• 제목/요약/키워드: Steel for marine use

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천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템 개발(PART II : 시스템 구성 및 성능시험) (Development of Multi-purpose Marine Wastes Cleaning Systems for the Shallow Waters(PART II : System Development and Performance Evaluation))

  • 조용진;문일성;신명수;유정석;강창구
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.62-67
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    • 2002
  • 본 연구는 '천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템 개발(PART I 초기 개념설계)'의 후속연구로서, 천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템의 시스템 구성 및 성능시험 결과에 대하여 논한다(조[2003]). 수거깊이 15미터 이내의 항내 침적폐기물의 수거를 위한 다관절 수거시스템과 100미터 이내의 예인식 수거시스템이 개발되었다(해양수산부[2001]). 다관절 수거시스템은 부유폐기물, 침적 잔여폐기물의 수거, 작업의 고효율화를 위한 스틸와이어커터 시스템도 포함이 되어 다기능화 되어있다. 이 시스템의 시제품을 제작하여 수심이 낮은 해역에서 실해역 시운전을 수행, 시스템의 성능검증을 수행하였다. 결과로서, 개발된 시스템은 안전하고 원활하게 작동되어 시스템의 타당성을 입증하였다.

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해양환경 중에서 가스저장탱크용 SPV 50강재의 부식피로균열(腐蝕疲勞龜裂) 거동(擧動)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Corrosion Fatigue Crack Behavior of SPV 50 for Gas Storage Tanks in Marine Environment)

  • 임우조;신종대
    • 수산해양교육연구
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    • 제9권2호
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    • pp.198-208
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    • 1997
  • Recently, with rapid increase of gas demand, there occurs much interest their security of safety in the gas storage tanks and pressure vessels etc. In order to solve the problems, the occurrence of corrosion fatigue crack and the propagation behavior must be investigated. Especially the occurrence of corrosion fatigue crack and the propagation behavior in the part which has concentrated stress or defects, must be studied more carefully. In this paper, the high-tensile steel of SPV 50 which is much used for building the LPG storage tanks was tested by the use of a plane bending corrosion fatigue tester under the various marine environment and in the air. These experiments were carried out to investigate the surface crack propagation behavior, the value of experimental constant for Paris' rule(da/dN=$C(K)^m$), the crack depth propagation rate and the accelerative factor of the surface crack propagation rate. The main results obtained are as follows ; 1) As the specific resistances of marine environment decreases, the exponential value of slope m of Paris' rule(da/dN=$C(K)^m$) decreases and the value of intercept C increases. 2) The surface crack propagation rate and the crack depth propagation rate are delayed, as the specific resistances of marine environment is increased. 3) The accelerative factor of the surface crack propagation rate by corrosion fatigue is higher, according as the stress intensity factor range ${\Delta}K_A$ is small.

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강선요트의 국부강도 구조해석에 관한 연구 (A Study on the Local Strength Structural Analysis for Steel Yacht)

  • 박주신;고재용;이준교;배동균
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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    • pp.155-159
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    • 2005
  • 지금까지 국내에서 제작된 요트는 선체의 재질이 FRP로 제작되어 왔으나 FRP는 환경오염 및 해양안전에 관한 법규 규제가 강화되고 있는 현 시점에서는 장래성이 불투명하고 변형 및 파손위험이 높을 뿐만 아니라 선체 제작시 외국의 고가(高價) 목형을 수입해야하는 단점을 안고 있다. 그러나 요트의 선체를 STEEL로 제작함으로써 이러한 문제들을 해결할 수 있다. 강선요트의 구조상 강선재료를 주로 사용함으로서 여러 가지 강도적인 측면에 대한 검토가 필요하며, 소형선박이므로 종강도, 횡강도 부분은 Rule의 허용 응력치에 안전율(Safe Factor)만을 주어서 설계를 하여도 충분히 안정된 구조를 이룰 수가 있다. 그러나, 소형선박에서 가장 문제시 되는 것은 국부강도(Local Strength)의 평가이다. 본 구조해석에서는 선수미에 슬래밍 동적하중과 선수충격에 의한 선수부의 손상 여부와 선수부의 국부강도를 만족 여부를 확인하고, Engine Bed 부분에서의 중량하중과 횡파하중에 대한 검토를 수행하였다.

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해수환경중 전착원리에 의해 형성시킨 환경친화적인 코팅막의 특성 분석 (Properties Analysis of Environment Friendly Coating Films Formed by Using Electrodeposition Principle on Seawater)

  • 백상민;이찬식;김기준;문경만;이명훈
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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    • pp.196-197
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    • 2005
  • Cathodic protection is one of the successful ways to prevent corrosion of steel structures in marine environments. The unique feature of cathodic protection in seawater is the formation of calcareous deposits on cathodic metal surface. The formation principles of calcareous deposit seawater had been known for a long time. That is, cathodic reduction reactions associated with cathodic protection in seawater generate $OH^-$ at the metal surface in accordance with the formular ; 1/2 $O_2$ + $H_2O$ + $2e^-$ $2OH^-$ and $2H_2O$ + $2e^-$ ${\rightarrow}$ $H_2$ + $2OH^-$. These reactions increase the pH at the metal / seawater interface. The high pH causes precipitation of $Mg(OH)_2$ and $CaCO_3$ in accordance with the formular ; $Mg^{2+}$ + $2(OH)^-$ ${\rightarrow}$ $Mg(OH)_2$ and $Ca^{2+}$ + $HCO_3^-$ + $OH^-$ ${\rightarrow}$ $H_2O$ + $CaCO_3$. These are typically the main compounds in calcareous deposits. It obviously has several advantages compared to the conventional coatings, since the environment-friendly calcareous deposit coating is formed by the elements($Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) naturally present in seawater. In this study, environmental friendly calcareous deposit films were prepared on steel plates by electro plating technic in natural seawater. The influence of current density on composition ratio, structure and morphology of the coated films were investigated by scanning electron microscopy formation process of calcareous deposits films in natural seawater. And we confirmed the properties of all the films can be improved greatly by controlling the material structure and morphology with effective use of the electroplating method in natural seawater.

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해양구조물 제조를 위한 제강슬래그 골재 조합별 물성평가 및 콘크리트 개발(II) (Development of Concrete and Evaluation of Properties of Combined Steel making Slag Aggregates for Offshore Structure Production(II))

  • 정원경;김현석;박동천;조봉석
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권2호
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    • pp.60-68
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    • 2016
  • 본 연구에서는 앞서 분석된 제강슬래그 골재의 특성을 활용하여 해양구조물 중에 하나인 테트라포트에 대한 콘크리트 제조 가능성을 연구하였다. 제강슬래그 골재 평가결과, 급랭전로슬래그와 서랭식 20 mm 분쇄 슬래그 및 이들을 50%씩 조합한 골재의 물성이 콘크리트용 골재 물성에 가장 적합한 것으로 평가되어 이를 활용하여 콘크리트 물성을 평가하고 최적배합을 도출하고자 하였다. 연구 결과, 급랭전로슬래그(RCS), 서랭식 20 mm 슬래그 골재의 단독사용은 작업성, 성형성에 있어 다소 불리한 것으로 평가되었으나 RCS 50%와 서랭 20 mm 50%를 혼합하여 사용할 경우 작업성 향상 및 내구성 또한 향상되는 결과를 나타내었다. 따라서, 제강 슬래그 골재를 이용한 해양구조물 제조에 있어 급랭식 또는 서랭식 골재의 단독사용보다는 골재간 조합을 통하여 콘크리트용 골재 품질기준을 만족시킨 후 사용하여야 할 것이며, 골재 품질기준을 만족한 제강슬래그 골재는 콘크리트 제조에 있어 일반 콘크리트용 골재와 동등 또는 그 이상의 성능을 발현하는 것으로 평가되었다.

카타마란 알루미늄 보강판의 열영향부 효과를 고려한 최종강도 붕괴 해석 (Collapse Analysis of Ultimate Strength Considering the Heat Affected Zone of an Aluminum Stiffened Plate in a Catamaran)

  • 김성준;서광철;박주신
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.542-550
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    • 2020
  • 선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 합금들은 스틸과 비교해서 많은 이점을 가지고 있다. 최근 고강도 알루미늄 합금들은 육상 및 해양에 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 특수목적 선박의 선체 외판구조에 많이 이용되고 있고, 교량 구조물에 사용되는 상자 구조물, 그리고 고정식 해양플랫폼의 상부구조에서 소비율이 증가하고 있다. 알루미늄 재료는 스틸보다 1/3의 중량 구성비를 통하여, 구성 중량을 줄이게 하여 연비 절감을 가능하게 한다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하면, 용접가공에 따라 발생하는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물과 비교하면 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)가 남아 있어 구조 강도 저하를 가져온다. 본 논문에서는 MIG(Metal inert gas) 용접 때문에 발생하는 열영향부를 고려하고, 종방향 압축 하중에 대한 알루미늄 보강판의 좌굴 및 최종강도 특성을 분석하였다. MIG 용접에 따른 열영향부를 고려한 경우, 좌굴 및 최종강도 모두 감소하며, 열영향부의 범위가 15 mm부터 항복 이후 에너지 소실률이 크게 나타나며, 25 mm 이상부터는 그 차이가 크지 않다. 따라서, 알루미늄 합금재료를 적용한 보강판의 구조 거동을 파악하기 위해서는 열영향부 영향에 대한 검토 및 분석이 중요하다.

저온, 고압력용 강재 구조물의 용접부균열 발생과 그 대책에 관한 연구 (A study on the cracking mechanism of the welded parts in steel structures for the use of low temperature and high pressure)

  • 김영식;배차헌;구자영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.328-338
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    • 1985
  • When the low temperature service steels are used as materials for welded structure, some problems-brittleness and weld cracking, etc.-occur in welded part due to the change of mechanical and metallurgical characteristics resulted from the thermal cycle during the welding procedure. In this study, the experiments were conducted to investigate the change of mechanical and metallurgical characteristics of the welded part for the low temperature and high pressure service steels. Moreover, the Static and Dynamic Implant Test Method was introduced to this study in order to find out the mechnism of weld cracking. In addition, the fracture toughnesses of welded bond were inspected under the various low temperature environments. Main results obtained are as follows; 1) The effect of the hydrogen on the fatigue characteristics of the weld bond can be estimated by the new self-contrived Dynamic Implant Test equipment. 2) The fine micro-structure and low hardness in the heat affected zone can be obtained by the small heat input multi-pass welding. 3) The susceptibility of the delayed cracking is largely affected by the condition of used electrode. 4) The transition temperature of the fracture surface in weld bond appears to be higher 20 .deg. C than that in base metal.

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Optimum Design of the Power Yacht Based on Micro-Genetic Algorithm

  • Park, Joo-Shin;Kim, Yun-Young
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.635-644
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    • 2009
  • The optimum design of power yacht belongs to the nonlinear constrained optimization problems. The determination of scantlings for the bow structure is a very important issue with in the whole structural design process. The derived design results are obtained by the use of real-coded micro-genetic algorithm including evaluation from Lloyd's Register small craft guideline, so that the nominal limiting stress requirement can be satisfied. In this study, the minimum volume design of bow structure on the power yacht was carried out based on the finite element analysis. The target model for optimum design and local structural analysis is the bow structure of a power yacht. The volume of bow structure and the main dimensions of structural members are chosen as an objective function and design variable, respectively. During optimization procedure, finite element analysis was performed to determine the constraint parameters at each iteration step of the optimization loop. optimization results were compared with a pre-existing design and it was possible to reduce approximately 19 percents of the total steel volume of bow structure from the previous design for the power yacht.

해양환경중에서 자동차 프레임용 강재의 부식피로균열전파거동에 관한 연구 (Study on the Corrosion Fatigue Crack Propagation Behavior of Steel Used for Frame of Vehicles in Marine Environment)

  • 이상열;임종문;이종악
    • 한국해양공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.76-84
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    • 1992
  • In this study, corrosion fatigue test of SAPH45 steel was performed by the use of plane behavior of base metal (BM) and heat affected zone (HAZ) of SAPH45. The main results obtained are as follows: 1) The more aspect ratio (b/t) of corner crack decreases, the more aspect ratio (b/a) takes greatly effect by corrosion. 2) The correlation between the stress intensity factor range ($\Delta$k) and crack growth rate (da/dN) for weldment in seawater is given by Paris rule as follow: da/dN=C($\Delta$K) super(m). Where m is constant, and the value is 3.82-3.84. 3) The accelerative factor ($\alpha$) of BM and HAZ under seawater is about 1.1-1.9, and ($\alpha$) of HAZ increases more and more under the low $\Delta$K region. 4) HAZ is more susceptible to corrowion than BM because of potential of electrode (E sub(c)) of HAZ becomes more less noble potential than that of BM.

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자동차 프레임용 강재의 부식피로에 의한 파면성장거동에 관한 연구 (A Study on the Fracture Surface Growth Behavior of Steel used for Frame of Vehicles by Corrosion Fatigue)

  • Lee, Sang-Yoel;Im, Jong-Mun;Im, U-Jo;Lee, Jong-Rak
    • 수산해양기술연구
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    • 제28권1호
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    • pp.61-70
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    • 1992
  • In this study, corrosion fatigue test of SAPH45 steel was performed by the use of plane bending fatigue tester in marine environment and investigated fracture surface growth behavior of base metal and heat affected zone corrosion fatigue. The main results obtained are as follows: 1) Fracture surface growth of heat affected zone (HAZ) is delayed more than that of base matel (BM), and they tend to faster in seawater than in air. 2) Corrosion sensitivity to corrosion fatigue life of HAZ is more susceptible than that of BM. 3)In the case of the corner crack by corrosion fatigue, the correlation between the propagation rate of fracture surface area(dA/dN) and stress intensity factor range(ΔK) for SAPH45 are applied to Paris rule as follows: dA/dN=C(ΔK) super(m) where m is the slope of the correlation, and is about 6.60-6.95 in air and about 6.33-6.41 in seawater respectively.

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