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김기재,이성진,장승엽,황성호 대한토목학회 2016 대한토목학회논문집 Vol.36 No.4
Most of the domestic railroad tracks are ballast track and repetitive maintenance is required in this track. Therefore, it is necessary to optimize maintenance process for maintenance cost reduction and more effective maintenance. For this, it is important to develop a reasonable settlement progressive model of ballast layer. However, the behavior of ballast is different to that of soils, since ballast is composed of large coarse gravel. Thus, in this study, we carried out numerical analysis by using the discrete element method (PFC 2D) for better understanding of ballast settlement and development of reasonable settlement progressive model. And, we evaluated the settlement of ballast according to particles shape, porosity and loading conditions 국내 대부분의 노선은 자갈도상궤도로 이루어져 있어, 지속적인 유지보수가 요구되고 있다. 따라서, 보다 효과적인 요지보수를 통해 비용 절감을 위해서는 예방보수를 통한 유지보수의 최적화가 필요하다. 여기에는 도상자갈층의 침하 진전모델의 확보가 필수적이다. 그러나, 자갈도상재료는 입자가 큰 조립재료로써 일반 지반재료와는 다른 거동을 보인다. 따라서, 본 연구에서는 자갈재료의 거동에 대한 이해와 침하진전모델의합리적인 개발을 위해 개별요소해석을 수행하였으며, 입자 형상, 공극률, 하중조합 및 빈도에 따른 침하거동을 비교 분석하였다.
열 특성 및 전기화학 특성이 향상된 리튬이차전지용 ZrO<sub>2</sub> 코팅 PVA (Polyvinyl Alcohol) 복합 부직포 분리막 개발
김기재,Kim, Ki Jae 한국전기화학회 2017 한국전기화학회지 Vol.20 No.3
본 연구에서는 리튬이차전지용 분리막으로 사용되고 있는 폴리올레핀 계열 분리막의 취약한 열 안정성을 극복하기 위해 부직포 기반의 세라믹 코팅 복합 분리막을 개발하였다. 개발된 복합 분리막은 지르코늄 다이옥사이드 ($ZrO_2$) 나노 입자와 PVDF-HFP (Polyvinylidine fluoride-hexafluoropropylene) 바인더로 구성된 세라믹 코팅층을 전기 방사로 제조된 폴리비닐알코올 (PVA) 지지체 양면에 코팅하여 제조하였다. 개발 복합 부직포 분리막의 통기도 및 전해액 함침성을 측정한 결과 상용 PE 분리막 대비 매우 낮은 Gurley값과 우수한 전해액 함침 특성을 나타냈으며 이로 인해 이온 전도성이 상용 PE 분리막 대비 크게 향상됨을 확인하였다. 또한 개발 복합 부직포 분리막의 전기화학적 특성 평가를 위해 코인셀을 제조하였고 고율 방전 실험을 수행한 결과 상용 PE 분리막 대비 고율방전 특성이 크게 향상됨이 관찰되었다. 마지막으로 개발 복합 부직포 분리막의 열적 안정성을 평가하기 위해 열 수축율 실험을 수행하였으며 그 결과 개발 복합 부직포 분리막의 열수축율이 상용 PE 분리막 대비 크게 개선되는 것을 관찰하였다. We develop a ceramic composite separator prepared by coating $ZrO_2$ nanoparticles with a poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) copolymer on a polyvinyl alcohol (PVA) mechanical support prepared by electrospinning technique to improve thermal properties. The gurley number of the ceramic composite separator shows much lower value than that of a PE separator even though it possesses the polymeric coating layer with ceramic nanoparticles. In addition, the proposed sample shows higher electrolyte uptake than PE separator, leading to enhancing the ionic conductivity of the proposed sample and, by extension, the rate discharge properties of lithium ion batteries. Thermal stability of the ceramic composite separator is dramatically improved without any degradation in electrochemical performance compared to the performance of conventional PE separators.
Nb-A286 초내열 합금에서 시효처리를 통한 고온 저주파 피로 특성 향상을 위한 연구
김기재,남수우 대한금속재료학회 2003 대한금속·재료학회지 Vol.41 No.1
The effects of growth of the Υ' and η phase on the LCF in Nb-A286 superalloy are investigated by fatigues test, transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). The change of precipitates morphology, amount of phase and control of size are also discussed. Under the continuous low cycle fatigue, fatigue life is increased with increasing Υ' size and amount of ηphase. In the investigation of a fracture surface after low cycle fatigue test, fracture mode is changed from intergranular fracture mode to transgranular fracture mode with increasing Υ' size and amount of η phase. It is changed from planar slip to bowing dislocation with increasing Υ' size. Slip induced cavitation by local stress concentration due to planar slip impinged on the grain boundary is retarded by a larger precipitation than that of unaged sample. Therefore, fatigue life is increased with Υ' size and amount of η phase. These results will by applied to the development of a new alloy for the improvement of fatigue life.