• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.670-677
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• 2016

본 연구는 LNG 저장 탱크 운반선 9% NI Steel에 대한 실험분석과 메타분석 연구이다. 본 연구는 LNG 저장 탱크 운반선 9% NI Steel에 대한 선행연구에 기초해서 메타분석을 수행한 후에, 9% Ni Steel의 패스(pass)와 다층용접(multi pass)이 인장강도(tensile strength)에 미치는 영향을 분석하기 위하여 충격반응검정(impulse-response test)을 통한 실험분석을 수행하였다. 본 연구의 실험분석 결과 다음과 같은 연구결과를 얻었다, 첫째, 9% Ni Steel의 다층용접(multi pass welding)에 대한 인장강도(tensile strength)를 시험한 결과 패스 1부터 패스 3까지 인장강도가 증가하였으나, 패스 3 이후부터 다층용접의 인장강도는 감소하는 것으로 보인다. 둘째, 다층용접(Multi pass welding)이 인장강도(tensile strength)에 미치는 영향을 분석한 결과, 패스(pass), 다층용접(multi pass)이 인장강도(tensile strength) 에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 보인다. 용접시간(welding time)이 인장강도(tensile strength)에 미치는 영향을 분석한 결과, 용접시간(welding time), 인장강도시간(tensile time)이 인장강도(tensile strength) 에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 보인다.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권5호
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• pp.571-582
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• 2019

This study aimed to assess the feasibility on the wide and long 9%Ni steel plate for use in the LNG storage inner tank shell. First, 5-m-wide and 15-m-long 9%Ni steel plates were test manufactured from a steel mill and specimens taken from the plates were tested for strength, toughness, and flatness to verify their performance based on international standards and design specifications. Second, plates with a thickness of 10 mm and 25 mm, a width of 4.8~5.0 m, and a length of 15 m were test fabricated by subjecting to pretreatment, beveling, and roll bending resulting in a final width of 4.5~4.8 m and a length of 14.8m with fabrication errors identical to conventional plates. Third, welded specimens obtained via shield metal arc welding used for vertical welding of inner tank shell and submerged arc welding used for horizontal welding were also tested for strength, toughness and ductility. Fourth, verification of shell plate material and fabrication was followed by test erection using two 25-mm-thick, 4.5-m-wide and 14.8-m-long 9%Ni steel plates. No undesirable welding failure or deformation was found. Finally, parametric design using wide and long 9%Ni steel plates was carried out, and a simplified design method to determine the plate thickness along the shell height was proposed. The cost analysis based on the parametric design resulted in about 2% increase of steel weight; however, the construction cost was reduced about 6% due to large reduction in welding work.

• 동력기계공학회지
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• 제18권4호
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• pp.85-90
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• 2014

In this paper, the transient thermal and residual stress analysis of the welding of 9% Ni steel plates using the FEA software ABAQUS are presented. The 9% Ni steel plates are welded manually with welding consumables of 70% Ni based Inconel type super-alloys (YAWATA WELD B (M)), producing a multi-pass/multi-layer butt weld. For these materials, temperature dependant mechanical and thermal material properties are used in the analysis. The back gouging is considered in welding process simulation. The FE thermal results are validated by comparing the real fusion profile and heat affected zone (HAZ). In addition, the continuous indentation test was conducted to measure the strength of base metal, HAZ and weld metal.

• 한국가스학회지
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• 제2권3호
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• pp.78-87
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• 1998

액화천연가스 저장용 소재로 널리 사용되고 있는 Ni 함유 페라이트 강은 $2-3\%,\;5.5\%,\;9\%$ 그리고 $13\%$ Ni 강으로 크게 분류되고 그 중에서도 경제성이 있으며 $-196^{\circ}C$까지의 온도에서 파괴인성과 용접성이 매우 우수한 $9\%$ Ni강이 가장 많이 사용되고 있다. 저온에서의 우수한 파괴인성은 Ni 첨가에 의한 잔류 오스테나이트 및 페라이트의 안정화 그리고 열처리효과에 기인한다. 최근 액화천연가스 저장탱크의 대형화에 따라 보다 두껍고 인성이 큰 소재가 요구되며, 따라서 이에 부응하는 저온용 Ni 함유 페라이트 강의 개발동향을 소개하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제4권1호
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• pp.74-80
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• 2000

This present study was investigated effect of Ni contents on the high temperature strength characteristic in 9Cr ferritic heat-resistant steel added 1.7%W in place of Mo in order to restraint laves phase formation. Precipitation amount of carbide, number of particle per unit area and particle size of carbide were decreased with increase of Ni content. In the steels, carbides of $M_{23}C_6$ type was mainly precipitated, but laves phases could not precipitated. Tensile and yield strength, creep strength and creep rupture time was decreased, but elongation were increased due to decreasing of particle number per unite area and carbide amount precipitated with increase of Ni content.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권3호
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• pp.528-536
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• 2002

As one step for the safety performance of LNG storage tank, the change in fracture toughness within the X-grooved weld heat-affected zone (HAZ) of newly developed 9% Ni steel, which was submerged arc (SA)-welded, was investigated. Both crack initiation fracture toughness and crack arrest fracture toughness were evaluated by the crack tip opening displacement (CTOD) tests and compact crack arrest (CCA) tests. As the evaluated region approached the fusion line, each test result shorted different tendency, that is, crack initiation toughness decreased while crack arrest toughness increased. The results were discussed through the observation of the microstructural change.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1997년도 특별강연 및 춘계학술발표 개요집
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• pp.102-104
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• 1997

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1996년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.153-159
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• 1996

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.47-54
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• 2020

취성파괴는 구조물 손상의 원인 중 하나로 대형사고로 발생할 가능성이 있다. -162℃의 초저온 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 취성파괴가 발생하지 않도록 반드시 이를 확인 할 수 있도록 성능검사를 하여 건설된다. 파괴역학 관점에서는 구조물의 파괴특성을 균열생성과 균열정지로 구분하고 있다. 취성균열이 발생되지 않도록 설계하고 취성 파괴가 발생하여도 취성 파괴가 정지하는 기능이 확인되는 소재가 사용되어야 한다. 본 논문에서는 LNG저장탱크의 내조 소재로 널리 사용되는 9% Ni강 33mm, 37mm, 40mm 두께로 준비하여 취성균열정지 특성을 분석하였다. 기본적인 취성 충격 시험특성을 파악하기 위하여 샤르피 충격시험을 상온, -162℃, -196℃ 조건에서 수행하였다. 또한 -196℃ 환경에서 Duplex ESSO 시험을 수행하여 취성균열정지 파괴인성을 평가하고 그 결과를 분석하였다. 이러한 시험결과를 바탕으로 9% Ni강이 LNG저장탱크 내조소재로 적용되기에 충분한 균열정지 파괴인성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 1997년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.45-52
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• 1997

The objective of this study is, with concept of fitness-for-purpose, to evaluate the fracture toughness in X-grooved weld HAZ(heat-affected zone) of QLT(quenching, lamellarizing and tempering)-processed $9\%$ Ni steel, qualitatively and quantitatively, and analyze the relation with the change of microstructure. In general, CTOD test is widely used to determine the fracture toughness of steel weldments. But several problem of accuracy has been brought up. Therefore, in this study, modified CTOD test was used for X-grooved weld HAZ for $9\%$ Ni steel. Additionally, microstructure of HAZ is observed and analyzed by OM, SEM and XRD. From the resulty, HAZ toughness of QLT-$9\%$ Ni steel decreased as the evaluated region approaches the fusion line. The decreased toughness was partly caused by reduction of the retained austenite content, resulted from decreased nucleation site of the retained austenite content, resulted from decreased nucleasion site for reverse transformation due to the increasing fraction of coarse grained region. On the other hand, unexpectedly, the increasing fraction of ductile weld did not increase the HAZ toughness. Therefore, in this X-grooved weld HAZ, the primary factor affecting fracture toughness was the fraction of coarse grained region, i.e., the weakest region.