사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기 물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택 하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, SiO2-Al2O3-P2O5 (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반 응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개 의 온도범위에서 반응이 진행되며, 400℃의 경우에는 LiCl이, 약 700℃에서는 KCl이 주로 반응하는 것으 로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 SiO2, Al2O3, P2O5 로 이루 어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.

본 연구에서는 연약지반을 개량하기 위해 제한성을 가지고 있으나 연약지반 침하예측에 사용되고 있는 미소 변형률기법과 보다 연약지반의 실제 압밀거동에 부합하는 것으로 알려진 유한 변형률기법을 이용하여 배수재가 타설된 연약지반의 압밀거동에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석은 지반조건, 하중재하조건 등 조건별로 연약지반의 압밀거동에 대하여 수행하였으며 그 결과를 비교 분석하여 수치해석 기법에 따른 영향을 파악하고자 하였다.

In this paper, rapid solidified Mg-4.3Zn-0.7Y (at.%) alloy powders were prepared using an inert gas atomizer, followed by a severe plastic deformation technique of high pressure torsion (HPT) for consolidation of the powders. The gas atomized powders were almost spherical in shape, and grain size was as fine as less than due to rapid solidification. Plastic deformation responses during HPT were simulated using the finite element method, which shows in good agreement with the analytical solutions of a strain expression in torsion. Varying the HPT processing temperature from ambient to 473 K, the behavior of powder consolidation, matrix microstructural evolution and mechanical properties of the compacts was investigated. The gas atomized powders were deformed plastically as well as fully densified, resulting in effective grain size refinements and enhanced microhardness values.

In this study, consolidation behavior and hardness of commercially available molybdenum powder were investigated. In order to analyze compaction response of the powders, the elastoplastic constitutive equation based on the yield function by Shima and Oyane was applied to predict the compact density under uniaxial pressure from 100MPa to 700MPa. The compacts were sintered at for 20-60 min. The sintered density and grain size of molybdenum were increased with increasing the compacting pressure and processing temperature and time. The constitutive equation, proposed by Kwon and Kim, was applied to simulate the creep densification rate and grain growth of molybdenum powder compacts. The calculated results were compared with experimental data for the powders. The effects of the porosity and grain size on the hardness of the specimens were explained based on the modified plasticity theory of porous material and Hall-Petch type equation.

Using Spark Plasma Sintering process (SPS), consolidation behavior of gas atomized alloys were investigated via examining the microstructure and evaluating the mechanical properties. In the atomized ahoy powders, fine particles were homogeneously distributed in the matrix. The phase distribution was maintained even after SPS at 723 K, although particles were newly precipitated by consolidating at 748 K. The density of the consolidated bulk Mg-Zn-Y alloy was . The ultimate tensile strength (UTS) and elongation were varied with the consolidation temperature.

Using spark plasma sintering process (SPS), Ti-6Al-4V alloy powders were successfully consolidated without any contamination happened due to reaction between the alloy powders and graphite mold. Variation of microstructure and mechanical properties were investigated as a function of SPS temperature and time. Compared with hot isostatic pressing (HIP), the sintering time and temperature could be lowered to be 10 min. and , respectively. At the SPS condition, UTS and elongation were about 890 MPa and 24%, respectively. Considering the density of 98.5% and elongation of 24%, further improving the tensile strength would obtain by increasing the SPS pressure.

고온구조용 재료로 사용이 기대되는 Al3Hf금속간 화합물의 단점인 낮은 연성을 개선하기 위하여 SPEX mill을 이용한 기계적 합금화 과정에서의 Ll2상 생성거동과 이에 미치는 제3원소의 영향, 그리고 이들 금속간 화합물의 진공열간 압축성형 거동을 조사하였다. Al과 Hf 혼합분말을 기계적 합금화한 결과에 따르면 6시간 milling후에 L2Hf 금속간 화합물이 생성되었으며, 이때 결정립 크기가 7~8nm 정도인 nanocrystalline이 형성되었다. Cu를 첨가한 경우에는 10시간 milling 후에 2원계와 동일한 Ll2구조의 금속간 화합물이 생성되었으며, 격자상수는 Cu의 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 2원계 Al3Hf 금속간 화합물의 경우에 Ll2상에서 D023 상으로의 변태 시작온도는 380˚C 정도였으며, 변태 종료온도는 열처리시간에 따라 480˚C에서 550˚C 정도를 나타내었다. Cu 함량이 증가함에 따라 변태 시작온도는 상승하였으며 10at.%의 Cu 첨가는 변태 시작온도를 700˚C까지 상승시켰다. 2원계 Al-25at.%Hf 혼합분말의 VHP 성형시 750MPa, 400˚C, 3시간에서 약 89%의 비이론 밀도를 얻을 수 있었다. 같은 온도에서 Cu를 10at.% 첨가한 경우의 VHP 성형시 90%정도의 비이론 밀도를 보여 2원계 A13Hf보다 성형성이 약간 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 성형온도를 500˚C로 증가시킨 경우에는 Ll2상에서 D023상으로의 상변화나 결정립의 증가없이 약 92.5%의 비이론 밀도를 얻을 수 있었다.