• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.263-270
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• 2016

해안 및 해양 환경에 노출되어 내부식성이 필수적인 항만 및 해양 구조물용 내식성강 STKM500 강재가 최근 국내의 독자적인 기술로 개발되어 KS D 3300에 신규 등록되었다. 개발된 강재는 일반 구조용 강재에 비해 부식속도가 현저하게 느리고, 지금까지 대표적으로 사용되었던 STK400 및 STK490와 A690 강재보다 경제적이고 고강도여서 미래 수요를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 STKM500 강재를 이용한 인장실험을 통해 고강도강의 강도를 측정한 후, 2m, 6m, 12m로 제작된 강관에 대한 좌굴실험을 수행하여 허용압축응력을 산정하였다. 특별히 12m 시험체의 경우, 추가 유한요소해석을 수행하여 결과를 보완하였고, STK500 강관에 대한 축방향 허용 압축응력곡선을 제안하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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• pp.173-175
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• 2004

알루미늄 합금은 높은 강도/밀도비, 내식성, 인성/저온 특성을 보유하고 있어 자동차, 항공 뿐만 아니라 경량구조를 요구하는 선박에도 많이 사용되고 있다. (중략)

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.164-165
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• 2015

보일러 및 압력 용기용 강판으로 사용되는 SB410은 고 항복 강도 및 좋은 용접성의 특성을 가진 재질로서 주로 고압력, 내열성 및 내식성이 필요한 석유플랜트, 액화물 저장 탱크, 화력 발전 보일러 등의 제조에 주로 사용되어지는 탄소 강재이다. 그러나, 최근에는 조선소, 해양 플랜트, 석유화학 플랜트 등 사용환경에 따른 관련 분야에서의 내식성 요구치가 높아지고 있다. 이와 관련하여 현재 보편적으로 사용되어지는 Marin paint coating을 적용한 SB410 강재의 경우에도 사용환경의 가혹화가 증가됨에 따라 요구되는 내식성에 비하여 불량 현상이 증가하는 추세이며 해당 분야에서 본 재질의 표면처리 개선에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 Teflon(PTFE) synthetic coating solution을 이용한 SB410 소재 상의 표면처리 공정 최적화를 수행하였으며, 상기 표면처리에 대한 내식성을 검토하기 위하여 Marin paint coating sample, Teflon(PTFE) synthetic coating sample들에 대한 갈바닉 부식 분석 비교를 통하여 내식성에 대한 비교 검증을 수행하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.259-264
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• 1996

상용 Zircaloy-4보다 성능이 우수한 고연소도용 Zr 신합금을 개발하는 것을 목표로 외국에서 개발중인 12종의 신합금 피복관에 대한 특성평가, 부식기구 규명 연구, 국내에서 제조된 Zr 신합금의 특성평가를 실시하였다. 외국 피복관의 부식특성 평가로 부터 Sn을 0.6-1.0 wt.% 첨가하고 Nb을 0.4 wt.% 첨가하는 것이 내식성 관점에서 바람직함을 알 수 있었다. 여러 가지 LiOH용액에서의 부식기구 연구를 통해 수소화물이 부식가속의 원인임을 알 수 있었으며 수소화물 형성을 억제하는데는 Nb첨가가 효과적인 것으로 나타났다. 이와 같은 연구결과를 토대로 신합금의 개발방안을 수립하였으며 예비적으로 합금을 설계. 제조하여 특성시험을 실시한 결과, Zr-Sn-Nb-FeCr 합금이 우수한 내식성을 보이며 Fe, Mo는 강도 증가 효과가 큰 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 종합적으로 평가하여 신합금을 설계하고 노외성능 평가를 통해서 신합금을 선정한후, 단계적으로 하나로를 이용한 노내성능 평가를 실시할 예정이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.102-102
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• 1999

6Mo급 슈퍼 스테인리스강의 내식성은 여러 환경에서 여러 가지의 부식 시험 방법을 통해서 확띤되어 왔다. 이 합금이 보이는 탁월한 내식성 때문에 해수 설비 계통,정유 설비,원자력 발전소의 열교환기 등의 중요 재료로서 그 사용 용도가 급격히 증가하고 있다. 그런데 방사선의 영향을 받게 되는 설비에 금속 재료가 사용되는 경우,특히 경수로의 노내 구조물, 액체 금속로의 열교환기, 핵융합로의 제1벽 재료 등 에서는 합금 원소가 방사성 환경에 의하여 제거되는 현상이 나타난다. 따라서 본 연구에서는 이러한 상황을 미리 재료 제조 차원에서 모사하여 탄소량과 질소량의 함량 을 달리 한 6Mo급 슈퍼 스테인리스강을 제조하여 미세 조직, 기계적 성질 및 부식 특성의 변화에 대하여 연구하였다. 진공 고주파 유도 용해로를 이용하여 탄소량과 질소량이 각기 변화된 슈퍼 스테인리스강을 용해 한 뒤 아르곤 가스 분위기에서 $1180^{\circ}C$로 soaking하고 열간 압연을 행하였다. 열간 압연으로 표변에 생성된 산화 스케일을 불산과 질산의 혼합 용액으로 제거한 뒤 냉간 압연을 행하였다. 이 냉연 판재에 대하여 $1150^{\circ}C$로 소둔하여 각 실험에 사용하였다. 광학 현미경을 이용하여 미세 조직의 변화를 관찰하였으며, 상온과 고온($520^{\circ}C$)에서 인장 시험을 행하였으며, 경도 측정을 행하였다. 또한 양극 분극 시험과 비등 질산 침지 시험 및 비등 40% NaOH 용액에서의 일정 연신율 시험을 행하 였다. 탄소 함량이 증가할수록 항복 강도 및 인장 강도는 증가하고 있으며 연신율은 감 소하는 일반적인 경향을 보였으며 비등 질산 시험에서는 탄소량에 관계없이 매우 우수한 내식성을 쁘였다. 또한 비등 상태의 40% NaOH 용액에서의 응력 부식 균열 시험 결과, 탄소량이 증가할수록 부식 저항성이 증가하고 있는 것으로 평가되었다. 한 편 질소량이 증까할수록 결정립이 미세화되었으며 경도값이 상승하였다. 이들 합금 에 대한 양극 분극 시험 결과, 질소량의 변화가 탄소량의 변화보다 내식성에 큰 영향 을 미치고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권1호
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• pp.16-27
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• 1994

1970년대 2번에 걸친 석유 파동 이후 재료의 경량화는 자동차, 우주항공분야에서 중요한 문제로 대두되었다. 알루미늄합금은 높은 강도/밀도비, 내식성, 인성 및 저온 특성을 보유하고 있어 일반 가정용품에서 자동차, 우주항공, 선박같은 수송장비까지 여러분야에 사용되고 있으며, 그 사용량과 적용분야는 해가 갈수록 증가하고 있다. 알루미늄합금의 용접특성과 용접 시공기술에 대한 연구결과는 상당히 많이 발표되어 있으나, 실제 현장용접시에는 기공, 불완전 용입 등의 예상치 못한 용접불양이 발생한다. 알루미늄합금의 용접 방법으로는 GTAW, GMAW 등의 보호가스 용접이 주로 사용되고 있다. 본 고에서는 알루미늄합금의 GMAW용접 특성과 용접시 용접 결함에 대하여 간단히 기술하고자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.60.1-60.1
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• 2012

구조재료에 있어서 강도 및 연신율 등의 기계적 특성을 향상시키기 위하여 합금설계 및 미세조직을 제어하는 방법이 가장 대표적이다. 그러나 이러한 방법에 의하여 얻을 수 있는 기계적 특성에는 한계가 있으며 추가로 요구되는 기능성을 만족시키기는 더욱 곤란하다. 최근 기계적 특성향상과 기능성를 부여하기 위한 한 방법으로 단일합금이 아닌 여러 가지 합금 층으로 이루어진 다층판재를 제조하여 기계적 특성뿐만 아니라 기능성이 우수한 합금판재를 얻으려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 두 가지 이상의 알루미늄합금을 압연접합하여 금속 다층판재를 제조하는 공정을 개발하였으며 기존 단일 합금판재보다 기계적 특성뿐만 아니라 우수한 기능성을 갖는 판재를 제조할 수 있었다. 먼저 우수한 강도와 브레이징성을 나타내는 브레이징용 고강도 알루미늄 다층판재와 내식성이 개선된 고강도 알루미늄 다층판재를 제조하기 위하여 다양한 합금 층 조합을 설계하고 상온 압연접합하는 방법으로 다층판재를 제조하였다. 제조된 다층판재는 합금층의 조합 및 가공 열처리 공정에 따라 서로 다른 특성을 나타내었으며 이러한 특성을 극대화 하기위하여 공정을 최적화하였다. 지금까지의 연구를 통하여 제조된 여러 가지 특성을 갖는 다층판재와 가공열처리에 따른 특성 변화에 대하여 소개하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.55.2-55.2
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• 2011

최근 자동차용 강판을 대체하기 위한 재료로서 알루미늄 합금에 대한 관심이 높아지고 있다. 알루미늄 합금은 철강 재료에 비해 비강도가 높으며 재활용이 용이하고 내식성이 뛰어난 활용 가치가 높은 소재이다. 하지만 기존의 강판을 알루미늄 합금으로 대체하기 위해서는 높은 경제성, 강도 및 성형성이 요구되고 있는 현실이다. 따라서 고강도 알루미늄 합금 판재를 경제적으로 제조하기 위한 제조 공정기술 및 후가공 기술의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 쌍롤 박판주조법에 비대칭 노즐을 이용하여 높은 주조 속도를 유지하면서도 중심 편석 및 열간 균열을 완화시켜 첨가되는 용질 원소의 양을 증가시켰다. 제조한 다양한 조성을 가진 알루미늄 합금 판재의 후속 압연성, 기계적 특성 및 성형성을 평가하기 위하여 미세조직 및 집합조직을 분석하였으며 이에 따른 실용화 가능성을 평가하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1990년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.76-82
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• 1990

근년에 들어 우리 인류 사회는 우주 개발, 원자력 산업, 일렉트로닉스 산업 분야등에 걸친 눈부신 발전을 이루게 되며서 보다 극한적인 가혹한 환경 조건하에서도 뛰어난 내열성, 내식성, 기계적 강도, 전.자기적 특성등을 가지며 칫수의 정밀도가 좋은 재료를 필수로 하게 되었다. 이에따라 최근 새로이 등장하게 된것이 전기.전자 기능 등의 기능성을 지닌 기능 재료, 내열 구조 재료, 고강도 재료 등으로서 우수한 성능를 갖는 화인 세라믹스인데 이는 요즘 전세계적 으로 미래지향적 고부가가치의 전기.전자 부품, 기계 부품, 광학 부품 및 그 밖의 기타 첨단 산업 분야의 전반에 걸쳐 주목받고 있는 신소재이다. 즉, 종래의 전통적인 세라믹스로서 인식 되어 왔던 세라믹스 재료를 전혀 새로운 생각을 갖고 미래지향적 신소재로 만든 화인 세라믹스 재료가 등장하게 된것이다. 그러나 화인 세라믹스 부품의 제조에 있어서는 소결과정에서의 재료 수축을 피할 수 없는바, 단순 성형, 소결 과정으로만 끝나 실용화되는 제품을 제외한 정밀 기계, 구조용 부품등으로의 활용을 위해선 최종적인 재료의 정도를 내기 위한 기계 제거가공의 후가공 공정을 필수로한다.