As environmental concerns escalate, the increase in recycling of aluminum scrap is notable within the aluminum alloy production sector. Precise control of essential components such as Al, Cu, and Si is crucial in aluminum alloy production. However, recycled metal products comprise various metal components, leading to inherent uncertainty in component concentrations. Thus, meticulous determination of input quantities of recycled metal products is necessary to adjust the composition ratio of components. This study proposes a stable input determination heuristic algorithm considering the uncertainty arising from utilizing recycled metal products. The objective is to minimize total costs while satisfying the desired component ratio in aluminum manufacturing processes. The proposed algorithm is designed to handle increased complexity due to introduced uncertainty. Validation of the proposed heuristic algorithm's effectiveness is conducted by comparing its performance with an algorithm mimicking the input determination method used in the field. The proposed heuristic algorithm demonstrates superior results compared to the field-mimicking algorithm and is anticipated to serve as a useful tool for decision-making in realistic scenarios.

A powder mixture of 70 wt% Al2O3 and 30 wt% hydroxyapatite (HA) is sintered at 1300 ℃ or 1350 ℃ for 2 h at normal pressure. An MgF2-added composition to make HA into fluorapatite (FA) is also prepared for comparison. The samples without MgF2 show α & β-tricalcium phosphates (TCPs) and Al2O3 phases with no HA at either of the sintering temperatures. In the case of 1,350 ℃, a CaAl4O7 phase is also found. Densification values are 69 and 78 %, and strengths are 156 and 104MPa for 1,300 and 1,350 ℃, respectively. Because the decomposition of HA produces a H2O vapor, fewer large pores of 5-6 μm form at 1,300 ℃. The MgF2-added samples show FA and Al2O3 phases with no TCP. Densification values are 79 and 87%, and strengths are 104 and 143 MPa for 1,300 and 1,350 ℃, respectively. No large pores are observed, and the grain size of FA (1-2 μm) is bigger than that of TCP (0.7 μm ≥) in the samples without MgF2. The resulting TCP/Al2O3 and FA/Al2O3 composites fabricated in situ exhibit strengths 6-10 times higher than monolithic TCP and HA.

PURPOSES: The object of this study is to select appropriate inorganic materials, and find the best mixing formula to secure fast curing time and enough initial strength, and then to evaluate the durability of the asphalt mixtures according to the degree of addition of the compound manufactured by the determined blending ratio. METHODS : The breaking time and reactivity between seven kinds of inorganic minerals, and the selected recycled aggregate and emulsified asphalt were compared to determine the best initial curing strength for the mixtures. Then, three inorganic materials were chosen as the materials that provide good breaking time and reactivity, and the best mixing formula for the three materials was determined. The chemical composition of the compound manufactured using the mixing formula was analyzed by energy dispersive x-ray system method. Finally, indirect tensile strength (ITS) test was performed (for two days) at room temperature to determine the proper amount of additives that will provide the best initial strength. RESULTS: From the results of the reactivity test, the best mixing formula (A:C:G = 60:30:10) for the three selected inorganic materials with short braking time and high reactivity was determined. The four types of cold reclaimed asphalt mixtures for ITS testing were manufactured by adding the inorganic material compounds at 0%, 3%, 5%, and 7%, and the ITS values were measured after two curing days. The ITS values at 5% and 7% were 0.308 MPa and 0.415 MPa, respectively. The results of quality control tests (Marshall stability, porosity, flow value, etc.) at 5% and 7% satisfied the specification criterion for the cold recycled asphalt mixtures. CONCLUSIONS : The selected inorganic materials (A, C, and G) and the best mixing formula (A:C:G = 60:30:10) accelerated the reaction with emulsified asphalt and shortened the curing time. Depending on the inorganic material used, the breaking time and reactivity can be directly related or unrelated. This is because of the chemical compositions of recycled aggregates, infiltrated foreign matter, and chemical reactions between the inorganic materials and other materials. Therefore, it is important to select the proper materials and the best mixing formula when evaluating the characteristics of the practically used materials such as recycled aggregates, inorganic materials, and emulsified asphalt.

The MLCC electronic materials are used to make many industrial parts, for instance, such as smart phone, radio, LCD TV and so on. The screen ways and the rotor ways are known as methods that form electrode in MLCC. In these days, rotor ways have been frequently utilized because of its stability of quality. In this study, mixing characteristics for the inside of barrel of planetary mixer driver were investigated by numerical analysis using k-ε model of unsteady state, including effects for rotation and revolution. As the results, it showed that the flow of radius direction was mixed with regular pattern depending on time, however, the flow of longitudinal direction was mixed with same pattern regardless of time.

Cu-30 vol% SiC composites with relatively densified microstructure and a sound interface between the Cu and SiC phases were obtained by pressureless sintering of PCS-coated SiC and Cu powders. The coated SiC powders were prepared by thermal curing and pyrolysis of PCS. Thermal curing at 200 oC was performed to fabricate infusible materials prior to pyrolysis. The cured powders were heated treated up to 1600 oC for the pyrolysis process and for the formation of SiC crystals on the surface of the SiC powders. XRD analysis revealed that the main peaks corresponded to the α-SiC phase; peaks for β-SiC were newly appeared. The formation of β-SiC is explained by the transformation of thermally-cured PCS on the surface of the initial α-SiC powders. Using powder mixtures of coated SiC powder, hydrogen-reduced Cu-nitrate, and elemental Cu powders, Cu-SiC composites were fabricated by pressureless sintering at 1000 oC. Microstructural observation for the sintered composites showed that the powder mixture of PCS-coated SiC and Cu exhibited a relatively dense and homogeneous microstructure. Conversely, large pores and separated interfaces between Cu and SiC were observed in the sintered composite using uncoated SiC powders. These results suggest that Cu-SiC composites with sound microstructure can be prepared using a PCS coated SiC powder mixture.

Fe-30 wt% TiC composite powders are fabricated by in situ reaction synthesis after planetary ball millingof (Fe, TiH2, Carbon) powder mixture. Two sintering methods of a pressureless sintering and a spark-plasma sinteringare tested to densify the Fe-30 wt% TiC composite powder compacts. Pressureless sintering is performed at 1100, 1200and 1300oC for 1-3 hours in a tube furnace under flowing argon gas atmosphere. Spark-plasma sintering is carried outunder the following condition: sintering temperature of 1050oC, soaking time of 10 min, sintering pressure of 50 MPa,heating rate of 50oC/min, and in a vacuum of 0.1 Pa. The curves of shrinkage and its derivative (shrinkage rate) areobtained from the data stored automatically during sintering process. The densification behaviors are investigated fromthe observation of fracture surface and cross-section of the sintered compacts. The pressureless-sintered powder com-pacts are not densified even after sintering at 1300oC for 3 h, which shows a relative denstiy of 66.9%. Spark-plasmasintering at 1050oC for 10 min exhibits nearly full densification of 99.6% relative density under the sintering pressure of50 MPa.

1990년 중반부터 차량의 증가와 아스팔트 포장 품질의 한계로 인하여 아스팔트 포장은 심각한 파손이 발생하여 사회적인 문제로 부각되기 시작하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 실무적으로 도입된 간 단한 처지 방안이 개질아스팔트의 도입이었다. 여러 종류의 개질아스팔트가 도입되어 아스팔트 포장 파손 을 해결하기 위하여 노력하였으나 현재까지도 만족할 만한 해결책을 찾지 못하고 있는 실정이다. 본 연구 는 포장 파손의 해결책을 찾기 위한 연구로서 폐타이어 칩과 천연무기재료를 일정한 비율로 맞추어 각각 총 바인더양의 12%와 10%로 혼합하여 아스팔트 포장의 주요 파손으로 지적되고 있는 소성변형 및 간접인 장강도의 향상 가능성에 대하여 실내에서 시험을 실시하였다. 시험에 사용한 아스팔트는 PG 64-22 등급 의 바인더이며, 입도는 WC-2를 사용하였다. 성능비교를 위하여 마샬안정도, 간접인장강도, 동결융해를 이용한 수분민감도, 동적안정도를 측정하였으며, 이를 일반아스팔트 공시체 및 SBS개질아스팔트 공시체 와 비교를 실시하였다. 시험결과, 총 12%를 첨가한 아스팔트 공시체의 평균 마샬안정도는 19,619N, 10%를 첨가한 아스팔트 공 시체의 평균마샬안정도는 17,725N가 측정되었고, 9,022N의 평균 마샬안정도가 나온 일반아스팔트 공시체 에 비하여 각각 117%, 96% 더 높게 측정되었다. 이는 KS규격 기준(7,500N)을 만족하지만 23,580N의 평 균마샬안정도가 나온 SBS 개질 아스팔트 공시체 기준 각각 83% , 75%의 성능이 발현되어 추후 연구가 더 필요하다. 간접인장강도의 경우, 총 12%를 첨가한 아스팔트 공시체와 10%를 첨가한 아스팔트 공시체의 평 균간접인장강도 모두 1.5MPa가 측정되었고, 일반아스팔트 공시체는 0.8Mpa, SBS 개질아스팔트 공시체 는 1.7MPa가 측정되었다. 수분민감도 역시, 총 12%를 첨가한 아스팔트 공시체와 10%를 첨가한 아스팔트 공시체의 평균인장강도비 모두 0.8이 나왔으며, 일반아스팔트 공시체 및 SBS 개질아스팔트 공시체는 각각 0.6과 0.7의 평균인장강도비가 측정되었다. 동적안정도의 경우 일반 아스팔트는 4,200회/mm, 12%를 첨 가한 아스팔트 공시체는 8,400회/mm, 10%를 첨가한 아스팔트 공시체는 5,040회/mm, SBS 개질아스팔트 공시체는 6,890회/mm가 측정되었다.

최근 흙포장은 친환경 재료로 알려지기 시작하면서 시공이 점차 늘어나고 있는 추세이다. 그러나 기존 흙 포장은 자연상태의 흙에 시멘트와 경화제를 혼합하여 포설되고 있으며, 강도 발현은 시멘트의 첨가량(일반 적으로 15~20wt%)에 의존하고 있다. 시멘트는 소성과정에서 1400℃이상의 막대한 에너지가 소비되며, 온 실가스의 주요인인 이산화탄소를 다량으로 배출하고 있으며, 이는 전세계 온실가스의 7%에 달한다. 따라서 국내외 콘크리트 제조업체들은 시멘트 제조시 발생되는 이산화탄소의 감축을 위한 기술개발을 위해 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 기존 흙포장 재료에서 시멘트를 대체하기 위하여 산업부산물(고로슬래그 미분말, 플라이애쉬)을 이용한 무시멘트 무기계 습식 흙포장 재료의 배합비에 따른 강도실험을 수행하였다.

PURPOSES : It is to evaluate lightweight soil as a subgrade material based on mechanical tests and calculation of pavement performance. METHODS : In this research, various contents of cement and air foam are used to make lightweight soil using wasted dredged soil. Uniaxial compressive strength test is conducted to evaluate strength of 7 and 28 day cured specimens. Secant modulus was calculated based on the stress and strain relationship of uniaxial compressive strength test. Resilient modulus test was measured using by repeated triaxial compression test. The measured resilient modulus was used in layered elastic program to predict fatigue and rutting life at a given pavement structure. RESULTS : Uniaxial compressive strength increases as cement content increases but decrease as air foam content increases. Resilient modulus also increases as cement content increases and decrease as air foam content decrease. CONCLUSIONS : It is concluded that dredge clay soil can be used as subgrade layer material using by lightweight treated soil method.

최근 융설포장용 화학용 제설제가 콘크리트 포장 및 구조물에 좋지 않은 영향을 미치고 있으며, 환경적으로 좋지 못하여 친환경 융설제 개발 및 융설에 효율에 높은 아스팔트 포장 개발에 노력을 기울이고 있 다. 일반적으로 융설용 아스팔트 포장은 지열이나 태양열을 이용하여 물을 뜨겁게 한 다음 눈을 제거하는 방식으로 이를 효율적으로 수행하기 위해서는 열전달율이 좋은 포장이 효율적이다. 본 연구에서는 융설용 아스팔트 혼합물 재료개발을 위하여 그라파이트를 습식과 건식 두방법을 이용하여 아스팔트 혼합물에 첨가하였다. 습식에 사용하는 아스팔트의 소성변형과 피로균열 저항성을 평가하기 위하여 Dynamic Shear Rheometer와 Bending Beam Rheometer를 이용하여 아스팔트 시험을 하였다. 습식과 건식으로 아스팔트 혼합물 시료를 만들어 아스팔트 혼합물의 전도율을 측정하였으며, 인장강도를 측정하였다. 1차원 열전달 이론에 근거하여 아스팔트 혼합물의 융설을 모사하였다. 전도율 측정결과 그라파이트 함량이 증가할수록 전도율은 증가하였으며, 습식이 더 전도율 상승효과가 좋은 것으로 나타났다.

아스팔트 혼합물의 수분손상은 물의 침투로 인해 아스팔트 피막과 골재 사이의 부착력이 손실되면서 발생하는 현상으로서, 이는 아스팔트 포장의 주요 파손형태 중 하나인 포트흘의 주요원인으로 알려져 있다. 이에 본 연구는 반복적인 수침에 의한 수분손상이 일반 아스팔트 혼합물의 재료물성에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 이를 위해 기존의 수분손상 시험법인 수정 라트만 시험의 수분 동결-응해 방법을 반복적으로 적용한 일반 아스팔트 혼합물을 대상으로 간접인장시험에 의한 상온물성의 변화특성을 평가하였다. 이를 통해 일반 아스팔트 혼합물의 상온물성은 수침횟수의 증가에 따라 초기에는 급격하게 감소하다가 이후 완만한 감소추세를 나타내었으며, 초기 수분손상에서 물성값의 약 50% 이상이 손실되는 것으로 관측되었다. 또한 파괴시점을 고려한 아스팔트 혼합물의 조기 수분손상 특성을 파악하는데, 25℃의 파괴 에너지와 크리프 변형 에너지를 이용한 재료물성의 손상비가 가장 높은 상관성을 나타내는 것으로 평가되었다.

Ordinary concrete uses aggregate sufficiently soaked with water, and is weighed, mixed with other materials and placed in accord with performances required in the construction field. Recently special concrete with high fluidity and durability is required but it is difficult to use top-quality concrete due to lack of high-quality aggregate, delayed transportation because of traffic jam, etc. In addition, sometimes the use of a remicon is inevitable just for small-sized concrete constructions or it is difficult for a remicon to reach remote construction places such as mountainous areas. To solve these problems, this study attempted to pack concrete materials. In other words, it is to instantize concrete. This study dried aggregate, a material of concrete, and compared the change of absorption phase of the aggregate in water and in paste in order to examine the effect of the dryness of aggregate on its absorption rate and, based on the absorption rate, decided water addition ratio necessary for the reduction of unit quantity caused by the use of dry aggregate in designing concrete mixture, and analyzed the properties of unhardened concrete according to water addition ratio in manufacturing concrete using aggregate in the state of absolute dryness and in the state of surface dryness.

탄소섬유강화 탄소복합재료를 구성하는 탄소매트릭스 프리커서로서 또는 함침제로서 사용되는 퍼퓨릴알콜의 열안전성과 탄소수율에 2000˚C에서 열처리한 흑연분말과 함침 후 경화시 승온속도가 미치는 영향을 열분석방법을 이용하여 조사하였다. 퍼퓨릴알콜에 30wt%의 흑연분말을 첨가하였을 때와 동시에 승온속도가 분당 35˚C일 때 퍼퓨릴알콜/흑연분말 혼합물은 가장 높은 열안정성을 보여주었으며, 흑연분말을 사용하지 않은 경우보다 1000˚C이상에서의 탄소수율이 10%이상 향상되었다. 이러한 결과는 탄소복합재료의 밀도화에 수반되는 탄화→함침→경화→재탄화 반복공정의 횟수를 줄이는데 다소 기여할 것으로 판단되었다.