Ti0.5Al0.5N/CrN nano-multilayers, which are known to exhibit excellent wear resistances, were prepared using the unbalanced magnetron sputter for various periods of 2–7 nm. Ti0.5Al0.5N and CrN comprised a cubic structure in a single layer with different lattice parameters; however, Ti0.5Al0.5N/CrN exhibited a cubic structure with the same lattice parameters that formed the superlattice in the nano-multilayers. The Ti0.5Al0.5/CrN multilayer with a period of 5.0 nm exceeded the hardness of the Ti0.5Al0.5N/CrN single layer, attaining a value of 36 GPa. According to the low-angle X-ray diffraction, the Ti0.5Al0.5N/CrN multilayer maintained its as-coated structure up to 700oC and exhibited a hardness of 32 GPa. The thickness of the oxidation layer of the Ti0.5Al0.5N/CrN multilayered coating was less than 25% of that of the single layers. Thus, the Ti0.5Al0.5N/CrN multilayered coating was superior in terms of hardness and oxidation resistance as compared to its constituent single layers.

In the Ti(CN)-Co/Ni cermet, WC is an effective additive for increasing sinterability and mechanical properties such as toughness and hardness. In this work, WC, (WTi)C and (WTi)(CN) were used as the source of WC and their effects were investigated in the respect of microstructural evolution and mechanical properties. Regardless of the kinds of WC sources, the hard phase with dark core and bright rim structure was observed in the Ti(CN)-Co/Ni cermet under the incorporation of relatively small amount of WC. However, hard phases with bright core began to appear and their frequency increased with the increase of all kinds of WC source addition. The ratio of bright core to dark one in the (TiW)(CN)-Co/Ni cermet was greatest under the incorporation of (WTi)C compared at the same equivalent amount of WC. The mechanical properties were improved with the addition of WC irrespective of the kinds of sources, but the addition of (WTi)(CN) was less effective for the increase of fracture toughness.

The phase stability of tetragonal phase in Y-TZP was investigated in terms of the distribution of grain sizes and heat-treating atmosphere. Y-TZP with various grain sizes were prepared using duration time at 1600℃ as experimental parameter. Accumulated grain size distributions were built from the SEM micrographs and the amount of tetragonal phase were measured using XRD. Both results were compared to determine the critical grain size before and after heat-treatment in vacuum. The critical grain size drastically decreased compared with the small increase of average grain size due to the autocatalytic effect which critically affects the tetragonal to monoclinic phase transformation. After heat-treatment in reductive atmosphere critical grain size relatively increased due to the stabilization of tetragonal phase. The formation of oxygen vacancies during heat-treatment was ascribed to the increase of stability.

본 연구는 실제 구조진단 사례에 기초하여 재료와 형식 및 공용기간에 따라 교량의 응답, 충격계수, 고유진동수 및 각 특성의 해석값/계측값 비 등에 관한 기술통계를 분석하고 주재료에 따른 T-검정과 구조형식 및 공용기간에 따른 분산분석을 통해서 요인 부집단 수준 간동질성 검정 및 다중비교분석을 수행하였다. 본 연구 결과는 응답 분포의 중심값, 산포도, 대칭성 등 통계적 특성 및 비교분석 집단 간 동질성 식별을 위한 참조값을 제공하며, 이것은 내하력 평가 등 구조 진단과 설계에서 엔지니어들이 취득한 계산 또는 계측값의 타당성을 비교검토하고 데이터베이스를 활용하는 등의 공학적 판단을 하는데 실제적으로 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

This study analyzes descriptive statistics and tests homogeneity hypothesis, and applies a posteriori comparison procedures among treatment levels for the response characteristics such as static response ratios, impact factors, natural frequencies of bridges according to structural types and service periods. This study is expected to help understand the difference among response characteristics of groups and provides the practical information for safety assessment and structural design.

심각한 손상, 결함, 재료적인 열화현상 등이 발견되지 않은 교량들은 대부분 설계하중에 대한 안전성을 확보하고 있으나, 주기적으로 시행되는 안전진단에서 건전성이 충분히 입증된 경우조차 대부분 재하시험을 수행하고 있다. 재하시험 필요 여부에 대해서 관련 세부지침에서는 정성적인 기술에 머무르고, 일부 연구들이 응답보정계수 산정 등 내하력 평가에 대한 개선 방안들을 제시하고 있으나, 재하시험의 적정성에 대한 연구는 미미하다. 본 연구는 안전진단에서 재하시험의 관행적 수행에 대한 기존의 의문에 대해 검토하고, 기설 콘크리트 교량들의 상태평가와 내하율 산정 자료 등에 대한 통계 분석을 토대로 재하시험 수행 여부를 포함하는 합리적이고 정량적인 절차적 안전진단 대안을 제시하였다.

기 시행된 관련 보고서에 의하면 외관 상태에 대한 육안 점검은 구조적 안전성 평가를 위해 대단히 중요한 부분이다. 본 연구는 개별 손상유형의 분리 평가에 의한 콘크리트 바닥판에 대하여 개선된 상태평가 방법을 제안한다. 먼저, 한데 묶여서 다루어졌던 여러 유형의 손상들을 분리하고, 다음으로 현행 지침을 토대로 가중점수를 부여하였다. 그 밖의 전반적인 과정은 혼란을 피하기 위하여 가능한 한 그대로 유지하였다. 제안된 방법을 4개의 교량에 대해 기 수행된 진단프로젝트에 적용, 시험 결과는 본 방법이 실무에서 드러난 현행 지침의 논점을 보완할 수 있다는 점에서 합리성과 적용성을 보여준다. 상세 분할 및 가중평가에 근거한 합리적인 시스템 평가와 함께 과도 손상 부재의 특별 관리로 이원화함으로써 보수·보강에 대한 적정성과 경제성을 부여하고 안전성을 확보할 수 있다. 본 연구의 이원화된 평가방법은 가치공학의 적용 영역을 유지관리 단계로 확장한다.