• 한국해양공학회지
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• 제27권2호
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• pp.33-38
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• 2013

In the past, a very popular method for reducing the corrosion on zinc involved the use of chemical conversion layer coatings based on $Cr^{+6}$. However, there is an important problem with using chromium salts as a result of restrictive environmental protection legislation. This study investigated the optimum condition for galvanized steel using an organic/inorganic solution with a Ti composition. In the case of a fixed heat treatment time, the corrosion resistance values of LR-0727(1) and LR-0727(2) were improved as the heat treatment temperature increased, and the optimum minimum temperature decreased with the heat treatment time. At the optimum heat treatment condition of two coating solutions, the heat treatment time of the LR-0727(1) solution was shorter than LR-0727(2) for the same heat treatment temperature. LR-0727(1) coated specimens did not show desquamation, and all of the specimens showed a good adhesive property. In contrast, in the case of the LR-0727(2) coated specimens, desquamation arose. Therefore, the adhesive property of LR-0727(1) was superior to that of LR-0727(2). The pencil hardness had a 3H average for all of the coating solutions and heat treatment conditions. In the case of a corrosion resistance test with boiling water, the coated specimens of LR-0727(1) were discolored, but LR-0727(2) was not. Finally, LR-0727(1) was more moisture proof than LR-0727(2).

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.214-226
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• 1992

현재 산업계 각 분야에서 점용접은 사용하지 않는 곳이 거의 없을 정도로 박판구조물의 소재 연결분야에 광범위하게 응용되고 있어 피 공학적 및 공업적 중요성은 증가하고 있지만 이에 대한 피로거동을 연구한 예가 거의 없어 그것에 대한 자료의 축적이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차업계에서 널리 사용되고 있는 복합조직인 고장력강판(High Strength Steel Sheet, HS)과 아연도금강판(Galvanized Steel Sheet, GA)을 선택하여 각 강판간의 점용접(点熔接) 피로특성(疲勞特性)을 규명하였다. 즉 두 종류의 동종(同種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}HS,\;GA{\times}GAB$)와 두 종류의 이종(異種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}GA,\;HS{\times}GAB$)간의 단점(單点) 점용접(点熔接) 시험편(試驗片)을 제작하여 상온하에서 정적 인장시험과 편진(片振) 인장 축하중 피로시험을 실시하여 각 재질간의 정적 인장특성과 피로특성(疲勞特性)을 파괴역학적으로 규명하였다. 위의 실험을 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 동일 조건하에서 두 종류의 동종 및 이종 점용접재를 인장시험한 결과 강성의 차이에도 불구하고 비교적 그 차이가 적었다. 2. 저하중 장수명 영역에서는 피로균열이 너깃근처에서 생성되었지만 고하중 단수명 영역에서는 너깃에서 좀 더 멀리 떨어져 균열이 발생하였다. 3. 최대응력확대계수 Kmax와 각 용접재의 피로수명 $N_f$사이에는 거의 선형적인 관계를 나타내었고 log-log 좌표상에서 좁은 밴드내에 모였다. 이 관계는 다음과 같은 식으로 표현되었다. $Kmax=H{\cdot}{N_f}^{P}$ 여기서 H와 P는 재료상수이다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.798-807
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• 2008

연안지역 주위에 설치된 각종 관망시설의 금속부식으로 인한 경제적 손실 때문에 실제적인 부식 거동을 이해하고 그것을 적절하게 조절하기 위한 부식과 관련된 원인-결과에 대한 정보를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 미생물 제어에 따라 금속 부식에 영향을 미치는지를 조사하기 위하여 실험실 규모로 연구를 수행하였다. 먼저 관망의 막힘 현상이 발생하는 곳(즉, I Gas Station)의 지하수를 채취한 후 16S rDNA방법으로 시료 속의 미생물 다양성을 조사하였다. 이로부터 금속을 부식시키는 거동이 관측된 미생물이 Leptothrix sp.(철산화)와 Desulfovibrio sp.(황환원)임을 알 수 있었다. 실험 결과, 철 시편의 경우 철산화 미생물에 의해 부식속도가 가장 크게 증가하였고, 반면 황환원 미생물에 의해 철침전물이 빠르게 형성되었다. 함석 시편과 스테인리스 스틸의 경우 주로 철산화 미생물이 부식뿐만 아니라 침전물 형성 속도를 증가시키는 데에도 매우 관련이 높았다. 아연 시편의 경우, 황환원 미생물이 철산화 미생물보다 더 부식에 대한 영향이 컸다. 또한 미생물 성장 제어실험에서는 염소주입이나 UV 처리는 효과적으로 미생물의 성장을 조절할 수 있었다. 그러나 미생물 제어 강도가 경계치보다 증가한다면 화학적 반응을 증가시키기 때문에 부식속도는 점차 증가하는 현상이 나타났다. 본 연구에서는 미생물 금속 부식은 미생물 종류나 금속재료에 따라 다르게 발생하며, 관련 미생물(Leptothrix sp.와 Desulfovibrio sp.)과 금속 부식 또는 침전물 생성에 높은 연관성을 가지고 있었다. 그리고 효과적인 미생물의 제어를 통해 부식 또는 침전 속도를 늦출 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1114-1119
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• 2004

The biofilms on pipe walls in water distribution systems are of interest since they can lead to chlorine demand, coliform growth, pipe corrosion, and water taste and odor problems. As such, the study described in this paper is part of an AWWARF and Tampa Bay Water tailored collaboration project to determine the effect of blending different source waters on the water quality in various distribution systems. The project was based on 18 independent pilot distribution systems (PDS), each being fed by a different water blend (7 finished waters blended in different proportions). The source waters compared were groundwater, surface water, and brackish water, which were treated in a variety of pilot distribution systems, including reverse osmosis (RO) (desalination), both membrane and chemical softening, and ozonation-biological activated carbon (BAC), resulting in a total of 7 different finished waters. The observations from this study consistently demonstrated that unlined ductile iron was more heavily colonized by a biomass than galvanized steel, lined ductile iron, and PVC (in that order) and that the fixed biomass accumulation was more influenced by the nature of the supporting material than by the water quality (including the secondary residual levels). However, although the bulk liquid water cultivable bacterial counts (i.e. heterotrophic plate counts or HPCs) did not increase with a greater biofilm accumulation, the results also suggested that high HPCs corresponded to a low disinfectant residual more than a high biofilm inventory. Furthermore, temperature was found to affect the biofilms, plus the AOC was important when the residual was between 0.6 and 2.0 mg $Cl_2/l$. An additional aspect of the current study was that the potential of the exoproteolytic activity (PEPA) technique was used along with a traditional so-called destructive technique in which the biofilm was scrapped off the coupon surface, resuspended, and cultivated on an R2A agar. Both techniques indicated similar trends and relative comparisons among the PDSs, yet the culturable biofilm values for the traditional method were several orders of magnitude lower than the PEPA values.

• 한국물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.701-708
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• 2008

As a countermeasure for reduction of corrosion in the delivery and distribution pipes used for tap water, materials for the pipelines in-houses and the effect of water quality on corrosivity of water pipelines were investigated in the distribution system of Han river. As the corrosion index at 6 water purification facilities of Han river, average Langelier Saturation Index (LI) of raw and finished water were -1.0 and -1.4 respectively and average Larson Index (LR) were 9.5 and 9.9, respectively. And also corrosion potential showed corrosivity in finished water (-431~-462 mV) as well as raw water (-426~-447 mV). This results indicate that tap water quality of han river have corrosivity. To understand the corrosivity effect in pipe material used for premise distribution system, water quality of stagnant tap water and tap water were analyzed and the differences between them were calculated. The difference concentration of iron, copper and zinc were $12.9{\mu}g/L$, $31.0{\mu}g/L$ and $45.0{\mu}g/L$ respectively in galvanized steel pipe for use more than 15 years and showed highest concentration. As a result, the control to corrosivity in the water pipelines, corrosivity control treatment in the water purification system can be applied. In advance it is necessary to monitor corrosivity of water quality using corrosive index because corrosivity may differ from the seasonal and regional characteristics and water chemicals dosage. For the future the guideline for corrosion index have to be established.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권1호
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• pp.117-126
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• 2020

The area of facility horticulture in Korea is increasing rapidly, the single-span pipe house which uses galvanized steel pipe as the main rafters occupies 78.7% of the facility area. Lightweight structures such as the single-span pipe house are vulnerable to meteorological disasters such as strong winds, economic losses of the state, local governments and farmers are continuing as construction does not meet the design standards. In order to minimize economic losses in the horticultural specialty facilities sector, the Rural Development Administration has been operating the horticultural disaster resilient standard for horticultural specialty facilities since April 2007. The only standard for the pipe connector is the disaster resilient standard, there is no standard for the uplift capacity of the house pipe foundation and the research on it is also insufficient. The purpose of this study is to investigate the characteristics of uplift capacity according to the foundation type, compaction ratio and embedded depth through soil box test. The results of the maximum uplift capacity according to the type, compaction ratio and embedded depth can be used as the basic data for the basic design of the pipe house conforming to the disaster resilient standard. Due to the limitation of soil box test, it may be different from the behavior of pipe house installed on site. In the future, the field test and the actual pipe house should be made and supplemented by comparing this result with the field test values.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제40권3호
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• pp.212-223
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• 2015

Purpose: Physical properties of Detarium microcarpum seeds were investigated as a function of moisture content to explore the possibility of developing bulk handling and processing equipment. Methods: Seed size, surface area, and 1,000-seed weight were determined by measuring the three principal axes, measuring area on a graph paper, and counting and weighing seeds. Particle and bulk densities were determined using liquid displacement and weight in a measuring cylinder, respectively. Porosity was computed from particle and bulk densities. Roundness and sphericity were measured using shadowgraphs. Angle of repose and static and kinetic coefficients of friction were determined using the vertical cylindrical pipe method, an inclined plane, and a kinetic coefficient of friction apparatus. Results: In the moisture range of 8.2%-28.5% (db), the major, intermediate, and the minor axes increased from 2.95 to 3.21 cm, 1.85 to 2.61 cm, and 0.40 to 1.21 cm, respectively. Surface area, 1,000-seed weight, particle density, porosity, and angle of repose increased from 354.62 to $433.19cm^2$, 3.184 to 3.737 kg, 1060 to $1316kg/m^3$, and 30.0% to 53.1%, respectively, whereas bulk density decreased from 647.6 to $617.2kg/m^3$. Angle of repose increased from $13.9^{\circ}$ to $28.4^{\circ}$. Static and kinetic coefficients of friction varied between 0.096 and 0.638 on different structural surfaces. Conclusions: Arithmetic mean, geometric mean, and equivalent sphere effective diameters determined at the same moisture level were significantly different from each other, with the arithmetic mean diameter being greatest. Surface area, 1,000-seed weight, particle density, porosity, and angle of repose all increased linearly with moisture content. Bulk density decreased linearly with moisture content. The coefficients of friction had linear relationships with moisture content. The highest values of static and kinetic coefficients of friction were observed on galvanized steel and hessian fabric, respectively, whereas the lowest values were observed on fiberglass.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1081-1086
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• 2012

본 논문에서는 품질 검사 방법론이 적용된 계장화 압입시험을 수행하여 점용접부의 경도를 평가하였다. 먼저 정상 및 불량 용접조건하에서 제작된 점용접 샘플에 대해 로크웰 경도 및 계장화 압입시험을 실시하였다. 계장화 압입시험을 통해 구한 압입하중-변위선도를 이용하여 계산된 경도를, 동일한 조건의 동일위치에 대한 압입경도시험을 통하여 측정된 로크웰 경도와 확률론적 방법론을 이용하여 비교평가 하였다. 또한 계장화 압입시험을 통하여 추정한 경도 및 이에 대한 확률론적 해석을 수행하여 점용접부의 신뢰성 기반 품질 관리 기준 설정 가능성을 평가하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권3호
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• pp.66-70
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• 2012

Welding is an essential process in the automotive industry. Most welding processes that are used for auto body is spot welding. And $CO_2$ arc welding is used in a small part. In production field, $CO_2$ arc welding process is decreased and spot welding process is increased due to welding quality is poor and defects are occurred in $CO_2$ arc welding process frequently. But $CO_2$ arc welding process should be used at robot interference parts and closed parts where spot welding couldn't. $CO_2$ welding is divided into lap welding and plug arc spot welding. In case of plug arc spot welding, burn through and under fill were caused in various welding environment such as different thickness combinations of base metal, teaching point, over the two steps welding and inconsistent voltage/current. It makes some problem like poor quality of welding area and decrease the productivity. In this study, we will evaluate the effect of teaching point through the weld pool behavior and bead geometry in the arc spot welding at the plut hole. Welding position is horizontal position. And galvanized steel sheet of 2.0mm thickness that has plug hole of 6mm diameter was used. Teaching point was changed by center, top, bottom, left and right of the plug hole. At each condition, the phenomenon of weld pool behavior was confirmed using a high-speed camera. As the result, we find the center of plug hole is the most optimal teaching point. In the other teaching point, under fill was occurred at the plug hole. This phenomenon is caused by gravity and surface tension. For performance of arc spot welding at the plug hole, the teaching condition should be controlled at a center of plug hole.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.