• 제목/요약/키워드: 기계학적 안정성 평가

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PVD법에 의해 강판상에 제작한 Al-Mg 코팅막의 내식성에 미치는 결정배향성의 영향 (Influence of Crystal Orientation on Corrosion Resistance of Al-Mg films on steel substrate prepared by PVD method)

  • 황성화;박재혁;정재인;양지훈;윤용섭;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.110-110
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    • 2016
  • 금속재료 중 철강은 기계적 성질이 우수하고 대량생산에 의한 뛰어난 경제성을 가지기 때문에 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식 환경에 취약하기 때문에 그 용도에 따라 표면처리를 함으로서 내식특성을 부여하고 있다. 일반적으로 이러한 철강재료에 대한 부식문제를 해결하기 위한 방법으로는 습식프로세스 중 아연(Zn)도금이 사용되는데, 아연은 그 자체가 보유하고 있는 차폐(barrier)효과는 물론 상대적으로 이온화 경향이 크기 때문에 철에 대하여 전자를 공급하는 희생양극적(Sacrificial anode)역할을 하여 철을 방식하는 원리를 가지고 있다. 하지만 최근에 이르러 기존의 도금 프로세스 처리된 제품의 사용 및 적용분야가 확대되고 가혹해 짐에 따라서 내식성 향상을 위한 새로운 재료 및 신기술 개발이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 친환경 프로세스 방법인 PVD법 중 하나인 스퍼터링(Sputtering)을 이용하여 0.8mm 두께의 냉연강판 (cold rolled steel) 상에 Al에 대한 Mg 함량을 10~30wt.%로 하여 약 $5{\mu}m$ 두께의 막을 제작하였다. 이때 20wt.% 막의 경우 공정압력조건을 증가시켜 증착 막의 결정배향성을 변화시켰다. 뿐만 아니라 제작된 막들에 대해서 $400^{\circ}C$온도에서 10분간 열처리함으로서 코팅막의 성분변화에 따른 영향을 살펴보기 위해 시편을 추가 제작하였다. 이와 같이 제작된 막들에 대한 형성메커니즘과 내식성의 상관관계 해명을 위해 막의 조성분포, 표면 및 단면의 모폴로지 관찰 및 결정구조 등 재료특성분석과 더불어 염수분무(Salt spray test), 침지시험 그리고 양극분극 시험 등을 통해 내식성 평가를 진행하였다. 이상의 종합적인 결과를 살펴보면 제작된 Al-Mg 막은 마그네슘 함량비 및 열처리 조건에 따라 조성분포와 막의 모폴로지 및 결정배향성이 변화한다는 것을 알 수 있었는데, 마그네슘 함량이 증가하고 열처리한 막의 내식성이 가장 양호한 것으로 나타났다. 이것은 Al-Mg 성분이 표면을 중심으로 균일 분산-분포하며, Al에 대한 Mg의 고용으로 인해 안정적으로 형성된 부식생성물과 금속화합물의 단계적 반응 효과에 의해 차폐효과와 희생양극적 특성이 동시에 향상되었기 때문으로 생각된다. 한편 공정 압력을 증가시켜 형성한 막은 결정학적 구조에서 보다 높은 표면 에너지와 증가한 격자 정수에 의해 Mg이 부식환경에서 빠르게 반응하여 안정적 피막을 형성하기 때문에 내식성이 향상된 것으로 보여 진다. 이상의 연구를 통해서 고내식성을 Al-Mg막의 유효성 확인하였으며, 설계에 대한 기초적인 응용지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

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산/염기 개질활성탄을 이용한 유기오염물질 오염 퇴적토 안정화를 위한 적용성 연구 (Applications of Acid/Base Modified Activated Carbon for Stabilization of Sediment Contaminated with Organic Compounds)

  • 강승현;박재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.5-13
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    • 2024
  • 본 논문에서는 유기오염물질인 benzyl butyl phthalate(BBP)에 오염된 퇴적토를 산/염기 개질활성탄을 이용한 퇴적토의 안정화 과정과 그 영향을 연구하였다. 실험을 통해 안정화제의 효율성을 평가하고, Lumbriculus variegatus를 이용한 생물학적 영향과 함께 개질활성탄의 혼합량 증가가 오염물질의 흡착에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, low-density polyethylene를 사용한 공극수 내 유기오염물질 농도 측정을 통해 안정화제가 환경 내 오염물질의 이동을 어떻게 제한하는지에 대해 조사하였다. 연구 결과 Lumbriculus variegatus의 생존률이 90% 이상을 나타내었으며, 체내 BBP 축적 농도는 개질활성탄을 10% 혼합한 두 실험군보다 개질활성탄을 5% 혼합한 두 실험군이 약 2% 낮은 농도를 나타내었다. 수중으로의 용출량은 노출기간 7일 경과 후 모든 실험조건에서 대조군 대비 18% 이상 저감 되었으며, 노출기간 28일 후 모든 실험조건에서 25% 이상 저감된 효율을 확인하였다. 공극수의 농도를 측정하였다. 7일 노출 후의 결과는 기계혼합 실험군이 생물혼합 실험군 보다 높은 안정화율을 보였으며, 기계혼합 실험군에서, 개질활성탄을 10% 혼합한 실험군이 개질활성탄을 5% 혼합한 실험군 보다 1% 높은 안정화율을 보였다. 28일간 노출 후의 결과는 생물혼합 실험군이 기계혼합 실험군보다 높은 안정화율을 보였으며, 개질활성탄을 10% 혼합한 생물혼합 실험군이 개질활성탄을 5% 혼합한 실험군보다 약 0.1% 높은 안정화율을 보였다.

ATS 기계 판막의 10년 임상경험 (Ten Years Experiences of ATS Mechanical Valve)

  • 이기종;배미경;임상현;유경종;장병철;홍유선
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권12호
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    • pp.891-899
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    • 2006
  • 배경: 저자들은 ATS 기계 판막의 10년간의 임상결과 및 판막 관련 합병증을 조사하여 해당 판막의 안정성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 1995년 7월부터 2005년 3월까지 ATS 인공판막으로 수술을 시행 받은 305명의 환자들을 대상으로 하였다. 환자들의 평균 나이는 $49.8{\pm}11.7$세였고 남자가 140명(45.6%)이었다. 판막 대치술의 원인으로는 류마티스성 판막질환이 207예(67.4%), 판막의 퇴행성 변화가 57예(18.6%, 이엽성 대동맥 판막 포함), 이전에 이식한 판막의 기능부전이 23예(7.5%),감염성 심내막염이 14예(4.6%) 등이었다. 시행했던 수술로는 대동맥판막 치환술이 72예(23.5%), 승모판막 치환술이 156예(50.8%), 이중판막 치환술(AVR+MVR)이 63예(20.5%), 삼첨판막 치환술을 포함한 경우가 16예(5.2%)였다. 결과: 수술 관련 사망은 9예 있었다(사망률; 2.9%). 추적 관찰 기간은 $56.5{\pm}34.0(0{\sim}115)$개월이었고 누적 추적 관찰률은 96.4%였으며, 이 중 9명의 환자가 만기 사망하였다. Kaplan-Meier 생존 분석을 이용한 5년과 10년의 통계 결과들은 생존율이 $94.9{\pm}1.3%,\;91.2{\pm}2.3%$였으며, 판막과 관련된 사건이 없을 확률은 $90.8{\pm}2.0%,\;86.9{\pm}3.2%$였다. 판막과 관련된 합병증으로는 출혈 관련 합병증이 16예로 가장 많았고, 혈전색전증 관련 합병증이 6예, 인공 판막 심내막염이 3예, 판막 변연부 누출이 1예 등이었다. 수술 후 환자들의 NYHA class는 유의하게 호전되었다(p<0.05). 심초음파로 측정한 수술 전후 심장 크기에 있어서는 좌심방과 확장기말 및 수축기말의 좌심실 크기 모두에 있어서 수술 후 유의한 감소를 확인할 수 있었다(p<0.01). 대동맥 판막 크기에 따른 판막 전후의 압력차에 관한 분석에서는 19 mm와 21 mm의 판막을 사용한 경우가 그보다 큰 판막을 사용한 경우에 비하여 유의하게 큰 것을 확인할 수 있었다(p<0.001, p<0.001). 결론: 10년간의 사용결과 ATS 인공판막은 우수한 혈역학적 결과와 함께 낮은 판막과 관련된 합병증의 빈도를 나타내었다. ATS 기계 판막은 임상적으로 비교적 안전하게 사용할 수 있는 판막이라고 생각된다.

구운 계란의 감마선 조사에 따른 미생물학적 유통기한 설정 (Effects of Gamma Irradiation on the Shelf Stability of Whole Baked Egg)

  • 김동호;송현파;이유석;차보숙;김병근;변명우
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.394-399
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    • 2004
  • 난 가공식품인 구운 계란의 포장유통을 목적으로 구운 계란 제조공정 중의 미생물 오염도를 평가하였으며 미생물 살균방법으로 감마선 조사와 고온가압살균법을 비교하여 제품의 보존 안정성 및 유효 유통기한 확보를 위한 살균 기준을설정하였다. PE 포장지에 낱개 포장한 구운 계란의 미생물오염도는 일반세균 > 10$^{4}$ CFU/g, 대장균군 < 10$^{1}$ CFU/g, 곰팡이 포자 > 10$^{2}$ CFU/g 수준이었으며 대부분의 미생물은 제품포장과정에서의 2차 오염에 의하여 오염되는 것으로 확인되었다. 살균처리를 하지 않은 대조구의 보존성은 상온에서 1주일 이하였으며 121$^{\circ}C$ 에서 15 분간 처리한 고온가압살균제품과 5 kGy 이상의 감마선을 조사한 제품은 미생물학적으로 상온에서 3개월 이상의 유통기한을 확보하였다. 10kGy 이하의 감마선 조사는 구운 계란의 기계적 물성에 영향을 미치지 않았으나 고온가압살균 처리한 구운계란은 조직이 단단해지는 경향을 나타내었다. 관능평가 결과 5 kGy 이하의 감마선을 조사한 구운 계란은 대조구와 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 10 kGy의 감마선을 조사한 시료는 향과 맛에서, 고온가압살균 시료는 질감에서 다소 낮은 선호도를 나타내었다. 이상의 결과로 구운 계란의 상온 장기유통을 위한 감마선 조사는 5 kGy가, 적당하며 유통기한은 상온 3개월이 적정할 것으로 평가되었다.