• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.23-23
• /
• 2010

마찰교반접합(Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 일정한 속도로 회전하는 툴이 재료내부에 삽입 되면서 툴과 재료사이에서 마찰열이 발생하여 연화된 재료와 접합 툴 사이에서의 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적다는 장점이 있다. 마찰교반접합은 기존의 저융점 재료에 관한 접합을 넘어서 최근에는 철계 합금, 타이타늄 합금, 니켈계 합금 등 고융점 재료에서의 적용에 관한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 마찰교반접합을 이용하여 위와 같은 강한 재료를 접합하기 위해서는 내구성이 갖추어진 툴이 반드시 수반된다. 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 염화물의 농도가 높은 부식 환경에 적용되는 소재로서, 공식(pitting corrosion) 및 틈부식 (crevice corrosion)에 대한 내식성을 높이기 위하여 Mo의 함량을 6%로 낮추고 20~25% Cr과 Ni을 첨가하여 사용된다. 이러한 고합금의 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 여타 내식성 합금에 비하여 내식성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 최근 SO2 배출에 대하여 규제가 강화되면서 화력 발전소용 탈황 설비 중 일부 장비에서 6% Mo가 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강의 사용이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 $Si_3N_4$ 툴을 사용하여 Mo이 6% 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강인 1925hMo강을 마찰교반접합하였다. 툴 회전속도 (200rpm, 300rpm, 460rpm, 700rpm)를 변수로 하여 접합을 실시하였다. 접합 후 외관상태를 점검하였으며 광학현미경 (optical microscope)과 주사전자현미경 (scanning electron microscope)을 사용하여 미세조직 관찰을 하였으며 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 통하여 접합부의 기계적 특성을 평가하였다. 그 후 이러한 결과를 통하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• Journal of Environmental Science International
• /
• v.5 no.4
• /
• pp.513-524
• /
• 1996

Laboratory investigation was conducted to evaluat the mixing effects on organic removal efficiency to treat low-strength synthetic wastewater using modified anaerobic - filter reactor combining anaerobic filter and upflow anaerobic sludge blanket. Using the modified process the low-strength wastewater like municipal sewage could be treated with 85% T-COD removal efficiency at hydraulic retention time of 6 hours. At the constant organic loading of 0.5 kg COD/m 3-day, the organic removal efficiency and effluent COD concentration are increased as influent COD concentration increased from 125 mg/l to 500 mg/l. Mixing effects on organic removal efficiency are evident and optimum mixing speed is found as 50RPM. Placing the granular sludge and media on which slime layer was pre-formed into the reactor seemed to be very effective In achieving short start-up period. Therefore, the steady state was achived after 4 weeks and 1 week based on T-COD and S-COD, respectively.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.20 no.5
• /
• pp.773-786
• /
• 2018

In this paper, viscosity features of sealant (bentonite-cement slurry), which is used for umbrella arch method in tunnel, were studied. The sealant must secure optimal strength and capacity for the waterproof and stabilization of borehole as well as to satisfy groutability. In this study, the variation of viscosity was measured with different mixing processes. With an increase of initial mixing period with water and bentonite mixture, the required time for the rapid increase of viscosity of the sealant is shorten. With increase of mixing period, the possibility of swelling of bentonite will increases and this can lead increase of the viscosity of the mixture. In addition, the behaviors of sealant vary with a drastic increase of the viscosity: thixotropy and rheopexy. Furthermore, the bentonite/water mixing period influences on the bleeding features of the sealant. Further study is required to introduce the guideline, which can be applicable in the field in the aspect of required capacity of the sealants and mixing processes of the ingredients.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.50-56
• /
• 2014

Conventional coagulation-gravity settling processes in heavy metal removal have a problem in coagulant cost and instability of the settling efficiency. The authors investigated the effects of pH and slow mixing conditions on heavy metal hydroxide precipitation and the particle size distribution of the precipitate for a precipitation-membrane separation process. The optimum pH values for the hydroxide precipitation ranged from 9 to 10. The addition of $FeCl_3$ did not enhance the heavy metal removal. 20 min of slow mixing at 70 rpm showed the maximum heavy metal removal to meet the water quality criteria for effluent discharge. More than 99.9% of the heavy metal precipitate particles were bigger than $2{\mu}m$.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.24-24
• /
• 2010

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 2상 스테인레스 강은 금속 조직적으로 페라이트와 오스테나이트 상이 거의 1:1의 동등한 비율로 매우 미세하게 결합된 구조를 가지고 있다. 또한 이상 스테인레스 강은 각상의 개개의 특성에 기인하여 염소 분위기에서 응력부식 저항성이 우수하고, 공식과 틈부식에 대한 저항성이 매우 뛰어나다. 그리고 이상 스테인레스 강은 비교적 고가인 Ni이 일반 오스테나이트 스테인리스 강의 약 1/2의 수준으로 적게 포함이 되어 경제적인 이점을 지니고 있으며 또한 용접성이 좋아 산업계의 수요는 현재 점차 증가하고 있는 상황이다. 하지만 이러한 이상 스테인리스 강은 용접 후 페라이트 상의 조대화, 그리고 페라이트 상의 분율이 오스테나이트 상의 분율보다 높아지게 되어 용접부에서의 저온 인성 감소 및 내식성 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 그리하여 용접 시 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 입열량의 조절이 가장 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 3mm의 대표적인 이상 스테인리스 강인 SAF2205 스테인리스 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전속도를 변수로 하여 접합을 실시하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$ 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.123-124
• /
• 2009

• Journal of Korea Foundry Society
• /
• v.28 no.1
• /
• pp.41-44
• /
• 2008

레오다이캐스팅 공정은 용탕상태의 원소재로부터 최종형상에 가장 가까운 정형제품(near-net shape)을 원하는 기계적 성질과 동시에 경제적으로 생산할 수 있는 제조방법으로 개발되어 왔다. 본 논문에서는 전자교반 시스템을 이용하여 결정립이 제어된 반용융 상태의 소재를 수직형 다이캐스팅기를 사용하여 리어파트(rear parts) 자동차 부품을 성형실험 하였다. 성형된 시제품들은 성형조건에 따른 조직 및 인장강도를 관찰하였으며, 시효경화 시간에 따른 T6 최적 열처리 조건을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
• /
• 2012.03a
• /
• pp.110-110
• /
• 2012

아라미드 섬유소재는 고강도, 고내열성의 소재로 다양한 용도전개가 가능하나, 일광 및 부식에 의한 내광성 및 내후성이 급격하게 저하되는 단점이 있다. 자외선의 광화학적 작용에 의해 변퇴, 경화, 취하, 강도저하가 일어나는 단점을 보완하기 위해 내광성 및 내화학성이 우수한 전이금속산화물 소재와의 복합화를 통해 내광성 및 내화학성 개선에 대하여 연구하였다. zinc acetate 수화물과 수산화리튬을 무수에탄올로 용해시킨 용액을 강하게 교반하여 나노 산화아연 졸을 제조하였다. 제조된 나노크기의 zinc oxide 입자의 형상과 입자분포 등 제조특성을 입도분석기, FE-SEM 및 EDS 분석을 통하여 고찰하였으며, 제조된 나노졸을 아라미드 섬유에 침지시켜 Xenon-arc 내후성시험기에서 80시간 동안 노출시켜 노출시간에 따른 물성변화를 분석하였다. 나노졸을 5~20% 픽업으로 패딩한 후 광에 노출된 아라미드의 인장강도는 나노졸을 처리하지 않은 아라미드 섬유보다 20~30% 개선된 인장강도를 나타내었다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.36 no.4
• /
• pp.251-257
• /
• 2014

This research is focused on coagulation and sand filtration process as a pretreatment of RO seawater desalination. RO systems require sufficient and reliable pretreatment process to produce superior quality of RO feedwater that can mitigate RO membrane fouling. This experiment was conducted to investigate the effectiveness of coagulation and filtration process under various experimental conditions including different coagulant dose, flocculation mixing intensity and time, turbidity, and filtration rate. The experimental results showed that the optimum pretreatment conditions resulting in lower SDI value suitable for RO feedwater were coagulation pH 6.5, raw water turbidity greater than 4 NTU, and media bed depth greater than 550 mm. However, flocculation mixing intensity, coagulant dose, and filtration rate relatively affected little on the filtration efficiency.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.65-73
• /
• 2000

Casting of metal matrix composites is an attractive process since it offers a wide selection of materials and processing conditions. Among the casting methods, melt-stirring technology is much attractive route in industrial application because it is more simple and inexpensive compared to squeeze casting or powder metallurgy. In the present work, effects of particle size, volume fraction of particles and mg addition on mechanical properties and thermal expansion coefficients of $\alpha$ -$Al_2O_{3(p)}$/LXA composites were studied. It is shown that $\alpha$ -$Al_2O_3$ particles formed at the interface of $\alpha$ -$Al_2O_3$ particles and matrix made an important role on mechanical properties. Ultimate tensile strength of most composite materials was not increased. But in the case of 5vol% addition of 16$\mu\textrm{m}$ $\alpha$ -$Al_2O_3$ Particle, Ultimate tensile strength of composite materials with 3wt.% Mg was increased. Volume fraction of reinforcements and mg content were thermal expansion coefficients of composite materials were decreased.