• 한국분말재료학회지
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• 제19권2호
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• pp.140-145
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• 2012

This paper describes the manufacturing process of tilting pad gas bearing with a diameter of 5 mm and a length of 0.5-1 mm for power MEMS (Micro Electomechanical Systems) applications. The bearing compacts with nanopowder feedstock were prepared by Ni-metal mold with 2-mold system using LIGA process. The effect of the manufacturing conditions on sintering properties of nanopowder gas bearing was investigated. In this work, Fe-45 wt%Ni nanopowder with an average diameter of 30-50 nm size was used as starting material. After mixing the nanopowder and the wax-based binders, the amount of powder was controlled to obtain the certain mixing ratio. The nanopowder bearing compacts were sintered with 1-2 hr holding time under hydrogen atmospheres and under temperatures of $600^{\circ}C$ to $1,000^{\circ}C$. Finally, the critical batch of mixed powder system was found to be 70% particle fraction in total volume. The maximum density of the sintered bearing specimen was about 94% of theoretical density.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권3호
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• pp.299-312
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• 2018

In this paper, an extended finite element method is proposed to analyze both geometric and material non-linear behavior of general Functionally Graded Material (FGM) plate-shell type structures. A user defined subroutine (UMAT) is developed and implemented in Abaqus/Standard to study the elastoplastic behavior of the ceramic particle-reinforced metal-matrix FGM plates-shells. The standard quadrilateral 4-nodes shell element with three rotational and three translational degrees of freedom per node, S4, is extended in the present study, to deal with elasto-plastic analysis of geometrically non-linear FGM plate-shell structures. The elastoplastic material properties are assumed to vary smoothly through the thickness of the plate-shell type structures. The nonlinear approach is based on Mori-Tanaka model to underline micromechanics and locally determine the effective FGM properties and self-consistent method of Suquet for the homogenization of the stress-field. The elasto-plastic behavior of the ceramic/metal FGM is assumed to follow Ludwik hardening law. An incremental formulation of the elasto-plastic constitutive relation is developed to predict the tangent operator. In order to to highlight the effectiveness and the accuracy of the present finite element procedure, numerical examples of geometrically non-linear elastoplastic functionally graded plates and shells are presented. The effects of the geometrical parameters and the volume fraction index on nonlinear responses are performed.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.57-63
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• 2002

Nd-Fe-B계 소결자석의 특성을 향상시키기 위해서는 Nd-Fe-B계 합금의 조성 및 제조공정을 조절하여 자성분말의 입도 및 입도분포, 강자성상인 N $d_2$F $e_{14}$B상의 분율, 자성분말의 배향도, 산소 함량, grain size 등과 같은 factor들을 최적화 하여야 한다. 본 연구에서는 실험실 규모로 Nd-Fe-B계 합금 조성 및 공정 조절을 통하여 Nd-Fe-B계 소결자석을 제조하는 연구를 수행하였으며, 분쇄매체 분쇄시간 및 ball size에 따른 Nd-Fe-B계 소결자석의 자기적특성을 분석하여 최적의 분쇄조건을 조사하였다. 또한 분쇄공정 중 FeGa합금을 첨가하여 잔류자속밀도의 감소없이 Nd-Fe-B계 소결자석의 보자력을 향상시킬 수 있었다. 이와 같은 분쇄 조건의 연구, FeGa 합금에 의한 보자력 향상, 건식분쇄 방법 및 powder blending 공정을 적용하여 잔류자속밀도( $B_{r}$,) : 14.4kG, 보자력($_{i}$ $H_{c}$) : 9.4kOe, 최대자기에너지적((BH)$_{\max}$) : 47 MGOe의 자기적 특성을 갖는 Nd-Fe-B계 소결자석을 제조하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권5호
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• pp.438-444
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• 2000

WC-Co 초경합금의 항자력과 자기포화도를 평가하여 합금조직과 이에 따른 기계적 성질의 예측에 관해 연구하였다. WC 입경이 다르고 탄소함량 및 소결온도가 다른 WC-8%-Co 초경합금을 분말 야금법에 의해 제조하였다. 항자력과 자기포화도와 같은 WC-Co 합금의 자기적 특성은 합금조성 및 조직에 크게 의존하였다. 미소한 합금탄소량의 변화와 WC 입도의 차이에 의해서도 WC-Co 합금의 자기적 특성과 경도 및 항절력이 크게 변화하였다. WC 입도가 미세할수록 소결합금의 항자력과 경도는 증가하였고, 항자력은 경도의 증가와 비례하였다. WC-8%Co 합금의 화학 양론적 조성 아래로 카본함량이 감소하면 자기포화도와 항절력이 떨어지고 $\eta$상의 체적률도 꾸준히 증가하였다. WC-Co 합금에 있어서 자기포화도는 항자력과 반비례하였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권4호
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• pp.296-303
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• 2002

For potential application to quantum mechanical devices, nano-composite thin films, consisting of GaAs quantum dots dispersed in SiO$_2$ glass matrix, were fabricated and studied in terms of structural, chemical, and optical properties. In order to form crystalline GaAs quantum dots at room temperature, uniformly dispersed in $SiO_2$matrix, the composite films were made to consist of alternating layers of GaAs and $SiO_2$in the manner of a superlattice using RF magnetron sputter deposition. Among different film samples, nominal thickness of an individual GaAs layer was varied with a total GaAs volume fraction fixed. From images of High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), the formation of GaAs quantum dots on SiO$_2$was shown to depend on GaAs nominal thickness. GaAs deposits were crystalline and GaAs compound-like chemically according to HRTEM and XPS analysis, respectively. From measurement of optical absorbance using a spectrophotometer, absorption edges were determined and compared among composite films of varying GaAs nominal thicknesses. A progressively larger shift of absorption edge was noticed toward a blue wavelength with decreasing GaAs nominal thickness, i.e. quantum dots size. Band gaps of the composite films were also determined from Tauc plots as well as from PL measurements, displaying a linear decrease with increasing GaAs nominal thickness.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제13권1_2호
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• pp.43-53
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• 1998

Ambient air levels of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) are of concern because of their potential for adverse health effects including transformation of some of these substances to mutagens and carcinogens by mammalian microsomal enzyme system. Airbone particulate samples were collected by a conventional high-volume sampler and by an Anderson cascade impactor on 2 to 3 days in each month over a period of 1 year at a representative site of the heavy traffic area of Seoul from beptember 1994 to August 1995. Ten individual PAHs in sizable air particulates of each stage of two months were separated and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. As a results of analysis, the gross concentrations of PAHs in the fine and coarse particles were higher in the winter month than in the spring, followed in descending order by in the fall and summer. In a study of dependency of 10 PAHs compounds on size distribution of particles at heavy traffic area found that about 85% of the total PAHs content was associated with particles less than 2.0um (fine particles) in diameter of winter sampling period. while 79% were associated with this size fraction during summer period. In according to the mean concentrations of the 10 PAHs in 7 size classification from < 0.38 to> 10.1, the 'size was the smaller, PAHs concentration was the higher. Thus it was found that PAHs concentration was greatly affected by air particle size. Annual mean benzo(a)pyrene equivalents was 5.88ng/m$^3$ and obtained by applying, toxic equivalency factor developed by Nisbet and Lagoy.

• 한국자기학회지
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• 제10권1호
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• pp.11-15
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• 2000

수분사법으로 제조된 13Cr-1.5Nb-Fe 합금분말을 수소분위기 하에서 환원처리 하였다. 분말특성이 조사된 환원분말을 이용하여 자기코아를 제작한 후 약 $10^{-5}$Torr의 진공분위기에서 소결하였다. 자기코아의 교류자기특성을 조사하기 위하여 투자율과 자기손실을 조사하였다. 환원분말의 입도분포는 약 70$\mu\textrm{m}$에서 50% vol.을 나타내며, 포화자화 값은 약160 emu/g이었다. 10ton/$\textrm{cm}^2$ 성형압력, 1,20$0^{\circ}C$ 소결온도에서 제작된 자기코아의 교류투자율은 주파수, f=1 kHz, 인가자장, H$_{a}$ =5 Oe에서 400이다. 또한 동조건에서 제작된 자기코아의 교류자기이력손실은 유도자화, B$_{m}$ =80G에서 0.12mW/cc이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.641-646
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• 2016

화석 연료의 연소 과정에서 발생하는 그을음 입자의 형상은 작은 구형입자들이 군집체를 이루고 있는 프랙탈 형상을 하고 있기에 기존 Rayleigh나 Mie 탄성 광 산란 이론으로 분석하는 것에는 한계가 있다. 본 논문에서는 Rayleigh-Debye Gans(RDG) 산란 이론을 적용하여 프랙탈 차원을 가지는 미세 입자의 형상을 효과적으로 해석할 수 있는 과정을 자세히 묘사하였다. 이소옥탄 확산 화염에서 발생하는 그을음 입자를 열 영동 채취법을 이용하여 채집한 후, 투과전자현미경을 이용하여 그을음 입자의 형상을 관찰하였다. RDG 산란 이론을 적용하여, 그을음 입자의 프랙탈 형상을 조사 하였고, 그을음 개별 입자의 직경, 입자 수밀도 및 부피 분율을 산출하였다. 이러한 결과들은 그을음의 성장 과정에서는 뚜렷한 증감 경향을 보이진 않았으나, 그을음 산화 과정에선 전부 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서 RDG 산란 이론을 이용하여 도출한 그을음 군칩체의 프랙탈 차원은 약 1.82로 이는 기존의 유사연구 결과와 동일하며, 화석연료의 종류에 상관없이 생성된 모든 그을음 입자에 동일한 값을 갖는 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제20권4호
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• pp.9-17
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• 2007

분말야금법 및 고온진공가압기술, 열간등가압성형기술을 이용하여 알루미늄 금속기 복합재료를 제작하였으며 이들과 관련한 미시역학 기반 강화공정 모델을 개발하였다. 고온, 가압 성형공정은 기지재료의 비탄성거동과 성형체 내부의 기공 제거를 통한 충진을 수반하게 되며 이러한 공정은 압력, 온도 및 강화재의 체적분률 등과 같은 공정변수의 영향을 받게 된다. 따라서 개발된 강화공정 모델을 유한요소해석 프로그램에 적용함으로써 고온진공가압과 열간등가압 동안 기공의 상대밀도 변화에 따른 충진거동을 예측하였고 다양한 공정조건 하에서 실험결과와 잘 일치함을 확인하였다. 완성된 알루미늄 금속기 복합재료의 건전성 평가와 관련하여 인장시험을 수행하였으며 초기 잔존하는 기공의 영향에 따른 제반 기계적 특성을 고찰할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.727-733
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• 2009

슬러리 기포탑에서 침강성 탄산칼슘의 평균입도와 모폴로지의 변화에 대한 수산화칼슘의 농도(0.16~0.64 wt%), 총 부피유량(3~6 L/min) 및 이산화탄소의 부피분율(0.3~0.6)의 영향을 나타내었다. 실험에 사용한 반응기는 높이가 1.0 m, 직경이 0.11 m이고 중앙에는 직경 4 cm인 튜브가 들어있는 슬러리 기포탑이다. 반응 시간에 따른 수산화칼슘의 전화율을 구하기 위해 FT-IR을 이용하여 수산화칼슘과 탄산칼슘 함량비에 따른 검량곡선을 구하였다. 수산칼슘의 포화농도인 0.16 wt%에서 이산화탄소의 유량에 따른 침강성 탄산칼슘의 모폴로지를 살펴보면 반응 속도가 증가할수록 결정 크기는 증가하는 경향을 보이며 결정의 형태는 단일 결정으로 존재하는 입자들이 많아졌다. 또한 수산화칼슘의 농도가 증가할수록 결정 크기는 감소하지만 입자들간의 응집에 의해 탄산칼슘의 평균 입도는 증가하는 것을 확인하였다.