아연도금강판은 일반 냉연강판에 비해 내식성과 내구섣이 우수하여 자동차, 토목, 건축, 가전산업 등 여러 분야에 널리 사용되고 있다. 그러나 저항용접 시 낮은 용점의 아연이 전극을 오염(Pick up)시켜 적정 용접전류가 높아지고 연속타점 시 저극의 오염으로 인해 날림(Splash)를 발생시켜 작업환경과 모재에 악영향을 주고있다. (중략)
자동차, 항공. 선박, 가전, 건축 및 방위 산업 등 현대 사회의 핵심 기간산업은 제품의 대부분을 금속 판재를 이용하여 제품을 생산한다 따라서 향상된 물성 특성을 갖춘 금속 판재를 이용함으로써 기존 제품의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다 이러한 관점에서, 현대 사회는 에너지 자원이 점차 고갈되어 가고 있고 소비자의 기호 수준이 향상되어 고성능의 제품을 요구하고 있으므로, 높은 에너지 효율성과 구조의 안정성 및 신뢰성을 동시에 만족시킬 수 있는 초경량 고강도 재료 개발이 활발히 진행되고 있다.(중략)
마찰대전을 이용한 정전분리는 서로 상이한 물질간의 마찰을 통해 서로 다른 극성으로 하전시켜 이를 전기장내에 통과시켜 분리하는 기술이며, 플라스틱과 같은 부도체입자들의 정전분리에 많이 사용된다. 본 연구에서는 연속식 드럼형 마찰대전장치를 개발하고 이를 폐건축 및 폐가전 플라스틱의분리에 적용시켰다 분리대상 플라스틱은 폐건축 자재의 경우 PE/PVC 혼합시료를 대상으로 하였으며, 폐가전의 경우 ABS/PS/PP의 혼합시료를 대상으로 하였다. 건축자재 혼합플라스틱 및 가전제품 혼합플라스틱 모두 드럼형 마찰대전장치를 이용할 경우 실험한 조건에서 무게기준으로 95%이상의 순도조건에서 95%이상의 회수율을 보였다.
점 용접부는 응력상태가 복잡하고, 피로균열은 판 두께, 너겟 직경, 용접 타점수, 부하 방식 등의 역학적인 인자와 재질, 화학성분, 표면 상태 등의 재료적인 인자, 그리고 용접전류, 가압력, 통전 시간등의 용접적인 인자의 영향을 동시에 받으며 3차원적으로 성장하므로 균열 성장 모드는 항상 혼합보드이고 균열이 박판 내면에서 발생. 성장하므로 검출이 곤란하여 균열 성장의 해석 및 예측이 어렵다/sup 1)/. 따라서 비접촉, 실시간, Whole-field, 레이저 파장 단위까지 측정이 가능하여 기존의 방법들의 문제점을 극복할 수 있고, 반도체와 같은 소형의 제품뿐만 아니라 기존에 측정하지 못했던 초고온, 대형 구조물의 변형도 정확하게 측정을 할 수 있는 ESPI법을 이용하여 일반가전 제품, 자동차 건축용에 많이 사용되고 있는 아연도금강판(SGCC)을 선택하여 단일 용접조건으로 점용접의 피치를 변화시켜 시험편을 제작하고 면외변위를 다각도로 측정하여 그 가능성을 검증하고자 한다.(중략)
초고층건축물이나 대형 사업장과 IT를 추구하는 수용가는 많은 가전기기 사용하여 선형, 비선형부하시의 고조파로인한 Capacitor의 과열 및 소손, 자료 손상, 대지전위 상승, 통신유도장해등을 일으켜 전력설비의 오동작과 과열로 화재의 원인이 될 수 있다. 이를 확인하기 위해 건축물의 7곳을 조사하여 비교한 결과 6곳에서는 적정하였으나 1곳은 고조파관리가 필요하였다. 전류 고조파는 No. 3, 6, 7은 매우 초과하여 정밀 진단이 필요하였으며 No. 2, 3, 5는 5고조파 전류를 고려하여야 한다. R상 전압고조파는 양호하였으나 전류고조파는 No. 1을 제외하고 No. 2, 3, 4, 5, 6, 7은 모두 기준을 초과하였다. 따라서 지그재그변압기나 엑티브필터를 설치하여 고조파 상승을 억제시킬 필요가 있고 설비불평형률, 역률등을 종합 조사하여 효율도 향상시킬 필요가 있다.
칼라도장강판은 금속 제품의 제품화 공정 중에 도장 공정을 생략함으로 경제적이며, 제조공정 중 발생할 수 있는 VOCs(Volatile Organic Compounds)의 배출 염려가 없어 건축 및 가전 산업에 다용되고 있다. 칼라도장강판은 용융아연도금강판(GI), 전기아연도금강판(EGI), 용융알루미늄아연합금도금강판 등이 기재로 적용되고 있으며, 최근 마그네슘 성분이 첨가되는 고내식 도금강판 개발과 함께 고내식 도금강판을 이용한 칼라도장강판의 개발 및 수요 발굴을 위한 연구가 활발하게 진행 중에 있다. 칼라강판의 구성은 일반적으로 도막 밀착성 확보를 위한 화성처리층, 기재와 도막간의 밀착성과 내식성 개선을 위한 하도층(primer layer), 가공성, 내오염성, 의장성 등의 기능성 부여를 위한 상도층(top layer)의 구조로 도장되어 있다. 도료는 가공성, 내오염성, 경도 등의 기능성이 우수한 폴리에스테르 수지계가 가장 폭넓게 사용되고 경화제로는 멜라민 화합물과 이소시아네이트 화합물이 널리 사용되고 있다. 칼라도장 강판은 1970년대 이후 본격적으로 보급되어 사용되기 시작하였으며, 화성처리층은 밀착성과 내식성이 우수한 크로메이트처리가 널리 사용되고, 하도층은 방청성이 우수한 크로메이트계 방청 안료를 함유시킨 도료가 일반적이다. 그러나, 전기전자 제품에 적용되는 칼라도장강판은 2006년에 RoHS 규제의 시행과 더불어 6가 크롬 사용 제한의 영향으로 크롬프리 화성처리가 일반화되어 적용되고 있으며, 그 동안 6가 크롬 제안이 유보적이었던 건축용 칼라도장강판 또한 크롬프리 화성처리층 및 크로메이트계 방청 안료의 하도층 적용을 회피하고 있는 추세이다. 이에 따라, 고내식 합금도금강판을 기재로 사용하고 기존의 화성처리층과 하도층에 크롬프리 수지를 적용하는 연구개발이 활발하게 진행 중에 있다. 본 연구에서는 마그네슘이 첨가된 고내식 합금도금강판으로 Al-Mg-S i강판과 용융 Zn-Al-Mg 합금도금강판에 기존의 상용화 공정에서 사용되는 크롬계 및 크로프리 화성처리 적용 칼라도장강판에 대한 내식성 등 칼라도장강판의 특성에 대해 발표한다.
최근 발수 특성은 자동차 표면, 건축 구조물, 가전제품 및 모바일 기기 등 여러 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 발수성의 표면은 연 잎이나 곤충의 날개, 도마뱀의 발바닥 등 자연계의 여러 곳에서 관찰 할 수 있다. 특히 연 잎의 표면에서 나타나는 초발수 특성이 마이크로와 나노 크기의 돌기 구조와 표피 왁스 성분에 기인한다는 것이 밝혀지면서 이를 응용한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 물리적인 표면처리로 마이크로와 나노 구조물을 형성하고 그 위에 표면에너지를 낮출 수 있는 물질을 증착하여, 발수 특성을 가지는 표면을 개발하였다. 알루미늄 표면에 마이크로 크기의 알루미나(Al2O3) 분말을 이용한 블라스트(blast) 공정으로 마이크로 구조를 형성하고, 선형 이온 소스(LIS)를 이용한 Ar 이온 빔 에칭으로 나노 구조를 형성하였다. FE-SEM 분석을 통해 수~수십 마이크로 구조 위에 나노 크기의 구조가 형성 된 것을 관찰하였다. 마이크로와 나노 구조가 형성된 알루미늄의 표면에너지를 낮추기 위해 trimethylsilane (TMS) 및 Ar을 이용한 플라즈마처리로 표면에 기능성 코팅막을 형성하였다. 그 결과 TMS처리 전에 비해 표면에너지가 99.75 mJ/m2에서 9.05 mJ/m2으로 급격히 낮아지고 접촉각이 $54^{\circ}$에서 $123^{\circ}$로 향상되었다.
소음진동은 최근 사회적 인식이 변함에 따라 환경관련 민원 중에서 가장 많은 건수의 민원이 발생되는 요소로서 제저업체, 건설업체등의 기업 뿐만 아니라 국토개발, 도시개발을 담당하는 정부 기관 등에서 각종 업무를 수행하는데 중요한 고려대상이 되고 있다. 소음진동이 충분히 저감되지 않은 가전제품은 소비자들에게 외면당하고 민원이 발생된 건설 공사현장에서의 피해 보상금은 기업이 원가부담으로 작용되며 그 사업주체가 정부일 경우는 행정업무 처리에 지장을 초래하게 된다. 소음진동 문제를 해결하는데 가장 우선적으로 필요한 요소는 소음진동 허용기준을 적절히 산정하는 것이다. 소음진동은 발생원인이 매우 다양하며 소음진동에 노출되는 사람(혹은 건축물, 정밀기계 등)의 상대적인 위치(사회 문화적인)에 따라 피해 정도가 다르기 때문에 각국의 정부나 각종 사회단체, 기업은 독특한 국민성, 지역성, 사회개발 정도 등에 따라 적절한 허용기준을 제시하고 있다. 소음진동 문제를 해결해야 할 담당자들은 이러한 모든 여건을 고려하여 현재 상황에서 가장 적절한 허용기준을 설정하고 소음진동 저감 대책을 수립하여야 한다. 본 연구에서는 설계자나 공장관리자, 건설 현장의 관리자들이 소음진동 문제에 직면 했을 때 신속히 적절한 허용기준을 산정한 후 소음진동 대책을 수립할 수 있도록 국내의 주요 소음진동 허용기준을 수립하여 데이타베이스화 하고 이를 PC통신으로 이용가능하게 하는 NVC-DS(Noise and Vibration Criteria-Database System)을 개발하였다.
최근 초발수성 표면은 자동차 표면을 비롯해 안경 렌즈 등 여러 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 초발수성 표면 제작은 주로 자연 상태에서 초발수 특성을 보이는 연 잎을 모방하는 방법으로 이루어지고 있다. 연 잎의 표면을 살펴보면 표면에 마이크로-나노 구조의 돌기가 존재하고 그 위에 표면에너지가 낮은 물질이 코팅되어 있는 구조이다. 본 연구에서는 이를 응용하여 금속 표면에 마이크로-나노 구조물을 형성하고 그 위에 발수 특성을 지닌 물질을 코팅하는 방법을 이용하여 초발수성 금속 표면을 개발하였다. 이는 건축 외장재, 자동차 및 내연 기관 부품, 모바일 기기 등의 가전제품 외장재 등 발수 특성을 필요로 하는 분야에 적용 가능하고, 이에 대한 수요가 급증하고 있다. 마이크로-나노 구조 형성은 기계적 가공 및 이온 빔 식각 방법을 이용하였다. 그리고 그 위에 plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 방법을 이용하여 표면에너지가 낮은 fluorinated carbon 혹은 diamond-like-carbon (DLC)를 코팅하였다. 본 연구의 결과, 표면 처리 이전 물과의 접촉각이 $60^{\circ}$ 정도를 보이는 steel 기판이 표면 처리 이후에는 $140^{\circ}$ 이상의 접촉각을 보임으로써 초발수 특성의 표면이 형성되었음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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