In this study, Al-Si-Mg alloys are additively manufactured using a selective laser melting (SLM) process from AlSi10Mg powders prepared from a gas-atomization process. The processing parameters such as laser scan speed and laser power are investigated for 3D printing of Al-Si-Mg alloys. The laser scan speeds vary from 100 to 2000 mm/ s at the laser power of 180 and 270W, respectively, to achieve optimized densification of the Al-Si-Mg alloy. It is observed that the relative density of the Al-Si-Mg alloy reaches a peak value of 99% at 1600 mm/s for 180W and at 2000 mm/s for 270W. The surface morphologies of the both Al-Si-Mg alloy samples at these conditions show significantly reduced porosities compared to those of other samples. The increase in hardness of as-built Al-Si-Mg alloy with increasing scan speed and laser power is analyzed due to high relative density. Furthermore, it was found that cooling conditions after the heat-treatment for homogenization results in the change of dispersion status of Si phases in the Al-Si matrix but also affects tensile behaviors of Al-Si-Mg alloys. These results indicate that combination between SLM processing parameters and post-heat treatment should be considered a key factor to achieve optimized Al-Si alloy performance.

The microstructure, hardness, and wear behaviors of a High Velocity Oxygen Fuel(HVOF) sprayed WC-CoFe coating are comparatively investigated before and after laser heat treatments of the coating surface. During the spraying, the binder metal is melted and a small portion of WC is decomposed to W2C. A porous coating is formed by evolution of carbon oxide gases formed by the reaction of the free carbon and the sprayed oxygen gas. The laser heat treatment eliminates the porosity and provides a more densified microstructure. After laser heat treatment, the porosity in the coating layer decreases from 1.7% to 1.2 and the coating thickness decreases from 150 μm to 100 μm. The surface hardness increases from 1440 Hv to 1117 Hv. In the wear test, the friction coefficient of coating decreases from 0.45 to 0.32 and the wear resistance is improved by the laser heat treatment. The improvement is likely due to the formation of oxide tribofilms.

Selective laser melting (SLM), a type of additive manufacturing (AM) technology, leads a global manufacturing trend by enabling the design of geometrically complex products with topology optimization for optimized performance. Using this method, three-dimensional (3D) computer-aided design (CAD) data components can be built up directly in a layer-by-layer fashion using a high-energy laser beam for the selective melting and rapid solidification of thin layers of metallic powders. Although there are considerable expectations that this novel process will overcome many traditional manufacturing process limits, some issues still exist in applying the SLM process to diverse metallic materials, particularly regarding the formation of porosity. This is a major processing-induced phenomenon, and frequently observed in almost all SLM-processed metallic components. In this study, we investigate the mechanical anisotropy of SLM-produced 316L stainless steel based on microstructural factors and highly-oriented porosity. Tensile tests are performed to investigate the microstructure and porosity effects on mechanical anisotropy in terms of both strength and ductility.

목적: 레이저 각막교정술을 받은 후 자동굴절검사기기의 신뢰성에 대해 알아보고자 한다. 방법: LASEK 수술 최소 3개월 후 나안 시력이 1.0인 57명(114안, 32.0±26.91세) 대상자의 굴절상태를 자동굴절검사기(CANON Full Auto Ref-Keratometer RK-F1, Japan)과 검영기(Streak Retinoscope 18200, WelchAllyn, USA)을 이용하여 구면과 실린더굴절력을 측정하였고, 등가구면굴절력과 함께 비교하였다. 수술 전의 굴절상태를 자동굴절검사기기를 이용하여 측정한 결과에 따라 고도, 중도, 저도 근시로 나누어 다시 비교하여 수술 전 굴절상태에 따른 수술 후 자동굴절검사기의 신뢰성의 영향을 분석하였다. 두 타각적굴절방법을 Bland-Altman(Bland-Altman limits of agreement(LoA))을 이용하여 두 방법의 일치도를 확인하였다. 결과: 수술 후 자동굴절검사법과 검영법에 의한 구면, 실린더, 등가구면굴절력은 전체 비교에서는 모두 통계적으로 유의한 차이(p<0.01)를 보였으며, 수술 전의 굴절상태 분류로서 고도 근시의 실린더굴절력을 제외한 중도, 저도 근시의 모든 요소에서 유의한 차이(p<0.01)를 보였다. 전체적으로 자동굴절검사법에 의한 굴절력은 특히 구면과 등가구면굴절력에서 0.38D ~ 0.53D의 근시 경향으로 나타났다. 반면 검영법은 평균 약 0.30D의 원시 경향을 보였다. 두 굴절검사법의 비교에서는 평균은 –0.51±0.45D, LoA는 +0.36D ~ – 1.39D로 나타나 근시 경향이 강하였으며, 호환성이 있는 것으로 나타났다. 결론: 호환성 측면에서는 긍정적이지만, 레이저 각막교정수술 후의 근시 퇴행이 있는 수술자들의 자동굴절검사법은 근시 경향을 보이기 때문에 반드시 자각적굴절검사를 통해 안경처방을 해야 할 것으로 보인다.

슬로싱과 같은 액체의 동적 거동을 측정하고 제어하는 연구가 다양한 공학분야에서 활발히 진행중이다. 건축공학분야에서 도 건축물의 풍진동을 저감시키는 동조액체감쇠기의 연구에 액제 진동이 측정되고 있다. 본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV와 스캐닝 장비 중 갈바노미터스캐너를 이용하여 동조액체감쇠기 내의 액체 진동을 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 갈바노미터스캐너의 구동 원리에 따라 LDV의 단일 포인트로 다점측정이 가능한 시스템을 구성하였다. 동조 액체감쇠기의 4점 액체 진동을 측정하여 각 점의 시간 영역 데이터를 기존에 사용하던 비디오 센싱 데이터와 비교하였고 파형 분석을 통해 진행파와 정상파를 구별할 수 있음을 확인하였다. 또한 측정 딜레이가 있는 데이터를 상호 상관을 취하여 특이값 분해를 하고 이론 및 비디오 센싱 결과와 일치하는 고유진동수와 모드형상을 도출하였다.

Fluid motion within the internal combustion engine cylinder plays a major role in controlling the fuel/air mixing and combustion processes in spark-ignition engines, and the combustion processes in compressionignition engines. In-cylinder flow is quite unstable and varies from one cycle to another. Various methods of in-cylinder flow measurement and fuel/air mixing characterization have been developed during the past few decades. In particular, laser based flow diagnostic techniques have been utilized for this purpose. This study will focus on the quantification of spark-ignition engine in-cylinder flow using the laser based flow diagnostic techniques. The measurement methods, including high speed flow visualization and laser Doppler velocimetry (LDV), will be discussed.

An AVL research engine, type 520, is modified to adapt to the 3.5L four-valve SI engine. With these given engine configurations, a test rig is constructed which allows easy changing of the different pistons and engine heads with a motoring capacity up to 3500 rpm. Nearly complete optical access to the inside of the cylinder is obtained by installing a transparent quartz cylinder on an AVL single cylinder engine. To avoid lubrication and to minimize scratches in the quartz cylinder the piston rings are made of Rulon-LD. With this experimental engine, researches for the in-cylinder flow characteristics by changing the induction system have been carried out using the laser based flow diagnostic techniques. In accordance with the previous result, it is evident that larger sized particles would be required in order to observe the flow characteristics of interest. The flow visualization taken with microballoon particles shows significant improvement. This provide detailed information.

콘크리트 구조물 표면에 발생하는 균열은 사용자에게 심리적인 불안감을 제공하며, 장기간 열려있는 큰 폭의 균열은 구조 물의 사용성능 및 내구성에 영향을 준다. 국내에서는 건축물을 포함한 시설물의 노후화에 따른 안전관리를 위해 균열정도를 파악하는 조사가 인력에 의한 육안조사로 수행되고 있지만 인력의 고비용성과 객관성 미흡 등의 문제점이 대두되고 있다. 이를 해결하기 위해 영상분석을 통한 균열 추출 등 다양한 연구가 수행되고 있으나 균열인식 정확도 향상에 2차원 영상 분석만으로는 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 2차원 영상 분석의 한계를 극복하기 위하여 3차원 특성을 정확하게 파악할 수 있는 3차원 광삼각 스캐닝기법을 활용하여 콘크리트 구조물 표면의 균열정보를 획득하는 기법을 개발하였다. 본 하 드웨어의 개발과 더불어 균열 패턴분석을 위한 획득된 균열의 세분화와 균열의 특성분석 알고리즘을 개발하였으며, 이를 실제 콘크리트 빔의 균열 탐지 적용을 통해 검증하였다.

목적: 레이저굴절교정수술 후 다시 근시가 발생한 근시퇴행안에 역기하디자인하드(reverse geometry rigid gas permeable, RGP) 렌즈로 교정하고, 교정 전과 후 굴절검사 방법에 따른 검사값의 차이를 확인하 였다. 방법: 레이저굴절교정수술 후 양안 또는 단안에 근시퇴행이 발생한 46안(24명, 평균 32.04 ± 4.74세)을 대상으로 굴절이상을 RGP 렌즈로 교정하고 교정 전과 후에 각각 자동굴절검사, 검영법 그리고 자각적굴절 검사를 실시한 후 굴절이상도를 비교하였다. 결과: 레이저각막굴절수술 후 발생된 근시퇴행안에서 자동굴절검사, 검영법 및 자각식굴절검사로 측정한 등가구면굴절이상도는 -2.58 ± 1.23 D, -1.98 ± 1.14 D, -1.93 ± 1.08 D로 유의한 차이가 있었고 (p=0.013), RGP 렌즈 교정 1개월 후에는 각각 -0.98 ± 0.69 D, -0.26 ± 0.69 D, 및 -0.29 ± 0.64 D로 유의한 차이가 있었으며(p=0.000), 자동굴절검사기로 측정한 굴절이상도가 근시 쪽으로 높게 측정되었다. 레이저각막굴절수술 후 근시퇴행안에서 RGP 렌즈 교정 전과 후의 자동굴절검사값과 자각식굴절검사값의 차이는 구면굴절력, 원주굴절력 및 등가구면굴절력값에서 모두 중등도의 상관성을 보였으며, 근시도가 크면 근시도가 작은 경우보다 측정값 차이가 더 큰 것으로 나타났다(p<0.05). 결론: 자동굴절검사는 정상 안의 예비검사에는 유용하지만, 레이저굴절교정수술 후 근시가 유발된 근시 퇴행안과 RGP 렌즈 착용안의 굴절검사에는 자각식굴절검사가 더 유용하며, 자동굴절검사를 예비검사로 사용할 때에는 측정값에 차이가 있을 수 있다는 점을 고려해야 할 것으로 생각된다.

오늘날까지 적층 마이크로 외팔보의 고유진동수에 대하여 연구가 진행되었다. 마이크로 보는 실리콘 재질로 만들어 지지만, 그것의 상하 표면은 얇은 금 박막층(~30nm)이 증착되어 있다. 초음파 검사를 위해 초음파 테스트 플랫폼을 사용했으며, 시간영역 신호는 광학적으로 측정되었다. 고유진동수는 파형을 고속 Fourier 변환을 통해 정량화하였으며, 결과적으로 고전적인 보 이론과 일치하는 결과를 보여 주었다. 본 연구는 마이크로/나노스케일 재료와 마이크로 구조에 대한 동적평가기법 을 제공할 것으로 기대된다.

In this study, the coating of an Al-Cr layer on the surface of a Zircaloy-4 alloy was carried out through plasma pretreatment coating and a laser surface melting process. Two different conditions for laser treatment, severe or minimal surface melting of the Zr alloy substrate, were applied to form the final coating. When there was significant surface melting of the Zr alloy, the solidification microstructure of the newly formed coating layer was mainly composed of needle-shaped Al3Zr, Al(Cr) and Al7Cr phases. On the other hand, the solidification microstructure of the coating layer was mainly composed of Al(Cr) and Al7Cr phases when there was minimal surface melting of Zr base in the laser process. However, when the coating was maintained at 1100 oC for 2 hours, significant inter-diffusion occurred between the phases in the coating. As a result, the upper part of the coating layer was observed to mainly consist of Al3Zr and Al8Cr5 phases, regardless of the laser treatment conditions.

In this study we manufacture a Ni-Cr-B-Si +WC/12Co composite coating layer on a Cu base material using a laser cladding (LC) process, and investigate the microstructural and mechanical properties of the LC coating and Ni electroplating layers (reference material). The initial powder used for the LC coating layer is a powder feedstock with an average particle size of 125 μm. To identify the microstructural and mechanical properties, OM, SEM, XRD, room and high temperature hardness, and wear tests are implemented. Microstructural observation of the initial powder and LC coating layer confirm the layer is composed mainly of γ-Ni phases and WC and Cr23C6 carbides. The measured hardness of the LC coating and Ni electroplating layers are 653 and 154 Hv, respectively. The hardness measurement from room up to high temperatures of 700°C result in a hardness decrease as the temperature increases, but the hardness of the LC coating layer is higher for all temperature conditions. Room temperature wear results show that the wear loss of the LC coating layer is 1/12 of the wear level of the Ni electroplating layer. The measured bond strength is also greater in the LC coating than the Ni electroplating.

When taking X-ray, Some of them are not only absorbed as they pass through the body, but some are scattered and blurred. To prevent this problem, 'X-Ray Grid' was placed between the body and the film. Conventionally, in order to manufacture an X-ray grid, a lead sheet and an aluminum sheet were adhered with epoxy or the like, cut to a predetermined thickness, and formed in a line at a predetermined angle. New grids are actively being developed to solve this problem. In this study, Laser beam was irradiated on a photosensitive glass having high X-ray transmittance to form an oblique lattice type channel. When the photosensitive glass is exposed to Laser beam, Previous studies have shown that laser exposure to photosensitive glass reacts with UV-Laserto form high-precision microstructures. The photosensitive glass exposed by the laser is heat-treated at a high temperature to crystallize the exposed part. When the crystallized patterns are etched with a hydrofluoric acid liquid solution, a structure having a depth is completed. The completed structure is filled with metals with X-ray shielding properties. The angle of incidence can be processed up to 18, which is the angle of incidence of ordinary X-ray, The upper surface line width of theetched pattern is 20um or less and The depth of processing after etching was found to be more than 100um, which means 'the filler can be deposited sufficiently'.

In this study, STS316L powders prepared by gas atomization are used to manufacture bulk structures with dimensions of 10 × 10 × 10 mm3 using selective laser melting (SLM). The microstructures and hardness of the fabricated 316L stainless steel has been investigated with the laser beam overlap varied from 10% to 70%. The microstructures of the fabricated STS316L samples show a decrease in the balling and satellite of powders introducing defect in the bulk samples and the porosity caused by the gap between the molten metal pools disappearing as the overlap ratio increases, whereas a low overlap ratio results in significant balling and a large amount of isolated powders due to the increased gap between the melt pools. Furthermore, the highest value in Vickers hardness is obtained for the sample fabricated by 30% overlapped laser beams. These results show that the overlap ratio of laser beams in the SLM process should be considered as an important process parameter.

목적: 레이저굴절교정수술 후 다시 근시가 발생한 근시퇴행안에서 굴절검사 방법에 따라 굴절이상도 검사값의 차이를 확인하고자 하였다. 방법: 레이저굴절교정수술 후 양안 및 단안에 근시퇴행이 발생한 46안(24명, 평균 32.04±4.74세)을 대상으로 자동굴절검사(AR), 자각적굴절검사(SR) 그리고 검영법을 실시 하여, 구면(S) 및 원주(C) 굴절이상도 그리고 power vector 성분 M, J0, J45 을 비교하였다. 근시퇴행안에서 나타난 굴절이상을 Orthokeratology(OK) 렌즈로 교정한 후에도 동일한 방 법으로 검사하고 비교하였다. 검사결과는 SPSS version 20.0을 이용하여 일원배치분산분석 (oneway ANOVA)과 다중비교분석(Post-hoc multiple comparison)을 위해 본페로니보정 (Bonferroni correction)을 사용하여 분석하였으며, p 값이 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 판단하였다. 결과: 자동굴절검사, 검영법 및 자각적굴절검사로 측정한 근시퇴행안의 구면굴절이상도는 각각 -2.30±1.23 D, -1.82±1.12 D, -1.77±1.07 D로 유의한 차이가 있었고(P=0.047), power vector로 분석한 M값도 차이가 있었으며(P=0.013), 원주굴절이상도는 각각 – 0.56±0.40 D, -0.33±0.40 D, -0.33±0.40 D로 유의한 차이가 있었다(P.0.05). 근시퇴행 안을 OK 렌즈로 교정하고 자동굴절검사, 검영법 및 자각적굴절검사로 측정한 경우에도 구면굴절이상도는 -0.66±0.60 D, -0.12±0.55 D, -0.16±0.52 D로 유의한 차이가 있었고 (P<0.05), M값도 차이가 있었으며(P>0.05), 원주굴절이상도는 각각 -0.64±0.47 D, -0.28±0.46 D, -0.24±0.41 D로 차이가 있었고(P=0.045). J0, J45의 평균값은 검사방법에 따른 유의한 차이가 있었다(P=0.021, P=0.041). 결과, 자동굴절검사기로 측정한 굴절이상 도가 다른 검사법으로 측정한 굴절이상도보다 더 큰 값으로 측정되었고(P<0.05), 검영법과 자각식굴절검사값은 차이가 없었다(P>0.05). 결론: 레이저굴절교정수술 후 각막의 형상은 각막중심부가 편평하고 주변부가 볼록한 Oblate 형태로 변하므로 자동굴절검사로 측정한 구면굴절력과 원주굴절력이가 검영법이나 자각식굴절검사로 측정한 값보다 높게 측정되므로, 근시퇴행안의 굴절교정에 필요한 안경 또는 콘택트렌즈를 처방 시 자각식굴절검사가 더욱 중요하다고 생각된다

버섯재배에서 비닐의 활용도는 다양한데 특히 봉지재배에서 가장 많이 사용된다. 봉지재배의 단점은 용기의 형태유지가 어려워 자동화공정 개발이 힘들고 배양 시 환기를 위한 필터를 부착하거나 솜으로 입구를 처리하는데 필터 부착은 비용 부담이 크고, 솜으로 봉지 입구를 처리하는 공정은 노동력이 많이 소요되므로 농가 현실에서 일손부족으로 애로사항이 크다. 본 연구에서는 필터나 솜을 사용하지 않고 레이저 천공 으로 비닐에 미세 기공을 타공 함으로서 오염은 방지하며 환기를 원활히 시켜 배지를 저렴하게 생산할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 충분한 시험과정을 거쳐 적절한 미세기공의 크기를 선정한다면 봉지재배용 이외에 종균배양용으로도 활용이 가능할 것으로 기대한다.