Atom Probe Tomography를 이용한 나노 스케일의 조성분석: I. 이론과 설비

정우영,방찬우,구길호,박찬경,Jung, Woo-Young,Bang, Chan-Woo,Gu, Gil-Ho,Park, Chan-Gyung 한국현미경학회 2011 Applied microscopy Vol.41 No.2

Even though importance of nano-scale structure and compositional analysis have been getting increased, existing analysis tools have been reached to their limitations. Recent development of Atom Probe Tomography (APT), providing 3-dimensional elemental distribution and compositional information with sub-nm scale special resolution and tens of ppm detection limit, is one of key technique which can overcome these limitations. However, due to the fact that APT is not well known yet in the domestic research area, it has been rarely utilized so far. Therefore, in this article, the theoretical background of APT was briefly introduced with sample preparation to help understanding APT analysis. 최근 나노 영역에서의 구조분석과 조성분석의 중요성이 증대되고 있으나, 기존의 분석장비들은 한계에 부딪히고 있다. 최근 개발된 APT는 nm 이하의 공간분해능과 수십 ppm수준의 detection limit으로 원소의 3차원분포와 조성정보를 제공해 주는 분석장비로서, 이러한 기존 분석의 한계를 극복할 수 있는 새로운 분석장비이다. 그러나 국내에는 아직 잘 알려지지 않아 활용이 미비한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 APT에 대한 이해를 돕기 위해 APT분석의 원리와 시편준비에 대해 소개하였다.

수변 보 구조물의 설계 방법

정우영,김재상,Jung, Woo-Young,Kim, Jae-Sang 한국복합신소재구조학회 2013 복합신소재학회논문집 Vol.4 No.4

FRP 복합재료의 온도변화 및 제작인자별 비선형 전단거동 조사

정우영,황진섭,Jung, Woo-Young,Hwang, Jin-Seop 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.3

복합재료의 경우 다양한 재료에 따라 제작이 가능하며 이들 완성재료의 경우 다양한 재료특성을 나타낸다. 이 연구는 건설용 FRP복합재료의 재료특성 중 선형거동이 뚜렷이 나타나는 인장, 압축과는 달리 비선형 거동이 발생되는 전단거동 특성에 대한 실험적 연구로서 ASTM D4255 규정에 의한 2-Rail 전단시험 방법을 토대로 각각의 시편들을 제작, 실험결과를 분석하였다. 고려된 실험변수로는 함침 수지류의 종류와 섬유 체적비, 섬유배열 방향 및 온도 특성, 공장용 생산제품의 균질성 등을 고려하였다. 섬유배열 방향에 따른 특성조사의 경우 섬유 배열방향을 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 각각 시편을 제작하였으며, 온도에 따른 외부환경 변화에 의한 FRP재료의 전단거동을 조사하기 위하여 실험온도를 $25^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$로 각각 고려하여 시험을 수행하였다. 이 연구를 통하여 대부분의 복합재료 시편에서 비선형 전단거동이 확인되었으며 비닐에스테르수지를 사용하고, 높은 섬유체적비와 $45^{\circ}$의 섬유배열방향을 가진 시편에서 비선형 전단거동이 가장 두드러지게 나타나는 것으로 조사되었다. 온도변화에 따른 실험결과의 경우, 온도가 증가함에 따라 전단 내 비선형 거동의 감소가 나타났으며 공장용 제작제품의 경우 hand lay-up 제작시편에 비하여 비선형 전단거동이 비교적 동등하게 나타냈다. In the case of composite material, a variety of characteristics were expressed depending on the materials that were composed of. In this study, the materials showing non-linear shear behavior were investigated among FRP composite. Each specimen was designed and analyzed according to ASTM D4255 method: regulations on the 2-rail. The dependent variables included in this experiment were a variety of fiber, fiber volume ratio, fiber array direction, temperature, material homogeneity. For determination of characteristics based on the fiber array, fiber array direction of 0, 30, 45, and 60 degrees were selected for test specimen. Temperature of 25, 40, 60, and $80^{\circ}C$ were considered for investigation of FRP materials'shear behavior based on the external temperature. Nonlinear shear behavior was observed throughout the FRP composite material in this study. Also, using vinyl ester resins, high fiber volume ratio, and fiber array direction of 45 degree appeared to show the most prominent nonlinear shear behavior. As for the findings related to the temperature change, non-linear behavior was decreased as the external temperature increased. For factory manufactured product, non-linear behavior was relatively at parity in comparison to the behavior found in the hand lay-up FRP composite specimen.

개선복구계획 수립기준 및 효과측정 연구

정우영,정상만,최현규,이상문,Jung. Woo-Young,Jung. Sang-Man,Choi. Hyun-Kyu,Lee. Sang-Moon 한국방재학회 2009 한국방재학회논문집 Vol.9 No.2

우리나라는 매년 풍수해에 의한 피해가 증가하고 있으며, 대부분의 피해가 하천, 도로시설물을 중심으로 주로 일어나고 있다. 이들 피해에 따른 국가복구지원의 문제점은 매년 많은 금액의 피해 복구비가 투입되었음에도 불구하고, 개선복구 보다는 원상복구 위주의 복구비 지원으로 반복적 피해가 발생하고 있다는 사실이다. 이러한 재난의 비효율적 반복피해를 예방하기 위해서는 자연재난으로 인한 피해의 원인을 보다 정확히 진단하고 항구적인 방어대책의 마련을 위한 보다 구체적인 기준이 필요하다. 본 연구에서는 최근 국내에서 발생하고 있는 풍수해에 대한 전반적인 실태조사를 통하여 피해현상의 유형별 구분과 분석을 각각의 피해에 대한 복구방법이나 대책방법으로 각각 체계적으로 다르게 분류하고 보다 선진화된 예방적 복구 개념을 도입하기 위하여 피해 유형별로 새롭게 정리하였다. 이를 통하여 피해유형에 따른 피해분류 및 피해사례를 보다 체계적으로 수립, 계획할 수 있는 유형화 도감 및 평가방법을 국내외 수많은 기 선행 개선복구 사례를 토대로 분류, 개발하였다. Most damages of civil infrastructures under natural disasters are frequently occurred at surrounding areas of the river or the road. Every year, Recovery for these disaster damages are performed by the government. Recently, the government decide to change current recovery plan system because current recovery plan which doesn`t consider future disaster impacts at a site has been proved to be ineffective. Accordingly, new permanency recovery plan system is needed and its corresponding ideas are presented in this research considering more detailed disaster damage classifications and cause assessments. The proposed permanency recovery plan would also provide more systematic and diverse recovery response strategies including both two concepts, for example Preparedness considered by risk assessment and management, and Mitigation investigated by hazard impact analyses.

상용프로그램용 Subroutine 부착모델을 이용한 동결융해에 의한 FRP-콘크리트 부착-슬립 거동에 대한 해석적 평가

정우영,김남정,Jung. Woo Young,Kim. Nam Jung 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.1

본 연구는 FRP 휨 부착 보강공법을 적용한 콘크리트 구조물에 대하여 부착경계면의 동결융해에 의한 장기부착특성과 이들 부착에 따른 전체구조물의 거동을 조사하기 위한 해석적 연구로서 기존 연구에서 제안된 여러 가지 비선형 부착-슬립 거동특성을 바탕으로 수치해석용 비선형 부착-슬립 Subroutine을 제안하였다. 제안된 상용해석용 수치모델의 타당성 검증을 위하여 기존 검증된 역학적 모델식에서 산출된 값들과 그 결과를 비교하였으며 이를 통하여 실제 부착구조물에 휨 보강부착 시 전체구조물의 구조해석 및 거동평가를 수행하였다. 본 연구의 해석결과에서 제시된 동결융해에 따른 부착경계면의 거동의 경우 부착면의 부착력 저하로 인하여 최대부착응력과 FRP 표면응력이 점차적으로 감소함을 알 수 있었고 이로 인한 허용부착하중 또한 감소하는 것으로 예측되었다. 이는 동결융해에 따른 보강효과 감소를 의미하는 것으로서 향후 보다 정확한 거동분석을 위한 실험적 연구와 병행하여 수행될 필요성이 있을 것으로 판단된다. This research presents an analytical evaluation of the long-term bonding behavior at the interface between concrete and FRP under freeze-thaw environments and overall structural performance in the RC structure reinforced by FRP. To predict overall structural performance of the structure, a nonlinear bond-slip subroutine is proposed and verified for its availability with comparison of the previous experimental results. Finally, analytical results indicate that the maximum stress of the interface and the surface stress on the FRP skin plate were reduced gradually under freeze-thaw environments. It is evidence that the bonding capacity at the interface between concrete and FRP may be decreased as the exposure for the freeze-thaw environments is increased. To make more accurate results, more advanced works for analytical subroutine are performed and experimental results will be compared and discussed in the future.

Fe-(Mo-Mn-P)-xSi계 합금의 성형밀도에 따른 소결거동

정우영,옥진욱,박동규,안인섭,Jung, Woo-Young,Ok, Jin-Uk,Park, Dong-Kyu,Ahn, In-Shup 한국분말야금학회 2017 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.24 No.5

The addition of a large amount of alloying elements reduces the compactibility and increases the compacting pressure, thereby shortening the life of the compacting die and increasing the process cost of commercial PM steel. In this study, the characteristic changes of Fe-Mo-P, Fe-Mn-P, and Fe-Mo-Mn-P alloys are investigated according to the Si contents to replace the expensive elements, such as Ni. All compacts with different Si contents are fabricated with the same green densities of 7.0 and $7.2g/cm^3$. The transverse rupture strength (TRS) and sintered density are measured using the specimens obtained through the sintering process. The sintered density tends to decrease, whereas the TRS increases as the Si content increases. The TRS of the sintered specimen compacted with $7.2g/cm^3$ is twice as high as that compacted with $7.0g/cm^3$.

Fe-P-(Mo,Mn)계 소결분말 합금에서 Si 첨가에 따른 기계적 특성 변화에 대한 연구

정우영,박동규,고병현,박진우,안인섭,Jung, Woo-Young,Park, Dong-Kyu,Ko, Byung-Hyun,Park, Jin-Woo,Ahn, In-Shup 한국분말야금학회 2016 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.23 No.5

A lean alloy is defined as a low alloy steel with a minimum amount of the alloying element that maintains the characteristics of the sintered alloy. It is well known that the addition of elements such as Cr, P, Si, or Mn improves the mechanical characteristics of the alloy, but decreases the sinterability. The mother alloy is used to avoid an oxidation reaction with the alloying elements of Cr, P, Si or Mn. The purpose of this study is to determine the change in the mechanical properties of Fe-P-Mo and Fe-P-Mn alloys as a result of the addition of Si. In this article, the Fe-P-Mo and Fe-P-Mn alloys to which Si is added are compacted at $7.0g/cm^3$ and then sintered in $H_2-N_2$ at $1120^{\circ}C$. The P around the macropores and large grains reduces due to the formation of $SiO_2$ as the Si content increases. This is caused by the increase in strength owing to reducing intergranular fracture by suppressing the reaction with oxygen.

수변 보 구조물의 내진 설계

정우영,김재상,Jung, WooYoung,Kim, JaeSang 한국복합신소재구조학회 2013 복합신소재학회논문집 Vol.4 No.4

총 계수 분석법과 평균 계수 분석법에 따른 신장 기능의 차이 분석

정우영,조시만,박승온,심동오,JUNG WOO-YOUNG,CHO SHEE-MAN,PARK SEUNG-YONG,SHIM DONG-OH 대한방사선사협회 2003 대한방사선사협회지 Vol.29 No.1

감마카메라를 이용하여 영상화할 수 있는 $^{99m}Tc-DMSA$ 신장 검사는 비침습적으로 신장의 기능과 형태를 동시에 평가할 수 있고, 신장 기능의 이상은 형태학적인 변화 보다 먼저 나타나기 때문에 다른 검사보다 $^{99m}Tc-DMSA$ 신장 검사를 이용하면 병변을 조기에 진단할 수 있는 장점이 있다. 신장의 상대적 기능 평가시에 깊이 보정, 총 계수 또는 평균 계수의 사용, BKG 보정, SPECT 검사의 Purpose : $^{99m}Tc-DMSA$ renal scan can be used in the evaluation of relative renal function and some anatomy. The relative renal function can be assess by measurement of $^{99m}Tc-DMSA$ uptake by the individual kidney. Renal counts

복합재료 트러스 교량시스템의 정적거동 및 파괴모드에 관한 해석적 연구

정우영,이형길,Jung, Woo-Young,Lee, Hyung-Kil 한국전산구조공학회 2007 한국전산구조공학회논문집 Vol.20 No.5

본 연구는 복합재료 교량시스템의 규준 정립을 위한 연구로서 실제 설계 시공되어진 복합재료 교량의 정밀해석수행과 이를 통한 복합재료 교량의 파괴거동 및 설계기준 등을 조사하는데 그 목적이 있다. 본 연구의 효율적인 연구를 위하여 실제 미국 NEW YORK주 내에 설계 시공되어있는 Noncomposite-FRP 복합재료 교량을 대상으로 해석적 연구를 수행하였으며 본 연구에서 사용된 해석적 모델을 토대로 실제 미국에서 기 수행되어진 교량 거동에 관한 해석 및 실험하중 평가와 그 결과를 비교하였다. 특히 국내 복합재료 교량의 해석적 설계기준 평가를 위하여 보다 실질적이고 정확한 파괴모드의 조사 및 분석이 요구되어지므로 본 연구에서는 이를 위하여 기존의 해석적 연구에서 가벼운 중량으로 인하여 무시되었던 자중의 영향과 각 적층 layer에 설계된 ply orientation을 고려하여 해석하였다. 그 결과 자중을 고려한 복합재료 패널들의 경우, 제작 결함에 따른 이음부 파괴가 없을 경우 교량 상부 구조 중 횡축 보에서의 국부 좌굴 파괴가 교량의 파괴를 지배할 것으로 본 연구결과에서 예측되었다. 이는 복합재료 교량 제작 시 복합재료 상판 패널과 보의 이음부가 Noncomposite로 제작되는 경우 실제 제작되어진 복합재료 상판의 고 강성에 의하여 재하 하중에 의한 하부 강재 거더 좌굴이 선행되는 것으로 판단된다. There is a concern with worldwide deterioration of highway bridges, particularly reinforced concrete. The advantages of fibre reinforced plastic(FRP) composites over conventional materials motivate their use in highway bridges for replacement of structures. Recently, an FRP deck has been installed on a state highway, located in New York State, as an experimental project. In this paper, a systematic approach for analysis of this FRP deck bridge is presented. Multi-step linear numerical analyses have been performed using the finite element method to study the structural behavior and the possible failure mechanism of the FRP deck-superstructure system. Deck's self-weight and ply orientations at the interface between steel girders and FRP deck are considered in this study. From this research, the results of the numerical analyses were corroborated with field test results. Analytical results reveal several potential failure mechanism for the FRP deck and truss bridge system. The results presented in this study may be used to propose engineering design guideline for new and replacement FRP bridge deck structure.