• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권3호
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• pp.286-291
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• 2024

Research on aged insulation of cables by stress is constantly being considered for reliable and stable power transmission of offshore wind farms. This study aimed to evaluate the insulation characteristic of aged XLPE (cross-linked polyethylene) insulation for application of offshore wind farms. In this study, The XLPE insulation of cable was set as various mechanical strains. The XLPE insulation is exposed to the mechanical stress below yield strain of 5%, 10%, and 20%. Aged samples were tested by using the method of AC BDV (alternative current breakdown voltage), tensile strength, elongation, and SEM (scanning electron microscope) to obtain insulation characteristics. The experimental results show that the dielectric breakdown of the sample with a strain 20% was 50% lower than the unaged sample; thereby, demonstrating that the mechanical strain that occurred in the submarine cables can weaken the insulation characteristics. Therefore, mechanical strain should be monitored when laying and operating submarine cables for offshore wind farms.

• Archives of Metallurgy and Materials
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• 제65권4호
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• pp.1255-1259
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• 2020

This paper aims to investigate the microstructural evolution and mechanical properties of hot-deformed AlMg4 alloys with Mn, Fe, and Si as the main impurities. For this purpose, solidification behavior and microstructural evolution during hot-rolling and heat-treatment processes are investigated by using theoretical calculations and experimental characterization. The crystallization and morphological transformation of intermetallic Al₃Fe, Al₆Mn, and Mg₂Si phases are revealed and discussed in terms of the variation in chemical composition. Following a homogenization heat-treatment, the effect of heat treatment on the intermetallic compounds is also investigated after hot-rolling. It was revealed that the Mg₂Si phase can be broken into small particles and spherodized more easily than the Al₃Fe intermetallic phase during the hot-rolling process. For the Mn containing alloys, both yield and ultimate tensile strength of the hot-rolled alloys increased from 270 to 296 MPa while elongation decreased from 17 to 13%, which can be attributed to Mn-containing intermetallic as well as dispersoid.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.82-90
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• 2018

원자력 발전소에는 No.36(D36)이상의 대구경 철근이 사용되는데 이러한 대구경 철근으로 갈고리 정착을 할 경우, 기준에서 요구하는 구부림 및 갈고리 길이로 인해 설계 및 배근에 있어 큰 어려움을 겪을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 확대머리 철근을 사용할 수 있다. 2008년 개정된 ACI 318에서는 확대머리철근의 정착길이식을 도입하였으며, 제정 배경 연구를 근거로 하여 횡보강근의 영향력을 무시하고 있다. 그러나 확대머리 철근이 겹침이음이나 컷오프 구간에서 사용될 경우, 인장재에 의해 피복 콘크리트를 밀어내는 힘이 발생하여 횡보강근에 작용하는 인장력이 크게 증가한다. 본 연구의 목적은 휨을 받는 부재 내에 정착된 확대머리 철근의 정착성능에 대한 횡보강근의 영향력을 평가하는 것으로, 이를 위해 횡보강근의 간격을 변수로 한 대구경 확대머리 철근의 정착실험을 수행하였다. 실험방법으로는 컷오프 구간을 모사한 실험을 수행하였으며, 확대머리 철근으로는 D43의 대구경 철근을 사용하였다. 실험 결과, 횡보강근이 없는 실험체의 경우 정착구간의 쪼갬파괴에 이어 단부의 하중이 확대머리 부근의 콘크리트에 직접적으로 작용하면서 상부 피복 콘크리트가 부재에서 탈락하는 취성적인 파괴형태가 나타났다. 또한 확대머리 철근의 발현강도가 항복강도의 절반밖에 못 미치는 매우 낮은 내력을 보였다. 이에 반해 횡보강근이 배근된 실험체의 경우 경우 횡보강근이 실험체 단부의 하중에 직접적으로 저항함에 따라 실험체 내력이 큰 폭으로 상승하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권2호
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• pp.155-169
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• 2002

피로균열 진전시 균열 열림 및 닫힘에 따른 음향방출 특성을 규명하고자 구조용 알루미늄 2024-T4 와 6061-T6 재료에 대해 소형인장 시편에서의 피로균열 진전시 발생되는 AE 특성을 관찰하였으며, 기존의 AE파라미터 분석은 물론 재료의 파단면 분석을 통해 재료특성에 따른 AE 발생거동 사이의 관계를 논의하였다. 대부분의 음향방출 신호는 균열이 열리기 시작하는 위상과 균열이 완전히 닫히는 위상에서 많이 발생되었으며 하중을 최대로 받는 균열 완전 열림에서는 전반적으로 적게 발생됨을 알 수 있었다. 또한 재료에 따라서 균열 완전 열렴 부분에서 발생하는 음향방출 특성은 달라졌으나 각 피로 사이클 주파수 변화 (0.1, 0.2, 1.0Hz)에 따른 결과에서는 통일 재료일 경우 피로 사이클 주파수가 변화하더라도 각 사이클에서의 AE hit 발생 경향용 비슷하게 나타났다. 이와 같은 결과로부터 균열 열림 및 닫힘시 재료 의 미세조직과 기계적 특성인 연장강도와 항복강도에 따라 AE 특성이 달라질 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권9호
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• pp.831-836
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• 1998

Ni기 초합금인 B1914로 다결정, 방향성 및 단결정을 제조하여, 상온과 고온에서 이들 결정종류에 따른 변형을 관찰하였다. 이들 결정을 제작하기 위하여 진공 주조로에서 냉각속도와 온도구배를 제어하였으며, 제작된 봉상 시편들은 2단계의 진공열처리를 하고 아르곤가스로 급냉하였다. 동일한 모합금인 B1914로 제조된 결정들은 결정종류에 따라서 뚜렷한 변형(stress-strain)을 나타내었다. 즉, 항복강도와 인장강도는 다결정, 방향성 및 단결정 순으로 뚜렷이 증가하였다. 또한 $600^{\circ}C$에서 모든 결정들은 $\gamma$'의 강화효과로 인해서 가장 높은 741-816MPa의 항복강도를 나타내었으며, 인장강도는 1005-1139MPa이었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.635-643
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• 2017

STS 304L 강재의 냉간압연율의 증가에 따라 t가 1.5 mm에서 1.1 mm까지 감소하면 인장강도, 항복강도, 경도치 및 UFT피로시험의 피로한도는 선형적으로 증가하였다. t=1.5 mm, t=1.4 mm, t=1.3 mm 및 t=1.1 mm인 4가지 시험편의 UFT피로시험(R= -1)결과, 회전굽힘피로시험(R= -1)의 결과처럼 $10^6$ 영역에서 S-N곡선의 피로한도가 절점(knee point)을 형성하였고, 기가사이클 피로에서 생기는 현상인 피로한도가 추가로 감소하지않았다. 또 t=1.1 mm인 경우 가장 높은 피로한도 345 MPa로 되었고, 원소재(t=1.5 mm)에 대하여 64.3 % 증가하였다. 냉간압연율에 따른 UFT피로시험결과 많은 작은 표면균열이 티어링(tearing)하면서 발생, 성장, 서로 합체하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권2호
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• pp.93-98
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• 2011

염분분위기에서의 부식은 사용후핵연료의 중간저장 기간동안 304 스테인레스 강재 건식저장용기의 주 열화기구들 중 하나다. 본 연구에서는 감소정도가 서로 다른 냉연 304 스테인레스 강 시편들에 0.5wt.%의 염화나트륨 연무를 분사시키면서 느린 변형속도시험(SSRT)과 중성염 분사시험(NSS)을 $85^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$ 에서 수행하였다. $85^{\circ}C$에서 2000 시간 동안 시험한 NSS시편의 무게 변화는 $200^{\circ}C$에서 시험한 시편의 무게 변화와 크게 달랐다. NSS 시편의 $85^{\circ}C$에서 무게 감량은 미미하였지만, 냉연 감소율이 증가함에 따라서 무게 변화는 점진적으로 감소하였다. $85^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$에서 그리고 염분분사 환경에서 가볍게 냉연 가공된 시편의 SSRT 시험으로부터 얻은 항복강도와 극한 인장응력의 값은 공기 중의 값보다 약간 낮았다. 그러나 염분 분위기에서 부식으로 인한 20% 감소 냉연시편의 강도는 더 이상 변화하지 않았다. 예비결과는 냉연 304 스테인레스 강의 질과 성능이 건식저장용기의 제작을 위한 조건에 맞는다는 것을 증명하였다. 그러나 냉연 스테인레스 강의 장기적인 성능을 더 잘 이해하기 위해서는 염분분위기에서 이 재질의 부식거동에 관한 더 많은 연구가 필요하다.

• 대한금속재료학회지
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• 제56권11호
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• pp.787-795
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• 2018

The effects of tempering condition on the microstructure and mechanical properties of 30MnB5 hot stamping steel were investigated in this study. Before the tempering, hot-stamped 30MnB5 steel was composed of only ${\alpha}^{\prime}$-martensite microstructure without precipitates. After the tempering at $180^{\circ}C$ for 120 min, nano-sized ${\varepsilon}$-carbides were precipitated in the ${\alpha}^{\prime}$-martensite laths. After tempering at $250^{\circ}C$ for 60 min, cementite was precipitated along the ${\alpha}^{\prime}$-martensite lath boundaries. The cementite was also observed in the specimens tempered at $350^{\circ}C$ for 30 min and $450^{\circ}C$ for 6 min, respectively. The globular ${\alpha}$-ferrite appeared at $350^{\circ}C-30min$ tempering, and the volume fraction of ${\alpha}$-ferrite increased when the tempering temperature was increased. The yield strength increased after tempering, and it reached a peak with the tempering condition of $180^{\circ}C-120min$, due to the nano-sized precipitates in the ${\alpha}^{\prime}$-martensite lath. After the tempering, the steel's ultimate tensile strength (UTS) was decreased due to the reduction in dislocation density and C segregation to lath boundaries. The highest elongation was observed at the $180^{\circ}C-120min$ tempering condition, due to the reduction of residual stress, and the lack of precipitates along the lath boundaries. The $180^{\circ}C-120min$ tempering condition was considered to have outstanding crash performance, according to toughness and anti-intrusion calculation results. In drop tower crash tests, the 30MnB5 door impact beam tempered at $180^{\circ}C$ for 120 min showed better crash performance compared to a 22MnB5 door impact beam.

• 한국주조공학회지
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• 제44권4호
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• pp.97-102
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• 2024

본 연구는 부분적으로 비정질 구조와 특성을 가진 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 광폭 리본의 특성을 Hall effect, SEM-EDX, XRD 등을 사용하여 분석하였다. 멜트 스피닝 방법으로 제작된 이 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 기반 합금 리본은 두께가 96㎛ 이하이고 폭이 100mm이다. 인장강도 l,641MPa, 항복강도 l,541MPa, 연신율 1%, 탄성계수 98GPa의 성능을 나타냈다. Bulk concentration, Resistivity, Mobility 값은 일반적인 heavy doping 세라믹과 금속의 중간값을 보이고 일반 금속보다 약 100배 정도 약하여 Si에 근접하며 전기 전도도가 좋은 편이다. 또한, 극한 온도에서의 폴딩 테스트를 수행하여 -20℃에서 150,000회, 24℃에서 300,000회, 60℃에서 150,000회를 견디며 폴딩 불량이 나타나지 않았다. 이 결과는 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 광폭리본 합금의 우수한 내구성과 신뢰성을 보여주며, 이러한 합금을 사용한 전자 제품의 개발 가능성을 시사한다.

• 한국재료학회지
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• 제4권8호
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• pp.906-914
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• 1994

상온과 액체질소온도에서 압축시험을 통하여 $LI_{2}$단상함금 및 $LI_{2}$상에 제 2상을 수 %또는 20%정도 포함하는 합금조성을 선택하였다. 일반적으로 제 2상을 20%정도 포함하는 2상합금들은 $Ll_{2}$단상합금에 비해 항복강도는 높으나 연성은 좋지 않았다. 그러나 $Cr_{2}AI$을 제 2상으로하는 20%정도 포함하는 Al-21Ti-23Cr합금은 다른 합금들에 비해 비교적 높은 항복강도와 함계 우수한 연성을 나타내었다. 또한 $Li_{2}$단상합금 및 $Cr_{2}Al$을 수% 포함하는 2상합금에 대한 소성거동도 조사하였다. 균질화처리 후에 제 2상의 양은 줄었으나 pore의 양은 증가하였다. 균질화처리 후에 $Ll_{2}$단상조직에서 나타나는 pore의 양은 Cr의양이 증가할수록 줄어들었으며, Cr 의 양이 더욱 증가하여 $Cr_{2}$Al이 제2상으로 생성될 때는 pore가 완전히 소멸하였다. 변형속도를 $1.2 \times 10^{-4}/s$와 $1.2 \times 10^{-2}/s$의 두가지 조건으로 변화시키면서 압축시험을 행하여 합금의 연성에 미치는 환경취성의 영향을 조사하였다. $LI_{2}$단상합금인 AI-25Ti-10Cr합금이 환경취성의 영향을 가장 적게 받는 것으로 나타났다. 그러나 pore의 생성, 환경취성, ingot 주조조직 등을 종합평가해 보면 $Cu_{2}Al$을 제 2상으로 20%정도 포함하는 Ak-21Ti-23Cr합금이 가장 우수한 인장연싱율을 나타낼 것으로 기대된다.