• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.125-130
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• 2011

발전 설비는 기대 수명동안의 안정성을 확보하기 위하여 해당 규격에 부합하도록 설계하여 건설된다. 하지만 가동 중 다양한 복합 환경에 노출됨에 따라 구조물을 이루고 있는 재료의 열화 현상이 가속화되어 예기치 못한 파손이 발생할 수 있다. 기계적 물성은 재료의 기계적 거동을 나타내는 주요 척도가 되며 이는 신뢰성 및 안전과 직결된다. 하지만 기존의 역학물성을 측정하는 대부분의 시험법들은 특정 크기의 시편을 요구하고 파괴적인 시험법이기 때문에 가동 중 시설물에 적용하기가 불가능하였다. 이러한 한계점을 극복하고자 비파괴적이고 정량적인 시험이 가능한 연속압입시험법이 최근 각광받는 시험법으로서 많은 연구자들에 의해 연구되고 있다. 이 시험법은 시험 대상물의 형상에 제약을 받지 않으며 시험 절차가 매우 간단하다는 장점을 가진다. 또한 대상의 국소 부위에 시험할 수 있어 취약 부위 판별이 가능하다. 본 연구에서는 대표응력-대표변형률 기법을 통하여 인장물성을 평가하고, 압입 하중 차이를 이용하여 소재에 존재하는 잔류응력을 평가하는 기법을 소개한다. 또한, 연속압입시험을 이용하여 실제 발전소 파이프의 취약부위로 알려진 용접부에 대하여 인장물성 및 잔류응력을 측정함으로써 실제 산업체의 신뢰성 평가가 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.39.1-39.1
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• 2010

겨울철 혹한지방에서의 차량운행 또는 여름철 혹서지방에서의 장시간 차량 운행시 차체를 구성하고 있는 강판에는 약 $-50^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$의 온도환경에 처하게 된다. 따라서 이러한 저온 고온 환경하에서 차체 충돌상품성 예측 및 충돌안전 설계를 위해 온도에 따른 차체 강판의 기계적 물성평가가 요구된다. 이를 위해 본 연구에서는 자동차용 충돌부재에 주로 쓰이는 HS440MPa, HS590MPa급 냉연 고장력 강판에 대해 $-60^{\circ}C{\sim}200^{\circ}C$의 온도범위로 저온 고온 인장시험을 수행 하였다. 각각의 인장시험 결과로부터 온도 별 항복강도, 인장강도, 연신율, 가공경화지수 등 기계적 물성 변화를 평가하였다. 저온 고온 인장시험은 ZWICK Z250 만능재료시험기를 사용하였고 KS5호 규격의 인장시편을 사용하였으며, 시편에 충분한 온도를 가하기 위하여 목표온도 도달 후 20분간 유지한 뒤 인장시험을 수행하였다. 인장시험결과 HS440MPa, HS590MPa급 두 강종 모두 온도가 낮아질수록 강도 및 연신율 등이 증가하였고, 온도가 증가할수록 강도 및 연신율 등 기계적 물성이 저하 되었다. 즉, 우리가 주로 평가해왔던 상온($25^{\circ}C$)에 비해 저온 고온 환경하에서는 강판의 기계적 물성 변화가 큰 것을 알 수 있다. 따라서 혹한 또는 혹서 지방 등 온도차이가 큰 운행환경하에서의 차체 강도 및 충돌안전성 확보를 위해 온도에 따른 강판의 정확한 물성평가가 필요하고 차체 설계시 온도에 따른 강도변화를 충분히 고려하여야 한다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.3-8
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• 2000

현재 재료의 기계적 특성을 평가하기 위한 가장 표준화된 방법은 일축인장시험이다. 일축인장시험은 다양한 기계적 물성을 제공하나, 일정 크기 이상의 시편을 요구하므로 실제 산업현장에서 사용되고 있는 구조물의 안전성 평가에 이용하기 어렵다. 이러한 단 점을 개선할 수 있는 시험법으로 최신압입시험법이 제안되었다.(중략)

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.773-780
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• 2015

적층조형(additive manufacturing, AM)은 액체, 고체 상태인 폴리머, 금속 등의 재료를 층층이 쌓아서 3 차원 형상을 제조하는 기술이다. AM 기술은 제품 개발 초기단계에서 시제품 제작에 주로 사용되었으나, 최근 들어 이를 실제 제품제작에 적용하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 한편 AM 기술에서 적층방향은 최종성형품의 기계적 물성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리머 재료를 사용하는 대표적인 AM 기술인 FDM, PolyJet 그리고 SLA 방식으로 제작되는 재료의 기계적 물성을 실험을 통해 파악하여 보았다. 이때 시험편의 형상은 ASTM D 638 을 참고하였고 적층방향을 달리하여 성형하였다. 시험편의 인장시험으로부터 얻은 응력-변형률 선도를 바탕으로 기계적 물성을 조사하였다. 또한 시험편의 파단부를 SEM 촬영하여 물성차이의 결과를 분석하였다.

• 유변학
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• 제10권2호
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• pp.74-81
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• 1998

사출성형품의 설계는 그 내부의 기계적 물성 변화보다는 전통적으로 용도에 부합하 는 형상을 위주로 하여 이루어져 왔기 때문에 설계조건의 개선을 통하여 성능이 우수한 제 품을 얻기까지 많은 시행착오가 요구되고 있다. 그런데 사출성형 실험이나 물성평가 시험을 하기 전에 성형품의 부위별 기계적 물성을 알수있다면 제품의 설계나 금형 설계에 많은 도 움이 될 수 있으므로 최근에 물성 예측을 위한 방법론들의 개발이 다양하게 시도되고 있다. 따라서 본 연구에서는 학습시스템, 사출성형 수치모사와 기계적 물성과의 상관관계를 밝히 는 방법을 만들어 사출물이 제작되기 전에 그들의 기계적 물성을 사출성형 수치모사에서 얻 어진 열적·기계적 이력으로부터 예측하고자 하였다. 이때 성형품의 기계적 물성과 열적· 기계적 이력 사이에는 매우 복잡하고 비선형적인 상관관계를 보이기 때문에 이들 사이를 비 매개변수적으로 연관짓기 위하여 역전파 인공신경망 알고리듬을 사용하였으며 열적·기계적 이력은 사출성형용 수치모사 소프트웨어를 이용하여 구하였다. 학습과정에서 전역최소값에 도달하지 못하는 인공신경망의 문제점을 해결하기 위하여 모멘텀변수와 잡음지수를 포함하 는 일련의 항을 첨가하여 연결가중치를 보정하였다. 그 결과 어떤 초기값에 의하여 학습이 되더라도 전역최소값에 도달하는 것을 확인하였으며 이를 이용하여 다른 사출조건에서 사출 물의 기계적 물성을 잘 예측할수 있었다.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.138-143
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• 2013

화학적 열화를 빠르게 유도할 수 있는 단파장의 자외선(254 nm)을 고밀도 폴리에틸렌의 표면에 조사하여, 생성된 carbonyl band의 변화로부터 기계적 물성 변화를 예측할 수 있는 지에 대한 가능성을 연구하였다. 오랜 시간이 요구되는 자연 태양광에 의한 옥외폭로시험이나, 제논-아크 광원에 의한 광 열화 대신에 광양자 에너지가 높은 UVC 램프를 사용함으로써, 유도되는 광열화의 화학적 특성이 동일한 기계적 물성 변화를 유발하는지를 확인하는 것에 본 연구의 의미가 있다. 인장시험과 크리프-파괴시험으로 진행된 고밀도 폴리에틸렌의 기계적 강도는 CI 변화에 유사한 양상을 보였으며, 특히 항복강도와 신장률은 자외선 노출시간과 밀접한 관계가 있음을 보여주었다. 따라서 빠른 표면 열화를 유발하는 UVC 램프를 활용한 카르보닐 지수와 기계적 물성 변화의 관계를 통하여 장시간이 요구되는 옥외에서의 기계적 물성변화를 보다 빠르게 파악할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.147-153
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• 2013

최근 가압경수로형 원전의 가압기 노즐과 안전단 사이의 이종용접부에서 일차수응력부식균열에 대한 건전성 확보가 중요한 관심사항으로 대두되고 있다. 가압기 노즐은 SA508 Gr.3 저합금강이며 안전단은 F316L 스테인리스강으로, 이들 두 재료 사이에 용접재로는 Alloy 82/182가 사용되었다. 재료 결함에 대한 건전성 평가를 위해서는 재료의 기계적 물성치, 특히 인장물성과 파괴물성이 확보되어야 한다. 그러나, 일반적인 재료 규격과 시험성적서에서는 상온의 인장물성이 제공되지만 고온의 인장물성과 파괴인성이 제공되지 않는다. 따라서, 본 논문에서는 상온과 원전 운전온도에서 SA508 Gr.3과 F316L 스테인리스강에 대한 인장시험과 J-R 파괴인성시험을 수행하고 그 결과를 수록하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.158-162
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• 2004

발전설비에서 용접 구조물의 신뢰성은 매우 중요하며, 구조물 신뢰성평가를 위해서는 재료물성의 정확한 평가에 근거되어야 한다. 발전설비의 건설중 용접부의 물성평가는 실제 용접부에서의 파괴시험이 어려우므로 현장 용접부와 유사하게 용접, 시험한 결과인 PQR(Procedure Qualification Record)에 의해서만 보증을 하고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 현장 용접부에 대하여 비파괴적으로 기계물성 측정이 가능한 연속압입시험법을 적용하였다. 연속압입시험법은 압입시 압입하중-깊이를 측정하여 항복강도, 인장강도 그리고 가공경화지수와 같은 기계적 특성들의 분석이 가능한 시험법으로, 화력 발전소 건설 및 운전중 주증기관과 재열증기관의 기계인장물성을 평가하기 위하여 적용하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.24-24
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• 1998

혼합형 고체추진제에 대한 장기물성 변화 및 노화특성을 고찰하고자 하였다. 본 연구에서는 CTPB와 HTPB를 바인더로 한 두 종류의 추진제에 대하여 기계적 특성 시험에 의한 추진제 장기물성 변화와 온도 변화에 따른 추진제의 화학적 노화특성을 확인하여 두 추진제의 장기 저장시 안정성에의 영향을 고찰하였다. 장기물성 평가를 위해 추진제의 응력완화 시험, 온도 및 속도변화에 따른 일축 인장시험, 하중.변형 내구성 시험을 실시하였고, 2$0^{\circ}C$, 4$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$에서 32주 동안 보관하면서 노화 시험을 실시하였다.