• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.3-9
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• 2017

본 연구에서는 anode로 Kroll 공정 처리된 Ti 스폰지를 사용하여 아크 전류, 아크 전압, 플라즈마 가스 종류에 따른 플라즈마 아크 재용해 거동을 조사하였다. 진공펌프의 토출 압력 범위($200{\sim}300kgf/cm^2$)에서는 토출 압력 증가에 따라 주어진 아크 길이에서 아크 전압이 크게 달라지지 않았다. 이것은 작업하는 동안 진공챔버내 압력이 거의 변화하지 않고, 주어진 분위기 압력을 잘 유지함을 의미한다. 여러가지 아크 전류 조건(700~900A)에서, 아크 전류 증가에 따라 아크 전압이 약간 증가하였고, anode 재료변화에 대한 효과도 이전 연구결과와 비교하였다. 분위기 가스가 Ar에서 He으로 변경되는 경우에는 정상상태의 출력이 2배 정도 향상되는 효과가 관찰되었다. 플라즈마 아크 장치의 출력 증가는 Ti 스폰지의 재용해 속도 증가와 함께 잉곳 표면도 양호해졌다. New 스크랩인 타이타늄과 old 스크랩인 지르코늄 합금을 플라즈마 아크 재용해한 결과, 매우 양호한 표면을 갖는 잉곳을 제조할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.300-300
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• 2014

해양환경 하에서 대형 강구조물의 경우 장기간 부식손상을 방지하기 위해 아크 용사코팅 기술이 오래전부터 유용하게 이용되어 왔다. 아크 용사코팅 기술은 타 용사코팅 기술에 비해 경제성과 생산성이 뛰어나 대형 강구조물에 적용되고 있다. 용사재료로는 Al, Zn 또는 그 합금들이 주로 사용되어 강재에 대해 희생양극 방식효과를 나타낸다. 그러나 아크용사에 의해 적층된 코팅 층은 용사공정 중 불가피하게 수많은 기공과 산화물이 포함되어 내식성 및 내구성에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 합금의 용사코팅 층에 대하여 다양한 후처리를 통해 내식성과 더불어 내구성을 향상시키고자 하였다. 용사코팅은 알루미늄 합금 선재(1.6 ${\varnothing}$)를 사용하여 아크용사를 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 이후 용사코팅 층의 표면에 다양한 후처리재를 적용하였으며, 내구성을 평가하기 위하여 후처리 적용 전후 시험편에 대하여 캐비테이션 실험을 실시하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM G32-92에 의거하여 주파수 20 kHz의 초음파 진동 장치(ultrasonic vibratory device)를 사용하였다. 그리고 시험편 표면과 발진 혼에 부착된 팁(tip)과의 거리는 1 mm로 일정하게 유지시킨 뒤, 캐비테이션 발생 시간을 변수로 하여 실험을 실시하였다. 손상된 용사코팅 층의 표면은 주사전자현미경과 광학현미경으로 관찰하였으며, 시험편 손상깊이는 3D 현미경으로 비교 분석하였다. 또한 캐비테이션 실험 전후의 무게를 측정하여 무게 감소량을 상호 비교하였다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $0.33183cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 분극실험을 통해 후처리 적용에 따른 용사코팅 층의 부식전위 및 부식전류밀도를 비교 평가하였다. 그 결과, 용사코팅 층에 의하여 강재에 대한 희생양극 방식전위가 확보되었으며, 후처리재가 적용된 용사코팅 층에서 내식성 및 캐비테이션 저항성이 향상되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.8-14
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• 2001

메탈핼라이드램프는 고효율, 고연색성이며 집광능력이 좋다. 그러나 메탈핼라이드 램프의 단점은 아크튜브내에서 음향공명현상이 발생되는 것으로 알려져 있다. 이러한 음향공명은 점등상태의 불안정과 기체의 심한 파동을 일으킨다. 심한 파동과 불안정한 점등으로 아크가 소멸되는 부위는 전압이 상승되고, 방전관내벽에 근접된 아크는 국부의 과열로 튜브를 금가게한다. 이 연구의 목적은 펄스스타트 메탈핼라이드램프 MH200[W]의 아크튜브내에서 음향공명을 감소시키는 것이다. 음향공명현상을 감소시키기 위하여 전자식안정기가 84.6[kHz]에서 94.2[kHz] 대역내에 있는 89[kHz]의 단독주파수인 정현고주파를 램프에 공급하기 위하여 설계되었다. 실험결과 고효율 펄스스타트 MH200[W] 램프의 방전관내에 음향공명 현상이 없었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.269-269
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• 2011

티타늄-알루미늄(Titanium-Aluminum) 질화물(Nitride)은 고경도 난삭재의 고능률 절삭 분야에 사용되는 공구의 수명 향상을 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. 건식고속가공을 효과적으로 수행하기 위해서는 코팅막 재료가 가공 중 발생하는 고온에서도 견디는 우수한 내산화성을 지니면서 내마모, 내충격 특성등의 기계적 성질이 우수한 코팅을 필요로 하며 이러한 분야에 TiAlN을 적용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 아크(Cathodic Arc) 코팅을 시스템을 이용하여 N2 유량변화에 따라 TiAlN 박막을 제조하고 그 특성을 평가하였다. 아크 소스에 장착된 타겟은 120 $mm{\Phi}$, Ti : Al=50 : 50 at% 의 TiAl 타겟을 사용 하였고, 시편과 타겟 간의 거리는 약 30 cm이며, 시편은 SUS를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 ~10-6 Torr까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 ~10-4 Torr에서 시편에 bias (Pulse : 400V)를 인가한 후 아크를 발생시켜 약 5분간 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 시편에 인가된 bias를 차단하고 N2 유량을 변화시키며 코팅을 실시하였다. 질소 유량이 증가함에 따라 색상은 회색에서 어두운 보라색으로 변화하였고 SEM 사진을 통해 Micro paticle 이 감소하는 것을 확인 할 수 있었으며 이는 질소유량이 증가 할수록 표면조도 또한 감소하는 분석결과와도 일치하였다. XRD 분석을 통해 질소 유량이 160 sccm 이상에서 TiAlN이 합성되는 것을 볼 수 있었고 질소 유량이 240 sccm일 때 가장 높은 경도를 보였다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 바탕으로 더욱 다양한 조건에서 TiAlN 코팅에 응용한다면 다양한 색상 구현과 내마모성 등에서 많은 장점을 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.349-356
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• 2015

광학적 잡음과 전기적 잡음을 복합적으로 제거할 수 있는 하이브리드 필터를 채용하고 펄스형태의 아크 광 신호를 적분하여 수신되는 아크에너지의 크기로 감지할 수 있는 원격감시 기능을 갖는 고감도 부분방전 센서를 구현하였다. 하이브리드 필터는 부분방전 센서가 설치되는 배전반 내 환경에서 내부 형광등과 백열등 조명에 대하여 영향을 받지 않음을 보여주었다. 종래에는 아크광의 불규칙한 파형특성으로 인하여 첨두치가 감지되어 아크광의 크기에 비례한 선택적 감지가 어려웠으나, 센서에 적용된 적분연산 기능은 각기 다른 아크광의 에너지 레벨에 대하여도 선택적으로 감지가 가능함을 실험적으로 보여주었다. 센서는 2m 이격된 원격지에서 100A 저압 MCCB의 정상 개폐 시 발생하는 섬광에 해당하는 광 에너지에 대해서도 감지가 가능함을 보여주어 원격감시 기능을 갖는 고감도 부분방전센서에 적용 가능함을 보여주었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.115-124
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• 2018

전북대학교 고온플라즈마응용연구센터에서는 지구 재진입 및 고온재료의 열부하 평가를 위해 0.4 MW 급 아크가열플라즈마 풍동을 이용한 내열재료의 삭마 거동 등을 연구해 오고 있다. 아크가열 플라즈마 풍동은 고엔탈피 플라즈마를 발생시켜 다양한 고열부하의 극한 환경을 만들어 낸다. 이를 위해서는 플라즈마 토치내에 공기유량과 입력전류 등을 조절하여 다양한 열유속을 형성한다. 본 연구는 0.4 MW 아크가열 플라즈마 풍동의 다양한 방전 특성에 대해 조사하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권6호
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• pp.539-550
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• 2021

일반 전기 아크에 의한 금속용사공법에 비해 시공속도와 효율성능이 우수한 플라즈마 아크 용사장비를 개발하여 이 플라즈마 용사장비에 의한 코팅의 부식특성 평가가 요구되었다. 본 연구에서는 일반 탄소강에 Zn 및 Zn-15Al을 플라즈마 아크 금속 용사법으로 코팅한 후 해수 환경과 유사한 3.5wt.% NaCl 용액에 침지하여 내식성을 평가하였다. SEM 및 XRD에 의한 표면 형상 분석 시험 결과, Zn 코팅이 다공성이고 침상 형태로 되어 있어 용액의 침투가 용이하여 부식 속도가 빠른 것을 알 수 있었다. 반면, Zn-15Al 코팅은 균일하고 조밀한 형태를 보여 부식을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 방전 플라즈마연구회
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• pp.27-30
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• 2003

옥외 절연물은 환경에 의한 오염과 수분에 의한 젖음 현상이 항상 발생하므로 폴리머 애자의 하우징 재료의 전기방전에 대한 열화내성과 우수한 발수성의 장기간 유지특성은 제품의 장기성능에 있어서 매우 중요한 물성이다. 실리콘 고무는 내열성, 내후성, 산화안정성, 발수성 및 내오염성 동 절연소재로서 우수한 특성을 가지고 있지만 하우징 표변에서의 방전이 발생될 때 옥외절연물에서의 성능은 실리콘 고무의 배합처방에 따라서 많은 차이가 나고 있다. 본 연구에서는 내트래킹 agent인 ATH의 첨가량의 변화에 따른 재료의 특성을 조사하고, 그 특성이 실리콘 고무 폴리머 애자의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. ATH의 첨가량에 따라서 내아크성, 내트래킹성 및 표면 발수성을 조사하였고, 폴리머 애자를 내트래킹 휠 시험 및 선행오손 후 섬락전압을 측정하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.877-885
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• 2013

선박 기관실의 해수 배관은 염소이온 농도와 전기 전도성이 높은 해수가 빠른 속도로 유동하는 환경에 놓여 있게 된다. 따라서 부식성이 강한 염소 이온으로 인해 배관 내부에 국부 부식이 발생하여 해수가 누설되는 경우가 종종 발생하고 있다. 그래서 해수 배관의 누설 부위에 대해 일반적으로 선박 내에서 여러 가지 피복아크용접봉을 사용하여 교류 아크용접기로 보수용접을 한다. 본 연구에서는 해수파이프 등에 E4301, E4311, E4313 및 E4316과 같은 피복아크용접봉으로 용접한 경우, 용접부위에 대해 영역별로 내식성 차이를 전기화학적 방법으로 비교 분석하고, 각각의 용접부위에 대한 미세조직 관찰 및 미소 비커스 경도를 측정하였다. E4313의 용접봉을 사용한 용접부가 다른 용접봉을 사용한 용접부에 비해 가장 낮은 경도 값을 나타내었으나 내식성은 가장 우수하게 나타나고 있다. 그리고 용접봉의 종류에 관계없이 용접부는 모재보다 상대적으로 내식성이 더 우수하였고, 경도도 더 높은 값을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.318-318
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• 2015

해양환경 하에서 SS400강의 부식 방지를 위하여 Al과 Al-Mg합금 선재를 이용한 아크용사코팅을 실시하였다. 그리고 다양한 전기화학적 실험으로 내식성을 평가하였으며, 실험 후에는 주사전자현미경(SEM)과 3D 현미경을 이용하여 손상된 표면의 형상 및 손상깊이를 상호 비교하였다.