• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.265-274
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• 2024

본 연구에서는 해양 환경 노출 강관에 적용되는 코팅의 부착 및 내구성 향상을 목표로, 코팅 재료 및 공법에 관한 기존 연구 결과를 바탕으로 최적의 코팅 재료와 공법을 선정하고자 하였다. 구체적으로, 서로 다른 코팅 종류와 공법이 적용된 해양 환경 노출 강관의 부착 및 내부식성 변화를 조사하고 분석하였다. 이후, 해양 환경에 노출된 코팅 재료의 미세 구조 분석 결과를 종합하여 표면 코팅의 탈락 및 손상 정도(peeling and delamination)를 평가하였다. 이를 통해 부착 성능과 내구성이 개선된 코팅을 적용할 경우, 해양 환경에 노출된 강관의 부식을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하였다. 분석 결과를 바탕으로 해양 환경에 적합한 강관 코팅 재료 유형 및 공법을 제시하였으며, 실해역 실험 수행 시 고려해야 할 요인과 현장 연구의 중요성을 강조하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.233-241
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• 2024

본 연구에서는 센싱 기반 모니터링 스마트 파이프 개발 연구의 일환으로 화학적 전처리된 코팅 강관에 대한 유한요소해석을 실시하였다. 개발된 코팅 강관은 내·외면 개질 폴리에틸렌으로 화학적 코팅 전처리 과정을 수행하였으며, 확관 시 표면 코팅 손상을 최소화하기 위한 연결 부속을 사용한 코팅 강관의 해석을 수행하였다. 다양한 하중에 대한 구조성능 평가를 위해 토압 하중에 의한 정적 구조해석, 차량 하중에 의한 피로수명 평가, 인장 및 압축 하중에 의한 누수 저항성의 4가지 하중 조건을 설정 및 조사하였다. 해석 결과, 기존 에폭시 코팅 및 조인트 사용 강관 대비 개발 강관에서 개선된 피로 수명이 산출되었으며, 동일 직경의 조건에서 평균 56.1%의 최대 변위 감소와 61.2% 최대 응력이 감소함을 통해 개발 코팅 강관과 연결 부속의 안전성을 검증하였다. 이에 더하여 응력 분포 분석을 통해 체결부의 누수 저항성 역시 강관 중앙면 대비 우수함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.238-245
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• 2024

본 연구에서는 강관의 효율적 유지관리를 위한 모니터링 시스템 개발 연구의 일환으로 개질 폴리에틸렌 코팅 처리된 강관의 성능 평가를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 기존 방식인 기계적 전처리 코팅의 경우 확관시 폴리에틸렌 부착이 저하되는 현상이 발생하여 이를 해결하고자 칼슘 혼입 인산 아연 피막을 활용한 화학적 전처리 공정이 적용되었다. SEM 및 EDX 분석결과, Zn/Ca 비 1.0에서 가장 치밀한 구조가 확인되었다. 또한, 확관 시의 코팅 이탈 방지를 위한 그라프트 처리 무수말레산을 기반으로 엘라스토머, 금속산화물, 블로킹방지제, 슬립제를 각기 다른 조합으로 혼입하여 개질된 폴리에틸렌 코팅 강관에 대한 부착 및 연신율 평가를 실시하였다. 그 결과, 모든 개질 재료를 혼입한 시험체(S4)에서 금속산화물만 혼입한 시험체(S2)대비 25% 이상 향상된 성능을 확인하였다. 마지막으로, 공정이 완료된 코팅 파이프에 대하여 표면부 코팅 손상 방지를 위한 파이프 고정 부속 일부인 쐐기형 소켓링과 이탈 방지 압륜을 개발하고 성능평가를 수행하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.311-311
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• 2023

파형강관은 아연도금강판을 물결모양으로 성형하여 나선형으로 조관한 연성관으로 콘크리트 흄관을 대체하여 각종 토목공사의 우수 및 하수관으로 주로 사용되고 있다. 파형강관은 강판에 물결 형상을 성형하여 내하력을 부여하였기 때문에 높은 강도를 지니고 있고, 경량이고 유연성이 있어 기초공사가 쉽고 현장에서의 운반 및 보관이 용이하여 그 활용이 점차 확대되고 있다. 이러한 파형강관의 내/외부에 기능성 고분자 복합 Polymer(다중필름)을 코팅하여 일반 파형강관 대비 더 높은 내식성 및 내마모성을 구현한 제품을 NPE 피복 파형강관이라 하며, 내부에 평판을 2중으로 결합하여 일반 파형강관 대비 통수능력을 개선한 파형강관을 내부평활 파형강관이라고 한다. 최근 파형강관의 활용이 점차 확대되고 있음에도 불구하고, 파형강관에 국한된 수리역학적 특성에 관한 연구는 미흡한 실정이며, 그마저도 주로 만관 혹은 만관에 가까운 상태에서의 흐름만이 고려되어 왔다. 하지만 대구경의 파형 강관이 우수 배관 및 하수 처리를 위하여 설치될 경우 개수로 흐름이 발생하게 된다. 이에, NPE 피복 파형강관과 내부평활 파형강관 내에서의 개수로 흐름을 다양한 유량 및 수심 변화를 통하여 생성하였으며, 각각의 수리학적 조건에서 통수능을 결정하는데 중요한 상수인 조도계수를 수리 실험을 실시하여 결정하였다. 이는 현재 국내에서 생산되고 있는 NPE 피복 파형강관과 내부 평활강관의 활용에 있어서 국제 경쟁력을 높이는데 큰 도움이 될 것이라 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.51-57
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• 2011

지하수에 의하여 터널 내로 유입된 수산화칼슘($Ca(OH)_{2}$)이 이산화탄소($CO_{2}$)와 차량의 배기가스($SO_{3}$) 등과 반응하여 그 반응물이 터널의 배수공 내에 침전되어 배수공 클로깅 현상이 발생하였다. 대부분의 반응물은 화학분석 결과 칼사이트의 탄산칼슘 ($CaCO_{3}$)인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 일반적으로 터널의 배수공으로 사용되는 PVC관과 새로운 재질의 배수공인 테프론 코팅강관, 실리콘오일 코팅관, 아크릴관에 CaO 수용액과 터널 배수공 유출수를 흘려보내어 스케일 부착형태를 분석함으로써 배수공의 재질이 스케일 부착에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 PVC관에서 가장 많은 양의 스케일이 생성되었고 아크릴관, 실리콘오일 코팅관, 테프론 코팅강관의 순으로 관 표면에 스케일이 적게 부착되었다. 그러나 장기적 시험결과 테프론 코팅강관의 경우 관표면이 터널 유출수에 포함되어 있는 토사로 인하여 손상되어 코팅재의 탈락, 강관의 부식 등이 발생하여 내구성에 문제가 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.709-710
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• 2015

상수도관로 대부분의 구간이 PE 혹은 아스팔트 코팅된 강(steel)으로 제작되어 매설되어 있다. 강관이 토양중에 매설되어 있는 특성으로 인해 부식이 발생하게 되는데 이를 방지하기 위하여 희생양극식 및 외부전원식 전기방식법을 적용하여 보호하고 있다. 그러나 적절하지 못한 전기방식법 혹은 전기방식법의 미적용으로 인하여 부분적으로 상수도관은 부식 및 누수되는 구간이 존재하게 된다. 이에 각 방식전위 미달 구간에 대한 정밀한 진단을 통하여 적절한 방식 방안을 제시한 사례를 연구하여 향후 방식불량구간의 개선에 도움이 되고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.795-796
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• 2006

본 논문은 청소기용 BLDC 전동기 모터에 기존의 전기강관이 아닌 SMC(Soft Magnetic Composite)를 적용하여 진공청소기용 BLDC 전동기 모터 설계를 하는데 있다. 본 논문에서 사용한 SMC는 순철 분말에 전기적 절연 코팅을 실시한 새로운 재질로 현재 많은 연구가 진행 되고 있는 분야이다. 그러나 재질의 특성에 적합한 모터 설계에 관한 연구는 미진 하였다. 따라서 본 연구는 진공청소기용으로 많이 사용되는 BLDC 모터에 SMC를 적용 하였을 때 BLDC 전동기의 특성을 알아 보고자 하였다. 본 연구에서 SMC재질을 사용 할 때는 어느 조건에서 사용함이 유리한지 알 수 있었다. 또한 고속 청소기에 적합한 설계를 실시한 결과 SMC 재질의 낮은 투자율로 말미암아 인덕턴스가 감소하고, 전류가 높아져, 출력 증대 되는 것으로 나타 났다. 향 후 본 연구는 SMC를 이용한 BLDC 모터 설계 시 설계 기준으로 이용 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국표면공학회지
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• 제50권3호
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• pp.183-191
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• 2017

In this study, surface morphology and mechanical property of TiN and DLC coated pedicle screw have been investigated by field-emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, vickers hardness test, axial gripping, and axial torsional gripping capacity test. From the EDS and XRD results, the composition and crystal structure of TiN and DLC coated surface were verified. The hardness value was increased by TIN and DLC coating, and the DLC coating surface has the highest value. The gripping capacity also showed higher value for TiN and DLC coated specimen than that of non-coated (Ti alloy) surface. The surface morphology of gripping tested specimen showed rougher scratched surface from Ti alloy than TiN and DLC coated layer.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.212-215
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• 2009

요구되는 접착력과 그라프트율을 만족시킬 수 있는 변성폴리프로필렌의 제조 기술 확립을 목표로 변성폴리프로필렌의 최적 합성을 위한 과산화물, 변성폴리프로필렌의 최적 합성을 위한 촉매 및 반응몰비, 변성폴리프로필렌의 최적 합성을 위한 반응온도, 반응시간 확립을 통한 변성 PP 제조기술을 개발하였으며, $90{\Phi}$ extruder에서 상업 생산을 위한 공정 제어 기술 확립과 접착력과 그라프트율 등을 나타내는 변성폴리프로필렌의 최적 합성 조건 확립을 통한 폴리프로필렌 엘라스토머 복합수지용은 물론 강관 코팅용, 시트 및 필름용 등의 변성 폴리프로필렌 제조기술을 개발하였다. 이들 변성 PP를 활용하여 매트릭스 및 필러, 분산 조건 변경 시험, 엘라스토머 폴리프로필렌 컴파운드 최적 분산 조건 확립, 엘라스토머 폴리프로필렌 컴파운드 pilot 생산 및 제품 분석을 통하여 초고강성 범퍼, 룸미러 케이스 소재, 인패널, 도어용으로 사용될 수 있는 자동차 부품용 폴리프로필렌 복합수지 개발을 완료하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제51권3호
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• pp.164-171
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• 2018

In this study, we have fabricated pure titanium (Ti)/hydroxyapatite (HA) double layer coating on medical grade PEEK from magnetron sputtering system, an investigation was performed whether the surface can be had more improve bio-active for orthopedi/dental applications than that of non-coated one. Pure Ti and HA coating layer were obtained by a radio-frequency and direct current power magnetron sputtering system. The microstructures surface, mechanical properties and wettability of the pure Ti/HA double layer deposited on the PEEK were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), nano-indentation, and contact angle test. According to the EDS and XRD results, the composition and crystal structure of pure Ti and HA coated surface were verified. The elastic modulus and hardness value were increased by pure Ti and HA coating, and the pure Ti/HA double layer coating surface has the highest value. The contact angle showed higher value for pure Ti/HA double layered coating specimens than that of non-coated (PEEK) surface.