고분자물질은 가온되면 열화되고 이것은 고분자 물질의 합성이나 가공과정에 의존된다. 따라서 열화는 예방되거나 지연시켜야 할 필요가 있다. 이러한 작업을 안정화라고 하며, 그 중에서 내열화와 난연화는 품질의 향상뿐만 아니라 화재, 폭발의 방지라고 하는 안전공학적인 차원에서도 대단히 중요하다. (중략)
철도교량의 경우 교면방수 시공 후 방진매트, 궤도자갈 및 침목부설, 레일 설치 등의 후속공정이 뒤따르고, 시공 및 경제적인 여건으로 인해 위의 공정이 연속적으로 시행되지 못하고 일정 구간 단위로 후속공정이 이루어지는 특수성을 갖고 있다. 이로 인해 교면방수 시공 이후 표면의 노출이 장기화 되는 것이 불가피한 실정으로, 시간 경과에 따른 열화현상으로 인해 발수재의 분해 및 용출이 발생하여 방수시공 초기의 침투깊이를 유지하지 못하고 있는 경우가 많다. 이처럼, 철도교량이 갖고 있는 시공적인 특수성과 궤도자갈이 부설되지 않고 영구적으로 표면이 노출되는 부분을 고려한다면 표면의 장기적인 노출에도 방수성능이 저하되지 않는 내구성을 갖고 있는 방수공법을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 장기간 표면노출에 따른 열화현상을 방지하는 열화억제형 방수공법(DRA방수공법)에 대하여 시험시공을 통한 객관적인 분석 결과를 도출하고, DRA 방수 공법의 KNOW-HOW를 습득하는 것으로, 이를 통하여 철도교량의 교면방수 열화현상으로 인해 발생하는 하자를 방지하여 잦은 보수와 보강으로 인한 경제적 손실을 최소화하고 현장에서의 시공관계자들이 방수공법을 선정하는데 따른 합리적인 판단 기준을 제공하는데 있다.
오늘날 전력사용이 급증하면서 부하가 대용량화되는 추세에 따라 전기설비의 규모는 점차 대규모화 되고, 사회는 점점 고도정보화 사회로 발전되고 있다. 따라서, 설비의 사고 및 정전 등은 높은 전기적 의존도를 가진 고도 산업사회에 막대한 경제적 손실 및 장애를 가져다준다. 한편, 도시 환경의 미화차원에서 지중배전선로는 점차 증가하고 특히, 전력 케이블은 주로 공장 또는 대도시의 도로지반하에 분포하고 있어 사고시 복구에 많은 시간이 필요하며 교통 및 산업활동에 막대한 피해를 끼치게 된다. 이러한 반면에 우리나라에서는 배전용 케이블로 CV 케이블을 포설하기 시작한지 20여년이 경과되어 최근에 사고가 점증하고 있는 추세이다. 그리고, 근래에 포설한 케이블이라 할지라도 시공불량 및 기타 열악한 환경에 놓여 있게 되면 단시간에도 사고에 이를 수가 있어 설비 및 수용가에 원활한 전력공급 및 사고의 미연 방지를 위해 케이블의 열화상태를 정기적으로 진단할 필요가 있으며, 이를 위한 예방진단 기술의 연구가 필요로 하게 되었다. 본 논문은 이러한 배경하에서 케이블에서의 열화사고 현황, 절연 열화요인과 열화 process 그리고 절연진단기술의 현황 등을 알아보고, 국내 배전선로 계통인 3.3kV 및 6.6kV급 CV 케이블의 열화 진단기술 현황 및 향후 전망에 대하여 기술하였다.
본 총설에서는 외부에 사용되는 목재를 풍화인자로부터 보호하기 위해 실행되고 있는 최근의 연구동향에 대해 조사 분석하였다. 주요 기상열화 인자로부터 목재의 표면 보호를 위한 연구 동향에 대하여 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 목재보존제로 사용된 크롬, 구리 등의 무기화합물이 목재를 기상열화로부터 보호할 수 있는 것으로 보고되었다. 또한 ACQ처리 목재의 표면에 wax나 oil같은 소수성물질과 UV 흡수제, HALS(Hindered Amine Light Stabilizers) 등을 방부목재 표면에 precoating하면 기상열화 저항성을 강화할 수 있다고 보고되었다. 또한 방부목재 표면에 불투명 도막형성의 페인트/스테인 및 반투명스테인등이 기상열화방지에 대한 시너지 효과가 높힐수 있다는 보고들이 다수 있었다. 또한 방부목재의 표면보호를 위한 재도장 처리의 필요성이 시사되었다. 투명성의 도막에 UV방지를 위한 첨가물로서 미세입자의 ZnO 또는 $TiO_2$, Co, Cr, Fe, Mn, Ni과 Ti 등의 금속이온, Tris-resorcinol triazine derivatives, triazine 및 Benzotriazole과 같은 UV흡수제 등이 소개되었다. Methylation, acetylation 또는 alkylation 등과 같이 화학적으로 개질된 경우에는 이로 인한 중량증가가 높은 경우 기상열화 방지효과가 상승된다는 연구들이 소개되었다, 열처리목재의 기상열화 저항성에 대해서는 여러 가지 상반되는 연구보고 들이 있었고, UV저항성을 지닌 도장의 필요성이 강조된 보고가 있어 보다 심도 있는 연구의 필요성이 시사되었다.
본 연구에서는 Pt/SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$(SBT)/Si (MFS)와 Pt/SBT/Pt (MFM) 각각의 구조에서 수소 열처리에 의한 SBT박막의 물리, 전기적 영향에 대해 연구하였다. SBT 박막의 미세구조 및 전기적 특성은 수소 열처리 후에 SBT 박막의 손상으로 열화된다. 특히, Pt 전극에 의한 SBT 박막의 열화 현상을 연구하기 위해 각각 Si 와 Pt 위에 SBT 를 증착하여 같은 조건으로 열처리를 하였다. XRD, XPS, P-V, C-V 측정을 통해 Pt 전극 없이 SBT자체로도 수소 열처리 후에 열화 됨을 확인 할 수 있었다. 또한, 수소 열화현상이라고 하는 촉매 반응으로 SBT 열화 현상이 Pt로 가속화되었다. 이러한 현상을 방지하기 위해서 새로운 Ir 전극을 제안하여 $Ir/IrO_2/SBT/IrO_2$ 구조에서의 수소 열처리 전후 및 회복 열처리를 통해 SBT 박막의 전기적 특성을 연구하였다. P-V측정을 통해 SBT박막을 이용한 MFM구조에서 Ir이 열화 방지용 전극 물질로의 활용 가능성을 확인하였다.
박물관 및 도서관 등에 소장되어 있는 지류 유물은 균류, 곤충, 설치류 등과 같은 다양한 생물학적 열화요인들에 의해 비가역적인 손상을 입을 수 있다. 특히 습도가 높은 조건에서는 균에 의한 열화가 발생되기 쉬우며, 균류는 종이의 주성분인 셀룰로오스 및 사이징제, 전분, 아교 등의 탄수화물과 단백질 성분을 영양원으로 하므로 종이의 노화를 야기하게 된다. 현재까지 박물관과 도서관 등에서 지류 유물에 생물학적 열화를 발생시킬 수 있는 미생물종으로 약 300여 종이 동정되었으며, 그 중에서도 Aspergilli (30%)와 Penicilli (30%)가 셀룰로오스의 주요 열화 균으로 알려져 있다. 균류에 의한 생물학적 손상을 방지하기 위한 가장 좋은 방법으로서 습도, 온도, 산소 등 미생물의 생육 조건을 조절, 억제 또는 차단하는 방법을 들 수 있다. 따라서 본 연구에서는 산소흡수제를 이용하여 미생물의 생육조건 중 산소를 조절하여 Aspergillus versicolor 과 Penicillium polonicum 균에 의한 생물열화 방지 효과를 분석하였다. 연구 결과 산소흡수제 처리가 2종의 균에 의한 생물학적 열화 억제 효과가 있음을 확인하였다.
전기기기에 의해 감전재해는 전기기기의노출된 충전부에 직접 접촉하여 발생하는 경우와 전기기기의금속제 외함 등의 비충전부분이 절연열화 등의 원인으로 누전되었을 경우 접촉하여 발생하는 것이다. 본 고에서는 충전부(LivePart)로부터 인체감전 사고 방지를 방지하기 위하여, 충전부 직접 노출에 대한 안전성을 확보 및 이중구조에서 기초절연의 접촉에 대한 적합성 판단을 제시 하고자 한다.
본 논문에서는 22.9kV급 지중 전력 케이블의 열화에 의한 특성 변화를 분석한다. 케이블이 실제 선로로 포설될 경우 케이블에는 고전압이 흐르게 되고, 이로 인해 열이 발생하게 된다. 이와 같이 발생한 열에 의한 절연체 이상은 케이블 사고로 이어지므로 케이블의 열화 특성 분석은 사고를 미연에 방지하기 위해서 필요하다. 따라서 본 논문에서는 실제 선로에 사용된 후 교체된 케이블의 감쇠 상수를 구하여 열화가 진행된 정도에 따른 감쇠상수의 변화를 분석한다. 이 때, 네트워크분석기의 S-파라미터를 이용하여 감쇠 상수를 구하고, 정상 상태 케이블과 폐 케이블의 감쇠상수를 비교하여 열화에 의한 케이블의 특성을 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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