• Title/Summary/Keyword: 복합환경 부식

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Evaluation of cavitation characteristics for anodized 5000 series Al alloy with various sealing treatment in sea water (양극산화 기술이 적용된 5000계열 알루미늄 합금의 다양한 실링처리에 따른 해수 내 캐비테이션 특성 평가)

  • Jo, Chung-Hui;Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.146-146
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    • 2016
  • 최근 국민 소득향상과 더불어, 여가시간 증가에 따라 해양레저에 대한 관심이 크게 높아지고 있으며, 그에 따라 레저용 선박 수요도 증가하고 있다. 기존 국내 소형 선박의 경우 FRP(fiber-reinforced plastic)재료로 선박을 건조해 왔다. 그러나 해양환경 규제 강화로 FRP 선박의 건조가 감소하고 있으며, 친환경 선박에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 FRP재료를 대체하는 선박용 재료로 친환경적이고 가벼운 소재인 알루미늄 합금 재료가 선박건조 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 5000계열 Al-Mg 합금은 가공성과 용접성이 우수하여 주로 구조용으로 많이 사용되고 있으나 경량화에 따른 빠른 선속이 유체충격을 증가시켜 선체에 캐비테이션 손상을 일으킬 수 있다. Al-Mg 합금의 경우에 부식성이 대단히 큰 해양환경에서 부식과 캐비테이션 침식이 복합적으로 일어나면 손상이 빠르게 증가되는 경향을 나타내어 선박의 수명을 현저히 단축시켜 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 본 연구에서는 해수 내에서 Al-Mg 합금의 캐비테이션 저항성을 향상시키기 위해 알루미늄 합금 표면에 내식성 뿐만 아니라 경도 및 내마모성 등의 기계적 특성이 우수한 산화피막을 형성시키는 양극산화 기술을 적용하고, 다양한 봉공처리(sealing)방법에 따른 캐비테이션 특성을 평가하였다. 캐비테이션 실험은 압전(piezoelectric) 효과를 이용한 진동발생 장치를 사용하여 $30{\mu}m$ 진폭으로 일정하게 유지하였으며, 시편과 혼 팁 사이의 간격은 1mm로 하였다. 캐비테이션 실험 후에는 시편을 초음파 세척하여 진공 건조기에서 24시간 이상 건조한 후 정밀저울로 무게를 측정하였으며, 표면 손상 형상을 분석하기 위해 주사전자현미경(SEM)과 3D현미경을 이용하여 관찰하였다.

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Effects of Humic Acids on Growth of Herbaceous Plants in Soil Contaminated with High Concentration of Petroleum Hydrocarbons and Heavy Metals (고농도 유류와 중금속으로 복합 오염된 토양에서 식물성장에 미치는 부식산의 영향)

  • Kim, Ki-Seob;Sung, Ki-June
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.16 no.1
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    • pp.51-61
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    • 2011
  • Germination tests were conducted to determine the practical concentration levels at which plants can reproduce naturally during the phytoremediation of soils contaminated with a high concentration of petroleum hydrocarbons and heavy metals. The effects of humic acids on plant growth and soil physicochemical properties were also investigated. The results show that phytoremediation can be applied in soils contaminated by multiple contaminants at the former soil contamination potential level of Korean soil quality standards considering successful natural reproduction. It was observed that germination rates of Helianthus annuus and Festuca arundinacea were high after all treatments, and transplantation was more appropriate for Phragmites communis in phytoremediation. Humic acids had a positive effect on the growth of both aboveground and belowground biomass of herbaceous plants. Growth inhibition by multiple contaminants is more severe in the case of aboveground biomass. Germination and growth tests suggest that Helianthus annuus is a suitable phytoremediation plant for soils contaminated with a high concentration of petroleum hydrocarbons and heavy metals. The addition of humic acids also caused changes in the physicochemical properties of contaminated soils. An increase in the carbon and nitrogen content due to the addition of humic acids and a correlation between cation exchange capacity(CEC) and the organic matter content were observed.

Mo-Cu Thin-film Using Magnetron Sputtering Method and their Characterization (Magnetron Sputtering 법을 이용한 Mo-Cu 박막의 특성)

  • Lee, Han-Chan;Moon, Kyung-Il;Lee, Boong-Joo;Shin, Paik-Kyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1481-1482
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    • 2011
  • 현재 고온 및 부식 침식 환경에 사용되는 재료는 부품의 내구성 및 신뢰성이 수명에 절대적인 영향을 준다. 따라서 내열성, 내식성의 문제를 해결하기 위한 재료의 개발과 함께 표면특성 향상을 위한 코팅기술이 지속적으로 발전되고 있다. 본 연구에서는 전기접점재료의 중요한 특성인 저항 고온 고강도 고내식의 특성을 가지는 차세대 복합소재로써 Mo-Cu를 Magnetron Sputtering 법을 이용하여 박막을 제조하였다. Sputtering 변수로는 파워, 온도, Gas, 공정시간, 조성으로 정하였고 변수에 따른 박막의 특성을 분석하였다. 분석으로는 내열, 내식, 경도, XRD, SEM, EDX, EPMA, 면저항을 측정 하여 조건별 비교 분석하였다.

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An experimental study on corrosion properties of reinforcing steel under environment of complex deterioration (표면피복종류에 따른 복합열화환경하의 철근콘크리트 부식특성에 관한 실험적 연구)

  • 조봉석;김영덕;윤종기;김재환;김용로;김무한
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.86-89
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    • 2003
  • It is recognized that reinforcement corrosion is the main distress behind the present concern regarding concrete durability. In this study, to confirm corrosion of reinforced concrete affected by thickness of cover, kinds of surface coating, measured electric potential, ratio of corrosion area, weight reduction, corrosion velocity of steel bar under environment of complex deterioration. The results showed that an increase in age also increases corrosion of steel bar. Ratio of corrosion area is largely related to ratio of weight reduction. as well, corrosion of steel bar by thickness of cover is superior to l0mm thick than 20mm thick. It showed that an increase in thickness of cover prevent steel bar from deteriorating. The results of this study showed that corrosion velocity was affected by thickness of cover, kinds of surface coating. data on the development of corrosion velocity made with none, organic B, organic A, inorganic B, and inorganic A is shown.

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Degradation evaluation of paint films on surface treated steel by electrochemical impedance spectroscopy (전기화학적 임피던스 분광법에 의한 표면처리한 강재 도장의 부식-도막 열화도 평가)

  • Park, Jun-Mu;Park, Jae-Hyeok;Kim, Sun-Ho;U, Sang-Gyun;Gwon, Yong-Min;Mun, Gyeong-Man;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.95-95
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    • 2018
  • 강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

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A Material Characteristic Study on the Sword with an Undecorated Ring Pommel of the Ancient Tombs of Jeongchon, Bogam-Ri, Naju (나주 복암리 정촌고분 출토 소환두도의 재료학적 특성)

  • Lee, Hyeyoun
    • Korean Journal of Heritage: History & Science
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    • v.52 no.3
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    • pp.160-171
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    • 2019
  • The sword with a ring pommel, which was excavated from the first stone chamber of the ancient tombs of Jeongchon Village in Naju, is a sword with a pentagon undecorated ring pommel consisting of a mother sword and two child swords. The sword with an undecorated ring pommel of Jeongchon comprises a ring pommel, a hilt, a knife, and a knife end decoration. This sword was coated with lacquer. The ring pommel is an iron frame covered with silver plate; however the silver tarnished into a light purple due to silver chloride corrosion, and iron corrosion originated from the inside is visible on the surface. Silver chloride corrosion is produced when silver objects are exposed to water, dissolved salts, and dissolved chloride ions when in a buried state. It changes objects into powder, making it difficult to preserve original shapes. The other silver artifacts found in the Jeongchon ancient tombs show similar signs of corrosion. The results of X-ray irradiation and a CT analysis showed that the sword had a ring at the end of the handle, a T-shaped hilt, and was probably connected to the handle end of a knife. If the shape of the mother sword can be inferred from the child swords, the mother sword had a ring pommel, decorations of the handle, covered with silver plate, and a gold ring and a silver line wound around the handle. It is assumed that the ring pommel was connected to the knife by welding because no holes were observed. The end decoration of the knife was made by using an iron plate formed into a shape, half covered by silk, and the other half decorated with silver plate and a gold ring. The sword with an undecorated ring pommel excavated from the ancient tombs of Jeongchon Village comprises the metals of gold, silver, and iron, and includes features of Baekje, Silla, and Gaya, which highlights the influence of surrounding historic sites and various cultures.

A Degradation Characteristic of FRP Rebars Attacked by Combined Environmental Factors (복합환경인자에 의한 FRP 보강근의 성능저하 특성)

  • Oh, Hong Seob;Moon, Do Young
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.3
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • In spite of high resistant to corrosion and its strength, over the last two decades, concerns still remain about the durability of FRP materials under severe environmental and thermal exposures. In this paper, authors experimentally examine the combined degradation by thermal and chemical attacks in heterogeneous FRP rebar be made up with various fibers and resins. Five types of Carbon, Glass and Hybrid FRP rebars had manufactured by different process and surface patterns are adopted for the experiments such as weight change, interlaminar shear strength, SEM and FT-IR analysis. FRP specimens were immersed in alkaline or distilled solution up to 150 days and then thermal exposed on 60, 100, 150 and $300^{\circ}C$ for 30 minutes. From the test results, the degradation of FRP bars are influnced by the resin type and manufacturing process as well as the fiber, and ILSS of exposed FRP bar in solutions is slightly increased in initial stage and then decresed with the passing of immersed time. But, in this test, it is observed that the discrepancy of ILSS between degraded by alkaline solution and distilled water is negligible value.

A Review of SiCf/SiC Composite to Improve Accident-Tolerance of Light Water Nuclear Reactors (원자력 사고 안전성 향상을 위한 SiCf/SiC 복합소재 개발 동향)

  • Kim, Daejong;Lee, Jisu;Chun, Young Bum;Lee, Hyeon-Geun;Park, Ji Yeon;Kim, Weon-Ju
    • Composites Research
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    • v.35 no.3
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    • pp.161-174
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    • 2022
  • SiC fiber-reinforced SiC matrix composite is a promising accident-tolerant fuel cladding material to improve the safety of light water nuclear reactors. Compared to the current zirconium alloy fuel cladding as well as metallic accident-tolerant fuel cladding, SiC composite fuel cladding has exceptional accident-tolerance such as excellent structural integrity and extremely low corrosion rate during severe accident of light water nuclear reactors, which reduces reactor core temperature and delays core degradation processes. In this paper, we introduce the concept, technical issues, and properties of SiC composite accident-tolerant fuel cladding during operation and accident scenarios of light water nuclear reactors.

An Evaluation of Flexural Strength of Hollow Concrete Filled FRP Tube Piles (중공형 콘크리트 충전 FRP Tube 말뚝의 휨강도 산정)

  • Kim, Hyung-Joon;Chung, Heung-Jin
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.6
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    • pp.204-211
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    • 2022
  • In this study, Hollow Concrete Filled FRP Tube Pile(HCFFT Pile) was proposed as a model to utilize the advantages of composite piles and solve the problem of corrosion, which is a disadvantage of CFT piles, and a numerical analysis model was developed to analyze their behavior. The strain compatibility method was applied considering the damage plastic behavior of concrete, the yield plastic behavior of steel, and the elastic behavior of FRP. The flexural strength calculation equation of HCFFT piles was proposed considering the change of the FRP tube section according to the distance from the neutral axis. The flexural strength calculation equation, numerical analysis results, and experimental results were compared and analyzed to verify their adequacy. The results of this study can be used as basic data for the optimal design of various HCFFT piles using FRP.

Effect of Repeated Wet/Dry Cycles of Salt Solution on Flexural Performance of Steel Fiber Reinforced Concrete (반복적 염수침지가 강섬유 혼입 콘크리트의 휨성능에 미치는 영향)

  • Kim, Ji-Hyun;Choi, Yu-Jin;Chung, Chul-Woo
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.22 no.6
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    • pp.553-564
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    • 2022
  • Concrete is a representative composite material that shows excellent performance in the construction field. However, it is a brittle and nonhomogeneous material and exhibits weak behavior against bending and tensile forces. To compensate for such weakens, fiber reinforcement has been utilized, and steel fiber has been recognized as one of the best material for such purpose. However, steel fiber can seriously affect the durability of concrete exposed to the marine environment due to the corrosion caused by chlorine ions. This study intended to evaluate the mechanical performance of steel fiber reinforce concrete during and after repeated wet/dry cycles in salt solution. According to the experimental results, there was no reduction in the relative dynamic modulus of concrete during the repeated wet/dry cycles in salt solution for 37 weeks. Flexural strength was not decreased after completion of repeated wet/dry cycles in salt solution. There was no sign of corrosion in steel fibers after visual observation of fractured surface. However, the flexural toughness was decreased, and this is because about half of the concrete specimen showed failure before reaching the maximum displacement of 3 mm. Although repeated wet/dry cycles in salt solution did not cause cracks in concrete through corrosion of steel fibers, specific attention is required because it can reduce flexural toughness of steel fiber reinforced concrete.