• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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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.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.4
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• pp.258-266
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• 2011

Scale induced by hardness materials in water must be controled because of it can be result in remarkable damages of pipeline as well as water quality deterioration. Especially hot water system is one of scale management required facility as scale formation can be accelerated by temperature. The scale control performance of frequency driver (FD) was tested instead of existing methods such as chemical, physical and electromagnetic methods which needs chemicals and electric power. Three kinds of pipe coupons were submerged in test water with 500 mg/L of hardness for 33 days and XRD and SEM were analysed for comparing scale formation characteristics of these coupons. Calcite ($CaCO_3$) which came from hardness of water was formed on only cast iron pipe coupon and this coupon showed higher corrosion rate than copper and stainless steel pipe coupon. Hot water circulating system connected cast iron pipe with and without FD was operated with 300 mg/L of hardness water at $50^{\circ}C$ for monitoring of scale formation and water quality with and without FD. XRD showed that FD leaded to magnetite ($Fe_3O_4$) scale which is good scale for preventing corrosion than calcite and SEM image also indicated the scale control effect of FD. Scales of 16% on pipe joint, 14% on pipe length, and 42% on heat exchanger decreased with FD comparing scales of those parts without FD. From the results of water quality, FD reduced crystallization of hardness material without chemical reaction in water and it can indicate that FD is safe and proenvironmental technology for scale reduction.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.22 no.5
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• pp.1-13
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• 2019

국제해사기구(IMO, international maritime organization)는 2015년부터 배출규제해역(ECA, emission control area)을 운항하는 선박은 황 함유량이 0.1%(m/m) 이하로 강화된 기준을 만족하는 연료를 사용해야 하며, 2020년부터는 모든 선박에 대해 황 함유량이 0.5%(m/m) 이하인 연료를 사용하거나 동등 이상의 성능을 갖는 배출가스 후처리 장치의 설치를 의무화하였다. 이에 따라, 선박에서 배출되는 오염물질을 제어할 수 있는 다양한 기술이 개발되고 있으며, 후처리 관점에서 습식 스크러버(wet scrubber)는 선박의 디젤 엔진에서 배출되는 이산화황(sulfur dioxide)을 저감시키기 위한 가장 적합한 해결책으로 알려져 있다. 습식 스크러버는 해수를 사용하는 개방형 스크러버(open loop scrubber)와 화학세정수를 사용하는 폐쇄형 스크러버(closed loop scrubber)로 구분된다. 습식 스크러버는 오염물질의 효율적인 처리가 가능하지만 유지보수비가 비싸고, 폐수 발생으로 인한 2차 오염발생 및 부식에 매우 취약한 단점이 있다. 따라서 최근에는 스크러버 내부의 부식을 방지하기 위한 내부식성 재질에 관한 연구와 흡수제(absorbent)의 고도화 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 하이브리드형 스크러버(hybrid scrubber)는 개방형과 폐쇄형 스크러버의 장점을 결합한 기술로 황산화물의 배출을 규제하는 배출규제해역에서는 폐쇄형 스크러버를 가동하고, 선박이 공해상으로 진입할 경우 개방형 스크러버로 전환함에 따라 황산화물 배출 및 반응 후 세척수의 폐수배출 기준을 동시에 만족할 수 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.3-3
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• 2009

선박의 건조과정에서 필수적으로 선체 외판에는 선박의 안전과 운항 및 정비 등에 필요한 정보를 나타내기 위해 다양한 종류의 마크 및 문자가 마킹되어진다. 하지만, 단순한 도장 작업만으로는 해상과 같은 부식 환경에서 마크 및 문자가 쉽게 지워지거나 손상되기 때문에 마크 및 문자를 용접 비드(welding bead)로 표시하거나 미리 절단된 강판(steel plate)을 수동으로 용접한 뒤 도장을 함으로써 마크 및 문자의 손상을 방지하고 있다. 이러한 문자마킹작업을 하기 위해서는 작업자가 수작업으로 기준선과 마크 및 문자의 위치를 먹줄 등을 이용하여 마킹을 하고, 해당 마크 및 문자의 템플렛(template)을 이용하여 펀칭을 실시한 후 수동으로 용접을 실시한다. 하지만, 수작업을 통한 선체외판 문자마킹 작업은 작업자의 기량에 따라 품질이 상이하여 품질 저하의 원인이 된다. 또한 대조립 및 탑재 단계에서 문자 마킹 작업시 수직자세의 용접을 요구함으로써 작업자가 안전사고에 노출되어 있으며, 선박의 각 단계별 주요 공정보다 작업시간이 길어져 전체 선박 건조공정을 지연시키는 문제점 등을 야기시킬 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 조선업계에서는 선체 외판의 마크 및 문자를 자동으로 용접할 수 있는 장치를 개발하기 위해 노력해왔으며, 몇몇 개발 사례가 보고되고 있다. 하지만, 그 실효성 부분에서는 아직까지 해결하지 못한 문제점들로 인해 현장 적용에는 어려움을 보이고 있다. 본 연구에서는 선박외판 문자 자동용접장치의 기능성뿐만 아니라 현업 적용성을 가장 우선적으로 고려하여 문자마킹장치(Marking Robot for Shipbuilding) 개발을 진행하였다. 우선, 적절한 용접 재료를 선정하기 위해서 솔리드 와이어(Solid Wire)와 플럭스 코어드 와이어(Flux Cored Wire)에 대한 비드온 용접(Bead-On Welding)을 아래보기자세와 수직자세에 대해서 실시하여 적절한 용접 조건을 설정하였다. 본 연구에서 개발된 문자마킹 자동용접장치는 3축으로 구성되어 있으며 각 축들을 분리할 수 있도록 개발하여 이동성을 향상시켰으며, 작업면과 용접토치간의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있도록 용접전류 센서(Welding Current Sensor)를 이용하여 토치 높이(Wire Extension)를 제어함으로써 균일한 품질의 용접비드를 얻을 수 있었다. 또한 문자마킹 자동용접장치는 본체 구동부와 제어부(Touch Screen)가 쉽게 분리되고 장착이 가능한 구조로 개발되었으며, 용접시 각 용접자세별로 용접전압, 전류 그리고 용접속도 설정이 가능하여 아래보기 자세뿐만 아니라 어떠한 자세에서도 같은 모양의 비드형상을 가지는 문자마킹용접이 가능하도록 개발하였으며, 이는 실험과 현장적용을 통해 검증하였다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.15 no.4
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• pp.403-409
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• 2017

For dry storage of the spent nuclear fuel (SNF) stored in the storage pool of a nuclear power plant, essentially all moisture must be removed to prevent corrosion of the assembly and canister internals and/or degradation of fuel cladding integrity after SNF canister loading operation. R&D work is now in progress on a forced gas drying system that can be used to remove residual water in canisters. In this work, preliminary design is performed to manufacture the forced gas drying system. This process includes a case study of dry methods for canister moisture removal, relative codes and standards, confirmation of adequate dryness, needs analysis at plant sites, and characteristics of SNF stored in pools. Through this preliminary design work, we obtained a conceptual flow diagram and preliminary P&ID of the forced gas drying system. The results of this study can be used to determine details of the design to manufacture the forced gas drying system.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.19 no.4
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• pp.41-50
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• 2020

Since cracks in concrete structures expedite corrosion of reinforced concrete over a long period of time, regular on-site inspections are essential to ensure structural usability and prevent degradation. Most of the safety inspections of facilities rely on visual inspection with naked eye, so cost and time consuming are severe, and the reliability of results differs depending on the inspector. In this study, a portable measuring device that can be used for safety diagnosis and maintenance was developed as a device that measures the width and length of concrete cracks through image analysis of cracks photographed with a camera. This device captures the cracks found within a close distance (3 m), and accurately calculates the unit pixel size by laser distance measurement, and automatically calculates the crack length and width with the image processing algorithm developed in this study. In measurement results using the crack image applied to the experiment, the measurement of the length of a 0.3 mm crack within a distance of 3 m was possible with a range of about 10% error. The crack width showed a tendency to be overestimated by detecting surrounding pixels due to vibration and blurring effect during the binarization process, but it could be effectively corrected by applying the crack width reduction function.

• Resources Recycling
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• v.6 no.3
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• pp.15-21
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• 1997

Flyash from a coal-hed power plan1 is produced approximtcly 3 million tons m 1996 and causes the serious environmentalpmblem due to the disposal in the ash pond. Flyash is an accepted additive in concrete where it adds strength, sulfate ateresistanceand reduced cost, provided acccptablc levcls of unbunrned carbon are mmtmed This papzr describes to investigate thc technicalfeasibility of a dry triboelcctrostatlcp roccss to scparate unburned carbon h m f lyash into economically valuable produck Puliclesof unburned carbon and flyash can be impded positivc and negative surface charzes. rcapeclively. with a copper tniochargcr dueto dirferences in the work function values of thc particles and the tnbacharger. and cm he separated by passing thcm throuph anexternal electic field. A laboratory s d e separation system consists of r sacw feeder for ash supply, a tniocharger, verticalcollecling copper plates, power supplies, a flow meter, and a fan. Separation tests taking into account separahian efficiency and ashrecovery showed that flyash recovery was sh-nngly dependent an thc tnbocharger geomzhy, elect"c ficld strength. flyssh s ~ c a,n dash feeding late. Optimal separation conditions were flyash size less than 125 Fm and electric field shcngrh of 200 kV1m. Ovcr 80%of the flyash with 7% lass on ignition was recovered at wrbon contznts less than 3%bon contznts less than 3%

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.880-883
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• 2009

석탄가스화복합발전(IGCC) 시스템에서 합성가스 중에 포함된 황화수소($H_2S$)는 후단의 가스 터빈과 같은 장치의 부식을 방지하고, 합성가스를 이용하는 연료전지 등의 연계 공정에서 요구하는 수준에 맞추어 정제되어야 한다. 본 연구에서는 $H_2S$ 정제공정 추가에 따른 IGCC 시스템의 효율저하를 최소화하기 위하여 고온고압에서 사용가능한 탈황제를 분무건조법을 이용하여 제조하고 제조된 탈황제에 대해 물성 및 황 흡수능 시험을 실시하였다. 형상, 내마모도, 평균입자크기, 충진밀도와 함께 제조된 탈황제가 적용되는 유동층 공정에 적합한 강도를 보유하는지 여부를 미국표준시험방법에 의하여 측정하였다. 황 흡수능은 열중량분석기를 반응기로 사용하여 모사 합성 가스 분위기에서 측정하였다. 분무건조 성형된 탈황제의 일부가 구형이 아닌 타원형 또는 도넛 형태를 나타내고 있어 형상 개선을 위한 제조방법 개선이 필요한 것으로 나타났다. 제조된 탈황제는 기공도가 65% 이상으로 macropore가 기공부피의 대부분을, mesopore가 비표면적의 대부분을 제공하고 있었다. 소성온도를 650 $^{\circ}C$에서 750 $^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 대체로 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 열중량분석기로 측정된 황 흡수능은 약 10 wt%로 나타났다. 제조된 탈황제 중 일부는 유동층 공정에 적합한 물성을 보유하고 있었으며 반응성 또한 기존에 개발된 탈황제에 버금가는 성능을 나타내어 향후 공정 적용이 가능할 것으로 분석되었다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.34 no.5
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• pp.362-368
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• 2014

Fiber optic sensors (FOS) have advantages such as electromagnetic interference (EMI) immunity, corrosion resistance and multiplexing capability. For these reasons, they are widely used in various condition monitoring systems (CMS). This study investigated a muscular condition monitoring system using fiber optic sensors (FOS). Generally, sensors for monitoring the condition of the human body are based on electro-magnetic devices. However, such an electrical system has several weaknesses, including the potential for electro-magnetic interference and distortion. Fiber Bragg grating (FBG) sensors overcome these weaknesses, along with simplifying the devices and increasing user convenience. To measure the level of muscle contraction and relaxation, which indicates the musle condition, a belt-shaped FBG sensor module that makes it possible to monitor the movement of muscles in the radial and circumferential directions was fabricated in this study. In addition, a uniaxial tensile test was carried out in order to evaluate the applicability of this FBG sensor module. Based on the experimental results, a relationship was observed between the tensile stress and Bragg wavelength of the FBG sensors, which revealed the possibility of fabricating a muscular condition monitoring system based on FBG sensors.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.11
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• pp.1077-1084
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• 2017

Camshaft engines designed for constant engine loads have been applied to existing marine diesel engines. However, due to environmental regulations, electro-hydraulic servo mechanisms, which have a loaddependent cylinder liner jacket water cooling system (LDCL-JWCS), have been recently developed to individually control the temperature of the cylinders depending on the engine load. In this system, the 3-way valve, which prevents low temperature corrosion by reducing the temperature difference between the upper and lower parts of the cylinder, has been employed, but the outlet mass flow of the existing valve is low. In this study, the design of the internal shape of the 3-way valve was performed by analyzing the effects of the design parameters of the valve shape on the performance (i.e., the outlet mass flow rate and temperature). The proposed model was verified by comparing its performance to that of existing marine diesel engine valves.