• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제78권1호
• /
• pp.67-75
• /
• 2021

This work studies the behaviour of a steel portal frame selection under fire exposure, considering both span lengths and fire exposure times as variables. Such structures combine carbon steel (S275), fireproof micro-alloyed steel (FR), and coatings of intumescent paint with variable thicknesses, improving thereby the flame retardant behaviour of the steel structure. Thus, the main contribution of this study is the optimization of the portal frames by combining both steels, analysing the resulting costs influence on the final dimensions. Besides, the topological optimization of each steel component within the structure is also defined, in accordance with the following variables: weather conditions, span, paint thickness, and cost of steel. The results mainly confirmed that using both FR and S275 grades with intumescent painting is the Pareto optimum when considering performance, feasibility and costs of such portal frames widely used for industrial facilities.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제21권2호
• /
• pp.121-129
• /
• 2022

A study on water-based epoxy coated on mild steel using the electroplating method was conducted to optimize the process parameters for dry film thickness to achieve superior paint quality at optimal cost in an automotive plant. The regression model was used to adjust various parameters such as electrode voltage, bath temperature, processing time, non-volatile matter, and surface area to optimize the dry film thickness. The average dry film thickness computed using the model was in the range of 15 - 35 ㎛. The error in the computed dry film thickness with reference to the experimentally measured dry film thickness value was - 0.5809%, which was well within the acceptable limits of all paint shop standards. Our study showed that the dry film thickness on mild steel was more sensitive to electrode voltage and bath temperature than processing time. Further, the presence of non-volatile matter was found to have the maximum impact on dry film thickness.

• 한국표면공학회지
• /
• 제57권2호
• /
• pp.98-104
• /
• 2024

In order to overcome the urban heat island effect, highly functional paint is attracting attention as a promising means by shielding heat on the structure (building) surface. When a paint was prepared containing nano-sized silica particles, the heat-insulating performance was relatively higher than that of paints with other sizes. In addition, developed paints showed enhanced properties such as chemical resistance and abrasion resistance test because of the presence of nano-sized silica included in functional paint.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
• /
• pp.67-68
• /
• 2023

This paper reports on the synthesis of paraffin-based phase change materials (PCMs) designed for use in solar reflective paint (SRP) as a thermal energy storage (TES) medium. These PCMs are prepared using the sol-gel process and are encapsulated in silica. The focus of this research is to evaluate the suitability of these synthesized PCMs for efficient thermal energy storage within SRP applications. The obtained PCMs have nanometric dimensions, which make them well-suited for integration into paint formulations. The study also includes a thorough analysis of the chemical, thermal, and structural stabilities of these materials, confirming their applicability in solar reflective paint.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.113-131
• /
• 1997

This study was performed to evaluate the exposure levels of worker exposed to welding fume and metals in confined spaces of a shipyard. The airborne concentration of welding fumes and metal elements in confined spaces were compared with those in open working areas. Results of the study were as follows. 1. The geometric mean of welding fume concentration in a confined space was $16.6mg/m^3$, which contained $3.9mg/m^3$ Fe, $1.2mg/m^3$ Mg, $0.8mg/m^3$ Zn, $0.008mg/m^3$ Cu, $0.008mg/m^3$ Pb, $0.005mg/m^3$ Ni, $0.003mg/m^3$ Cr, $0.003mg/m^3$ Cd. The geometric mean of welding fume concentration in open working areas was $5.2mg/m^3$, which contained $1.1mg/m^3$ Fe, $0.3mg/m^3$ Mg, $0.3mg/m^3$ Zn, $0.004mg/m^3$ Cu, $0.008mg/m^3$ Pb, $0.005mg/m^3$ Ni, $0.003mg/m^3$ Cr, $0.0003mg/m^3$ Cd. The geometric mean of welding fume concentration in confined spaces was 3,2 times higher than that in open working areas. The geometric mean concentrations of such metals as Fe, Mg, Zn, or Cu within fume in confined spaces were 2-4 times higher than those in open working areas, while little difference made such metals as Pb, Ni, Cr, Cd. 2. In 32 samples out of a total of 39 samples (82.1%) collected in confined spaces, the concentrations of welding fume exceeded TLV. while so did 19 samples out of 33 samples (57.6%) in open working areas. As for the concentrations of metals in welding flume from confined spaces, Fe exceeded TLV in 14 out of a total of 38 samples (36.8%), Mn exceeded TLV in 23 out of a total of 38 samples (60.5%). As for the concentration of metals in welding fume from open working areas, Fe exceeded TLV in 3 out of a total of 34 samples (8.8%), Mn exceeded TLV in 6 out of a total of 34 samples (17.6%). Considering additive effect among metals, in 31 out of a total of 39 samples (79.5%) collected in confined spaces, the concentrations of welding fume exceeded TLV, while so did 14 out of 38 samples (55.6%) in open working areas. 3. In respect of base metal and welding type the concentration of total welding fume by $CO_2$ gas W./mild steel was the highest, followed by semiauto MMA/mild steel, then followed by TIG or $CO_2$ gas W./stainless steel. ; as for concentration of metal within fume, a decreasing order was Fe, Zn, Mn, and Pb in $CO_2$ gas W./mild steel and semiauto MMA/mild steel, but Fe, Mn, Cr, and Ni in TIG or $CO_2$ gas W./stainless steel. 4. In case of welding base metal covered by paint, contents of Zn within red paint chip and within gray paint chip were 14.0% and 0.08% respectively, which showed a little difference, while the airborne concentrations of Zn within fume during welding base metal covered red paint and gray paint were $1.351mg/m^3$ and $1.018mg/m^3$ respectively, which showed little difference. As for Pb, contents of red paint chip and gray paint chip were 0.14% and 0.08% respectively, and the airborne concentrations within fume during welding base metal covered red paint and gray paint were $0.009mg/m^3$ and $0.007mg/m^3$ respectively, both of which showed little difference.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
• /
• pp.353-354
• /
• 2004

사용후 핵연료의 조성을 분석하거나 또는 반사전자상과 2차 전자상 등으로 시료를 관찰하기 위해서는 핫셀(Hot cell)에 증착기(coater)를 설치하여 시료표면을 전도성 물질인 탄소 등으로 증착시켜야 한다. 그러나 원격조정기를(manipulator)를 이용하여 수행되는 핫셀에서의 증착작업은 사용후 핵연료 시험의 선진분석기술을 갖고 있는 원자력 선진국에서도 핫셀내에 설치되어 있는 증착기의 탄소봉을 교체하는 작업과 진공장치의 성능 유지가 까다로워 시료표면에 균질하게 전도성 물질을 증착시키는 작업에 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 통상적으로 이용되는 증착기를 사용하지 않고 Silver Paint를 사용하여 사용후 핵연료를 분석할 수 있는 새로운 방법에 대한 연구를 수행하였다. 산화물 핵연료는 전기전도도가 매우 낮아($3{\times}10^{-1}~4{\times}10^{-8}/ohm{\cdot}cm$)입사된 전자의 이동이 원활하지 못해 일어나는 들뜸(Charging)현상이 발생한다. 그러나 Silver Paint 에 사용후 핵연료를 접착하면 모세관(capillary)현상에 의해 시료 주위와 핵연료의 결정립계로 Silver가 스며들어 입사된 전자의 이동이 원활해져 전도성이 극히 낮은 시료의 분석이 가능하게 된다. 본 시험에 사용된 EPMA는 (Electron Probe Micro Analyzer, SX-50R, CAMECA, Paris, France) 고 방사능을 띤 조사 핵연료의 시험을 수행할 수 있도록 기기의 적절한 부위에 납과 텅스텐으로 차폐되어 시편의 방사능 세기가 $3{\times}10^{10}Bq$까지 시험 가능한 기기이다. 그림 1은 JAERI 에 설치 운영중인 증착기 설비 사진이다. 그림에서 핫셀에 설치된 증착기의 진공을 유지하기 위해 핫셀 벽을 관통하여 증착기 본체까지 연결된 배출관의 형상과 복잡한 주변장치들을 볼 수 있다. 그림 2는 비조사 핵연료 시편을 Silver Pain떼 접착한 사진이다. 그림은 시료주위와 시료 표면까지 Silver Paint가 도포된 모습을 보여주고 있다. 상용발전소에서 연소도가 50,000 Mwd/tU인 사용후 핵연료를 상기와 같은 방법으로 만든 시편의 표면을 관찰한 사진을 그림 3~8에 나타내었다. 그림 3은 핵연료 중앙부위의 결정립을 나타낸 그림이다. Silver Paint만으로 접착한 시료의 표면관찰 및 정량분석이 그림에서 보듯이 가능함을 확인하였다. 그림 4는 사용후 핵연료시료를 중앙부위에서 가장자리까지를 다섯 부위로 나누어 그 중 중앙부위(1/5) 지점의 입계 및 형상을 관찰한 사진이다. 결정립의 크기가 다른 부위보다 상대적으로 크고, 결정립에 생성된 기공이 발달되어 있음을 볼 수 있다. 그림 5와 6과 7은 중심부위와 rim부위 사이 지점을 관찰한 사진으로서 결정립과 기공의 분포가 비슷한 형상을 나타내고 있음을 관찰할 수 있었다. 그림 8은 rim 부위 사진으로 전형적인 rim 영역 현상을 관찰할 수 있었다. 표 1은 그림 2와 같이 비조사 산화물 핵연료를 Silver Paint로 접착한 시편을 정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을 전도성 물질로 증착시키지 않고, Silver Paint 에 시편을 접착하는 방법으로도 만족한 시험 결과를 얻을 수 있었다.

• 보존과학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.277-283
• /
• 2012

본 연구는 전차381호(등록문화재 제467호)의 페인트 시료에서 근현대 도료의 특성을 밝히고자 현미경적 관찰 및 적외선 분광분석, SEM-EDS 분석을 실시하였다. 현미경 관찰에서 상부와 하부 페인트는 각각 26층, 29층의 도색 층위를 이루고 있고 두꺼운 층은 $100{\mu}m$에서 얇은 층은 $10{\mu}m$까지 다양한 두께로 도색된 것으로 확인되었다. 페인트는 적색, 녹색 등 여러 색상을 사용한 것으로 확인되며, 도색 전 표면 처리를 위해 퍼티가 사용되었음이 관찰되었다. 적외선 분광분석 결과 스펙트럼에서 C-H stretching bands와 C=O stretching band, aromatic bands, C-H bending bands, C-O stretching bands의 흡수대가 관찰되었고 Spectrum search 결과에 따라 알키드수지로 확인되었다. 무기물의 성분 분석을 통해 시료 표면의 금색은 구리를 주성분으로 한 페인트를 사용했으며, 퍼티 층은 카올린(kaolin, 카올리나이트 $Al_2O_3{\cdot}2SiO_2{\cdot}2H_2O$와 할로이사이트 $Al_2O_3{\cdot}SiO_2{\cdot}4H_2O$), 탈크(talc, $3MgO{\cdot}4SiO{\cdot}H_2O$), 아연화(zinc white, ZnO)를 성분으로 하는 래커퍼티를 사용한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.487-493
• /
• 2020

최근 환경부의 강화된 규제로 건축물 아파트 등 산업시설을 도장함에 있어 페인트를 유압에 의해 자동으로 이송시켜 스프레이식으로 도장하는 기존 에어리스 방식의 사용을 금지하였다. 따라서 기존의 에어리스 도장장치에 스프레이 대신 부착하여 사용할 압송롤러개발이 필요한데, 현재 개발되어 판매 중인 압송롤러는 롤러를 구성하는 SUS배관 및 드럼베이스의 홀 설계에 대한 자세한 연구 사례가 없어 그 효율성이 의심이 되는 바이다. 특히, 롤러를 이용한 도장 시롤러 양단에 페인트가 충분히 공급되지 못하면 도장 후 붓을 이용한 재작업이 필요하게 되므로, 롤러 양단에 페인트가 잘 유입될 수 있도록 드럼베이스 홀을 분포시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 SUS배관 및 드럼베이스에 가공되는 홀의 형태가 페인트의 유입양상에 미치는 영향을 알아보고 보다 효율적인 홀 설계 방안을 제시하기 위하여 SUS배관 및 롤러에 대하여 전산유체해석을 수행하였다. 해석결과 SUS배관에서의 홀 배치는 배관에 균일하게 배치하는 것이 균형 있게 페인트를 유입시키기에 좋고, 드럼베이스의 경우는 홀을 드럼베이스 양단에 밀집하여 가공하면 페인트가 롤러 양단에 더 잘 유입시킬 수 있음이 검증되었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.465-471
• /
• 2017

본 연구에서는 그래핀 나노플레이트릿(Graphene nanoplatelet ; GNP)의 분산에 대한 문제를 해결하고자 질산으로 이를 산화시켜 GO를 제조하였다. 이렇게 제조한 GO를 에폭시 도료에 혼입하기 전, 푸리에변환적외선분광법(Fourier transform infrared spectroscopy; FT-IR)을 이용한 화학조성 분석과 용매에서의 분산안정성을 확인하였다. 그 후, GNP, GO를 에폭시 도료에 0.1, 0.3, 0.5, 1.0wt.% 혼입하여 GNP/Epoxy, GO/Epoxy 도료를 제조하고 역학적 특성을 평가하였다. 실험 결과, FT-IR 분석을 통해 GO에서 하이드록시기, 에폭시기, 카르복시기 기능기가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, GO는 GNP보다 증류수와 에탄올에서 분산안정성이 향상되는 것을 확인하였다. 한편, GO/Epoxy 도료는 Neat Epoxy, GNP/Epoxy에 비해 역학적 특성이 향상되었으며, 특히 0.3wt.% 혼입률에서 높은 역학적 특성을 나타내었다. 따라서 GO를 에폭시 수지에 강화제로써 혼입할 경우 에폭시 도료의 역학적 특성을 향상시키는데 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.56-63
• /
• 2016

콘크리트 구조물의 내구성을 향상하기 위해 개발된 통기성이 개선된 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트의 내구성향상 효과를 평가하기 위해 내부 구조와 공극량을 측정하였으며, 염분침투, 탄산화, 동결융해 및 화학적 침식 저항성에 대한 실험을 진행하여 기존 표면처리제와 비교 분석하였다. 공극량과 내부 구조를 측정한 결과, 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트는 $0.3{\mu}m$ 이상의 공극과 $0.1{\mu}m$ 이하의 공극영역에서 세공량이 감소하는 경향을 보였으며, 전자현미경을 통한 촬영된 내부는 수화조직에 의해 치밀함을 보였다. 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트의 염분침투 깊이는 무도포 콘크리트에 비해 약 92% 이상, 수성 에폭시 표면처리제를 도포한 콘크리트보다도 약 70% 이상 감소하였다. 이는 탄산화, 동결융해 및 화학적 침식 저항성 실험에서도 비슷하게 나타났다. 특히 황산 5% 수용액에 침지 실험한 화학적 침식 저항성 실험에서는 침지 12일 이후 무도포 콘크리트와 수성 에폭시 표면처리제를 도포한 콘크리트에서 -4%의 중량감소를 보였지만, 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트는 -1.7%의 중량감소율을 보였으며, Tsivilis et al.에 의한 외관등급 조사법에서도 우수한 결과를 보였다.