• Title/Summary/Keyword: 고온강도특성

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Development of rotor overlay welding process (로타 오버레이 용접공정 개발)

  • Lee, Kyong-Woon;Kim, Dong-Jin;Kang, Sung-Tae
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.12-12
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    • 2009
  • 터빈에서 핵심부품인 로터는 블레이드를 원심 운동시키는 대형 단조강이며, 고압의 증기 조건에서 고속회전하며 고온에서 운전과 저온에서 과속시험 동안 높은 원심력을 받는다. 또한 기동/정지 천이 동안 열응력을 받기 때문에, 이러한 운전조건에 부합되는 소재로서는 높은 Creep 강도 및 피로강도를 가지는 CrMoV type의 강종이 사용되어져 왔다. 발전소의 대용량화 및 고온화에 따라 종래의 증기조건에서 사용되어져 왔던 1%CrMoV강은 내산화성 및 내부식성이 문제가 되어 더 이상 사용이 불가하며, 고온/고압하에서도 우수한 소재 특성을 가지는 12%Cr강의 사용이 필수적이다. 그러나 12%Cr강으로 제작되는 로타는 Cr 양이 높기 때문에 저널부에 Galling 또는 Scuffing 이라 불리는 부적절한 마모현상과 사용 중 소착이 발생하기 쉬운 단점이 있기 때문에, 저널부에 Cr 함유량 2~3% 이하의 저합금강을 오버레이 용접하여 육성하는 일체형 가공구조의 로타 저널부가 주목되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 Large scale 로타가 용접 도중 급열 및 급냉이 되지 않으면서 균일한 온도로 일정 시간 유지할 수 있는 열관리 장치 개발, 최적 오버레이 용접조건 선정 및 용접부 건전성 시험 평가를 통하여 12%Cr 로타 저널부의 최적 오버레이 용접공정을 확립하고자 하였다. 용접 열관리 장치는 전기저항 가열방식을 적용하고 있으며 용접이 최종 완료되기 전까지 로타 제품 전체는 $93^{\circ}C$이상의 온도로 유지 되어져야 하며, 규정 용접후열처리 온도는 $650^{\circ}C{\pm}14^{\circ}C$ 이다. 또한 로타 오버레이 용접은 모재 Set up $\Rightarrow$ 용접예열 $\Rightarrow$ GTA용접 $\Rightarrow$ SA용접 $\Rightarrow$ 용접후열(Post heating) $\Rightarrow$ 용접후열처리(PWHT) $\Rightarrow$ 정삭가공 $\Rightarrow$ NDE(UT) 순으로 수행 되어진다 실제 로타의 1/3 Scale로 시험편을 제작하여, 오버레이 mockup 시험을 수행한 후 화학성분, 경도 분포, 인장강도, 충격인성 및 굽힘시험을 수행한 결과, 오버레이 용접에서 요구되어지는 용접 물성값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 균열 등의 선형 결함이나 기공, 슬라그 혼입과 같은 결함은 관찰되지 않았으며, 용접 시 아크의 안정성과 슬라그의 박리성은 양호하였으며 비드의 외관도 미려하여 용접 작업성도 양호하였다.

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열/플라즈마 산화를 이용한 그래핀 내산화 특성 연구

  • Lee, Byeong-Ju;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.78-78
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    • 2010
  • 그래핀(Graphene)은 탄소원자가 육각형 벌집(honeycomb)구조로 빼곡히 채워진 2차원의 단원자 층으로 역학적 강도와 우수한 화학적/열적 안정성 및 흥미로운 전기 전도 특성을 가지고 있다. 이러한 그래핀의 우수한 특성으로 인하여 현재 기초연구뿐만 아니라 응용연구 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀의 우수한 물리적 특성들은 그래핀의 층수, 모서리(edge)구조, 결함(defect), 불순물 등에 의해 크게 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 그래핀의 구조 및 결함정도를 자유로이 제어하고 그에 따르는 특성 변화를 관찰하는 것은 기초연구의 측면에서 뿐만 아니라 향후 그래핀 응용에 있어서도 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 그래핀의 내산화 특성을 연구하기 위하여, 그래핀을 열 및 플라즈마 산화 분위기에 노출시킨 후, Raman 분광법을 이용하여 광학적, 구조적 변화를 분석함으로써 그래핀의 내산화 특성에 대하여 조사하였다. 그래핀은 실리콘 웨이퍼에 전자빔증착법으로 니켈박막을 증착한 후 열화학증기증착법으로 합성하였으며, 메탄가스를 원료가스로 $900^{\circ}C$ 전후에서 합성하였다. 합성한 그래핀은 산화반응 시 기판의 영향을 제거하기 위하여 트렌치 구조의 기판 위에 전사(transfer)함으로써 공중에 떠있는 구조를 구현하였다. 열 산화의 경우, 합성한 그래핀을 대기분위기의 고온($500^{\circ}C$) 챔버에 넣고 처리시간에 따른 특성변화를 살펴보았다. 플라즈마 산화의 경우는 공기를 이용하여 직류플라즈마를 발생시킨 후 0.4 W의 낮은 플라즈마 파워를 이용하여 플라즈마 산화처리와 특성평가를 매회 반복하였다. 그래핀의 특성분석은 Raman분광기와 광학현미경, 원자힘현미경(AFM) 등을 이용하여 분석하였으며, 상기 결과들은 향후 산화환경에서의 그래핀 응용소자 개발에 유용할 것으로 예상된다.

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Deformation Characteristics of Zircaloy-4 Fuel Cladding due to Oxidation in Environment of High Temperature and Steam (고온, 수증기 속에서 산화된 질칼로이-4 핵연료 피복관의 변형 특성에 관한 연구)

  • Jung, Sung-Hoon;Suh, Kyung-Soo;Kim, In-Sup
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.18 no.3
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    • pp.218-227
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    • 1986
  • Studies were conducted to determine the extent of oxidation and same of the mechanical property changes of Zircaloy-4 fuel cladding after it was exposed to hot steam environment. The purpose of these tests was to provide some informations on the embrittlement behavior of CANDU type fuel cladding, which could be experienced under the loss-of-coolant accident conditions. The Zircaloy fuel cladding tubes were exposed in a steam environment at the temperature of 90$0^{\circ}C$, 1,00$0^{\circ}C$. The growth of the ZrO$_2$ layer combined with an oxygen rich $\alpha$-phase layer into the Zircaloy tube material was found as a function of time t and temperature of steam exposure, E=1.1√Dt+0.002 where D is a temperature dependent diffusion coefficient. The tensile strength of the specimens exposed for a short period increased but decreased continuously with further exposure. The circumferential elongation was drastically changed with the exposure time while the hoop strength did't decrease greatly. The X-ray measurement of preferred orientation of the Zircaloy tube material indicated that grains in the as received tube were oriented such that the poles of the basal (0001) planes were predominantly radial, while the poles of the basal plane in the tube materials heattreated at 1,00$0^{\circ}C$ were oriented tangentially. It appears that this reoriented texture may contribute to lessening the decrease of the hoop strength of the heat treated Zircaloy tube material.

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A Study on the Sound Absorption Characteristic of Glass Wool Structures Covered by Punched Steel Plate (유공함석판으로 보호된 글라스울 흡음구조체의 흡음특성에 관한 연구)

  • 김석홍;이상엽;권형오
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1991.04a
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    • pp.65-69
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    • 1991
  • 소음제어대책 수립시, 흡음구조는 공조용소음기, 공업용소음기, Enclosure, 실 내 흡음판등에 폭넓게 이용되고 있다. 흡음구조의 재료중 글라스울은 뛰어난 흡음성능과 고온에서의 내구성 및 난연성등으로 인하여 여러 흡음재료중에 서 가장 많이 이용되고 있으나 글라스율 미립자의 비산 및 강도문제로 글라 스율에 글라스 클로스(Glass Cloth), P.E.Film등과 같은 글라스울 비산방지막 과 유공함석판을 붙인 흡음구조체로 제작하여 이용하는 것이 일반적이다. 국 내외적으로 글라스울만의 흡음율 데이타는 각종 문헌등에 많이 발표되어 있 으나 글라스울에 글라스울 비산방지막과 유공함석판을 붙인 흡음구조체의 흡음율데이타는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 글라스울 흡음구 조체의 글라스울의 밀도, 글라스울 비산방지막의 종류, 유공함석판의 유공치 수 등에 따른 흡음특성을 잔향실법 흡음율측정방법에 의해 측정 평가하고 이들을 상호 비교검토하여 각종 소음 제어대책의 기초 설계자료로 제시하고 자 한다.

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Study of two phase flow and erosion characteristic in SRM nozzle (고체 추진제 로켓 노즐 내부의 2상 유동 및 마모 특성에 관한 연구)

  • 김완식;조형희;배주찬
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.32-32
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    • 1998
  • 고체 추진제 로켓의 연소시에 발생되는 산화 알루미늄(A1$_2$O$_3$) 입자는 로켓 추진 노즐에서 팽창과정의 효율을 저하시키는 요소가 되며, 이러한 비효율성은 연소 가스와 입자간의 비평형 상태 효과와 기본적인 속도와 열적 차이에 의해서 발생된다고 보고되었다. 또한 연소시 발생된 산화 알루미늄 입자는 높은 열과 큰 운동량을 가지고 로켓 노즐 내부를 유동하게 되며, 매우 많은 량이 짧은 시간에 고온 고속으로 노즐 벽면이나 기타 구조물에 충돌 및 점착하기 때문에 로켓 노즐내의 표면이 손상을 입게 되고, 로켓의 방향 제어 및 조정 안정성이 저하되며, 구조적인 강도가 약화 될 수 있다. 또한 산화 알루미늄 액적들의 경우 노즐 벽면에 고착되게 되면 로켓의 중량 증가로 인해서 추력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 연소 부산물들의 운동 경로와 충돌 위치 및 표면에서의 충돌량과 그리고 충돌에 따른 마모량 및 점착 그리고 열전달 특성을 예측하는 것이 필수적이다.

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A Study on Thermo Mechanical Properties for a Airframe Structural Material by using Reliability Methods (신뢰성기법을 이용한 항공구조재의 열기계적 특성 연구)

  • Park, Sung-Ho;Park, No-Seok;Kim, Jae-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.40-45
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    • 2008
  • This study describes tensile test results under room and elevated temperatures for AISI 304 stainless steel which is widely used for a airframe structural material. Tensile tests were conducted according to ASTM standards. Reliability analysis was conducted by using normal probability paper to evaluate A and B basis tensile strengths applicable to airframe structural design.

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An Experimental Study on the Mechanical Properties of Lightweight Aggregate Concrete subjected to Pre-stressed and Heating (사전재하 및 가열을 받은 경량골재콘크리트의 역학적 특성에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Hyoung-Jun;Shin, Kyoung-Su;Lim, Chang-Hyuck;Koo, Kyung-Mo;Kim, Young-Sun;Kim, Gyu-Yong
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.361-362
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    • 2009
  • In this study, measured properties(which is compressive strength, elastic modulus) of concrete by conditions(which is aggregate type, pre-stressed level) using normal aggregate and lightweight aggregate.

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A Study on the Dental Discolouration Measurement due to the Temperature Variation (온도 변화에 따른 치아 변색 측정에 관한 연구)

  • Oh, Se-Yong;Lee, Young-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.123-125
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    • 2008
  • Enamel layer consists of carbonated hydroxyapatite of 85%, water of 12% and protein of 3% and lipid and tentin consists of carbonated hydroxyapatite of 47%, water of 20% and protein of 33% and lipid so if heat is increased in teeth and then teeth color is discolor. In case high temperature is applied in teeth, teeth color changed quality is measured about change of time for minimize teeth change of color. Spectroscopic light intensity special quality by change of time rise at specification temperature.

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A Study on the Mechanical Properties of Concrete with Aggregate Type (골재 종류에 따른 콘크리트의 고온역학적 특성에 관한 연구)

  • Yoon, Dae-Ki;Kim, Gyu-Yong;Lee, Tae-Gyu;Choe, Gyeong-Choel;Koo, Kyung-Mo;Nam, Jeong-Soo
    • Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.63-64
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    • 2012
  • In case of concrete, it should be deformed by many factors, such as explosive spalling, thermal strain and creep at high temperature. Structural fire design has been proposed to predict fire damage as national standard. It is general safer to use values obtained from tests of unstressed residual test in stead of stressed test. But most of thermal properties on concrete were conducted with normal aggregate. In this study, it evaluated mechanical properties of concrete with aggregate type and loading condition. we use normal and light aggregate to have different thermal properties. Also, we test mechanical properties to use Ø100×200 mm cylinder specimen according to target temperature and 0%, 20%, 40% loading.

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Dynamic Mechanical Interpretations of Shape Memory Behavior (형상기억 거동의 동적 기계적 해석)

  • 이상엽
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.9 no.1
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    • pp.33-39
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    • 1997
  • PCL, MDI, BD 및 DMPA를 이용, 폴리우레탄(PU)을 ionomer 및 nonionomergudxo 로 제조하였으며 이때 연질성분의 함량(SSC) 및 길이가 PU의 기계적, 동적기계적 특성은 물론 형상기억특성에 미치는 영향을 연구하였다. Ionomer는 nonionomer에 비하여 경도, 탄 성율 및 강도가 모두 우수하였으며 그 효과는 실온에서 경질성분의 함량(HSC)이 높은 PU 일수록 보다 뚜렷하였는데 이는 HSC가 증가할수록 ion 중심의 농도가 증가하며 ion 중심간 의 Coulob 력이 고온보다 실온에서 보다 큰데 기인하는 것으로 해석하였다. 반복인장하중실 험에서 ionomer는 nonionomer에 비해 회복변형이 크고 잔류변형이 작았는데 이는 ionomer 의 고무탄성율이 보다 큰 데 기인한 것으로 해석하였다. 나아가 재료의 형상기억거동은 기 본적으로 탄성율의 온도의존성에 크게 의존함을 알수있었다.

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