• 수산해양기술연구
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• 제40권4호
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• pp.344-350
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• 2004

탄소 섬유강화 에폭시기지 복합재의 경면 가공한 스테인리스강 상대재와 마찰과 마모에 바탕을 둔 연구에서는 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 복합재의 비마모율은 하중이 증가하면 N방향와 P방향에서는 증가하는 경향을 보이며,AP방향에서는 감소한다. 이것은 마모 메카니즘의 영향으로 속도가 증가하면 마모 이착막의 생성이 빨라져 이착막 속의 탄소섬유가 윤활제의 역할을 하기 때문이다. (2) 복합재의 마찰계수는 하중이 증가하면 N방향과 AP방향에서는 하중 39.2N까지 증가하다가 그 이상의 하중에서는 감소되며 AP방향에서는 하중이 증가함에 따라 서서히 증가하며, 또한 그 값은 N방향에서 가장 크고, AP방향이 가장 적다. (3) 일방향 탄소섬유 강화 복합재의 마모 거동에 미치는 하중의 효과는 다르며 마찰초반에 발생한 섬유에 의한 쟁기질과 섬유 굽힘 및 미소크랙에 의한 섬유 균열과 파괴에 따른 마모 메카니즘의 형태에 의한 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.831-836
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• 2014

본 연구에서는 한국원자력연구원 내에 설치될 예정인 소듐시험 시설인 SELFA(Sodium Thermal-hydraulic Experiment Loop for Finned-tube Sodium-to-Air heat exchanger) 내에서 정상상태 가동온도가 $510^{\circ}C$의 고온 압력용기인 팽창탱크에 대해 고온 건전성 평가를 수행하였다. 팽창탱크에 대해 3 차원 유한요소해석에 기초하여 고온설계 기술기준인 ASME Section III Subsection NH 와 프랑스의 RCC-MRx 코드를 따라 크리프-피로 손상평가를 수행하였다. 평가결과 팽창탱크는 크리프-피로 설계 과도 하중 하에서 구조적 건전성을 유지하는 것으로 나타났다. 316L 스테인리스강 재질의 동 압력용기에 대해 정량적 코드 비교 분석을 수행하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.110-110
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• 2018

여러 니켈합금 중 인코넬 600은 원전 가압경수로(PWR)의 튜브 재료로 널리 사용되는 재료이다. 스테인리스강과 비교하여 우수한 내식성과 기계적 특성으로 인해 화학설비, 발전설비, 그리고 해양설비 등과 같은 여러 산업분야에서도 널리 사용되고 있다. 그러나 가압경수로용 증기 발생기의 튜브 재료와 같은 특수 환경에서 예민화에 따른 입계부식 및 입계응력부식 등의 문제가 흔히 보고되고 있다. 이러한 내구성 문제는 설비 및 장비의 수명, 내구성 그리고 안정성 등의 치명적인 영향을 미친다. 따라서 용접, 열처리, 그리고 가공과정에서 발생하는 Inconel 600의 예민화 및 입계부식에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 100시간 이상 장시간 열화된 시편에 대한 예민화 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 장시간 열화된 Inconel 600의 예민화를 평가하기 위해 최대 1,000시간까지 열화를 실시하였으며, 이에 대한 평가방법으로 Double-Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation(DL-EPR) 시험법을 적용하였다. 본 실험에서 사용된 인코넬 600의 화학성분(wt, %)은 0.01 C, 0.05 Si, 0.14 Mn, 15.3 Cr, 0.5 Cu, 0.015 S, 그리고 나머지는 Ni 이다. 예민화 평가를 위한 등온 열화는 전기열처리로를 이용하여, $550^{\circ}C$와 $650^{\circ}C$에서 최대 1000시간까지 실시하였다. 열화에 따른 미세조직 변화는 scanning electron microscope와 energy dispersive x-ray spectroscopy를 이용하여 실시하였다. DL-EPR 실험은 $25^{\circ}C$의 0.1M $H_2SO_4$ + 0.001M KSCN(potasium thiocyanate) 수용액 하에서 실시하였으며, 분극은 OCP로부터 600 mV(SSE vs.)까지 1.67mV/s 주사속도로 forward scan을 실시 후, 동일한 속도로 OCP까지 reverse scan을 실시하였다. Degree Of Sensitization(DOS)값은 anodic scan peak($I_a$) 값과 reverse scan peak($I_r$) 값의 비로 산출하였다. $$i.e.\;DOS=I_r/I_a{\times}100$$. 그 결과, 온도 변수에 따른 Inconel 600강의 예민화 거동은 서로 상이한 경향을 나타내었다. $550^{\circ}C$의 경우, 열화가 진행됨에 따라 DOS값은 급격하게 증가하는 경향을 나타냈다. 반면, $650^{\circ}C$에서는 일정시간 이후부터 Cr 확산 현상에 의한 탈 예민화 현상이 관찰되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.419-423
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• 2011

AE는 다른 비파괴 검사방법과 달리 가동 상태에서 구조물의 결함이 발생 및 성장을 검출 할 수 있으며, 연속 검사가 가능하다는 장점으로 인하여 대형 구조물의 안정성 평가에 널리 이용되고 있다. 하지만 AE는 20kHz부터 20MHz 사이에 발생하는 음파를 감지하기 위해 센서를 사용하며, 이 센서의 감도에 따라 결과가 달라질 가능성이 존재한다. 이에 본 연구에서는 STS 304와 SS400 강재에 인장실험을 실시하여, 강재의 균열 신호를 탐지하고자 한다. 인장실험에는 스테인리스강 및 탄소강 시편을 준비하였고, 감도가 다른 센서를 이용하여 동일한 인장실험을 실시하였다. 그리고 균열이 발생하는 13개의 신호 파라미터에 대해 군집분석을 실시하여 4가지 종류의 군집으로 분류하였다. 또한 기무가설을 이용한 통계분석을 통해 두 시험편이 다르지 않다는 것을 증명하였다. 이 결과를 바탕으로 본 실험에서 얻은 Waveform이 재료의 균열신호라는 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1415-1420
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• 2014

소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)의 증기 Rankine 싸이클 발전시스템을 높은 열효율과 안전성을 가지는 초임계 이산화탄소(Supercritical carbon dioxide, $S-CO_2$) Brayton 싸이클로 대체하는 방안이 고려되고 있다. 다양한 오스테나이트계 합금이 고온 $S-CO_2$ 환경 열교환시스템 구조재료로 제시되고 있다. 구조재료는 장시간 고온 $S-CO_2$ 환경에 노출됨에 따라 미세구조에 변화가 일어나고, 나아가 기계적 특성의 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 오스테니틱 스테인리스강들과 Alloy 800HT를 고온 $S-CO_2$ 환경에 노출시키고, 그에 따른 부식특성 및 인장특성을 평가하였다. 그 결과 $650^{\circ}C$, 250시간 노출 후 316H SS와 800HT에서 큰 연신율 감소를 보였다. $S-CO_2$ 환경이 인장특성 변화에 미치는 영향을 표면 산화막 및 탄화거동을 통해 분석한 결과, 316H 와 800H 의 거동이 큰 차이를 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제17권5호
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• pp.256-262
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• 2007

Effects of interlayer and the combination of different coating methods on the mechanical and corrosion behaviors of TiN and CrN coated on 420 stainless steel have been studied. STS 420 specimen were tempered at $300^{\circ}C$ for 1 hr in vacuum furnace. The TiN and CrN thin film with 2 ${\mu}m$ thickness were coated by arc ion plating and DC magnetron sputtering following the formation of interlayer for pure titanium and chromium with 0.2 ${\mu}m$ thickness. The microstructure and surface analysis of the specimen were conducted by using SEM, XRD and roughness tester. Mechanical properties such as hardness and adhesion also were examined. XRD patterns of TiN thin films showed that preferred TiN (111) orientation was observed. The peaks of CrN (111) and $Cr_2N$ (300) were only observed in CrN thin films deposited by arc ion plating. Both TiN and CrN deposited by arc ion plating had the higher adhesion and hardness compared to those formed by magnetron sputtering. The specimen of TiN and CrN on which interlayer deposited by magnetron sputtering and thin film deposited by arc ion plating had the highest adhesion with 22.2 N and 19.2 N. respectively. TiN and CrN samples shown the most noble corrosion potentials when the interlayers were deposited by using magnetron sputtering and the metal nitrides were deposited by using arc ion plating. The most noble corrosion potentials of TiN and CrN were found to be approximately -170 and -70 mV， respectively.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권2호
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• pp.141-149
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• 2019

목적: 단일 흉추 청소년기 특발성 척추 측만증의 수술적 치료로 척추경 나사못 고정술이 시행된 경우에 서로 다른 재질인 스테인레스강과 티타늄 합금 기기의 결과를 비교해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 척추경 나사못 고정술과 선택적 흉추 유합술을 이용하여 수술을 시행하고 최소 2년 이상 추시가 가능하였던 단일 흉추 청소년기 특발성 척추 측만증 환자 141명을 후향적으로 조사하였다. 주 흉추 만곡이 40°-75°인 환자를 대상으로 하였으며, 기기의 재질에 따라 스테인레스강 기기가 사용된 경우는 S군(90명)으로, 티타늄 합금 기기가 사용된 경우는 T군(51명)으로 나누었다. S군의 강봉 직경은 7.0 mm였고 T군의 강봉 직경은 6.35 mm나 6.0 mm였다. 수술 전, 수술 직후와 술 후 2년에 촬영한 기립성 전 척추 방사선 사진을 이용하여 방사선적 측정을 시행하였다. 술 전 관상면과 시상면상 만곡의 측정값에서 두 군 간에 유의한 차이는 없었다. 결과: S군에서 술 전 51.3°±8.4°의 주 흉추 만곡은 술 후 2년에 19.0°±7.6° (63.1% 교정)로 감소되었고, 술 전 32.3°±8.4°의 요추 만곡은 술 후 2년에 12.7°±8.2° (62.9% 교정)로 감소되었다. T군에서는 술 전 49.5°±8.4°의 주 흉추 만곡과 30.3°±8.9°의 요추 만곡은 술 후 2년에 각각 18.8°±7.4° (62.2% 교정)와 11.3°±5.4° (63.3% 교정)로 감소되었다. 관상면상 만곡의 교정은 두 군 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 흉추 후만은 S군에서 술 전 16.8°±8.5°에서 술 후 2년에 24.3°±6.1°로, T군에서는 19.6°±11.2°에서 26.6°±8.5°로 증가되었다. 유합 분절수, 사용된 척추경 나사못의 개수 및 술 후 2년의 흉추 후만, 요추 전만, 관상면과 시상면 균형에도 두 군 간에 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 결론: 척추경 나사못 고정술을 이용한 단일 흉추 청소년기 특발성 척추 측만증 수술에서 스테인레스강과 티타늄 합금 기기와 강봉은 관상면과 시상면에서 의미 있는 차이 없이 비슷한 교정을 보였다.