• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.71-78
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• 2014

사용후핵연료의 중간저장시설인 콘크리트 캐스크(cask)는 해안부근에 입지할 가능성이 크기 때문에 염해에 대한 문제가 크게 우려된다. 그리고 염해에 의한 철근의 부식 및 균열발생은 철근콘크리트구조물의 방사선 차폐기능뿐 아니라 구조성능 저하의 주요 원인이기 때문에 염해에 대한 평가는 매우 중요한 사항이다. 특히 염해환경과 함께 콘크리트 캐스크 내부에서는 사용후핵연료의 발열에 의해 $60^{\circ}C$정도의 고온 환경이 예상되기 때문에 고온에서의 염해에 대한 검토가 요구되지만, 기존 콘크리트 구조물의 염해평가에서는 온도에 대한 영향이 전혀 고려되어 있지 않아 고온에서 염해에 노출된 철근콘크리트구조물들의 내구설계 및 수명예측을 위해 참고할 만한 자료가 거의 없다. 이 연구에서는 다양한 온도환경에서의 염수(NaCl)침지시험을 통해 콘크리트의 염화물이온 확산계수를 측정하고 염화물이온 확산계수와 온도의 관계를 규명하고자 하였다. 실험 결과, 콘크리트의 염화물이온 확산계수는 온도의 증가에 따라 현저히 증대하여 고온환경에서의 염해 발생가능성이 매우 큰 것으로 조사되었다. 또한 크리트의 염화물이온 확산계수는 물시멘트(W/C)비가 낮아질수록 감소하였고, 이 경향은 온도가 증가(고온환경)하여도 동일하게 나타났다. 염화물이온 확산계수의 온도의존성은 아레니우스식(Arrhenius equation)으로 나타내어졌고 회귀분석 결과, 확산계수의 대수 값은 절대온도의 역수와 선형관계를 나타내었다. 또한 온도의존성을 나타내는 활성화에너지(activation energy)는 물시멘트(W/C)비가 낮을수록 높게 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.134-134
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• 2010

Fuel cell is a device that directly converts chemical energy in the form of a fuel into electrical energy by way of an electrochemical reaction. In the anode for a high temperature fuel cell, nickel or nickel alloy has been used in consideration of the cost, oxidation catalystic ability of hydrogen which is used as fuel, electron conductivity, and high temperature stability in reducing atmosphere. Most MCFC stacks currently operate at an average temperature of $650^{\circ}C$. There is some gains with decreased temperature in MCFC to diminish the electrolyte loss from evaporation and the material corrosion, which could improve the MCFC life. However, operating temperature has a strong related on a number of electrode reaction rates and ohmic losses. Baker et al. reported the effect of temperature (575 to $650^{\circ}C$). The rates of cell voltage loss were 1.4mV/$^{\circ}C$ for a reduction in temperature from 650 to $600^{\circ}C$, and 2.16mV/$^{\circ}C$ for a decrease from 600 to $575^{\circ}C$. The two major contributors responsible for the change in cell voltage with reducing operation temperature are the ohmic polarization and electrode polarization. It appears that in the temperature range of 550 to $650^{\circ}C$, about 1/3 of the total change in cell voltage with decreasing temperature is due to an increase in ohmic polarization, and the electrode polarization at the anode and cathode. In addition, the oxidation reaction of hydrogen on an ordinary nickel alloy anode in MCFC is generally considered to take place in the three phase zone, but anyway the area contributing to this reaction is limited. Therefore, in order to maintain a high performance of the fuel cell, it is necessary to keep this reaction responsible area as wide as possible, that is, it is needed to keep the porosity and specific surface area of the anode at a high level. In this study effective anodes are prepared for low temperature MCFC capable of enhancing the cell performance by using zirconium hydride at least in part of anode material.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.151-160
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• 2018

야외 철제 조각 작품 표면 보존용 코팅제로 사용되고 있는 왁스는 대기의 오염과 산성비 등에 의해 노화되어 코팅력이 저하되고 백화현상이 발생하며, 이로 인해 보존처리 후 짧은 시간 내에 재 부식이 발생한다. 또한 색상 및 광택 변화가 일어나 작품 본래의 특성을 잃어버리는 등의 문제점이 나타나고 있어 융합 연구를 통해 기존 재료보다 성능이 개선된 왁스를 개발하고자 하였으며, 염수 분무, 가스 부식 실험 등의 환경실험과 광택도, 열 중량 분석을 통해 물성 효과를 확인하였다. 실험 결과 개발된 ISC왁스는 기존 왁스에 비해 염수로부터 5배 이상의 우수한 차단성과 코팅 지속력을 보여주었으며, 2~4배 이상의 내산성, 2~10배 이상의 자외선 차단성, 3~16배 이상의 증진된 광택 변화량, 0.5~5배 이상의 내열성과 내구성 등을 나타내 기존 왁스 보다 우수한 코팅 효과를 나타내었다. 이러한 결과로 보아 야외 철제 조각 작품 보존처리에 사용되어 온 기존의 왁스를 대체할 수 있는 재료로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4C호
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• pp.147-154
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• 2011

현재 NATM 터널의 설계 시 지반하중을 시공중에는 숏크리트, 강지보재 및 록볼트로 구성된 1차지보재가 부담하고, 장기적으로 1차지보재는 기능을 상실하고 2차지보재인 콘크리트라이닝이 부담하는 것으로 간주하는 것이 일반적이다. 그러나, 지반조건이 불량한 경우에 적용되는 강지보재는 숏크리트로 피복되어 있어 부식가능성이 작으므로 장기적으로 기능이 완전히 손실된다는 것은 지나치게 보수적인 개념이다. 숏크리트의 경우에도 장기적으로 열화가 진행되는 것은 사실이지만 하중지지 능력이 완전히 손실된다고 간주하는 것 역시 매우 보수적인 개념이다. 본 연구에서는 이론식 및 수치해석을 통하여 1차지보재가 장기적으로 지지할 수 있다고 판단되는 합리적인 지보압과 허용 이완하중고를 산정하였으며, 산정된 1차지보재의 지보압을 고려하였을 경우 콘크리트라이닝의 단면력 변화에 대하여 분석하였다. 검토 지반조건은 지하철 저토피터널을 대상으로 하였으며 주변 지반조건은 풍화암과 연암인 경우에 대하여 분석하였다. 검토결과 강지보재의 지보압을 고려할 경우 콘크리트라이닝의 경제적인 설계가 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.18-23
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• 2002

저독성 폴리올레핀 절연재료, Sheath재료의 저독성, 연기밀도특성, 연소가스부식성 분석을 하기 위하여 저독성 내화케이블의 성능평가 시험을 수행하였다. 화재 발생시 화염확산 및 유독성가스발생의 주원인으로 피난안전계획에 매우 중요하다. 90년대 후반기부터 연이어 발생한 씨랜드 화재사고와 인천 인현동 라이브클럽등의 동일한 유형을 가진 화재사건을 계기로 국내 내화케이블에 사용되는 재료가 화재시 인명참사에 미치는 영향이 크다는 점이 발견되었다. 본 연구에서는 고체물질에서 발생하는 연기의 특성광학밀도를 ASTM E662를 근거로 하여 실험을 하였다. 전기로의 시스템은 20분동안 밀폐된 챔버내에서 2.5$\pm$0.04w/$\textrm{cm}^2$을 지닌 조사열량을 일정한 상태 하에서 방사를 유지할 수 있도록 하였다. NFR-8과 FR-PVC 연기밀도의 분해 결과에 따라 완전연소에 의한 연기밀도 최대값 NFR-8은 25.2에서 39.6 FR-PVC에서 51.1의 값을 얻을 수 있었다. 비연소 열분해에 의한 연기밀도 최대값 NFR-8은 100.4에서 112.2 FR-PVC는 126.5에서 398.8의 값을 얻을 수 있었다. 또한 시료의 연기밀도 분석결과 PVC가 폴리올핀 시료보다 상당히 많은 양의 CO가 발생되는 반면 $CO_24의 양은 적게 발생하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.491-497
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• 2014

철근의 부식은 철근콘크리트 교량 바닥판의 성능 저하에 큰 요인으로 작용한다. FRP는 비부식성 재료이기 때문에 이를 활용하여 보강근을 개발하려는 노력이 이루어지고 있다. 여러 종류의 FRP 보강근이 개발되었으나 아직 활용 실적은 많지 않은 상황이다. 그 이유로는 FRP 보강 콘크리트 구조물에 대한 단/장기 검증 데이터가 부족하기 때문이다. 이 연구에서는 GFRP 보강 바닥판에 대한 피로성능을 관찰하기 위해서 길이 4000 mm, 폭이 3000 mm, 높이 240 mm인 실제 크기의 교량 바닥판을 도로교설계기준을 준용하여 제작한 후 실험을 실시하였다. 하부 보강비를 변수로 설정하였으며 DB-24 하중이 바닥판 중앙에 집중 작용하는 것으로 실험을 실시하였다. 사용하중의 3.5, 4.5, 5.0배에 해당하는 다양한 하중을 2백 만회 이상 반복 재하하여 GFRP 보강 바닥판의 피로성능을 관찰하였다. 실험 결과 거더가 횡구속된 GFRP 보강 바닥판의 최대성능은 보강근비에는 민감하지 않았고, 피로성능은 보강비보다는 적용하중의 크기에 민감하며, 바닥판이 200만회 이상 반복재하에 저항하기 위해서는 재하되는 집중하중의 크기는 최대하중의 58% 수준 이하이어야 하며, 이 연구의 실험 대상 GFRP 보강 바닥판의 피로수명은 철근 콘크리트 바닥판의 수명 예측값보다는 다소 낮은 값을 나타내었고 FRP 보강 콘크리트 바닥판의 기존 예측값보다는 높은 값을 나타내었다.

• 보존과학회지
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• 제35권5호
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• pp.480-493
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• 2019

본 논문은 단청 포수 방법 중, 아교수와 교반수처리 방법에 대해 내후성 평가를 하여, 단청의 보존성 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 시편은 아교수와 교반수(아교 건조중량의 명반 2%, 5%, 7%)의 점도와 pH 측정을 진행하였으며, 포수층 없음, 아교수 포수층, 교반수 포수층 등 3유형으로 분류 후, 각 저농도(2% 4회), 고농도(10% 1회)로 구분하였다. 이후 바탕층 형성유무에 따라 2차 분류 하여 뇌록·석간주·장단 3종의 가칠 안료를 채색하였다. 완성된 시편은 내후성 평가를 위해 환경변화실험을 진행하였으며, 실험 전·후 표면관찰, 색차변화 등을 분석하였다. 연구결과, 명반 5% 교반수(pH 평균 4.5)와 명반 7% 교반수(pH 평균 4.7)는 강산성에 근접하여 향후 단청의 보존에 영향을 미칠 수 있으며, 명반 7%의 높은 점도는 포수층을 견고하게 만들기 어려울 것으로 판단된다. 또한 자외선 조사 후, 명반 7% 시편에서 황변화가 가장 확연하게 나타났으며 흡습·건조 후, 시편 전체 표면에서 균열이 발견되어 물리적 변화를 확인하였다. 가스부식은 타 실험과 비교 시 색상과 표면상태 변화의 확인이 어려웠다. 결과적으로, 안정적인 포수층의 형성은 중성에 가까운 저농도 아교수와, 명반 2%의 교반수가 적합할 것이며, 명반 2% 교반수의 적용은 단청의 보존에 긍정적일 것으로 파악된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.129-134
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• 2020

최근 태양전지 모듈 내부에 습기 침투 및 EVA Sheet의 배부름 현상, 프레임 Seal이 녹아내리는 현상, 설치 후 1년 지난 모듈에서 발전성능이 저하되는 현상 등이 발생하고 있다. 국내에 5~7년 이전에 설치된 태양전지 모듈에서 백화현상 및 전극 부식 현상, 절연파괴 현상 등이 나타나기 시작하여 발전성능 저하로 이어지고, 장기 신뢰성 및 장수명 기술에 대한 커다란 문제점이 대두되고 있다. 따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위해 태양전지 모듈의 내구성 확보 및 노화 진행을 모니터링할 수 있는 기능을 포함하는 마이크로 인버터 (MiCrco Inverter Converter, 이하 MiC) 개발 및 MiC에서 모니터링 데이터를 기반으로 태양전지 모듈의 노화를 판단할 수 있는 스마트 모니터링 프로그램이 제시되고 있다. 또한, 태양전지 모듈의 모니터링 기능을 강화한 MiC와 IT 융합을 통한 체계적 운영 관리를 통한 고효율 태양광 스마트 감시 시스템이 되기 위해서는 MiC 내의 SoC (System On Chip)는 태양전지 모듈에 대한 환경정보를 복합적으로 감지하고 필요시 통신 및 제어를 수행할 수 있는 기능들이 요구되고 있다. 이러한 요구사항들을 기반으로 본 논문에서는 SoC 기반 보급형 MIC 스마트 태양광발전시스템 기술개발을 목적으로 연구하고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권6호
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• pp.582-588
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• 2002

Ti 기판에 TiO$_2$ 중간층을 플라즈마 용사법으로 증착 후 IrO$_2$-RuO$_2$ 박막을 졸-겔과 dip coating법으로 제조하였다. 코팅 층의 접착력을 향상시키기 위하여 유기화합물과 glass brit을 첨가하였다. Taguchi법의 망대특성과 Lls(2$^1$$\times$3$^{7}$ )의 직교배열표를 이용하여 IrO$_2$-RuO$_2$ 박막의 최적조건인 인자와 수준 조합의 최적화를 전류밀도를 측정 분산분석하였다. 최적의 코팅조건은 각각 ethyl cellulose의 점도는 100cp, 건조온도 및 시간은 17$0^{\circ}C$ 20분, 열처리온도 및 시간은 75$0^{\circ}C$ 10분, 전도성 분말과 glass frit의 무게비는 99:5, 최종열처리시간은 120분, 주입산소량은 5sccm이었다. 분산분석결과, 유의수준이 $\alpha$=0.1인 통계적으로 90%신뢰공정이었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권2호
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• pp.42-53
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• 2020

본 연구에서는 광양만 유역 국가산업단지와 컨테이너 부두 유역의 입자크기별 도로축적퇴적물(Road-deposited sediments; RDS)과 해양퇴적물 내 중금속 오염현황 파악과 잠재적인 오염원으로써의 RDS의 영향을 연구하였다. RDS의 경우 아연(Zn)의 농도가 2,982 mg/kg으로 매우 높았으며, 크롬(Cr)>니켈(Ni)>납(Pb)>구리(Cu)>비소(As)>카드뮴(Cd)>수은(Hg)의 순이었다. RDS의 중금속 농도는 입자가 세립할수록 증가하였으며, 금속폐기물을 취급하는 산업시설 주변에서 상대적으로 높은 농도를 보였다. 125 ㎛ 미만의 입자에서 아연(Zn)이 가장 높은 오염도(very high enrichment)를 나타냈고, Cr, Cd, Pb은 심각한 수준의 오염도(significant enrichment)를 보였다. 한편, 해양퇴적물 내 중금속 농도는 대부분 국내 "주의 기준(threshold effect level, TEL)" 이하였으나, 2010년 이후 Zn의 평균농도가 30~40% 증가하였다. 연구지역 도로노면 내 Zn, Cd, Pb 등은 강우시 쉽게 비점오염의 형태로 유출가능한 125 ㎛ 미만이 전체의 54%를 차지하는 것으로 나타났다. 특히 아연(Zn)의 경우, 연구지역의 교통 뿐만 아니라 산업활동에 사용된 아연도금의 부식에 의한 영향을 크게 받는 것으로 판단된다. 중금속 농도가 높은 세립한 RDS는 바람, 차량이동에 의해 재비산되어 대기 뿐만 아니라 강우시 인근 환경에 크게 영향을 미칠 수 있기 때문에 주변 환경 및 생태계에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 필요하다.