• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.105-105
• /
• 2016

Recently, high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) has attracted considerable attentions due to its high potential for industrial applications. By pulsing the sputtering target with high power density and short duration pulses, a high plasma density and high ionization of the sputtered species can be obtained. HIPIMS has exhibited several merits such as increased coating density, good adhesion, microparticle-free and smooth surface, which make the HIPIMS technique desirable for synthesizing hard coatings. However, hard coatings present intrinsic defects (columnar structures, pinholes, pores, discontinuities) which can affect the corrosion behavior, especially when substrates are active alloys like steel or in a wear-corrosion process. Atomic layer deposition (ALD), a CVD derived method with a broad spectrum of applications, has shown great potential for corrosion protection of high-precision metallic parts or systems. In ALD deposition, the growth proceeds through cyclic repetition of self-limiting surface reactions, which leads to the thin films possess high quality, low defect density, uniformity, low-temperature processing and exquisite thickness control. These merits make ALD an ideal candidate for the fabrication of excellent oxide barrier layer which can block the pinhole and other defects left in the coating structure to improve the corrosion protection of hard coatings. In this work, CrN/Al2O3/CrN multilayered coatings were synthesized by a hybrid process of HIPIMS and ALD techniques, aiming to improve the CrN hard coating properties. The influence of the Al2O3 interlayer addition, the thickness and intercalation position of the Al2O3 layer in the coatings on the microstructure, surface roughness, mechanical properties and corrosion behaviors were investigated. The results indicated that the dense Al2O3 interlayer addition by ALD lead to a significant decrease of the average grain size and surface roughness and greatly improved the mechanical properties and corrosion resistance of the CrN coatings. The thickness increase of the Al2O3 layer and intercalation position change to near the coating surface resulted in improved mechanical properties and corrosion resistance. The mechanism can be explained by that the dense Al2O3 interlayer acted as an excellent barrier for dislocation motion and diffusion of the corrosive substance.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.381-393
• /
• 2001

최근 교통상항은 교통량의 급격한 증가와 차종의 다양성에 그 특성이 있다. 우리나라에서 가장 많이 사용되고 있는 W형 보를 사용한 가드레일은 $14ton-60Km/h-15^{\circ}$ 의 충돌조건에 대하여 구조물의 강성이 충분치 못한 반면에, 보다 현실적인 충돌속도에 대하여 소형차의 탑승자 안전을 충족시키지 못하는 것으로 나타났다. 대형차에 대응하기 위하여 구조물의 강성을 증가시키는 일과 소형차에 대하여 탑승자의 안전을 도모(에너지 소산)해야하는 두 가지의 서로 상반된 목표를 달성하기 위하여, 두께 3.2mm의 강판을 이용한 보의 고무로 만든 충격 흡수재를 이용한 트라이-빔 가드레일 시스템을 고안하여 정적 실내실험, 컴퓨터 시뮬레이션 및 실차 충돌실험을 통하여 거동 및 성능을 조사하였다. 2%의 무게증가로 기존의 W형 보에 비하여 보의 높이가 약 100mm 증가된 트라이-빔(450mm)가드레일 시스템은 범퍼 높이가 다른 다양한 차종에 보다 좋은 수용능력을 보였고 강성과 충격흡수 능력 또한 W-보 가드레일 시스템에 비하여 크게 향상되었다. 그리고 실차 충돌실험을 실시한 결과 NCHRP 350의 Test 3-10 충돌시 성능 요건을 만족시켰다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.281-289
• /
• 2022

플라즈마오존은 높은 살균성능으로 인해 다양한 살균분야에서 활용되고 있다. DBD(유전체 장벽방전)에 사용되는 유전체는 주로 석영, 세라믹, 폴리머 등이 주로 사용된다. 유전체로 이루어진 레이어는 공급되는 전하의 양을 제한시키고 플라즈마가 유전체 면 위에서 고르게 발생할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이러한 DBD를 이용한 플라즈마, 오존살균은 살균대상이나 주변 환경이 복잡한 구조로 된 경우가 많아 공간살균에 대한 개념을 수립하고 이에 대한 연구와 학문적 체계가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마라디칼과 오존 생성을 위해 대기압에서 DBD방식을 이용한다. 플라즈마오존의 발생을 위한 반응기의 구조는 세라믹 튜브 유전체와 스테인리스 도체를 일정한 간격으로 배치하여 유전체 장벽방전을 발생시키는 형태이다. 공간살균장치로서의 플라즈마오존 발생은 성능 면에서 우수한 살균장치로 인식되고 있으므로 장치의 설계와 검증을 통해 공간살균장치의 최적설계를 확립하고자 하며 제안된 방법을 기반으로 다양한 살균 어플리케이션을 개발하는데 기초를 제공한다.

• 지질공학
• /
• 제26권1호
• /
• pp.79-85
• /
• 2016

방사성폐기물 처분시설 공학적방벽을 구성하는 콘크리트는 주변 환경의 영향으로 내구 수명에 영향을 받게 된다. 현재까지 개발된 수치해석 모델 및 실험을 통하여 방사성폐기물 처분시설 공학적방벽 소재로 가장 널리 사용되는 콘크리트에 대해 주변환경을 고려하여 그 영향을 살펴보았다. 본 연구에 해당하는 철근 콘크리트 구조물은 지리적으로 해안과 인접한 지하수 포화대에 위치하고 있다. 일반적인 철근콘크리트 구조물의 가장 민감한 열화인자인 염해에 의한 철근부식에 대한 영향을 염화물 확산모델을 이용하여 평가한 결과 철근 부식 개시기간이 1,284년이며, 최종적으로 구조물이 내구수명을 상실하는데 도달하는 시간은 1,924년인 것으로 예측되었다. 또한, Mock-up 실험을 통해 공극분포, 공극률, 부식정도 등 물리화학적 특성을 평가한 결과 콘크리트 내 철근 부식정도는 미비한 것으로 나타나 500년 이상의 상당히 오랜 기간 건전성을 유지할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제11권8호
• /
• pp.666-670
• /
• 2001

용융탄산염 연료전지(MCFC)의 상용화에 있어서 가장 큰 문제점으로 지적되고 있는 분리판 wet-seal부의 내식성 향상을 위해 AISI 316L 스테인레스강에 Ni은 전기도금법으로, Y과 Al은 e-beam PVD법으로 피복하여 Ni/Y/Al충을 형성시켰다.$ 800^{\circ}C$ 환원분위기에서 5시간의 열처리를 통해 NiAlY 합금층을 얻을 수 있었으며, 그 후 $650^{\circ}C$ 용융탄산염내에서 as-received AISI 316L 스테인레스강과 200시간의 침지실험을 퉁해 내식성이 비교.평가되었다. SEM/EDS를 통한 단면 관찰 결과, Y의 첨가에 의해 치밀한 산화막을 형성하여 분리판 wet-seal부의 내식성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.69-72
• /
• 2014

LNG 저장탱크의 9% Ni강 내부탱크가 파손되면 LNG가 유출되어 콘크리트 외부탱크가 LNG를 저장하게 되는데 이때 외부탱크의 내면과 외면의 온도차에 의해서 외부탱크 원통형 하단부에 큰 인장응력이 발생하게 된다. 이러한 온도차에 의해 발생되는 인장응력을 감소시키기 위해 단열재와 9% Ni 강재로 이루어진 코너프로텍션이 2차 방벽으로 설치된다. 본 눈문에서는 유한요소법을 이용하여 코너프로텍션의 직사각형 너클형상과 원형 너클형상에 따른 구조해석을 실시하여 Von-Mises 응력과 용접부의 피로수명을 예측하였다. 구조해석 결과 안전계수는 원형 너클이 직사각형 너클보다 23% 크게 나타났고, 피로수명은 원형 너클이 직각 너클보다 21% 크게 나타났다. 동 결과를 이용해서 향후 코너프로텍션의 수명평가 및 최적설계 등에 활용이 가능할 것이다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제5권4호
• /
• pp.477-497
• /
• 2013

This paper reports extensive experimental study done to compare workability and bond strength of five different types of polymer-based bonding agents for reinforcing bars in pinning retrofit. In pinning retrofit, steel pins of 6 to 10 mm diameters are inserted into holes drilled diagonally from mortar joints. This technique is superior to other techniques especially in retrofitting historic masonry constructions because it does not change the appearance of constructions. With an ordinary cement paste as bonding agent, it is very difficult to insert reinforcing bars at larger open times due to poor workability and very thin clearance available. Here, open time represents the time interval between the injection of bonding agent and the insertion of reinforcing bars. Use of polymer-cement paste (PCP), as bonding agent, is proposed in this study, with investigation on workability and bond strengths of various PCPs in brick masonry, at open times up to 10 minutes, which is unavoidable in practice. Corresponding nonlinear finite element models are developed to simulate the experimental observations. From the experimental and analytical study, the Styrene-Butadiene Rubber polymer-cement paste (SBR-PCP) with prior pretreatments of drilled holes showed strong bond with minimum strength variation at larger open times.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제9권4호
• /
• pp.447-464
• /
• 2015

Millions of scrap tires are discarded annually in Turkey. The bulk of which are currently landfilled or stockpiled. These tires consume valuable landfill space or if improperly disposed, create a fire hazard and provide a prolific breeding ground for rats and mosquitoes. Used tires pose both a serious public and environmental health problem which means that economically feasible alternatives for scrap tire disposal must be found. Some of the current uses of scrap tires are tire-derived fuel, creating barrier reefs and as an asphalt additive in the form of crumb rubber. However, there is a much need for the development of additional uses for scrap tires. One development the creation of shreds from scrap tires that are coarse grained, free draining and have a low compacted density thus offering significant advantages for use as lightweight subgrade fill and backfill material. This paper reports a comprehensive laboratory study that was performed to evaluate the use of a shredded tire-sand mixture as a backfill material in trench conditions. A steel frame test tank with glass walls was created to replicate a classical trench section in field conditions. The results of the test demonstrated that shredded tires mixed with sand have a definite potential to be effectively used as backfill material for buried pipe installations.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.41-41
• /
• 2009

본 연구에서 사용한 대향 타겟식 스퍼터링(Facing Targets Sputtering) 법은 일반 스퍼터링 법의 단점을 보완한 고밀도 저온 고속성막이 가능한 장점을 가지고 있기 때문에 플랙시블 디스플레이의 기체 투과 방지막으로 많이 쓰이고 있는 SiOxNy, SiOx, SiNx의 박막을 다층으로 증착하여 polymer 기판 위에 조건에 따라 증착 후 박막의 특성을 연구하였다. 제작된 박막의 광학적 특성을 UV-VIS spectrophotometer(Shimadzu Co.)를 사용하여 200~1100nm의 파장 영역에서 광 투과도를 측정하였으며 박막의 두께와 균일도는 $\alpha$-step(Veeco Co.)을 사용하여 측정하였고, 절대 정량이 가능하고 비파괴 분석법인 RBS(KOBE STEEL LTD.)를 이용하여 표면의 성질을 규명하고 XRR(PANalytical X'Pert PRO)을 분석하여 박막의 계면영역에 대한 물성 변화를 평가하고 박막의 밀도를 측정하였다. SEM(Digital Instrument Co.) 사진을 통해 단면과 표면을 관찰하였고 구조적 특성은 AFM(Digital Instrument Co.)와 XRD(Rigaku Co.) 통해 측정하였고 박막의 성분비는 EDS(JEOL Co.)를 사용하였으며 투습률 측정장치 (MOCON)을 이용하여 WVTR를 측정하였다.

• 지질공학
• /
• 제25권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2015

Deep geological disposal is the preferred storage method for high-level radioactive waste, because it ensures stable long-term storage with minimal potential for human disruption. Because of the risk of groundwater contamination, a buffer of steel and bentonite layers has been proposed to prevent the leaching of radionuclides into groundwater. Quartz is one of the most common minerals in earth's crust. To understand how deformation and dissolution phenomena affect waste disposal, here we study quartz samples at pressure, temperature, and pH conditions typical of deep geological disposal sites. We perform a dissolution experiment for single quartz crystals under different pressure and temperature conditions. Solution samples are collected and the dissolution rate is calculated by analyzing Si concentrations in a solution excited by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-AES). After completing the dissolution experiment, deformation of the quartz sample surfaces is investigated with a confocal laser scanning microscope (CLSM). An empirical formula is introduced that describes the relationship between dissolution rate, pressure, and temperature. These results suggest that bentonite layers in engineering barrier systems may be vulnerable to thermal deformation, even when exposed to higher temperatures on relatively short timescales.