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회주철에서의 폐 영구자석 스크랩을 활용한 희토류 원소 첨가 영향 연구
박승연,노정현,김효중,임경묵,Park, Seung-Yeon,Noh, Jung-Hyun,Kim, Hyo-jung,Lim, Kyoung-Mook 한국자원리싸이클링학회 2018 資源 리싸이클링 Vol.27 No.3
본 연구에서는 폐 영구자석 스크랩에 함유된 희토류원소(Rare Earth Element, R.E.)를 첨가하여 고강도 회주철의 제조 방법을 검토하였다. 폐 영구자석 스크랩에 함유되어있는 희토류원소가 회주철의 응고 시 복합유화물 및 A형 흑연 형성을 촉진하여 조직 및 기계적 특성 향상에 효과적으로 작용한 것으로 나타났다. 폐 영구자석 스크랩을 접종제로 활용하여 주조 시 인장강도는 306 MPa의 우수한 특성으로 나타났으며, 고가의 희토류원소를 사용하여 접종한 실험의 인장강도와 비슷한 수준의 특성이다. 연구결과를 토대로 고특성의 회주철 제조에 있어서 폐 영구자석 스크랩을 활용한 R.E. 첨가가 효과적인 접종방안임을 확인하였다.
최현범(Hyun Bum CHOI),박승연(Seung Youn PARK),최강훈(Kang Hun CHOI),이상헌(Sang Heun LEE) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.8
최근, 오토캠핑 등의 여가활동과 인터넷 쇼핑으로 인한 택배화물 수송물량의 증가로 현 상용차 확장모델에 대한 요구가 대두 되고 있다. 하지만, 대다수 상용차는 디젤기관을 동력원으로 하기에 강화된 정부의 환경정책으로 인한 자동차 배기가스 규제에 대응을 위한 연비개선 방안도출은 각 자동차 메이커에서 주요한 과제로 대두되고 있다. 특히, 자동차 총 중량의 30% 내외를 구성하는 차체 (BIW : Body In White)는 경량소재를 적용함으로 중량 감소를 통한 연비개선을 달성하고자 하는 연구는 지속적으로 수행되고 있다. 상용차체는 반복되는 중량물 상하차, 오토캠핑에 의한 취사장비 및 거주자 탑승 등으로 강도와 안전성 확보가 가능한 고장력 강 선정하여 두께 감소를 통하여 경량화를 구현하고 있다. 본 연구에서는 고장력 강을 적용한 상용차체의 후방부 (Rear Floor) 확장모델에 대한 동강성(Dynamic stiffness) 을 기존 상용차체와 해석을 수행하여 비교하여 동등이상 확보가 가능한 개선안을 도출하고자 한다. 먼저, 기존 상용차체와 개발 확장된 상용차체 Modal Test를 통한 1차 고유진동수 범위를 통한 강성비교를 수행하였다. 동강성 해석결과, 기존 상용차체의 1차 고유진동수는 20.3Hz, 개발 상용차체는 18.7Hz로 저하된 결과값으로 차체확장이 시작되는 지점부터 취약부로 도출되어 길이연장 및 소재두께 감소가 원인으로 판단된다. 개발 확장된 상용차체 개선으로 취약부에 적용을 위한 REINF-BRKT를 강성확보를 위해 굴곡 형상 및 중량 절감을 위하여 홀(Hole)을 반영 제작하였다. 개선1차 개발 상용차체 동강성 해석결과는 20.2Hz로 기존 상용차체와 동등한 결과값을 나타냈다. 또한, 동시성형기술로 제작된 SIDE MBR RR-RR를 개발 상용차체에 적용된 동강성 해석결과는 23.7Hz로 기존 상용차체 보다 높은 결과값이 나타나 본 연구에서 최종 목표로 한 동시성형 제품 적용에 대한 경량 및 동강성 증가 효과를 갖는 확장된 상용차체 모델을 확보 하였다. [그림 본문 참조]
S20C 리벳된 Al5052와 SPFC980Y 강철 resistance-element 점용접 접합부의 미세조직 발달 및 고강도-부식 저항 특성
백승엽(Seung-Yeop Baek),송종호(Jong-Ho Song),박승연(Seung-Youn Park),송일종(Il-Jong Song),이현철(Hyun-Chul Lee) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.2
이 연구는 electric resistance element spot welding 프로세스를 도입하여 알루미늄 합금-강철의 이종 접합부의 기계적 강도 및 내식성을 향상시키기 위해 수행되었다. SPFC980Y 강철과 Al5052-H32가 각각 모재로써 적용되었고, S20C 강철은 리벳 element로써 음각과 양각의 형상으로 구분되며, Al5052-H32에 전기 저항 스폿 용접을 위해 리벳팅 되어 6.5 kA의 전류와 250 kgf/cm²의 가압력으로 접합되었다. 그 결과, 음각된 S20C element는 스폿 용접공정 후 불안정한 너깃이 형성되는 반면, 양각된 S20C의 경우, 구조적으로 건전한 접합부로 건전한 내식성 및 탁월한 기계적 특성이 얻어졌다. FEM 시뮬레이션의 도입으로, 음각과 양각의 계면의 접합 특성이 수치적으로 밝혀졌으며, 시뮬레이션 결과는 미세조직 발달 양상을 수치적으로 뒷받침하였다. 이 연구는 element 스폿 용접된 H32-A5052 이종 접합부의 기계적 강도 및 부식 신뢰성에 대해 체계적으로 분석되었으며, 이 공정은 금속재료뿐만 아니라, 경량 비전도성 비철/비금속계 재료에도 적용 될 수 있기 때문에, 차세대 차체 경량화의 양산 기술로 확장 될 수 있다. This study examined the mechanical strength and corrosion resistance of a dissimilar joint with an aluminum alloy and steel by resistance element spot welding. SPFC980 steels and Al5052 alloys were applied as the base materials. S20C steels were assembled on Al5052 for the riveting element before the electric resistance welding process. The SPFC980-S20C riveted Al5052 was welded at a 6.5 kA current and 250 kgf/cm². As a result, the engraved S20C elements formed unstable nuggets after the spot welding processes. In contrast, in the embossed S20C elements, exceptional mechanical properties, such as robust corrosion resistance and fatigue resistance, were obtained by structurally sound joints. The correlation between the microstructure and mechanical properties were examined by microstructural investigations and FEM simulations. The corrosion reliability of element spot-welded SPFC980-Al5052 dissimilar joints was investigated systematically.
최강훈(Kanghun Choi),이상헌(SangHeon Lee),최현범(Hyun Bum Choi),박승연(Seung Youn Park) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.8
친환경 자동차의 개발 가속화로 에너지 효율 증대를 위한 방법으로 경량화가 기술적 화두가 되고 있다. 최근 글로벌 환경법규에 대한 연비규제 및 배기가스규제로 완성차 및 부품업계에서 경량화는 필수가 되고 있다. 내연기관의 성능이나 효율 향상만으로 강화된 환경기준을 만족하는 것은 기술적으로 매우 어려우며, 현재는 내연기관의 기술적 한계로 친환경 에너지를 동력원으로 하는 기술개발이 이루어 지고 있다. 하지만, 안전 및 배터리 등 신규 부품에 따른 중량의 증가로 차체경량화를 통한 효율성 증대기술이 빠르게 증가하고 있다. 특히 상용차의 차체 경량화는 장거리 운행을 주로 하는 상용차의 특성상 에너지 효율과 밀접한 관계가 있기 때문에 필수적으로 개발되어야 한다. 차체 경량화 기술은 소재 및 형상 최적화를 통한 기술개발이 지속적으로 진행되고 있으며, 생산성 및 원가 경쟁력을 위해 초고장력강판을 활용한 차체개발이 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 상용 차체의 롱바디 개발을 위해 리어플로어의 경량화 및 형상 최적화를 통한 차체부품개발을 진행하였다. 기본차체와의 등등이상 성능을 위해 초고장력강 확대 적용 및 구조 최적화를 통한 형상 설계를 통해 강성 구조의 상용 롱바디 차체를 개발 하였다. 차체 구조 강성평가는 정강성 및 동강성 해석을 통해 구조형상에 대한 검증을 완료하였고, 충돌성능에 대한 평가를 위해 Figure 1과 같이 유럽 ECE/R32 후방충돌 규격을 참고하여 후방충돌 모사를 통한 해석 조건을 입력하였으며, Figure 2와 같이 후방 충돌 해석을 진행하였으며, 후방충돌 해석 결과 에너지흡수율은 66%(32,200kJ → 21,200kJ) 충돌 후 구조적 결함은 없었다. 또한 충돌법규시험 R Point 기준 안전공간 확보 기준대비 변형공간을 확인한 결과 R Point 2,000mm, 최종변형 760.1mm로 확보 공간은 1,239.9mm로 구조적 강도도 만족하는 것을 확인 하였다. 향후 출동 시험 평가를 통한 상관성분석을 진행하여 신뢰성을 확보하고 평가방법 수립을 통한 충돌평가 기법을 정립하겠다. [그림 본문 참조]
인체 구강암 세포주에서 Docosahexaenoic acid에 의한 세포독성 기전
홍태화(Tae-hwa Hong),김훈(Hoon Kim),신소연(Soyeon Shin),Kaipeng Jing,정소연(Soyeon Jeong),임현(Hyun Lim),윤동혁(Donghyuk Yun),정기은(Ki-Eun Jeong),이명렬(Myung-Ryul Lee),박종일(Jong-Il Park),권기량(Gi-Ryang Kweon),박승길(Seung Kiel 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.5
오메가-3 지방산은 많은 암에서 세포독성을 나타낸다고 보고 되어 왔으나 구강암에 대한 연구는 전혀 없다. 이에 본 연구에서는 구강암세포에서 오메가-3 지방산 중 DHA의 세포독성 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA는 구강암 세포주 SCC-4 및 SCC-9의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으며, FACS 분석, TUNEL assay 및 PARP cleavage 등에 의해 자가사멸을 유도함이 확인 되었다. 또한 DHA는 LC-3II 단백증가, GFP-LC-3 dot 형성 및 autophagic flux assay 등에 의해 자가포식도 유도됨이 규명되었다. SCC-9 세포에서 AMPK의 인산화는 DHA 에 의해 증가 하였으나, p-AKT<sup>Thr308</sup>, p-AKT<sup>Ser473</sup> 및 mTOR단백양은 감소하였다. 이상의 결과로 DHA는 구강암세포에서 AMPK 활성증가 및 AKT 억제에 통한 mTOR 신호경로 차단에 따른 자가사멸 및 자가포식에 의해 세포독성을 나타낼 수 있음을 시사하며, 따라서 DHA는 구강암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다. In the United States, about 40,000 new cases of oral cancer are diagnosed each year and nearly 7,800 patients died from it in 2012. Omega-3 polyunsaturated fatty acids have been found to have anticancer effects in a variety of cancer cell lines and animal models, but their effect in oral cancer remains unclear. This study was designed to examine the effect of docosahexaenoic acid (DHA, a kind of omega- 3 fatty acid) on oral cancer cells and the molecular mechanism of its action. We found that exposure of squamous cell carcinoma-4 (SCC-4) and squamous cell carcinoma-9 (SCC-9) human oral cancer cells to DHA induced growth inhibition in a dose- and time-dependent manner. Meanwhile, in addition to the elevated levels of apoptotic markers, such as cleaved PARP, subG1 portion and TUNEL-positive nuclei, DHA led to autophagic vesicle formation and an increase in autophagic flux, indicating the involvement of both apoptosis and autophagy in the inhibitory effects of DHA on oral cancer cells. Further experiments revealed that the apoptosis and autophagy induced by DHA were linked to inhibition of mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling by AKT inhibition and AMP-activated protein kinase (AMPK) activation in SCC-9 cells. Together, our results suggest that DHA induces apoptosis- and autophagy-associated cell death through the AMPK/AKT/mTOR signaling pathway in oral cancer cells. Thus, utilization of omega-3 fatty acids may represent a promising therapeutic approach for chemoprevention and treatment of human oral cancer.