• 플랜트 저널
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• 제10권1호
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• pp.40-46
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• 2014

500 MW급 석탄화력발전소인 당진화력 4호기 텐덤형 증기 터빈 로터의 고온부위 재질열화를 평가하기 위하여 고중압 터빈 로터의 고온증기가 통과하는 부위인 로터의 고압 터빈 입구 측과 중압 터빈 입구에 대해서 표면복제 관찰을 통해서 금속조직의 크리프 기공 성장 및 미세조직 변화를 분석하였다. 연구결과, 74,628시간 사용된 당진화력 4호기 고중압 터빈 로터의 미세조직 열화정도는 핀란드 Technical Research Centre 미세조직열화등급 기준으로 B등급이다. 그리고 Neubauer 크리프 기공 평가를 통해서 잔여수명은 201,523시간 이상으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권3호
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• pp.251-258
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• 1998

박슬라브 연주용 침지노즐 슬래그 라인부위의 ZrO2-C의 사용중 거동을 조사한 결과 지르코니아 골재의 탈안정화에 의한 조직열화는 예열단계에서 거의 완료되고 사용된 원료의 순도 및 첨가제인 금속 Si의 함량에 의해 크게 좌우되었다. 주조중에는 예열단계에서 발생된 입계로 몰드 파우더로부터 환원된 성분이 축적되어 입계가 더욱 넓어지면서 조직열화가 심화되었으나 환원성분에 의한 추가적인 지르코니아의 탈안정화 현상은 거의 발생되지 않았다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2003년도 춘계학술연구발표회
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• pp.12-12
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• 2003

초전도 선재로의 응용을 위하여 Pulsed laser deposition(PLD)법으로 고온 초전도 체 YBa₂Cu₃O/sub 7-δ/(YBCO) coated conductor를 제조하였다. coated conductor는 금속기판/완충층/초전도층의 구조를 이루고 있는데 완충층은 금속 기판의 집합조직을 초전도층까지 전달하는 역할과 금속기판의 금속이 초전도층으로 확산되어 초전도층의 전기적 특성을 열화시키는 것을 막아주는 확산장벽으로의 역할 등을 수행한다. 완충층의 박막 성장이 제대로 이루어지지 않으면 우수한 초전도 특성을 가지는 초전도층을 얻을 수 없다. 완충층은 금속기판과의 lattice match, thermal match등이 요구되고, 화학적으로 금속기판 및 초전도층과 반응하지 않아야 하며, 긍속기판의 산화없이 epitaxial하게 박막증착이 이루어질 수 있는 재료이어야 한다. 이러한 조건을 만족하는 YBCO, CeO₂, YSZ 등이 주로 사용되고 있다. 전기연구원에서 YBCO coated conductor 선재를 제조하기 위하여 사용하고 있는 다층 박막의 구조는 YBCO/CeO₂/YSZ/CeO₂/Ni(002)과 YBCO/CeO₂/YSZ/Y₂O₃/Ni(002)이며, 최적의 증착조건을 찾기 위하여 성장시 챔버의 산소분압, 완충층의 두께, 기판 온도 등을 변화시켰다. 증착된 완충층 및 초전도층의 집합 조직은 D8-Discover with GADDS(General Area Detector Diffraction System)로 XRD분석을 했고, 미세구조는 SEM으로 관찰하였으며 4단자법을 이용하여 초전도 특성을 측정하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.415-424
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• 2001

고온에서 장시간 사용으로 인하여 발생되는 경년열화 평가에는 파괴적인 방법이 신뢰성이 높지만 시험편 채취의 어려움이 있다. 그러므로 비파괴석인 방법에 의한 열화도 평가가 바람직하다. 본 연구에서는 2.23Cr-1Mo강에 대하여 장시간 등온열처리로 모의 열화시험편을 제작하여 고온설비부재에서 발생되는 탄화물의 석출 및 조대화, 분순물의 입계편석 등 금속학적 미세조직을 관찰하고, 미세조직의 변화와 유도 초음파의 전파특성과의 상관관계를 규명하고, 파괴시험치와 그 결과를 비교하여 초음파 비파괴평가에 의한 고온부재의 열화도 평가의 가능성을 실험적으로 검증하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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• pp.565-568
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• 2003

2세대 초전도 선재로 알려져 있는 $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ coated conductor는 금속모재/완충층/초전도층/보호층의 구조를 가진다. 2개 이상의 산화물 다층 박막으로 이루어진 완충층은 금속기판의 집합조직을 초전도층까지 전달하는 역할, 금속기판의 금속이 초전도층으로 확산되어 초전도층의 전기적 특성을 열화시키는 것을 막아주는 확산장벽으로의 역할 등을 수행한다. 1차 완충층은 금속기판의 집합조직을 유지하여야하며, 금속기판의 산화를 방지하면서 증착 되어야 한다. coated conductor 제조를 위한 첫 단계로 Pulsed Laser Deposition법을 이용하여 cube texture된 Ni 기판 위에 $Y_2O_3$ 박막을 증착 하였다. 최적의 증착 조건을 찾기 위해 증착 챔버의 산소 및 $H_2/Ar$ 혼합가스 분압과 기판온도를 변화시키면서 증착 하였다. $Y_2O_3$층의 (100) 집합조직은 기판온도 $600{\sim}700^{\circ}C$와 산소 분압 $0.01{\sim}0.1mTorr$에서 증착된 Y2O3 박막에서 금속기판과 유사한 집합조직을 얻을 수 있었다. 최적의 증착 조건에서 $Y_2O_3$ (222) ${\Phi}-scan$의 full width at half maximum (fwhm)이 $11^{\circ}$이고 (400) ${\omega}-scan$ fwhm은 $6^{\circ}$이었다.

• 한국자기학회지
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• 제19권3호
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• pp.100-105
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• 2009

차세대 발전소재로 주목 받고 있는 초초임계압 페라이트기 강의 고온 등온열화손상을 평가하였다. 고온 등온열화에 따른 가역 투자율을 측정하여 미세조직 변화와의 상관성과 그 영향에 관하여 연구하였다. 고온 등온열화는 미세한 템퍼링 석출물($Cr_{23}C_6$)을 성장시키고, 새로운 금속간 화합물($Fe_2W$)을 생성시켰으며 급격한 조대화를 보였다. 또한, 래스 내부의 전위밀도를 크게 감소시켰다. 가역투자율로부터 측정한 동적 보자력은 등온열화 초기 약 500시간 이내에 급격하게 감소하고 이후 서서히 감소하였다. 이는 자벽에 대한 고착점의 개수감소와 밀접한 관련이 있으며, 미세한 석출물, 전위 및 마르텐사이트 래스와 관련된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권3호
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• pp.127-134
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• 2010

Components in thermal power plants are subjected to service conditions under which creep damages take place causing material exhaustion. Comprehensive creep damage investigations have been performed on a 0.5Cr0.5Mo0.25V pipe bend which had been taken out of service after 117,603h and 501 start-ups because of severe cracks. The propagation of creep damage in a long term exposed pipe bend has been analysed by the replication, Indentation and hardness tests. Also, Calculation of creep lifetime has been investigated in order to verify actual lifetime of a damaged pipe bend. By measuring diametrical expansion, Accumulated creep strain and creep strain rate were calculated. Calculated results of creep lifetime on the Larson-Miller Parameter method are good agreement with actual service-exposed hour.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권1호
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• pp.19-27
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• 2010

This paper investigates the influence of aging time on creep properties via a small punch creep test and evaluates the microstructural change of P122 steel at $600^{\circ}C$. The area fraction of precipitates was quantitatively analyzed to identify the relationship between the creep rupture life and precipitates was coarsening behavior of precipitates along the grain boundaries was also investigated for various aging times. It is found that this coarsening behavior led to a loss of solution hardening and rewulte in a hardness drop and a reduction of creep life.

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.15-22
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• 2001

세계적으로 천연가스의 사용은 높은 효율을 가진 청정에너지로서의 장점으로 인하여 꾸준히 증가하는 추세이며, 국내에서도 급격한 경제규모의 증대와 함께 사용량이 증가하고 있다. 천연가스 배관 용접부는 금속학적 및 역학적으로 파괴에 영향을 미치는 인자들을 다양하게 가지고 있는데, 이들 인자들에 의하여 파괴역학적 인성의 열화가 발생함과 동시에 파괴시험 결과의 해석에 많은 어려움이 유발된다. 본 연구에서는 우선 국내 천연가스의 주 배관으로 사용되고 있는 API 5L X65 등급의 고장력강 용접부의 파괴역학적 안전성을 평가하기 위한 목적으로, 실제 원주 용접부와 심 용접부의 파괴인성 시험을 수행하여 미세조직의 변화를 중심으로 미시적 혹은 거시적인 관점에서의 금속학적 인자가 파괴인성에 미치는 영향에 대해 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.135-135
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• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.