• 제목/요약/키워드: 화학열화

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터널 숏크리트 라이닝의 장기 화학적 열화 손상 평가를 위한 수치 모델링 기법 개발 (Development of a numerical modelling technique for evaluation of a long-term chemical deterioration of tunnel shotcrete lining)

  • 신휴성;김동규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.299-307
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    • 2007
  • 본 논문에서는 터널 숏크리트 라이닝의 장기 화학적 열화에 의한 물리적 손상을 수치적으로 모델링하기 위한 새로운 개념의 해석기법이 제안되었다. 이러한 물리적 손상은 내부균열 발생, 재료 강성과 강도의 저하에 의해 주로 유발되며, 이들은 장기 화학적 열화반응에 의한 체적팽창 및 시멘트질의 침식에 의해 발생된다. 결과적으로, 이러한 숏크리트 라이닝의 손상 메카니즘은 터널내에서 발생할 수 있는 다양한 종류의 열화반응들에서 유사하게 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 일련의 화학적 열화 반응에 기인한 물리적 손상 메카니즘을 일반화 하였으며, 열역학에 기반한 수치모델을 수학적으로 유도 하였다. 유도된 수치모델은 3차원 유한요소 프로그램으로 코드화되었으며, 외력과 장기 화학적 열화를 겪고 있는 터널 구조물의 시간의존성 거동 시뮬레이션에 적용된다. 개발된 코드는 몇 개의 예제 수행을 통해 터널설계상에서의 적용성을 검토하였으며, 동일한 열화조건하에서도 주변 지반응력상태에 따라 물리적 손상 속도와 정도가 크게 달라짐을 보였다.

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고온설비부재의 재질열화도 평가를 위한 전기화학적 양극분극거동에 관한 연구 (A Study on Electrochemical Anodic Polarization Behavior for Material Degradation Evaluation of High Temperature Structural Components)

  • 유효선;김연직;정세희
    • 한국재료학회지
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    • 제7권9호
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    • pp.717-722
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    • 1997
  • 노후화된 고온설비의 안정성 및 효율적인 운전조건을 확보하고, 고온부재의 취성파괴 방지를 위해서는 재질열화의 정량적 평가는 매우 중요하다. 그러나 현장실기에서 기계적 성질의 평가를 위한 대량의 시험편 채취는 거의 불가능하다. 따라서, 실기부재의 강도에 영향을 미치지 않는 범위에서 플랜트 구조물의 재질열화 평가를 비파괴적으로 검출 평가할 수 있는 새로운 시험방법들의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 화력설비 부재의 다양한 탄소강을 대상으로 재질열화도 평가를 위한 전기화학적 양극분극시험법의 적용 가능성을 조사하였다. 또한 양극분극시험에 의한 재질열화평가 유효성을 조사하기 위해 전기화학적 시험결과를 입계부식시험결과와 비교.검토해 보았다.

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PEMFC 고분자 막의 전기화학적 가속 열화에 미치는 평가조건들의 영향 (Effect of Evaluation Conditions on Electrochemical Accelerated Degradation of PEMFC Polymer Membrane)

  • 오소형;유동근;배석주;채선규;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.356-361
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    • 2023
  • 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성 향상을 위해서 고분자 막의 내구성을 짧은 시간에 정확히 평가하는 것은 중요하다. 고분자 막의 화학적 가속 내구 평가 시험 조건은 고전압, 고온, 저가습, 고가스압이다. 이들 조건들을 변화시키며 프로토콜을 개발한다고 할 수 있다. 그러나 각 시험 조건이 고분자 막을 열화시키는데 상대적으로 얼마나 많은 영향을 주는지 연구되지 않았다. 고분자 막 화학적 가속 열화 실험에서 4가지 인자(조건)들의 영향력을 요인실험법을 통해 검토하였다. 가속 열화 후 고분자 막 열화 정도는 수소투과도와 불소 이온 유출 농도 측정으로 알 수 있었고, 불소 이온 농도 차이에 의해 8 조건의 고분자 막 열화 순위를 결정할 수 있었다. 고분자 막 열화 인자의 영향력은 전압> 온도 > 산소압 > 습도 순임을 보였다. 고분자 막 화학적 열화에 전극 촉매 열화가 영향을 줌을 확인하였다.

가속 열열화 시험에 의한 광유 함침 절연물의 화학적, 기계적인 특성 (Chemical and Mechanical Characteristics on the Insulating Material in Mineral Oil by Thermally Accelerated Aging Test)

  • 강석영;한상옥;김주한;이병성;박현주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1496-1497
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    • 2006
  • 본 논문은 가속 열열화 시험에 의한 광유 함침 절연물의 기계적 특성과 화학적 특성을 비교하였다. 가속 열열화 시험에 사용된 절연물은 셀룰로오스 절연지와 광유를 사용하였고, 가속 열열화 시험 방법은 ANSI/IEEE C57.91-1982에 의해 $150^{\circ}C $로 1000시간을 열화하였다. 가속 열열화 시험에 의해 절연재료의 주성분인 셀룰로오스 절연지는 열화로 인해 글루코시딕 결합체가 깨진다. 이때 생성된 셀룰로오스 절연지의 클루코오스 분해 생성물 분석을 위해 평균 중합도법을 사용하였고, 기계적인 특성은 인장강도법을 수행 하였다.

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압력용기강의 경년열화 평가와 그 대책

  • 권재도
    • 기계저널
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    • 제32권4호
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    • pp.340-350
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    • 1992
  • 이 글에서는 재료의 경년열화의 종류, 판정 방법 등에 관한 일반사항을 기술하고 고온 . 고압용 기의 경년열화현상의 대표적인 예인 T.E의 기구와 T.E감수성에 미치는 화학성분의 영향에 대해 설명하였다. 아울러 필자가 그 동안 연구해온 T.E에 의한 재료강도저하를 설명하고 수명예측을 행할 수 있는 방법을 설명하였다. 끝으로 열화의 비파괴 판정만으로 수명예측이 어려우므로 시 간에 따른 열화 정도를 파악 할 수 있는 재료강도의 주곡선을 만들어야 할 것이다. 이와 같은 실험을 하기 위해 열화재의 가속제작방법과 열화치료대책 등에 대해 설명하였다. 앞으로 국내 에서는 열화에 대한 재료강도의 주곡선이 많이 얻어져서 기계 구조물의 수명예측이 정확하게 이루어질 날이 올 것을 기대한다.

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Damp-heat 시험에 의한 유기태양전지 단위층 열화특성연구

  • 김민지;박성확;신현진;김성현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.317.1-317.1
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    • 2013
  • 유기 태양전지는 다른 무기계 태양전지에 비해 물질 자체의 쉬운 가공성과 유연한 특성으로 차세대 플렉시블 태양전지로 각광받고 있지만 상대적으로 짧은 수명으로 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 현재까지 알려진 유기 태양전지의 짧은 수명의 원인으로는 수분과 산소에 의한 광활성층의 화학적 열화 및 표면의 변화, 전극의 열화, 전자-전공 수송층의 흡습현상 등이 있다 [1]. 본 연구에서는 이러한 이론적인 열화 메커니즘에 기초하여 일정한 수분과 산소 분위기에서 각 단위층들이 열화되는 현상을 광학적, 화학적 분석을 통해 짧은 수명의 원인을 밝혀내고자 한다. 유기 태양전지의 가혹시험은 $85^{\circ}C$의 온도와 85%의 습도 조건에서 이뤄졌으며, 가혹시간에 따른 열화현상 비교를 위해 0, 50, 100, 250, 500 h 동안 시험을 진행하였다. C-O, C=O 결합 형성에 의한 광활성층의 ${\pi}$공액의 변형은 FT-IR(fourier transform infrared spectroscopy)과 XRD (X-ray diffraction) 측정을 통해 분석하였고 변화된 표면 형상은 FE-SEM (field emission scanning electron microscopy) 측정을 통해 관찰하였다.

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국내 원자력발전소 고압케이블의 열적/화학적 물성 평가 (Thermal and chemical property evaluations of high voltage cable for nuclear power plants)

  • 이경용;정선영;강승훈;홍동석;하체웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.517-518
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    • 2011
  • 본 논문에서는 국내 원자력 발전소용 고압케이블의 열화평가를 위해 열적, 화학적 시험을 진행하였다. 최근 설계수명이 종료되는 원자력 발전소와 케이블들에 대한 열화평가 연구가 시작되고 있다. 그러나 현재까지 기초연구 수준에 머물러 있기 때문에 체계적인 열화평가 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 국내 원전 고압케이블의 열적, 화학적 시험을 통해 기초 물성자료를 구축하고 열화평가에 이용하기 위해 본 시험을 수행하였다.

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산성지 보존을 위한 알카리 토금속 화합물이 종이물성에 미치는 영향 (Effect of alkali chemical compound on paper properties for acidic papers preservation)

  • 최찬호;신종순;마주희
    • 한국인쇄학회:학술대회논문집
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    • 한국인쇄학회 2001년도 국제학술발표회
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    • pp.45-45
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    • 2001
  • 자료의 보존에 있어서 종이의 열화로 인해 자료의 분석, 열화메커니즘의 해석, 종이의 보존이란 측면 하에서의 관심이 서서히 집중되고 있는 실정이며, 그 중요성도 크게 대두되고 있는 실정이다. 산성지를 중성화하는 화학적시스템, 즉, 탈산성화처리는 알카리계금속(Ca, Mg, Zn, Na)과 유기용매, 수용성용매를 이용하여 이들 약품을 종이내에 침투시켜 중성화(pH 6-8) 함으로써 종이의 주성분인 cellulose를 보다 안정화시키는 방법으로 산을 중화하여 보존성을 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 탈산처리란 화학적으로 종이속에 생기는 산 또는 산을 발생하는 물질을 알칼리물질로 중화하는 것이다. 또한 중화후 알칼리 물질이 종이에 잔류하면 장래에 내부적으로 발생하는 산이나 외부(대기중의 오염물질 등) 로부터 침입하는 산도 중화하여 보존성을 향상시킬 수가 있다. 따라서, 본 연구는 산성초지법에 의해 제조된 용지들의 열화특성과 알카리 토금속을 처리한 후에 알카리도를 상승시킨 용지의 열화특성을 물리·화학적 변화를 통하여 종이의 보존성을 비교 검토·규명함으로써 문(도)서의 보존체계를 마련하고자 하며, 보존과 관련된 기초자료를 얻고자 실시하였다.

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회귀 분석을 통한 폴리우레탄 도막방수재의 장기 화학 열화조건에 따른 인장성능 변화 지표 (Linear Regression Analysis of Tensile Performance for the Polyurethane Coating Waterproofing Material Periodically Exposed to Chemical Degradation)

  • 주희정;임남기
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.455-461
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    • 2018
  • 본 연구에서는 현재 국내에 일반적으로 적용되고 있는 폴리우레탄 도막방수재를 대상으로 12개월간의 장기 화학열화요인 작용 시 재료적 측면에서의 성능변화 특성을 인장성능 중심으로 평가하고, 도출된 데이터를 회귀분석기법을 적용하여 정량적 회귀식을 제시함에 따라 폴리우레탄 도막방수재의 장기내구성 확보여부에 대하여 대략적으로 성능예측 가능한 기초적 데이터 베이스를 구축하였다. 화학적 열화 환경에서 폴리우레탄 도막방수재는 약 23%~38%의 강도 저하를 나타냈다. 또한 신장률의 경우 약 15%~22%의 성능 저하를 나타내는 것을 확인할 수 있었으며, 제시한 회귀방정식은 화학적 열화조건에서 도막재의 성능 변화 정도를 예측하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

전력케이블의 열화현상

  • 구자윤
    • 전기의세계
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    • 제37권10호
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    • pp.54-59
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    • 1988
  • 1968년에 최초로 선진공업국가에서 케이블 열화에 의한 지중 Power Cable의 사고가 발생된 후, utility company는 여러 연구기관과 협력하여 지중배전용 케이블을 수거하여, 케이블의 열화가 계통사고의 원인이 된다는 것을 입증하였다. 또한 고전압 전력계통에 설치된 기존의 OF케이블(oil filled power cable)은 점차로 절연층이 매우 두꺼운 polymer insulated extruded power cable로 대체되어 가는 것이 세계적인 추세이다. 국내에서도 이러한 extruded power cable의 매설이 증가되고 있어, 이에 의한 사고가 발생될 수 있는 potential이 커지고 있기 때문에 우선 전력케이블이 어떠한 이유로 열화되고 어떠한 형태로 나타나는가에 대해 많은 해외연구기관의 연구들을 토대로 간단히 살펴보기로 한다. 열화진단시험방법이나 열화원인분석을 위한 물리화학적 mechanism에 대해서는 다음 기회에 언급하기로 한다.

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