• 보존과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.373-386
• /
• 2015

본 연구는 문화재 복원용 일반 경화형 Epoxy계 수지 Araldite$^{(R)}$ AY103-1/HY956의 온도 스트레스에 의한 열화특성을 고찰하였다. 인장강도 및 압축강도는 $34{\sim}45^{\circ}C$에서 6,480시간까지 증가하여 내구성의 열화는 발생하지 않았다. 외부 응력 및 온도에 대한 안정성은 인장강도에 비해 압축강도가 우수하여, 복원 재료의 강도 특성 및 응력 상태를 고려한 보존처리 방침의 수립이 요구된다. 인장전단 접착강도는 $40{\sim}60^{\circ}C$에서 4,320시간까지 감소하여 접착 특성의 열화가 발생하였으나 특성 변화는 비교적 작았다. 도자기와 같은 다공성 시스템의 경우 Pore Network 등 피착재의 계면특성이 접착제의 성능 변화에 관여하므로, 항온 항습에 의한 보존 환경 관리가 중요할 것으로 판단된다. 광택도는 $34{\sim}45^{\circ}C$에서 6,480시간까지 감소하였고, 색차는 증가하여 광학 특성의 열화가 발생하였다. 광택 안정성은 우수하였으나, 색상 안정성은 취약하여, 향후 광학 특성 개선을 위한 노력이 재고되어야 한다. 특히 전시 유물의 경우 조명 및 태양 광선에 의해 대상 유물 및 복원 재료의 표면 온도 상승이 우려되므로, 노출 환경에 따른 물성 변화를 최소화할 수 있는 선제적 보존 대책이 수반되어야 한다.

• 치위생과학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.140-149
• /
• 2014

본 연구에서는 지르코니아 에칭에 의한 표면변화가 지르코니아 코어와 도재 사이의 결합강도에 미치는 영향을 조사하기 위해 전단결합강도 실시하였고, 표면의 변화를 관찰하기 위한 SEM 측정, 에칭처리에 따른 지르코니아의 성분변화를 알아보기 위해 EDS 분석을 실시하였다. 그리고 구강상태에서 15~20년의 저온열화현상을 재현하기 위해 저온 열화 처리를 시행하여 전단결합강도 평가를 실시하여 다음과 같은 결과가 도출되었다. 1. 에칭처리를 시행하지 않은 시편과 에칭처리를 시행한 시편의 전단결합강도를 비교할 경우 에칭한 시편의 전단결합강도가 큰 것을 알 수 있다. 이는 에칭용액이 지르코니아코어 표면에 interlocking을 형성하여 기계적인 결합을 높여 주었을 것이라고 생각된다. 2. 전단결합강도의 결과(EZ>AEZ>NEZ>ANEZ)를 보았을 때 통계적으로는 유의한 차이를 보였으며, 저온열화처리를 하지 않고 에칭처리를 한 EZ군이 전단결합강도가 가장 큰 것을 알 수 있었다. 또한 파절 양상에서도 EZ군에서만 응집파절을 보여 가장 결합강도가 높다는 결과를 도출할 수 있다. 결론적으로 저온열화처리 여부에 관계없이 표면에칭처리를 한 시편의 전단결합강도가 큰 것으로 나타나 지르코니아 표면의 에칭처리로 인한 interlocking의 형성이 기계적인 결합을 향상시키는 요인이 되었다고 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.25-33
• /
• 2012

해상송전철탑 구조물에 있어서 구조 및 재료 손상에 대해 주기적으로 안전점검을 실시하고, 그 결과를 이용한 수명관리(life management)의 시행은 적극 추천되는 일이다. 본 연구에서는 영흥도 시화호 내에 있는 총 6개의 해상송전철탑에 대해서 강재부재에 대해 3가지, 콘크리트 기초에 대해 5가지, 해수 중 강관파일 및 해수 자체에 대해 4가지 형태의 열화점검을 각각 수행하였다. 강재에 대한 점검 항목들은 외관조사, 부재두께, 도막상태 등에 대한 것이고, 콘크리트 기초에 있어서는 균열형상, 압축강도, 중성화깊이, 염화물 함유량 등에 대한 항목, 그리고 해중 강관파일에 있어서의 전위 및 양극조사에 따른 부식정도, 동영상 촬영 및 해수의 수질환경성 평가 등에 대한 항목이다. 이와 같은 정기적 열화점검은 연속 3년 동안 매년 10월경에 동일위치에 대해 평가하였다. 결과적으로 본 연구에서는 이러한 자료를 체계적으로 활용함으로써 해상송전철탑 안전성 유지관리에 유익하게 적용될 수 있는 새로운 열화지표를 개발하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.102-113
• /
• 2021

「시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침(성능평가편)」의 내구성능 평가에서 열화환경 평가항목으로 제시된 제설제 및 비래염분에 의한 염해환경, 동해환경이 국내 국도 상 콘크리트 도로시설물의 염화물 침투특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 강원 고성, 서울, 경기 고양, 부산에 위치한 교량 총 4개소, 강원권 방호울타리 4개소, 부산권 방호울타리 3개소 및 옹벽 1개소를 대상 시설물로 선정하였으며, 제설제에 의한 직접·간접적인 염해환경, 해안거리 및 교각 높이별 비래염분에 의한 염해환경에서 염화물 침투특성을 분석하였다. 분석 결과, (1) 제설제 살포일수(강설일수)에 따른 지역별 특성이 명확하게 구분되었고, (2) 바닥판 관통 누수 혹은 신축이음부를 통한 누수 등이 발생한 경우 침투 염화물량이 유의미한 수준까지 증가하였으며, (3) 부산 해안가에 위치한 교량의 경우 높이 20m까지 비래염분의 영향권에 해당함을 확인하였다. 이로부터, 동일한 시설물이라도 노출된 열화환경, 부재의 위치 및 높이, 열화진전상태에 따라 염화물 침투특성이 달라지기 때문에 시설물 점검 시 점검대상 부재 및 위치의 선정이 매우 중요함을 확인하였으며, 국내 지역별 및 부재별 열화환경에서의 염화물 침투특성에 관한 데이터베이스를 구축한다면 콘크리트 시설물에 대한 선제적인 내구성능 관리가 가능할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권4호
• /
• pp.517-522
• /
• 2023

고분자전해질 연료전지 (PEMFC)에 공기와 수소를 공급하고 개회로전압 (OCV) 상태에서 가습/건조를 반복하는 고분자막의 화학적/기계적 내구성 평가법이 사용되고 있다. 이 프로토콜에서 가습/건조가 반복되면 전압 상승/감소가 반복되어 전극 열화도 발생한다. 막 내구성이 우수한 경우 전압 변화 횟수가 증가해, 전극 열화에 의해 평가가 종료되어 원래 목적인 막 내구성 평가를 할 수 없는 문제가 발생하기도 한다. 본 연구에서는 미국 에너지부 (DOE)와 동일한 프로토콜을 사용하되 cathode 가스로 공기대신 산소를 사용하고 가습/건조시간과 유량도 증가시켜 막의 화학적/기계적 열화 속도를 증가시켜서 고분자막 내구 평가 시간을 단축시킴으로서 이와 같은 문제를 개선하고자 하였다. Nafion 211 막전극접합체(MEA) 내구성 평가를 공기 대신 산소를 사용해서 가속화도를 2.6배 증가시켜 2,300 사이클만에 평가 종료하였다. 본 프로토콜에 의해 고분자막도 가속 열화되고, 전극 촉매도 가속 열화되어 고분자막과 전극의 내구성을 동시에 평가할 수 있는 이점도 있었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.150-156
• /
• 2011

본 논문에서는 현재 산업 전반에 널리 사용되고 있는 복합재료(탄소섬유강화플라스틱, 유리섬유강화플라스틱)의 비파과검사를 위한 광적외선 열화상기법을 이용한 복합재료 측정 표준기술개발을 위한 결함(인클루젼, 충간결함) 검출 기술을 실험하였다. 결함의 검출률을 높이기 위하여 위상잠금 방법을 활용하였다. 결과는 시험편의 두께에 따라 광원의 조사시간을 늘릴 경우 결함 검출의 확률이 높아진다는 것을 알 수 있다. 하지만 50 mHz 이하의 광원을 가하였을 때에도 결과값이 좋아지지 않는 점은 열확산이 재료 전체에 영향을 미치게 되면 결함 부위가 전체적으로 열평형 상태가 되어 결함 검출이 어려움을 파악할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권12호
• /
• pp.1909-1915
• /
• 2010

고온의 연소가스에서 운전되는 국내 가스터빈 부품들은 매일 기동정지를 반복함으로써 열사이클에 의해 재료특성에 변화가 발생한다. 최근 많은 가스터빈 고온부품들이 단결정 초내열 합금으로 제작되어 지지만 재료열화 예측을 통한 부품 교체와 정비에 대한 기준이 없어서 대부분 제작사에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 향후 수명평가와 손상분석의 기초자료로 활용하기 위해 실제 운전된 가스터빈 1 단 블레이드의 열화상태를 조사하였다. 사용한 블레이드는 25,000 및 52,000 의 등가운전시간(EOH : Equivalent Operating Hour)을 가졌으며, 재질은 단결정 초내열합금인 CMSX-4 이다. 사용된 블레이드에서 직접 시험편을 채취하여 기계적특성 시험 및 미세조직을 관찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권4호
• /
• pp.21-34
• /
• 2014

본 연구는 터널 열화 특성과 이와 관련된 각종 문헌 및 사례조사를 통하여 비교 분석하고 정량적인 해석을 위한 영향인자를 도출하여 입력변수를 결정하고 국내 고속철도 터널의 대표단면(풍화암)에 대하여 수치해석을 실시하였다. 해석 결과는 공용 후 30년 경과 시 열화로 인하여 천단침하량은 7.0%, 지표침하량은 30.2%이 증가하고 내공변위는 9.0mm가 수축 한 이후 점차 수렴되는 경향을 보였다. 또한 이완하중고는 공사 완료 후 50년 경과 시 터널고의 2.55배까지 증가하여 극한상태에서의 Terzaghi의 제안값 보다 상당히 큰 값을 나타내었으며, 이러한 소성영역의 확장으로 인하여 터널 라이닝에 3.20~3.66MPa의 축응력이 추가로 작용하게 되는 경향을 확인하였다. 따라서 이로부터 설계에 반영할 수 있는 정량적인 예측기법을 제안하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
• /
• pp.1262-1265
• /
• 2004

송전용량 증가를 위해 개발되어 최근 본격적으로 사용되고 있는 STACIR/AW 송전선은 송전용량의 증가에 따라 그 운전환경도 변화하여 연속사용온도의 경우, 기존 ACSR 전선의 90t에 비해 높은 $210^{\circ}C$로 규정 되어 있을 만큼 고온에서 운전되고 있다. 따라서 STACIR/AW 송전선은 이도설계와 그 운용에 있어서 운전 온도 상승에 따른 각별한 주의관리가 필요하다 실제 STACIR/AW송전선은 그 설계단계에서도 이와 같은 고온운전 환경을 고려하여 고온에서도 소정강도를 유지하는 내열 Al도체와 이도제어를 위한 낮은 열팽창 특성의 INVAR합금(Fe-35Ni계 합금)을 강선으로 하는 특화된 재료로 구성되어 있다. 그러나 이와 같은 재료 설계적 보완책에도 불구하고 실제 송전선은 전선의 자중, 철탑 간에 형성된 가설장력과 같은 다양한 응력이 고온환경에서 부하되는 복합 열화 상태에 노출되어 있고, 이것은 재료학적인 관점에서 크릴 변형 발생의 가능성을 높이고 있으나 이것에 대한 연구 또는 실험결과는 크게 미미한 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선과 그 구성소재를 대상으로 $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$에서 장시간 열화한 후, 구성소재의 탄성계수, 열팽창계수 및 STACIR/AW전선의 크림변형 거동을 조사하여 열화에 노출된 STACIR/AW 송전선의 이도변화 거동을 규명하고자 하였다.

• Composites Research
• /
• 제25권6호
• /
• pp.236-240
• /
• 2012

치과용 복합레진 수복재가 치아로부터 박리된 상태를 모사한 시편을 제작하고 위상잠금 적외선 열화상 기법을 이용하여 박리의 검출 가능성을 조사하였다. 내부 박리의 깊이와 가열 조건에 따른 검출 신호의 Amplitude와 Phase 이미지를 분석하였다. 내부 박리의 위치가 표면으로부터 0.5 mm 인 시편은 lock-in frequency = 0.05 Hz에서 건전부와 박리부의 Amplitude 차이가 가장 컸으며 1 mm와 1.5 mm 시편은 0.025 Hz와 0.01 Hz에서 Amplitude 차이로 박리부 검출이 가능하였다. Phase 변환 결과로부터 0.5 mm 시편은 0.006 Hz와 0.5 Hz 에서 뚜렷한 박리부의 이미지를 얻을 수 있었으며, 1 mm와 1.5 mm 시편은 0.006-0.1 Hz에서 박리부의 검출이 가능하였다.