• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.325-331
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• 2022

금속의 취성화는 수소와 접촉하는 구조물을 안정적으로 설계하는데 있어서 큰 문제가 되어왔다. 본 논문에서는 분자동역학 해석을 통해 균열선단 주변에 모인 수소원자들이 전위 이동 현상을 억제하고, 이로 인해 벽개 파괴 현상이 발생하는 것을 확인하였다. 다양한 수소 농도, 하중 속도, 수소 확산 속도 등을 바꾸어가며 분자동역학 해석을 수행하였고, 이에 따른 수소 취성화를 최소화시킬 수 있는 조건들을 조사하였다. 분자동역학 해석 결과는 기존의 실험결과와 잘 일치하였으며 이를 바탕으로 수소 취성화 현상을 정량화하여 평가하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권1호
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• pp.57-63
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• 2015

0.5M $H_2SO_4$ 전해질과 0.5M NaOH 전해질 분위기하에서 전기화학적방법으로 수소주입시킨 TRIP 강의 수소주입과 수소침투에 따른 취성화 정도를 미소경도값의 변화로 조사하여, 각각의 전해질에 따른 취성화의 정도를 비교, 분석하였다. 실험결과, 2 종의 전해질에서 수소취성화의 정도는 산성전해질이 알칼리성전해질보다 수소침투와 확산에 더욱 민감한 것으로 조사되었다. 그러나 산성전해질이 알칼리성전해질에 비하여 빠른 수소침투의 영향으로 표면하 미소경도값이 높게 조사되었고, 두 전해질 모두에서 표면하 수소침투효과는 큰 것으로 나타났다. Subsurface zone에서의 수소취성화의 정도는 산성전해질의 경우 전류밀도의 영향보다는 주입시간이, 알칼리성 전해질의 경우 주입시간보다는 전류밀도가 수소취성화에 주요 인자로 생각되었다.

• 한국가스학회지
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• 제19권1호
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• pp.64-70
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• 2015

TRIP강의 수소에 의한 취성화정도를 확인하기 위하여 산성과 알칼리성 전해질 분위기 하에서 전류밀도와 주입시간을 달리하여 수소를 강제주입시킨 후 sp시험으로 평가하고자 하였다. SP시험결과 산성 전해질 분위기가 알칼리성 전해질 분위기에 비해 수소 취성화가 더욱 민감하게 반응하는 것으로 조사되었다. 또한 산성 전해질은 주입시간과 전류밀도가 수소취성화에 영향을 미치는 인자로 확인되었으며, 알칼리성 전해질은 주입시간이 전류 밀도보다 수소 취성화를 촉진하는 요소로 조사되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.87-87
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• 2013

복합조직강의 미세조직제어를 통한 자동차용 고강도 강판재의 개발이 주요 연구과제로 있다. 하지만 고강도화에 따라 수소에 의한 지연파괴의 문제점이 있어, 이를 규명하고 해결하기 위한 많은 연구가 함께 이루어지고 있다. 본 연구에서는 연구, 개발되고 있는 복합조직강 중 DP강과 TRIP강의 수소취성에 미치는 미세조직의 영향을 분석하고, 수소주입조건에 따른 수소취성 및 지연파괴 거동에 대하여 조사하고자 하였다. 이를 위해 음극전기분해법을 이용, 주입수소량을 달리하여 주입수소가 복합조직강의 지연파괴에 미치는 영향을 분석하였다. Hydrogen determinator를 통해 시편 내 수소량을 측정하였고, 소형펀치시험에 의한 기계적물성 변화를 조사하였다. 또한 파단부위의 넓이와 깊이를 비교측정하였고, 파단면을 SEM으로 관찰하여 수소지연파괴 거동을 평가하고자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제18권1호
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• pp.61-67
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• 2014

고강도 DP강의 수소취성 거동을 소형펀치시험을 통해 평가하였다. 이를 위해 첨가원소가 각기 다른 3종의 DP강 시험편에 전기화학적 방법으로 수소를 강제 주입시켰다. 수소주입 후, 수소주입량을 측정하였다. 수소주입량은 마르텐사이트 부피분율에 크게 의존하는 것으로 조사되었다. 전류밀도 150, $200mA/cm^2$ 조건에서 25시간이 포화상태에 도달하는 수소주입조건으로 나타났다. SP시험 후 SP에너지와 SP bulb 형상을 비교한 결과, 수소주입량의 증가에 따라 SP에너지와 SP bulb 높이가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 SP bulb 파단면에서는 뚜렷한 facet와 층상형태의 벽개 파단면이 관찰되어 수소취성화를 관찰할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.193-195
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• 2011

강판재 사용에 있어 수소취성현상은 강판재가 고강도화됨에 따라 그 감수성이 커지는 것으로 알려져 있다. 특히 노출강판재의 경우, 표면으로부터 침투해 들어가는 수소에 의한 수소취화 거동에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 고강도 DP강을 시험편으로 하여, 음극전기분해법에 의해 수소를 강제주입시킨 후, DP강 표면하 subsurface zone의 수소취화 거동을 평가하고자 하였다. 미소경도분포 측정결과, 수소주입시간이 증가함에 따라 표면하 subsurface zone의 경도 또한 증가하는 것으로 조사되었다. 이는 수소에 의해 표면하 subsurface zone의 경화가 일어나 DP강의 기계적 특성에 영향을 미친것으로 판단된다. 미소경도분포의 측정결과와 미세조직 관찰결과로부터 수소임계침투깊이를 평가하였고, 이를 통해 DP강내 수소확산에 의한 수소임계침투깊이가 존재함을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제18권5호
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• pp.40-46
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• 2014

전기화학적 방법으로 수소 주입시킨 5종의 고강도 DP강의 수소취성화 정도를 소형펀치시험으로 평가하였다. SP시험 후 SP흡수에너지는, $200mA/cm^2$ 전류밀도 조건의 DP5 시험편에서 수소주입시간이 5hr에서 50hr으로 증가함에 따라 363 kgf-mm에서 209 kgf-mm로 현저히 저하되는 것을 알 수 있었다. 전류밀도와 수소주입시간의 증가에 따라 수소주입량과 SP에너지 저하는 선형적인 상관관계를 갖는 것으로 조사되었다. 또한 SP시험에 의해 생성된 bulb의 높이 변화는 1.79 mm에서 1.59 mm로 낮아지는 것으로 조사되었다. 이는 앞서의 SP 흡수에너지 결과와 유사한 경향으로 나타나, 수소취성평가의 지표로 활용 가능할 것으로 사료된다. 균열 파단부위의 SEM 관찰에서 수소주입량 증가에 따라 파단면은 취성파면 형태로 진행되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.1992-1996
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• 2007

This study focuses on the hydrogen embrittlement of iron tube for fuel line of PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell). PEMFC is operated by feed of hydrogen as a reactant and steam for proton conductivity of membrane. However, the environment with hydrogen and steam occur the hydrogen-induced degradation in BOP system. When iron tube was exposed to hydrogen and steam condition for 24 hours, the oxide layer on the surface was decreased by reduction. When the ambient temperature was 90$^{\circ}C$ micro cracks were found on the surface than any other temperature. The mechanical strength of iron tube was 3% lower than that of non-experiment tube. Maximum tensile stress was decreased 8%.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.121-127
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• 2013

Tritium was attracted with high energy source in neutron fusion energy systems. A number of research was performed in tritium storage materials. The Korea was raised storage and delivery systems (SDS) of international thermonuclear experimental reactor (ITER) research. However, bottles of SDS would be important because of stability. The bottles have a welding zone, this zone will be vulnerable to hydrogen embrittlement. This zone have a high thermodynamic energy and heat deterioration. Therefore bottles were studied about hydrogen embrittlement to retain stability. The heat treatment of hydrogen was carried under pressure-composition-temperature (PCT) apparatus because of checking at real time. And then, mechanical properties were evaluated by tensile test and hardness test. In results of this study, hydrogen atmosphere condition is very important by tensile test and kinetics test. The samples were evaluated, that is more weak hydrogen pressure, increasing temperature and time. This results could be useful in SDS bottle designs.

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.38-43
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• 2010

자원 부족과 환경규제의 강화에 따라 자동차 강판재의 고강도화와 박강판화가 주요 이슈로 대두되고 있다. 그러나 고강도 강판재 사용에 있어 수소취성은 기계적 성질 저하의 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 개발중인 590MPa급 DP강을 대상으로 조성 및 조직특성에 따른 표면층에서의 수소의 거동에 대해 연구하였다. 수소주입은 음극전기분해법을 이용하여 강제 주입시켰고, 수소주입조건에 따른 수소주입량과 표면층 조직관찰 및 미소경도시험 결과의 관계로 부터 표면층의 수소거동을 평가하였다.