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- 저자 : Sangkuk Woo(우상국) (검색결과 7 건)
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Fabrication of Silicon Nitride Ceramics by Gel-Casting and Microwave Gas Phase Reaction Sintering(Ⅱ)
Kang Bai(배강),Sangkuk Woo(우상국),Insub Han(한인섭),Doowon Seo(서두원) 한국세라믹학회 2011 한국세라믹학회지 Vol.48 No.5
Silicon nitride ceramics were prepared by microwave gas phase reaction sintering. By this method higher density specimens were obtained for short time and at low temperature, compared than ones by conventional pressureless sintering, even though sintering behaviors showed same trend, the relative density of sintered body inverse-exponentially increases with sintering temperature and/or holding time. And grain size of β-phase of the microwave sintered body is bigger than one of the conventional pressureless sintered one. Also they showed good bending strengths and thermal shock resistances.
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다양한 SiC 섬유를 적용한 실리콘 용융 침투 공정 SiC<sub>f</sub>/SiC 복합재료의 제조 및 특성 변화 연구
송종섭 ( Jong Seob Song ),김세영 ( Seyoung Kim ),백경호 ( Kyeong Ho Baik ),우상국 ( Sangkuk Woo ),김수현 ( Soo-hyun Kim ) 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.2
섬유강화 세라믹 복합재료 제조 방법 중 실리콘 용융 침투 공정법(Liquid Silicon Infiltration-LSI)은 낮은 제조단가 및 짧은 공정 시간 등의 장점을 가진다. 본 연구에서는 고온 내산 특성이 우수한 SiC 섬유를 LSI 공정에 적용하기 위해 결정화도와 산소함량이 다른 세 가지 SiC 섬유(Tyranno SA, LoxM, Tyranno S)를 이용하여 SiC<sub>f</sub>/SiC 복합재료를 제작하고 그 적용 가능성을 확인하였다. LSI 공정을 통해 제조된 SiC<sub>f</sub>/SiC 복합재료는 모두 2% 미만의 기공률로 치밀화 되었지만, 섬유의 결정화도와 산소함량에 따라 3점 굽힘강도는 큰 차이를 나타냈다. 이는 1450oC이상의 높은 LSI 공정 온도에 SiC 섬유가 노출 될 경우 비정질 SiOC상이 결정화되며 수축하는 현상과 섬유 내 잔존 산소-모재 내 탄소의 반응으로 인한 미세구조 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 이는 SEM, XRD 및 TEM 분석을 통해 섬유 종류별 공정온도에서의 특성 변화로 확인하였다. Liquid silicon infiltration, which is one of the methods of producing fiber reinforced ceramic composites, has several advantages such as low fabrication cost and good shape formability. In order to confirm LSI process feasibility of SiC fiber, SiC<sub>f</sub>/SiC composites were fabricated using three types of SiC fibers (Tyranno SA, LoxM, Tyranno S) which have different crystallinity and oxygen content. Composites that were fabricated with LSI process were well densified by less than 2% of porosity, but showed an obvious difference in 3-point bending strength according to crystallinity and oxygen content. When composites in LSI process was exposed to a high temperature, crystallization and micro structural changes were occurred in amorphous SiOC phase in SiC fiber. Fiber shrinkage also observed during LSI process that caused from reaction in fiber and between fiber and matrix. These were confirmed with changes of process temperature by SEM, XRD and TEM analysis.
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탄소섬유 강화 탄화규소 세라믹 복합소재 초음속 재생냉각 연소기 개발
김세영(Seyoung Kim),김수현(Soohyun Kim),한인섭(Insub Han),우상국(Sangkuk Woo),성영훈(Younghoon Seong) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
초음속 스크램제트 연소기는 약 2000K 이상의 고온과 빠른 유속을 가지는 연소 환경에 노출되며 현재 inconel 등의 고온 금속 소재를 적용하고 있다. 이러한 금속소재는 1000K 이상의 고온 환경에서 물성 저하 현상이 크게 나타나 장시간 및 재사용이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 차세대 고온 내열 소재로 주목 받는 섬유강화 세라믹 복합소재를 스크램제트 연소기에 적용하기 위한 연구를 수행 하였으며, 연소효율 향상을 위해 고온의 연료를 분사할 수 있는 재생냉각형 연소기 제조를 위한 기초 기술을 개발 하였다. Scramjet combustor materials are exposed at ultra high temperature over 2000K and severe erosion environment. Inconel alloys are usually applied for combustor material however its mechanical properties are decreased beyond temperature of 1000K so that is impossible for long term operation and reuse. In this study, fiber reinforced ceramic material was used as scramjet combustor material and its feasibility studied. To increase combustion efficiency, regenerative combustor system developed and channel fabrication in composite material also studied.
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탄소섬유강화 탄화규소 세라믹 복합소재 적용 재생냉각 스크램제트 연소기 개발
김세영(Seyoung Kim),김수현(Soohyun Kim),한인섭(Insub Han),성영훈(Younghoon Seong),방형준(Hyungjoon Bang),우상국(Sangkuk Woo) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.5
섬유강화 세라믹 복합소재를 적용한 스크램제트 엔진의 연소기 개발을 수행 하였다. CMC를 연소기에 적용하기 위해 실제 연소 환경 노출 시험을 수행 하였으며, 이에 따른 소재의 표면 열화를 분석하였다. 또한, CMC 재생냉각 유로에 연료를 주입하기 위한 피팅 부품의 조임 토크에 대한 시험을 수행하였으며, 이는 음향탐지와 표면 이미지 분석을 통해 조임에 따른 파손 여부 분석이 수행 되었다. 재생냉각을 위해 주입되는 연료의 압력은 약 40bar로 설정 되어 있으며, 이에 따른 CMC 유로의 설계 구조해석과 실제 내압 시험이 함게 수행 되었다. We have developed a combustor for a scramjet engine using a fiber-reinforced ceramic composite material. In order to apply CMC to a combustor, actual combustion environment exposure test was performed, and surface degradation of the material was analyzed. Also, a test for tightening torque of a fitting part for injecting fuel into a CMC regeneration cooling channel was conducted, and analysis of the damage according to tightening was performed through sound detection and surface image analysis. The pressure of the fuel injected for regeneration cooling is set to about 40 bar, and the design structure analysis of the CMC flow path and the actual pressure resistance test are performed together.
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세라믹 캔들 필터 지지체의 스트론튬 카보네이트 무기결합재 첨가 영향
한인섭(Han, Insub),서두원(Seo, Doowon),홍기석(Hong, Kiseog),김세영(Kim, Seyoung),유지행(Yu, Jihang),우상국(Woo, Sangkuk) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
세라믹 필터는 여러 종류의 분진제거 시스템에서 연소 배가스 정제를 위한 가장 적절한 소재로 알려져 있다. 현재까지 다양한 형태의 세라믹 필터가 개발되고 있는데, 캔들 타입(candle type), 튜브 타입(tubular type), 평판 타입(parallel flow type) 등이 그 예이다. 통상적으로 세라믹 캔들 필터는 가압유동층복합발전(PFBC, Pressurize Fluidized-Bed Combustion), 석탄가스화복합발전(IGCC, Integrated coal Gasification Combined Cycle), 석탄가스화연료전지복합발전(IGFC, Integrated coal Gasification Fuel cell Combined cycle)에서 고온 배가스 정제용으로 사용되고 있다. 일반적으로 IGCC나 CTL 합성가스 정제시스템의 경우에는 높은 고압(약 25기압)과 미세분진이 함유되어 있는 분위기에서 운전된다. 그러므로 이때 사용되는 초청정용 세라믹 집진필터는 고온, 고압 및 부식 환경에서 50 MPa 이상을 갖는 높은 강도와 내식성을 갖도록 개발되어야 하기 때문에 SiC(Silicon Carbide)가 가장 적절한 캔들 필터 소재로 적용되고 있다. 이에 따라 집진용 SiC 세라믹 캔들 필터를 개발하기 위해서는 고온에서 내산화성이 우수하고, 부피팽창에 의한 균열이 발생하지 않는 무기결합재의 선정 및 이를 통한 소재의 특성 최적화가 가장 중요한 부분이라 할 수 있다. 본 연구에서는 IGCC나 CTL 공정에 적용하기 위한 SiC 캔들 필터 소재 개발을 위해 래밍성형 공정으로 1m급의 탄화규소 캔들 필터 시작품을 제작하여 SiC 출발입자 크기와 무기계 결합재인 스트론튬 카보네이트의 첨가량 변화에 따른 필터 소재의 특성 평가를 수행하였다.
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서두원(Seo, Doowon),한인섭(Han, Insub),홍기석(Hong, Kiseog),김세영(Kim, Seyoung),유지행(Yu, Jihang),우상국(Woo, Sangkuk) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
세라믹 필터는 여러 종류의 분진제거 시스템에서 연소 배가스 정제를 위한 가장 적절한 소재로 알려져 있다. 현재까지 다양한 형태의 세라믹 필터가 개발되고 있는데, 캔들 타입(candle type), 튜브 타입(tubular type), 평판 타입(parallel flow type) 등이 그 예이다. 통상적으로 세라믹 캔들 필터는 가압유동층복합발전(PFBC, Pressurize Fluidized-Bed Combustion), 석탄가스화복합발전(IGCC, Integrated coal Gasification Combined Cycle), 석탄가스화연료전지복합발전(IGFC, Integrated coal Gasification Fuel cell Combined cycle)에서 고온 배가스 정제용으로 사용되고 있다. 일반적으로 IGCC나 CTL 합성가스 정제시스템의 경우에는 높은 고압(약 25기압)과 미세분진이 함유되어 있는 분위기에서 운전된다. 그러므로 이때 사용되는 초청정용 세라믹 집진필터는 고온, 고압 및 부식 환경에서 50 MPa 이상을 갖는 높은 강도와 내식성을 갖도록 개발되어야 하기 때문에 SiC(Silicon Carbide)가 가장 적절한 캔들 필터 소재로 적용되고 있다. 이에 따라 집진용 SiC 세라믹 캔들 필터를 개발하기 위해서는 고온에서 내산화성이 우수하고, 부피팽창에 의한 균열이 발생하지 않는 무기결합재의 선정 및 이를 통한 소재의 특성 최적화가 가장 중요한 부분이라 할 수 있다. 본 연구에서는 래밍성형 공정을 적용하여 1m급 탄화규소 세라믹 캔들 필터 시작품을 제조하였으며, 래밍성형 공정 이외에 정수압가압성형, 진공압출성형으로 제조되고 있는 세라믹 캔들 필터의 국내외 시장 및 그 전망을 분석하였다.
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