• 한국안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-6
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• 2009

침식마모로 인하여 손상되어 차량화재를 유발한 차량용 워터펌프의 성능저하를 CFX프로그램을 이용하여 해석하였다. 손상에 따른 성능저하를 해석하기 위하여, 블레이드의 굽힘 변형과 간극의 증가를 고려하였다. 캐비테이션 해석 시에는 포화증기 발생과 응축 과정을 모델링하기 위하여 Rayleigh-Plesset 모델을 적용하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1992년도 제16회 학술강연회초록집
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• pp.44-49
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• 1992

액체를 취급하는 기계.장치는 유속 및 회전속도 등이 빠르게 되면 유체충격과 정압의 저하에 따른 국부적 비등으로 인해 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생한다. 이러한 캐비테이션현상에 따른 소음과 진동율 초래하고, 또한 기포의 붕괴에 따른 형격압으로 캐비테이션-침식(cavitation-erosion)이 발생하여 기계.장치의 구성재료에 손실이 일어남으로써 이들 기계의 효율을 저하시킴과 아울러 수명을 단종시킬 수 있다. 더욱이 부식성의 액체에 사용되는 기계.장치의 금속재료에는 캐비테이션(erosion-corrosion)이 중첩하여 발생하는 경우는 침식과 부식이 상호간에 가속하는 상승효과 때문에 기계.장치의 수명에 치명적인 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 초음파 진동장치에 의한 각종 유중에서 베어링 합금 1종, 7종 및 켈-멧 4종에 대한 캐비테이션-침식실험을 실시하여, 침식손상거동및 특성등을 구명하고저 하였다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 1995년도 수산관련공동학술대회발표요지집
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• pp.336-343
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• 1995

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1798-1803
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• 2003

Surface and edge finishing processes are important technological operations of in parts machining. Quality of the finished parts directly affect the performance of the whole product. Especially, edge quality, which depends on burr control, is extremely important. Burrs are undesirable projections of the material beyond the edge of the workpiece. A number of deburring processes have been developed such as barreling, brushing, chemical methods etc. But, there are only few publications in the area of applying ultrasonics to deburring. When ultrasonic vibration propagates in the liquid medium, a large number of bubbles are formed. These bubbles generate an extremely strong force, which can be used to remove burrs. Cavitation is used as a term to describe the erosion of parts caused by the action of cavities in liquid. The object of this study is to analyze the effects of ultrasonic cavitation in the deburring process. For this purpose, we introduce a new ultrasonic cavitation method, which efficiently removes the burrs. Experimental parameters to verify the deburring effects of ultrasonic cavitations are ultrasonic power, amplitude, distant of the transducer from the workpiece, deburring time and abrasive. It has been shown that deburring with ultrasonic cavitation in water is effective to burrs.

• Corrosion Science and Technology
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• 제13권4호
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• pp.130-138
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• 2014

Wall thinning can be classified into three types: flow-accelerated corrosion, cavitation erosion and solid particle erosion. This article presents a study of solid particle erosion, which frequently causes damages to power plants' pipe system. Unlike previous studies, this study uses a mechanism to make solid particles in a fluid flow collide with pipe materials in underwater condition. Experiment is conducted in three cases of velocity according to solid-water ratio using the three types of the materials of A106B, SS400, and A6061. The experiments were performed for 30 days, and the surface morphology and hardness of the materials were examined for every 7 days. Based on the velocity change of the solid particles in a fluid flow, the surface changes, the change in the amount of erosion, the erosion rate and the variation in the hardness of carbon steel and aluminum family pipe materials can all be determined. In addition, factor-based erosion rates are verified and a wall-thinning relation function is suggested for the pipe materials.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.157-162
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• 2003

슬러지유는 선박의 운용상 필연적으로 발생된다. 따라서 선박으로부터의 기름오염을 방지하는 견지에서 본다면, 발생된 슬러지유를 선박내에서 자체처리하는 것이 가장 좋은 방법이 될 수 있을 것이다. 선박에서 발생되는 슬러지유를 연소가 가능한 기름으로 재활용할 수 있는 초음파 분쇄 시스템은 가장 현설성 있는 재활용 장치로 알려져 있다. 이러한 관점에서, 이 연구는 선박 슬러지유 환경에서 캐비데이션에 의하여 일반강(SS400)에 미치는 침식손상과 초음파 진동 캐비티의 붕괴로 인해 발생되는 충격압의 영향에 대해 고찰하는 것에 목적을 두고 있다. 시험편의 침식손상은 유온의 변화와 더불어 시험편과 진동자 혼과의 간격을 변화시키면서 주로 무게감소량, 무게감소율 그리고 최고 침식율을 대상으로 살펴보았다. 실험결과 초음파 진동자 흔과 시험편과의 간격이 커짐에 따라 무게감소량과 무게감소율이 감소되었고, 그 차이는 연료유 슬러지(SFO)에서가 윤찰유 슬러지(SLO)에서보다 켰다. 이러한 실험결과는 슬러지유 처리 시스템을 개발하고, 캐비테이션으로 인한 침식손상 방지 대책을 고려하는데 있어서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.47-60
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• 2021

최근 기후변동성으로 인하여 집중호우의 발생빈도 및 강우강도 증가로 노후화된 여수로 바닥슬래브 표면에서의 손상이 발생하여 잦은 보수·보강이 필요한 실정이다. 이를 위해 현장조사, 수리모형 실험 및 수치모형 실험을 통하여 여수로 방류에 따른 손상발생 원인 검토에 관한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 일반적으로 여수로의 흐름특성 및 압력분포에 대한 검토를 수행하였을 뿐 손상의 근본적인 발생원인 규명에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 여수로 바닥슬래브 손상발생 원인을 도출하기 위해 공동침식 및 수력잭킹(hydraulic jacking)으로 인한 콘크리트 탈락관점에서 3차원 수치모형인 FLOW-3D와 COMSOL Multiphysics를 사용하여 검토하였다. 또한 공동지수를 산정하고 압력분포로 인하여 구조물이 받는 응력과 콘크리트의 인장·굽힘강도를 비교하여 공동침식 및 수력잭킹으로 인한 콘크리트 탈락 발생 가능성을 확인하였다. 수문 완전개도 조건에서 여수로 방류에 따른 공동침식 및 수력잭킹에 대하여 수치모의를 수행한 결과, 여수로 하류부에서 공동지수가 0.3 미만으로 공동침식 발생 가능성을 확인하였고, 공동부 및 균열부에서 압력분포에 따라 콘크리트가 받는 응력은 4.6~5.0 MPa로 콘크리트 인장강도와 굽힘강도와 비교를 통하여 지속적인 압력변동으로 인한 콘크리트의 피로파괴 또는 휨파괴 가능성을 확인하였다. 따라서 여수로 고유속 흐름에 의한 공동 현상 및 수력잭킹이 여수로 바닥슬래브 손상발생의 다양한 원인 중 하나로 판단하였다. 그러나 본 연구는 다양한 형상 조건 및 방류 시나리오를 적용하고 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행하지 못하였다는 한계점이 있다. 이에 향후에는 한계점을 보완하여 검토한다면 보다 효율적이고 효과적인 여수로 유지관리 방안 도출이 가능할 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권5호
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• pp.481-487
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• 2012

최근 FRP 선박의 폐선 처리문제, 환경 규제의 강화, 자원 재활용 등의 관점에서 소형 알루미늄 합금 선박의 건조가 증가하는 추세이다. 그러나 알루미늄은 가볍기 때문에 해양에서 고속으로 운행 가능한 알루미늄 선박은 캐비테이션이 발생되어 기포붕괴에 따른 큰 충격압력에 의해 캐비테이션 침식이 일어남으로서 재료의 수명에 있어 문제점을 드러내고 있다. 따라서 본 연구에는 캐비테이션에 의한 손상을 방지하여 내구 수명을 연장시키기 위한 방법으로 워터 캐비테이션 피닝 기술을 선박용 알루미늄 합금에 적용하였다. 이를 위하여 워터 캐비테이션 피닝을 실시하여 내캐비테이션 특성이 가장 우수한 적용 시간을 규명하였다. 선박용 알루미늄 합금 5456-H116, 5083-H321 그리고 5052-O는 워터캐비테이션 피닝을 실시함으로써 내캐비테이션 특성이 워터 캐비테이션 피닝을 하지 않은 시편보다 무게감소량이 각각 42.11 %, 50.0 % 그리고 25.7 % 개선되었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권1호
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• pp.26-36
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• 2021

Pipes operating in the seawater environment faces cavitation degradation and corrosion of the metallic component, as well as a negative synergistic effect. Cavitation degradation shows the mechanism by which materials deteriorate by causing rapid change of pressure or high-frequency vibration in the solution, and introducing the formation and explosion of bubbles. In order to rate the cavitation resistance of materials, constant conditions have been used. However, while a dynamic cavitation condition can be generated in a real system, there has been little reported on the effect of ultrasonic amplitude on the cavitation resistance and mechanism of composites. In this work, 3 kinds of epoxy coatings were used, and the cavitation resistance of the epoxy coatings was evaluated in 3.5% NaCl at 15 ℃ using an indirect ultrasonic cavitation method. Eleven kinds of mechanical properties were obtained, namely compressive strength, flexural strength and modulus, tensile strength and elongation, Shore D hardness, water absorptivity, impact test, wear test for coating only and pull-off strength for epoxy coating/carbon steel or epoxy coating/rubber/carbon steel. The cavitation erosion mechanism of epoxy coatings was discussed on the basis of the mechanical properties and the effect of ultrasonic amplitude on the degradation of coatings.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권6호
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• pp.335-346
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• 2021

Since epoxy resin coating shows excellent properties in formability, adhesion, and corrosion resistance, they have been extensively used in many industries. However, various types of damages in the epoxy coated tube within a relative short time have been reported due to cavitation erosion, liquid impingement, variation of temperature and pressure. Nevertheless, there has been little research on the effect of temperature on the cavitation degradation of epoxy coatings. Therefore, this work used an ultrasonic cavitation tester to focus on the effect of solution temperature on the cavitation properties of 3 kinds of epoxy coatings in 3.5% NaCl. The cavitation properties were discussed basis on the material properties and environmental aspects. As the solution temperature increased, even though with large fluctuation, the cavitation degradation rates of A and B coatings were reduced rapidly, but the rate of C coating was decreased gradually. In addition to the cushioning effect, the reason that the cavitation degradation rate reduced with solution temperature was partly related to the brittle fracture and water absorptivity of the epoxy coatings, and the water density, but was little related to the shape and composition of the compound in the coatings or the phase transition of the epoxy coating.