• Title/Summary/Keyword: 고온조건

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Analytical Method for Moisture Vaporization of Concrete under High Temperature (고온조건에서 콘크리트의 수분증발 해석기법)

  • Lee, Tae-Gyu
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.17 no.7
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    • pp.538-545
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    • 2017
  • Moisture evaporates, when concrete is exposed to fire, not only at concrete surface but also at inside the concrete to adjust the equilibrium and transfer properties of moisture. The equilibrium properties of moisture are described by means of water vapor sorption isotherms, which illustrate the hysteretical behavior of materials. In this paper, the prediction method of the moisture distribution inside the concrete members at fire is presented. Finite element method is employed to facilitate the moisture diffusion analysis for any position of member. And the moisture diffusivity model of high strength concrete by high temperature is proposed. To demonstrate the validity of this numerical procedure, the prediction by the proposed algorithm is compared with the test result of other researcher. The proposed algorithm shows a good agreement with the experimental results including the vaporization effect inside the concrete.

A Curvic-Coupling Development for the Turbopump Application (터보펌프용 커빅커플링의 개발)

  • Jeong, Eun-Hwan;Yoon, Suk-Hwan;Kim, Jin-Han
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.22-25
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    • 2009
  • Development of a curvic-coupling was presented in this paper. The research covers design, structural analysis, hot-temperature-torsion-test, curvic-coupling applied proto-type turbine disk manufacturing, and assembly test of a curvic-coupling rotor system for the turbopump application. Curvic-coupling was designed based on the Gleason-standard-tooth shape. The load capability of the designed curvic coupling was validated by the structural analysis and hot-temperature-torsion-test. A proto-type turbine disk which had adopted designed curvic-coupling was manufactured, assembled and tested to reveal that shaft-disk assembly run-outs in axial and radial directions were much smaller than the design requirements. The development will be finalized after spin test of shaft-disk assembly in near future.

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비정질 실리콘 박막의 주울 가열 유도 결정화 공정 중 발생하는 Arc-Instability 기구 규명 및 방지책

  • Hong, Won-Ui;No, Jae-Sang
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.375-375
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    • 2012
  • 최근 차세대 평판 디스플레이의 응용에 많은 주목을 받고 있는 AMOLED의 경우 전류구동 방식이기 때문에 a-Si TFT 보다는 LTPS-TFT가 요구되며, 대면적 기판에서의 결정립 크기의 균일도가 매우 중요한 인자이다. 비정질 실리콘 박막 상부 혹은 하부에 도전층을 개재하고, 상기도전층에 전계를 인가하여 그것의 주울 가열에 의해 발생한 고열에 의해 비정질 실리콘 박막을 급속 고온 고상 결정화하는 방법에 관한 기술인 JIC (Joule-heating Induced Crystallization) 결정화 공정은 기판 전체를 한번에 결정화 하는 방법이다. JIC 결정화 공정에 의하여 제조된 JIC poly-Si은 결정립 크기의 균일성이 우수하며 상온에서 수 micro-second내에 결정화를 수행하는 것이 가능하고 공정적인 측면에서도 별도의 열처리 Chamber가 필요하지 않는 장점을 가지고 있다. 그러나 고온 고속 열처리 방법인 JIC 결정화 공정을 수행 하면 Arc에 의하여 시편이 파괴되는 현상이 발견되었다. 본 연구에서는 Arc현상의 원인을 파악하기 위해 전압 인가 조건 및 시편 구조 조건을 변수로 결정화실험을 진행하였다. ARC가 발생하는 Si층과 Electrode 계면을 식각 분리하여 Electrode와 Si층 사이의 계면이 형성되지 않는 조건에서 전계를 인가하는 실험을 통하여 JIC 결정화 공정 중 고온에 도달하게 되면, a-Si층이 변형되어 형성된 poly-Si층이 전도성을 띄게 되고 인가된 전압이 도전층과 Poly-Si 사이에 위치한 $SiO_2$의 절연파괴(Dielectric breakdown)전압보다 높을 경우 전압 인가 방향에 수직으로 $SiO_2$가 절연 파괴되며 면저항 형태의 전도층의 단락이 진행되며 전도층이 완전히 단락되는 순간 Arc가 발생한다는 것을 관찰 할 수 있었다. 본 실험의 연구 결과를 바탕으로 Arc 발생을 방지하는 다양한 구조의 Equi-Potential 방법이 개발되었다.

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Effects of Curing Conditions on Compressive Strength and Tensile Behavior of Alkali-Active Slag-Based Fiber Reinforced Composites (양생 조건이 알칼리 활성 슬래그 기반 섬유보강 복합재료의 압축강도와 인장거동에 미치는 영향)

  • Park, Se-Eon;Choi, Jeong-Il;Lee, Bang Yeon
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.9 no.3
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    • pp.260-267
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    • 2021
  • The purpose of this study was to experimentally investigate the effects of curing methods on the compressive strength and tensile behavior of alkali-activated slag-based fiber-reinforced composite with a water-to-binder ratio of 15%. Three kinds of mixtures according to the curing conditions were prepared and compressive strength and tension tests were performed. Test results showed that the compressive strength and the first cracking strength of composites decreased when high temperature curing and air curing were adopted, while tensile strain capacity of composites increased. It was also observed that crack spacing and crack width of composites decreased by applying high temperature and air curing.

In-Situ Raman Spectroscopic Investigation of Oxide Films on Structural Materials in Nuclear Power Plants (라만 분광법을 이용한 원전 구조재료 실시간 산화막 분석 연구)

  • Kim, Jong Jin;Kim, Ji Hyun
    • CORROSION AND PROTECTION
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    • v.12 no.1
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    • pp.24-29
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    • 2013
  • 원자력 발전소의 설계 수명이 늘어나고 기존의 가동 원전 또한 장기 운전을 목표로함에 따라, 원자로 압력용기, 가압기, 증기발생기, 배관 등의 주요 구조재료의 장기 열화에 따른 재료 건전성을 유지하는 것이 매우 중요하다. 특히, 응력부식균열 현상은 장기 열화에 의해 일어날수 있는 구조재료에서의 심각한 취화 문제들중의 하나로써, 이 현상을 예방하거나 지연시키기 위해서는 현상의 근본원인과 작동기구를 규명하는 것은 원전의 안전성 유지를 위해 매우 중요하다. 이를 위해서 구조재료 표면의 원전 운전 조건에서의 산화막 특성과 그 형성 거동을 분석하는 것은 매우 중요하게 되는데, 원전 운전 조건은 고온고압의 수화학 환경으로 일반 환경에서 사용가능한 다양한 분석 방법들을 적용하기에 많은 제약을 받게 된다. 그러나, 라만 분광법은 가동 원전의 운전 조건인 고온/고압수 환경 하에서도 실시간으로 산화막 분석이 가능한 기법으로, 본 논문에서는 지금까지의 라만 분광법을 이용하여 고온고압수 환경에서의 주요 구조용 금속 및 합금 표면에 생성된 산화막에 대한 분석 연구 결과에 대하여 소개하고, 앞으로 이를 이용한 구조재료의 열화 현상을 분석 및 열화기구 규명을 위한 연구개발 방향을 제시하고자 한다.

Analysis of High-Temperature Corrosion of Heat Exchanger Tubes in Biomass Circulating Fluidized Bed Boiler (바이오매스 순환유동층 보일러의 열교환기 고온 부식 특성)

  • Yujin Choi;Dal-hee Bae;Doyeon Lee
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.61 no.3
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    • pp.419-425
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    • 2023
  • This paper presents the research results of analyzing the high-temperature corrosion characteristics of three currently commercialized heat exchanger tube materials under actual operating conditions of a biomass power plant. In order to precisely analyze the high-temperature corrosion characteristics of these materials, a high-temperature corrosion evaluation device was installed in the power plant equipment, which allows for adjusting the surface temperature of the heat exchanger tubes. Experiments were conducted for approximately 300 hours under various temperature and operating conditions. In this study, the commercialized heat exchanger tube materials used were SA213T12, SA213T22, and SA213T91 alloys. In order to objectively analyze the high-temperature corrosion characteristics of each material, an international standard-based process to remove corrosion products was applied to obtain the weight change of the specimens, and the average thickness loss and corrosion rate were derived. Thus, the high-temperature corrosion results for each condition were quantitatively compared and analyzed. In addition, in order to increase the reliability of the high-temperature corrosion evaluation method introduced in this study, the surface and cross-sectional corrosion of the specimens were confirmed by using scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray analysis. Based on these analysis results, it was found that the corrosion resistance of the commercial heat exchanger materials increases as the content of chrome and nickel in the composition increases. Additionally, it was found that the corrosion phenomenon is rapidly accelerated as the surface temperature increases. Finally, the replacement period (lifetime) of the heat exchanger tubes under each condition could be inferred through this study.

방사성 폐기물 유리화를 위한 이송식 아크 플라즈마 전산해석

  • Go, Ju-Yeong;Choe, Su-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.194.1-194.1
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    • 2016
  • 방사성 폐기물의 운반이나 장기 보관 시 방사성 물질의 침출을 차단하기 위한 유리화 기술을 실현하기 위해 이송식 아크 플라즈마에 대해 전산해석을 수행하였다. 본 연구에서는 운전전류나 아크길이와 같은 운전조건 변화에 따른 열플라즈마의 특성 변화 뿐만 아니라 150 kW급 고출력 이송식 아크 플라즈마의 최적 설계를 위하여 핵심 부품인 파일럿 노즐의 길이와 직경 변화에 따른 예상 용융영역을 전산해석 하여 방사성 폐기물의 유리화 기술을 상업적으로 이끌어내는데 기초 자료를 제공하고자 하였다. 노즐직경은 4, 5, 6 mm로 변화시켰으며, 길이는 2, 4, 6mm로 하였다. 이러한 다양한 설계조건에 대하여 운전변수로는 전류 200 A, 방전 기체인 알곤의 유량 15 L/min, 아크 길이 2 cm로 고정하였다. 전산해석 결과 노즐직경이 작을수록 아크압축 효과에 의해 중심부에서 최고 온도가 높은 열플라즈마 제트를 발생시킬 수 있으나, 반경방향으로 온도구배가 커서 고온 구간이 급격히 감소하는 경향이 예상되었다. 반면 노즐직경이 증가할수록 아크 압축효과는 줄어들지만 반경방향으로 온도가 완만히 감소하여 콘크리트가 대부분인 유리화 대상물질을 충분히 용융시킬 수 있는 $2,600^{\circ}C$ 이상의 고온 면적이 넓어지게 될 것으로 예상되었다. 또한, 노즐길이가 줄어들 경우 아크방전의 안정성은 다소 떨어 질 수 있으나 수 있으나 고온의 열플라즈마 제트가 반경방향으로 효과적으로 넓어 질 수 있음이 예측되었다. 따라서 고온 영역의 확장 관점에서 이송식 아크 플라즈마 토치를 제작할 경우 아크의 안정성을 유지하는 범위 내에서 파일럿 노즐의 직경을 크게 하고 길이는 짧게 하는 것이 효과적인 유리화를 위해 유리할 것으로 예상되었다.

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고온고습 환경에서 태양전지 모듈의 성능 향상을 위한 연구

  • Kim, Ju-Hui;O, Won-Uk;Bae, Su-Hyeon;Kim, Dong-Hwan;Park, No-Chang
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.494.1-494.1
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    • 2014
  • 태양광은 세계적으로 유망한 에너지 중의 하나이며, 태양광 모듈은 실제 옥외 조건에 따라 다르지만 장기 신뢰성과 수명을 보장하기 위해 최소 20년 이상을 안정적으로 작동될 필요성이 있다. 하지만 실제 태양전지는 옥외에 장기 노출됨에 따라 성능이 저하되며, 그 원인으로는 셀 균열, 부식, 접착 강도 손실 및 박리, 그리고 변색 등이 있다. 본 논문에서는 부식으로 인한 성능 저하를 완화하기 위해 희생금속을 이용하여 태양전지 모듈의 성능 향상에 대해 연구하였다. 태양전지는 4 cell 결정질 실리콘 태양전지 미니 모듈을 이용하였고, 희생금속의 영향을 확인하기 위해 두 종류의 시료를 준비하였다. 한 시료에는 Al 희생금속을 태양전지 리본 위에 부착하였으며, 나머지 한 시료는 비교 시료로 Al 희생금속을 부착하지 않았다. 시료는 $85^{\circ}C$ 85%의 상대습도인 고온고습 조건에서 2500시간을 진행하였다. 그리고 2500시간의 고온고습 시험이 진행된 시료의 전기적 특성을 분석하였다. 시험 결과, 희생금속이 없을 경우 28.8%의 출력 저하가 있었으며, 희생금속이 있을 경우 19.3%의 출력 저하가 확인되었다. 또한, 희생금속이 없을 경우, 충실도는 21.5% 감소하였으며, 단락전류 역시 약 6% 정도 감소하였다. 반면, 희생금속이 있을 경우, 충실도는 16.1%로 감소하였고, 단락전류는 거의 변화가 없었다.

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The Production of Traditional Alcoholic Beverage in Containing Medicinal Herb (한약재를 첨가한 전통주개발에 관한 연구)

  • Kim, Young-Sook;Park, Young-Sook
    • Food Science and Industry
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    • v.40 no.2
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    • pp.83-89
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    • 2007
  • 저온발효와 고온발효에 의하여 만들어진 민속주를 증류하여 알콜돗를 45%로 같이 맞추어 성분함량을 비교하였다. 발효온도에 따른 환원당의 함량을 나타내고 있으며 저온발효 민속주는 15 mg/100 mL, 고온발효 민속주는 5 mg/100 mL로 나타났다. 즉 저온 발효에서 환원당의 양이 많았으며, 그러나 시중에 판매되고 있는 소주보다는 낮은 경향을 보였다. 향기 성분에 생성과정에 영향을 주는 Fusel alcohol을 볼 때 반적으로는 발효액에 아미노산이 없는 것보다는 많을 수록 많은 양의 fusel alcohol을 생성되기는 하지만, fusel alcohol을 생성하기위한 조건은 효모의 종류, 발효조건, 발효온도, 발효액의 조성 등의 복잡한 인자가 관련된다. 본 연구에 제조한 발효주를 소주의 아미노산과 비교할 때 아미노산 함량이 전반적으로 20-100도 낮은 함량치로 나타났다. 한약재 첨가로 인하여 면역증강, 살세포 반응 억제효과, 기능성 전통주로 좋은 발효주로 인정되지만 한약재특유의 강한 향기를 약화시키는 연구가 금후에 보완되어야 한다고 본다. 발효온도에 따른 아미노산의 함량은 저온발효 조미주에서 cysteine, valine, mrthionine, isoleucine, phenylalanine이 많았으며, 고온발효 조미주에서는 serine, glycine, leucine이 많았다. 한 alanine, tyrisine, lysine은 고온발효주에는 있으나, 저온발효주에서는 나타나지 않았다. 그러나 저온발효주와 고온 발효주 모두 시중에 판매되고 있는 소주보다는 아주 낮은 경향을 보였다. 저온발효와 고온발효에 의하여 만들어진 민속주를 증류하여 알콜 도수를 45%로 같이 맞추어 성분함량을 비교하였다. 발효온도에 따른 환원당의 함량을 나타내고 있으며 저온발효 민속주는 15 mg/100 mL, 고온발효 민속주는 5 mg/100 mL로 나타났다. 즉 저온 발효에서 환원당의 양이 많았으며, 그러나 시중에 판매되고 있는 소주보다는 낮은 경향을 보였다. 아미노산 실험에서는 소주와 45% 고온 발효주를 비교 할 때 serine, glycine, cysteine, methionine, phenylalanine 등은 100배, alanine, valine, isoleucine 80배, ammonia 20배 낮은 수치를 나타냈다. OD 측정의 실험결과 또한 control과 비교시 40% 발효주에서는 10배, 45% 고은 발효주에서는 100배 낮은 측정치가 나타났으므로 한약재의 색소성분을 휘발시키는 기술이 요구된다고 본다. 항균성실험에서 항균성 측정은 06 cm paper disk agar diffusion법을 이용하였으며, 43%의 발효주와, 45% 고온 발효주가 항균력이 가장 강력한 0.95 cm의 영향을 나타냈다. 사용한 사용한 Gram 양성, Gram 음성 균주는 Escherichia coli KCCM 11591를 제외하고는 0.8 - 0.95 cm로 항균력이 강했으며, Gram negitive의 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750 에서는 43% 발효주에는 0.95 cm, 45% 고은 발효주에는 0.95 cm의 항균성을 나타냈으며 관능평가에서도 가장 높게 났다. 관능평가에서는 45% 고온 발효주가 가장 높게 나타났으며, 항산화성 실험에 나타난 저온 45%의 갈색도의 측정과는 항산화성에서는 좀 다른 결과를 나타낸다. 그러나 항균성이 가장 높게 나타난 43-45%와 관능평가에서 가장 높게 나타난 45% 고온 발효주를 볼 때 본 연구에서는 고온 발효주 45%가 가장 우수한 전통주로 조사되었다. 발효주를 소주의 아미노산과 비교할 때 아미노산 함량이 전반적으로 100배 정도 낮은 함량치로 나타났으므로, 한약재 첨가로 인하여 면역증강, 살세포반응 억제효과, 기능성전통주로 좋은 발효주로 인정되지만 한약재특유의 강한 향기를 약화시켜서 부드럽고 은은한 전통발효주의 연구가 금후에 보완되어야 한다고 본다.

Study on Degradation Characteristic of Plastic Artwork for Conservation (플라스틱 작품 보존을 위한 열화 특성 연구)

  • Yu, Ji A;Cho, Ha Jin;Han, Ye Bin;Lee, Hyun Ju;Lee, Sang Jin;Chung, Yong Jae
    • Journal of Conservation Science
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    • v.31 no.2
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    • pp.87-94
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    • 2015
  • Plastic artwork can be appeared crack, change of color and whitening event by various environment conditions. A large scale plastic artwork often exhibits in outside it will be directly degraded by physical and chemical degradation factor such as strong sunlight, high humidity and rainfall. We should know degradation characteristic of plastics to prevent these damages. In this study, we studied degradation characteristic of plastics (5 types of wide use plastics; polypropylene, polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyurethane) depending on various artificial degradation conditions such as high temperature, ultraviolet and these complex conditions (high temperature and ultraviolet). As a result, polypropylene, polystyrene and polyethylene show the most visible change especially polypropylene, polystyrene. Polypropylene didn't show a great change degree of tensile strength and contact angle, on the other hand polystyrene did. Polypropylene and polystyrene weakened by photo degradation, polyvinyl chloride and polyurethane had relatively good light stability. Also the high temperature and complex conditions were most degradation characteristic. High temperature worked for degradation catalyst because its energy can not enough worked for cut off binding energy of plastics while ultraviolet condition effected as directly degradation condition. Though following results, we expect it can be applied to investigation of degradation factor depending on plastic artwork materials and basic result of plastic artworks conservation.