and m are not detected. In addition, mercury exists as species of Hg2+, HgCl+, HgCl2, HgCl3-, HgCl42-, HgClOH, HgS(H2S)2, Hg(HS)3-, HgS22-, HgOH and Hg(OH)2 by reaction modelling between Jusa and artificial gastric juice. The concentration of sulfide complexes is 24.2 ppm and that of others is less than 10 ppm. According to increasing pH, the concentration of HgS(H2S)2, Hg(HS)3+, HgS22- and Hg(OH)2 increases, whereas the concentration of HgCl+, HgCl2, HgCl3- and HgCl42- decreases. Therefore, Jusa is very useful for the development of new medicine because it is possible to predict formation of the body species and species accumulation on mercury known as a toxic element and concentration changes of toxicity and efficiency.city and efficiency.

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심수륜 묘 출토복식에서 발견되는 백색 결정의 동정 및 생성 요인 (Identification and Formation Factor of White Crystals on the Excavated Costumes from Shim Su-Ryun's Tomb)

  • 이영은;최석찬
    • 박물관보존과학
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    • 제13권
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    • pp.37-44
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    • 2012
  • 심수륜(沈秀崙, 1534 ~ 1589)묘 출토복식에서 발견되는 백색 결정의 특징과 분포양상을 조사하고, 그 중 7점에서 시료를 채취하여 성분과 결정구조를 분석하였다. 총 46점 중 36점에서 경도와 형태가 조금씩 다른 백색 결정이 관찰되었는데, 결정의 생성은 직물소재나 복식용도와는 특별한 상관관계가 없었다. 다만, 복식의 앞부분보다는 뒷부분에서 주로 관찰되었으며, 염습 흔적이 있는 곳을 중심으로 분포되어 있는 양상을 보였다. 결정의 성분은 전자현미분석기(EPMA)로 분석하였으며, 결정 구조는 X-선회절분석기(XRD)를 이용하였다. 퓨리어변환적외선분광기(FT-IR)를 이용하여 다른 유기성분이 포함되어 있는지를 조사하였다. 분석결과 백색 결정은 마그네슘 인산염 무기결정인 스트러바이트와 뉴베리아이트로 동정되었다. 스트러바이트 결정의 생성은 Mg2+, NH4+, PO43- 이온의 농도, pH, 그리고 온도 등 여러 가지 요인으로 부터 영향을 받는다. 스트러바이트의 구성물질인 마그네슘, 인산, 암모니아는 인체 분해 생성물로 피장자의 인체에서 기인했을 가능성이 있다. 마그네슘의 높은 농도는 회곽에서도 영향을 받았을 것으로 보이며, 또한 관 내부의 혐기성 미생물과 약염기성 환경도 생성의 요인으로 작용하였을 것으로 추정된다. 결과적으로 조선시대의 독특한 무덤양식인 회곽묘는 심수륜 묘 출토복식에서 발견되는 마그네슘 인산염의 생성과 밀접한 관련이 있을 것으로 보인다.

지역 특산 천연산물 전호, 파고지, 희첨 및 산수유의 항비만효과 규명 (Exmination of Anti-Obesity Effect of Regional Special Natural Products of Anthrisci radix, Psoraleae semen, Siegesbeckiae herba and Corni fructus)

  • 신진혁;차구용;김희진;황재호;한경호;서효진;신태선;오석중;김종덕
    • KSBB Journal
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    • 제24권6호
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    • pp.549-555
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    • 2009
  • 본 연구에서는 신생혈관형성 제어에 바탕을 둔 비만세포제어 정도를 확인하기 위하여 4가지 지역 천연산물인 전호(Anthrisci radix), 파고지 (Psoraleae semen), 희첨 (Siegesbeckiae herba) 및 산수유 (Corni fructus)를 이용한 지방 축적물 변화 및 기전을 확인하기 위해 3T3-L1 adipocyte를 이용한 Oil Red O 염색 및 western blot을 실시하였다. 그 결과 전호, 파고지, 희첨, 산수유의 세포 독성 이내의 농도 증가에 따라 지방 축적물이 감소됨을 보였다. 또한 western blot을 위해 lipogenesis와 관련된 SREBP-1 및 adipogenesis와 관련된 $PPAR\gamma$와 C/$EBP\alpha$의 신호전달 정도를 확인한 결과 4가지 지역 천연산물의 농도 증가에 따라 단백질의 발현양이 감소됨을 확인하였다. 이는 4가지 지역 천연산물 추출물이 지방분화와 관련된 신호분자를 차단함으로써 지방형성이 억제되었음을 보였다. 따라서 4가지 지역 천연산물인 전호, 파고지, 희첨 및 산수유는 신생혈관형성 억제에 따른 항비만제제로서의 이용 가능함을 시사하였다.

멀티 스케일 접근법을 이용한 복합재 압력용기의 수명 예측 (Life Prediction of Composite Pressure Vessels Using Multi-Scale Approach)

  • 진교국;하성규;김재혁;한훈희;김성종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3176-3183
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    • 2010
  • 본 논문은 다축 하중을 받는 복합재 압력용기의 멀티 스케일 피로수명 예측 방법을 제시하였다. 멀티 스케일 접근법은 복합재료의 기본 구성재료인 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면의 거동으로부터 복합재 플라이, 적층판 및 구조물의 전체 거동을 예측한다. 멀티 스케일 피로수명은 거시적 응력 해석과 미시적 피로파손 해석을 통해 예측된다. 유한요소법을 이용하여 복합재 압력용기의 적층판에 가해지는 다축 피로하중을 구하며, 고전적층판이론을 이용하여 적층판의 플라이 응력을 계산하였다. 미소역학 모델을 이용하여 플라이 응력으로부터 각각 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면에 발생되는 응력을 계산하였다. 복합재 구성재료의 피로수명은 섬유에 대해서는 최대응력법을, 기지에 대해서는 등가응력법을, 섬유/기지 경계면에 대해서는 임계평면법을 사용하였다. 평균응력을 고려하기 위하여 수정된 Goodman 식을 적용하였다. 모든 피로하중에 의한 손상은 Miner 법칙을 이용하여 선형 누적이 되고, 이를 통해 최종 피로파손을 판단한다. 섬유와 기지의 물성값, 섬유체적비 및 와인딩 각도의 확률분포에 따른 복합재 압력용기의 피로수명 영향을 분석하기 위해 몬테카르로 시뮬레이션을 수행하였다.

사용자 참여를 유도하는 의자디자인의 사례와 특성에 관한 연구 - 1966년부터 현재까지 디자인된 의자디자인의 사례를 중심으로 - (Study on the Cases and Features of Chair Design Inducing the Participation of Users - Focused on the cases of chair design from 1966 up to now -)

  • 김진우
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.262-269
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    • 2007
  • The blur phenomenon obscuring the boundary between the field of designers and that of users may be the key paradigm in the 21st century. However, we observed a number of chair design cases that could be considered as the results of blur pheonomenon in the furniture design field from mid 1960s. The backgrounds include the repulsion against the uniform functionalism, deliberation on the life in the future and the development of plastic materials and their processing methods. Under such backgrounds, the designers pursued the new and futuristic furniture design. In that process, what is about the "freedom" that the consumers as well as the designers should have in using the furniture was the important concept. This concept enabled the creation of chair design inducing the participation of consumers. They created various kinds of shapes, functions and structures that the consumers became interested in as if they had fun with toy blocks by mainly using the new material "plastic". In a formative aspect, the entire shape is classified into the organic shape and geometric shape. The unit types are divided into two kinds; type that the unit of simple shape is repeated only with size difference and irregular combination type of the units comprised of more than two shapes. In the functional aspect, some cases showed the transformation and expansion of the function more variously. Other cases changed the function of chairs to tables, cabinets, or objects. In the structural aspect, on the basis of the method assembling each unit, one method is to assemble using the hardware and the other is to assemble only with intrinsic units of chair. The chair design created by the blur phenomenon between the designers and the users as described above causes the blur phenomenon between the furniture and the space where the furniture is installed. Accordingly, it is expanding the furniture design sphere including the case that the furniture is not selected as the rifle article depending on the characteristics of interior space but it becomes the element leading the characteristics of space. This study aims to estimate the change of interior space and the furniture that my cause the blur phenomenon by examining the cases above appropriate for the paradigm of the 21st century. Furthermore, this study will enable the discussion oil the directions of future furniture design based on its results.

다공질 SiC 반도체와 Ag계 합금의 접합 (Junction of Porous SiC Semiconductor and Ag Alloy)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.576-583
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    • 2018
  • 탄화규소는 실리콘과 비교시 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 ${\beta}$-SiC 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 세라믹스의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 높은 열전 변환 효율을 나타내었다. SiC 열전 변환 반도체를 응용하기 위해서는 변환 성능지수도 중요하지만 $800^{\circ}C$ 이상에서 사용할 수 있는 고온용 금속전극 또한 필수적이다. 일반적으로 세라믹스는 대부분의 보편적인 용접용 금속과는 우수한 젖음을 갖지 못 하지만, 활성 첨가물을 고용시킨 합금의 경우, 계면 화학종들의 변화가 가능해서 젖음과 결합의 정도를 증진시킬 수 있다. 액체가 고체 표면을 적시면 액체-고체간 접합면의 에너지는 고체의 표면에너지 보다 작아지고 그 결과 액체가 고체 표면에서 넓게 퍼지면서 모세 틈새로 침투할 수 있는 구동력을 갖게 된다. 따라서 본 연구에서는 비교적 낮은 융점을 갖는 Ag를 이용해서 다공질 SiC 반도체 / Ag 및 Ag 합금 / SiC 및 알루미나 기판간의 접합에 대해 연구하였고, Ag-20Ti-20Cu 필러 메탈의 경우 SiC 반도체의 고온용 전극으로 적용 가능할 것으로 나타났다.