In this study, machine learning models are proposed to predict the Vickers hardness of AlSi10Mg alloys fabricated by laser powder bed fusion (LPBF). A total of 113 utilizable datasets were collected from the literature. The hyperparameters of the machine-learning models were adjusted to select an accurate predictive model. The random forest regression (RFR) model showed the best performance compared to support vector regression, artificial neural networks, and k-nearest neighbors. The variable importance and prediction mechanisms of the RFR were discussed by Shapley additive explanation (SHAP). Aging time had the greatest influence on the Vickers hardness, followed by solution time, solution temperature, layer thickness, scan speed, power, aging temperature, average particle size, and hatching distance. Detailed prediction mechanisms for RFR are analyzed using SHAP dependence plots.
Changes in the mechanical properties and microstructure of an IN 939 W alloy according to the sintering heating rate were evaluated. IN 939 W alloy samples were fabricated by spark plasma sintering. The phase fraction, number density, and mean radius of the IN 939W alloy were calculated using a thermodynamic calculation. A universal testing machine and micro-Vickers hardness tester were employed to confirm the mechanical properties of the IN 939W alloy. X-ray diffraction, optical microscopy, field-emission scanning electron microscopy, Cs-corrected-field emission transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectrometry were used to evaluate the microstructure of the alloy. The rapid sintering heating rate resulted in a slightly dispersed γ' phase and chromium oxide. It also suppressed the precipitation of the η phase. These helped to reinforce the mechanical properties.
A typical trade-off relationship exists between strength and elongation in face-centered cubic metals. Studies have recently been conducted to enhance strength without ductility reduction through surface-treatment-based ultrasonic nanocrystalline surface modification (UNSM), which creates a gradient microstructure in which grains become smaller from the inside to the surface. The transformation-induced plasticity effect in Fe-Mn alloys results in excellent strength and ductility due to their high work-hardening rate. This rate is achieved through strain-induced martensitic transformation when an alloy is plastically deformed. In this study, Fe-6%Mn powders with different sizes were prepared by high-energy ball milling and sintered through spark plasma sintering to produce Fe-6%Mn samples. A gradient microstructure was obtained by stacking the different-sized powders to achieve similar effects as those derived from UNSM. A compressive test was performed to investigate the mechanical properties, including the yielding behavior. The deformed microstructure was observed through electron backscatter diffraction to determine the effects of gradient plastic deformation.
An alternative fabrication method for carburizing steel using spark plasma sintering (SPS) is investigated. The sintered carburized sample, which exhibits surface modification effects such as carburizing, sintered Fe, and sintered Fe–0.8 wt.%C alloys, is fabricated using SPS. X-ray diffraction and micro Vickers tests are employed to confirm the phase and properties. Finite element analysis is performed to evaluate the change in hardness and analyze the carbon content and residual stress of the carburized sample. The change in the hardness of the carburized sample has the same tendency to predict hardness. The difference in hardness between the carburized sample and the predicted value is also discussed. The carburized sample exhibits a compressive residual stress at the surface. These results indicate that the carburized sample experiences a surface modification effect without carburization. Field emission scanning electron microscopy is employed to verify the change in phase. A novel fabrication method for altering the carburization is successfully proposed. We expect this fabrication method to solve the problems associated with carburization.
The effect of the process conditions of high-velocity oxygen fuel (HVOF) thermal spray coating on the porosity of the coating layer is investigated. HVOF coating layers are formed by depositing amorphous FeMoCrBC powder. Oxygen pressure varies from 126 to 146 psi and kerosene pressure from 110 to 130 psi. The Microstructural analysis confirms its porosity. Data analysis is performed using experimental data. The oxygen pressure-kerosene pressure ratio is found to be a key contributor to the porosity. An empirical model is proposed using linear regression analysis. The proposed model is then validated using additional test data. We confirm that the oxygen pressure-kerosene pressure ratio exponentially increases porosity. We present a porosity prediction model relationship for the oxygen pressure-kerosene pressure ratio.
In this study, a nanocrystalline FeNiCrMoMnSiC alloy was fabricated, and its austenite stability, microstructure, and mechanical properties were investigated. A sintered FeNiCrMoMnSiC alloy sample with nanosized crystal was obtained by high-energy ball milling and spark plasma sintering. The sintering behavior was investigated by measuring the displacement according to the temperature of the sintered body. Through microstructural analysis, it was confirmed that a compact sintered body with few pores was produced, and cementite was formed. The stability of the austenite phase in the sintered samples was evaluated by X-ray diffraction analysis and electron backscatter diffraction. Results revealed a measured value of 51.6% and that the alloy had seven times more austenite stability than AISI 4340 wrought steel. The hardness of the sintered alloy was 60.4 HRC, which was up to 2.4 times higher than that of wrought steel.
The effect of sintering conditions on the austenite stability and strain-induced martensitic transformation of nanocrystalline FeCrC alloy is investigated. Nanocrystalline FeCrC alloys are successfully fabricated by spark plasma sintering with an extremely short densification time to obtain the theoretical density value and prevent grain growth. The nanocrystallite size in the sintered alloys contributes to increased austenite stability. The phase fraction of the FeCrC sintered alloy before and after deformation according to the sintering holding time is measured using X-ray diffraction and electron backscatter diffraction analysis. During compressive deformation, the volume fraction of strain-induced martensite resulting from austenite decomposition is increased. The transformation kinetics of the strain-induced martensite is evaluated using an empirical equation considering the austenite stability factor. The hardness of the S0W and S10W samples increase to 62.4-67.5 and 58.9-63.4 HRC before and after deformation. The hardness results confirmed that the mechanical properties are improved owing to the effects of grain refinement and strain-induced martensitic transformation in the nanocrystalline FeCrC alloy.
We fabricate the non-equiatomic high-entropy alloy (NE-HEA) Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5 (at.%) using spark plasma sintering under various sintering conditions. Each elemental pure powder is milled by high-energy ball milling to prepare NE-HEA powder. The microstructure and mechanical properties of the sintered samples are investigated using various methods. We use the X-ray diffraction (XRD) method to investigate the microstructural characteristics. Quantitative phase analysis is performed by direct comparison of the XRD results. A tensile test is used to compare the mechanical properties of small samples. Next, electron backscatter diffraction analysis is performed to analyze the phase fraction, and the results are compared to those of XRD analysis. By combining different sintering durations and temperature conditions, we attempt to identify suitable spark plasma sintering conditions that yield mechanical properties comparable with previously reported values. The samples sintered at 900 and 1000oC with no holding time have a tensile strength of over 1000 MPa.
High-entropy alloys have excellent mechanical properties under extreme environments, rendering them promising candidates for next-generation structural materials. It is desirable to develop non-equiatomic high-entropy alloys that do not require many expensive or heavy elements, contrary to the requirements of typical high-entropy alloys. In this study, a non-equiatomic high-entropy alloy powder Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5 (at.%) is prepared by high energy ball milling and fabricated by spark plasma sintering. By combining different ball milling times and ball-topowder ratios, we attempt to find a proper mechanical alloying condition to achieve improved mechanical properties. The milled powder and sintered specimens are examined using X-ray diffraction to investigate the progress of mechanical alloying and microstructural changes. A miniature tensile specimen after sintering is used to investigate the mechanical properties. Furthermore, quantitative analysis of the microstructure is performed using electron backscatter diffraction.
In the present study, we investigated the austenite stability of a sintered Fe-based nanocrystalline alloy. The volume fraction of austenite was measured based on the X-ray diffraction data of sintered Fe-based nanocrystalline alloys, which were prepared by high-energy ball milling and spark plasma sintering. The sintered alloy samples showed a higher volume fraction of austenite at room temperature as compared to the equilibrium volume fraction of austenite obtained using thermodynamic calculations, which resulted from the nanosized crystalline structure of the sintered alloy. It was proved that the austenite stability of the sintered Fe-based alloy increased with a rise in the amount of austenite stabilizing elements such as Mn, Ni, and C; however, it increased more effectively with a decrease in the actual grain size. Furthermore, we proposed a new equation to predict the martensite starting temperature for sintered Fe-based alloys.
본 연구에서는 다소비 농산물인 사과, 복숭아, 딸기의 품종에 따른 수용성 비타민 B군 중 B1, B2 및 나이아신을 분석하여 함량 차이를 비교하고, 식품성분표의 기초자료로 활용하고자 하였다. 품종에 따른 사과의 비타민 B1 함량은 0.063-0.208 mg/100g, 비타민 B2 함량은 0.006-0.031 mg/100g의 범위의 값으로 검출되었으나, 나이아신은 검출되지 않았다. 품종에 따른 복숭아의 비타민 B1 함량은 0.014-0.276 mg/100g, 비타민 B2 함량은 0.019-0.042 mg/100g, 나이아신 함량은 0.298-1.096 mg/100g 범위의 값으로 검출되었다. 품종에 따른 딸기의 비타민 B1 함량은 0.112-0.394 mg/100g, 비타민 B2 함량은 0.001-0.027 mg/100g, 나이아신 함량은 0.388-0.809 mg/100g 범위의 값으로 검출되었다. 따라서 사과, 복숭아, 딸기 등의 과일의 영양성분 분석 데이터베이스 구축시 품종 요인을 고려할 필요가 있다고 판단된다. 이와 더불어 과일의 수확시기, 재배방법, 환경적인 요인에 따른 차이가 있을 것으로 판단되며 그에 따른 추가적인 연구가 필요하다.
생태위기에 대한 논의는 기독교 내의 다양한 진영 내에서 활발하게 이루어져 왔는데, 최근 로잔운동 내에서 더욱 적극적인 운동 형태로 표출되고 있다. 특히 케이프타운 대회는 창조세계를 돌보는 일이 복음의 문제임을 분명히 하였으며 생태문제에 온 교회가 적극적으로 대처할 것을 요청하였다. 그리고 2012년 자마이카에서 열린 “창조세계 돌보기와 복음에 대한 로잔국제협의회” (“The Lausanne Global Consultation on Creation Care and the Gospel”)는 “자마이카 행동요청”(“Jamaica Call to Action”)이라는 문서에서 생태위기를 우리 세대 내에 해결하고자 하는 구체적인 실천전략을 제시하였다. 로잔 창조세계 돌보기 네트워크(The Lasanne Creation Care Network, LCCN)은 세계복음주의연맹(World Evangelical Alliance, WEA)과 협력하여 ‘창조세계 돌보기와 복음’운동을 확산시키고자 노력하고 있다. 대륙별로 개최되는 국제모임들과 이 운동 내에서 제시되는 다양한 실천 사례들은 생태위기를 우리 세대 내에서 극복하고자 하는 운동이 전세계 교회들과 단체들 그리고 여러 나라들과 지역사회들로 전파, 확산되고 있음을 잘 보여준다.
로잔운동이 천명하는 신학교육의 목적은 세상 속에서 수행되는 하나님의 선교를 분별하고 동참하는 교회의 지도자들을 훈련시키고 배출하는 것이다. 이러한 입장을 오늘의 신학교육에 반영한다면, 그것 은 세계화가 급속도로 진전되고 다수 세계의 교회들이 급부상하는 상황 속에서 서구의 전통적인 신학교육 프로그램을 그대로 답습하는 것이 아니라, 보다 새로운 상황에서 성경의 진리를 새롭게 이해하고 적용하는 자신학화의 노력과 새로운 상황에 적절한 상황화된 복음을 전파하는 일이 될 것이다. 그것은 또한 신학 커리큘럼을 작성함에 있어서 선교적 틀에 입각하여 선교적 차원이 모든 교과과정에 반영되도 록 하는 동시에 선교적 의도를 보다 직접적으로 드러내는 교과목들 (e.g., 전도학, 교회개척, 선교신학, 그리고 선교학의 최근 동향 등)을 추가해 나가는 것이다. 그러할 때 신학교육은 하나님의 백성들로 하여 금 하나님의 선교에 동참하도록 인도하고 훈련시키는 미셔널 지도자들 을 배출하는 본래의 역할을 제대로 감당하게 될 것이다.
Surface morphology and optical properties such as transmittance and haze effect of glass etched by physical and chemical etching processes were investigated. The physical etching process was carried out by pen type sandblasting process with 15~20 μm dia. of Al2O3 media; the chemical etching process was conducted using HF-based mixed etchant. Sandblasting was performed in terms of variables such as the distance of 8 cm between the gun nozzle and the glass substrate, the fixed air pressure of 0.5bar, and the constant speed control of the specimen stage. The chemical etching process was conducted with mixed etching solution prepared by combination of BHF (Buffered Hydrofluoric Acid), HCl, and distilled water. The morphology of the glass surface after sandblasting process displayed sharp collision vestiges with nonuniform shapes that could initiate fractures. The haze values of the sandblasted glass were quantitatively acceptable. However, based on visual observation, the desirable Anti-Glare effect was not achieved. On the other hand, irregularly shaped and sharp vestiges transformed into enlarged and smooth micro-spherical craters with the subsequent chemical etching process. The curvature of the spherical crater increased distinctly by 60 minutes and decreased gradually with increasing etching time. Further, the spherical craters with reduced curvature were uniformly distributed over the etched glass surface. The haze value increased sharply up to 55 % and the transmittance decreased by 90 % at 60 minutes of etching time. The ideal haze value range of 3~7 % and transmittance value range of above 90 % were achieved in the period of 240 to 720 minutes of etching time for the selected concentration of the chemical etchant.
한필 다문화가정 자녀들은 자신들을 한국인으로 강하게 동일시한 다. 강력한 동화정책의 영향으로 어머니의 출신문화에 대해서는 전연 무시한 채 자신이 한국인이라고 생각한다. 하지만 이런 단일민족적 사회화 과정은 많은 문제점을 내포하고 있다. 첫째, 그것은 자신들의 배경으로 작용하는 문화적 전승들을 충분히 반영하지 못한다. 한국인으 로만 동일시하는 것은 자신의 전체를 반영하지 못한 채 반쪽만 반영하는 것이다. 그런 동일시는 어머니에 대한 죄책감과 불충의 감정으로 이어 질 수 있다. 둘째, 한필 다문화가정 자녀들이 자신들을 한국인으로 동일시하지만, 한국사회는 그것을 그대로 수용하지 않고 왜곡적인 시선으로 바라본다는 점이다. 자칫 그들의 전 생애가 한국사회에서 주변인으로 영구적으로 고착된 채 전개될 위험이 크다.
연구자는 대안적으로 이중문화 정체성을 개발하고 수립할 것을 제시한다. 그것은 우선적으로 자신들의 내면세계를 정확히 반영하는 것이기에 건강한 정체성 수립으로 이어지게 된다. 그것은 정확한 자기 이해에 토대하고 있기 때문에 주변의 왜곡된 시선과 인식에도 흔들림 없이 자신의 삶을 펼쳐 나가는 바탕을 제공한다.
이런 이중문화정체성의 수립을 위해서는 그간에 억압되고 무시된 필리핀인 정체성과 필리핀 문화정체성을 적극적으로 개발하고 끄집어 낼 필요가 있다. 그런 목적을 갖고 연구자는 2013년부터 매년 1회씩 3회에 걸쳐서 모국방문 프로그램을 수행하였다. 이 프로그램을 통해서 한필 다문화가정 자녀들은 필리핀 문화를 직접 체험하면서 자신의 또 다른 문화적 뿌리에 대한 이해를 강화해 나갈 수 있었다. 뿐만 아니라 그들은 자신 속에 내재된 필리핀 문화에 대해서 새로운 자각의 기회도 가질 수 있었다. 3회의 캠프와 캠프를 전후한 사전, 사후 프로그 램은 자녀들에게 필리핀 사회와 문화에 대한 긍정적인 태도와 필리핀어 학습에 대한 강한 동기를 부여하였다. 체계적인 모국방문 프로그램은 한필 다문화가정 자녀들의 정체성을 현재의 단일문화적인 것에서 이중 문화적인 것으로 변화시키는 데 크게 기여하였다. 이런 프로그램은 향후 지속적으로 수행되어야 하며, 다른 국제결혼가정 자녀들을 대상으 로 확대될 필요가 있다. 그러할 때 국제결혼가정 자녀들이 보다 건강한 정체성을 갖고 성장하게 될 것이고, 글로벌화하는 국제환경 속에서 보다 유능한 인재들로 자라나게 될 것이다.
한필 다문화가정 자녀들은 가정 내에서 결혼이주여성인 어머니를 통해서 필리핀 문화에 접촉이 되지만 그것은 매우 제한된 영역에 국한된 다. 특히 동화를 추구하는 가정 분위기 속에서 어머니의 문화와 언어를 학습하기는 매우 힘든 상황이다. 아버지를 비롯한 부계 친척들은 그들 이 어머니 나라의 문화와 언어를 학습해야 할 필요성을 느끼지 못하고 있으며, 어머니의 빠른 동화만을 바라고 있는 형편이다. 하지만 한필 다문화가정 자녀들이 한국문화와 언어에만 익숙한 아이로 성장하는 것보다 한국과 필리핀 양쪽 문화와 언어 모두에 익숙한 아이로 성장하는 것이 건강한 자아 정체성 확립 및 자존감 향상은 물론 향후 글로벌 리더로 성장하는 데 유리하다는 점은 먼저 다문화 과정을 경험한 나라들 에서 이구동성으로 검증된 바이다. 문제는 한필 다문화가정 자녀들의 경우, 필리핀의 문화와 언어에 익숙해질 수 있는 기회가 매우 제한되어 있다는 것이다. 많은 경우 한국과 필리핀과의 비공식적인 교류를 통하여 형성된 이중문화 역량마 저 관심 부족과 지속적인 개발 여건이 주어지지 못함으로써 사장되고 있다. 이러한 점에 비추어 볼 때, 연구자는 필리핀 현지체험 학습을 통해서 다문화가정 자녀들을 어머니 나라의 문화와 언어에 노출시키고 친척을 중심으로 형성된 기존의 초국가적 사회 네트워크를 활용할 수 있도록 계기와 기회를 제공할 때 그들에게 주어진 이중문화 환경을 최대한 활용할 수 있다고 보았다. 연구자는 일차적으로 다문화가정 자녀들이 참여하는 현지체험학 습 프로그램을 계획하고 실행하였다. 그것은 기존에 비공식적으로 이루어지고 있는 초국가적 사회영역을 통한 교류 활동을 보다 공식화하 고 체계화한 것으로 그 목적은 다문화가정 자녀들로 하여금 어머니 나라의 문화와 언어에 익숙해질 수 있는 기회와 계기를 제공하는 것이 다. 프로그램을 통해서 다문화가정 자녀들은 어머니 나라 문화와 언어 학습에 새로운 동기를 갖게 되는 것을 볼 수 있었다. 그들은 현지체험학 습 프로그램을 끝마친 후에 사후 통합 프로그램에 적극적으로 참여하는 한편, 가정 내에서 어머니나 어머니 쪽 친척들과 대화할 때 따갈로그어 로 소통하고자 하였다. 또한 집에서 인터넷을 통해서 필리핀 드라마를 시청하는 모습도 보여주었다. 가장 두드러진 변화는 프로그램에 참여하 기 이전에는 자신의 정체성에 대해서 전적으로 한국 사람이라고 표명했 지만, 프로그램에 참여한 이후 ‘둘 다’라는 표현을 통해서 한국 사람이면 서 동시에 필리핀 사람도 된다는 점을 자각하게 되었다는 점이다. 또한 그들이 이처럼 변화하는 모습은 어머니를 비롯한 외가 쪽 친척들로 부터 매우 고무적으로 받아들여지고 있으며 그들에게 새로운 기대감을 갖게 해주고 있다. 프로그램과 그 이후의 통합 학습을 진행하면서 확인된 바는, 다문 화가정 자녀들은 한국의 문화와 언어에 익숙할뿐더러 필리핀의 언어와 문화에 익숙해지는 것이 장래 자신들의 진로를 개척하는 데 어떠한 유익을 갖는지 하는 것뿐만 아니라, 실제적으로 어머니와 외가 쪽 친척들과 친밀한 관계를 맺는 데에도 크게 도움이 된다는 것을 온 몸으로 체감하게 되었다는 점이다.
한국에 거주하는 필리핀 출신 결혼이주여성들은 자신들이 힘들게 일해서 송금한 돈이 필리핀 현지 가족의 생계를 안정시키는 동시에 보다 생산적이고 투자적인 목적으로 사용되기를 갈망한다. 이러한 점을 감안해서 결혼이주여성과 그녀들 주변에 형성된 이주자 공동체를 대상으로 금융, 투자, 사업교육과 훈련이 주어진다면, 그녀들의 송금과 투자가 보다 생산적이고 투자적인 목적으로 쓰이고 필리핀에 남겨진 가족들과 마을을 개발하는 데 크게 기여할 수 있다.
그리고 결혼이주여성들이 속한 이주자 공동체는 스스로 자체적인 초국가적 네트워크를 가동해서 필리핀 현지구호와 개발사역에 참여하고 있으며, 한국의 민간단체와 신앙단체들도 그러한 이주자 공동체를 교량으로 해외구호와 개발사역에 보다 효과적으로 참여할 수 있다. 개발은 현지주민이 주체가 되고 외부자원은 촉진자 역할을 할 때 최상의 과를 도출할 수 있다는 점에서 현지상황에 정통한 현지인들과 지속적으로 신뢰관계를 구축하면서 협력사업을 추진하는 것은 매우 바람직하다.
또한 필리핀 현지에 거주하는 한필 다문화가족 공동체는 한국에 거주하는 한필 다문화가족과 많은 관심사와 문제의식을 공유하기 때문에 양자가 서로 파트너십을 맺고 협력할 때 서로 큰 혜택을 입을 수 있다. 예를 들면, 자녀들을 위한 이중언어교실을 양국에서 실행하며—한국에서는 따갈로그어 교실, 필리핀에서는 한글교실—양쪽의 자녀들을 상호 교환하고 교류시키는 프로그램을 수행해 나간다면 그 자녀들은 이중언어가 가능하고 이중문화에 익숙한 글로벌 시대의 인재들로 성장할 수 있을 것이다. 이러한 젊은이들은 향후 더욱 많은 다문화가족들로 넘쳐나게 되는 다문화 사회에서 요청되는 이문화 역량과 리더십을 발휘할 수 있을 것이다.
크고 작은 단체들과 기관들이 다문화가족과 협력하여 구호와 개발사역에 동참할 때, 전 세계의 빈곤문제가 크게 완화될뿐더러 한층 더 다문화 사회로 변모하는 현실 속에서 구호와 개발 사업을 주도하는 다문화가족 출신의 전문사역자들 또한 보다 많이 양산될 것이다.