• 제목/요약/키워드: 내구성 분석

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자동차용 연료전지의 운전환경에 따른 내구성 분석 (Analysis on the Effect of Driving Condition in PEM Fuel Cell Durability)

  • 유승을;구영모;김명환;손익제;윤종진;오승찬
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.161-164
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    • 2007
  • 연료전지의 상용화 시점에 이르러 내구성에 대한 기술 확보가 점점 더 부각되고 있다. 현재 연료전지의 내구성을 감소시키는 1차적인 요인은 핵심부품인 촉매, 전해질막, MEA(Membrane & Electrode Assembly) 등에 의한 것이며 2차적인 요인은 운전 시스템 및 환경 등에 의해 결정되어진다. 특히, 연료전지자동차는 이동용, 가정용, 발전용에 비하여 부하변동이 극심한 조건에서 운전되기 때문에 연료전지 시스템의 내구성 확보에 많은 제어기술이 요구된다. 본 연구에서는 연료전지자동차 운전조건(Driving mode)을 부하변동 기준에 의한 고전류, 중전류, 저전류의 3가지 모드로 분류하였다. 각각의 운전조건에서 일정 cycle마다 성능곡선을 측정하여 10만 cycle 이상의 반복운전을 수행하였으며 측정된 성능곡선을 empirical equation에 적용하여 시간에 따른 overvoltage 인자에 대한 분석을 하였다. 운전시간이 증가함에 따라 고전류 모드의 경우 activation overvoltage 인자 중 current density loss가 증가하여 OCV가 급격히 감소하였으나 내구성은 저전류 모드에 비하여 높게 나타났다. 저전류 모드의 경우 고전류 모드와 상반된 결과를 보였으며 성능감소요인은 activation 및 ohmic overvoltage의 점차적인 증가에 의한 것으로 분석되었다.

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IDEF0를 이용한 콘크리트 내구성 진단 프로세스 분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Concrete Indurance Inspections Processes)

  • 이동운;이상범;임남기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.113-120
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    • 2005
  • 콘크리트 내구성의 손상정도는 건물의 안전에 큰 영향을 미치게 되므로, 내구성에 대한 다각적이고 효율적인 분석은 재건축 판정을 위한 안전진단에서 필수적인 요소이다. 그러나 각 안전진단기관에 따라 얻어지는 조사 결과의 변동이 심하여 전반적인 재건축 안전진단의 객관성과 신뢰성을 저하하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 IDEF0 (Integration DEFinition0)기법을 사용하여 진단 업무를 분석하여 관리시스템 구축시 필요한 정보를 업무순서에 따라 분석하고 그에 따른 정보 교환시스템을 작성한다. 제안된 정보 분류는 효율적인 정보 공유를 위한 기반 자료를 제공하며 결과적으로 안전진단의 신뢰성을 향상시켜줄 것으로 기대 된다.

연료전지 내구 특성 예측을 위한 모델 개발 연구동향 (Recent Research Trend in Fuel Cell Durability Model for Prediction of Stack Degradation)

  • 한재영
    • 공업화학전망
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    • 제22권4호
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    • pp.1-12
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    • 2019
  • 최근 전 세계적으로 이상화탄소 배출규제에 대응하기 위해 신에너지를 동력원으로 하는 자동차에 관심이 증가하고 있다. 그중 이온 교환막 연료전지(PEMFC)는 내연기관을 대신에 자동차 동력원으로 많이 사용되어지고 있으며 양산화를 위한 노력을 전 세계적으로 하고 있다. 하지만 이러한 수소 자동차가 시장과 소비자의 요구 조건을 충족하기 위해서는 내구성을 개선하여야 한다. 현재 선진사들을 중심으로 수소 자동차의 내구성을 개선하기 위해 노력하지만, 대부분 실험적 방법으로 내구성의 분석 및 평가를 수행하고 있다. 하지만, 이러한 방법은 비용과 시간이 많이 들기 때문에 경제적이지 못하다. 본 기고문에서는 내구성에 영향을 받는 인자, 연료전지 시스템 내구성을 예측하고 평가할 수 있는 수소 자동차 내구성 모델 개발에 필요한 수식에 관한 연구, 그리고 내구성 개선을 위한 해석적 방법(simulation)에 관한 연구 동향을 소개하고자 한다.

고대 채석장 부지의 시료를 이용한 석조문화재 내구성 평가 (Assessment of Durability of Stone Monument Using Specimens from Old Stone Quarry)

  • 박형동;신기혜
    • 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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    • 한국문화재보존과학회 2001년도 제14회 발표논문집
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    • pp.19-24
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    • 2001
  • 본 연구에서는 이집트의 피라밋, 스핑크스를 대상으로 현지풍화상태를 조사하고 이에 대한 장기적인 내구성을 분석하기 위해 동일 암석층인 카이로의 모카탐 채석장에서 시료를 채취하였다. 시료의 성분을 분석한 결과 기자지역의 석회암과 동일한 구성을 보여 향후내구성 평가실험에 적합한 것으로 나타났다. 인공풍화 실험 전후의 물성 변화를 통해 정량적 내구성을 측정하고 채색된 암석 표면에서 나타나는 풍화상태를 이미지 처리를 통해 분석함으로 석회암의 공학적 내구성을 효과적으로 분석 가능할 것으로 판단된다.

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건축물 및 자동차에 적용되고 있는 단열필름의 내구성 분석

  • 서문석;조진우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.308.1-308.1
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    • 2013
  • 여름철 건축물의 냉방 부하 저감 및 자동차 실내의 온도 상승을 억제하기 위하여 일반적으로 단열필름이 사용되고 있다. 실제 시중에 유통되고 있는 단열필름은 크게 유기물 기반의 제품과 무기물 기반 제품으로 나뉘고 있다. 본 연구에서는 유기물 기판의 단열 필름은 내구성이 거의 없기 때문에 무기물 기반의 제품을 위주로 연구를 진행하였다. 단열 필름의 단열 효과가 어느 정도인지를 정확히 알기 위하여 UV-Vis 스펙트럼 분석을 실시하였다. 항온 항습 장치를 이용하여 고온고습 조건에서 무기물 기반의 단열 필름의 성능 변화를 통하여 내구성 실험을 실시하였다.

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차량용 배터리 내구성 분석 프로세스 개발에 관한 연구 (A Study on Development of the Life Prediction Process of an Energy storage system for Vehicles)

  • 김병훈;이백행;신동현;정진범;송현식;허훈;김희준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.975_976
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    • 2009
  • 본 논문에서는 차량용 배터리의 내구 수명 분석을 위한 효율적인 분석 절차와 프로세스를 제안하였다. 분석 프로세스는 배터리의 내구성을 분석하기 위한 기본적인 배터리 특성을 통해 시험에서 얻어진 파라미터를 구하고 배터리 외부 온도 영향에 따른 내부 전해액의 변화 특성 및 배터리의 내구 수명 특성을 통한 상관관계를 도출할 수 있다. 본 논문에서 필드에서 측정한 데이터를 분석하고 이와 동일한 환경을 실험실에서 모사해 냄으로써 필요한 실험 데이터를 얻어 배터리의 내구 특성을 분석하고 배터리 수명을 예측하였다.

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혼화재의 사용량에 따른 고강도 콘크리트 내구성 (Durability of High Strength Concrete according to the amount of Admixture)

  • 김동백;김용곤;이재원;김종훈
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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    • pp.301-302
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    • 2022
  • 최근 들어 염해, 콘크리트의 탄산화, 동결융해 등의 열화요인 의하여 발생할 수 있는 콘크리트의 내구성에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는데, 이러한 열화요인은 독립적이 아닌 복합열화의 형태로 작용하게 되는데, 열화현상을 저감하는 한 방편으로 플라이애쉬와 같은 혼화재를 사용하디도 한다. 플라이애쉬는 유동성 증진을 통한 내구성의 향상과, 수화열 저감을 통한 균열감소 및 장기강도 증진 등의 효과가 있으며, 시멘트를 대체함으로써 경제적인 효과를 유발하는 장점도 가지고 있다. 그러나 플라이애쉬는 품질편차가 크고, 경우에 따라서 미연탄소분에 의한 AE제 흡착 등으로 인한 콘크리트의 내구성 및 강도를 저하시킬 수 있는 요소를 내포하고 있으므로 사용 시 주의가 필요하다. 본 연구에서는 열화를 저감하고, 내구성을 갖는 고강도 콘크리트를 제조하기 위하여 다양한 배합비의 플라이애쉬 혼입 콘크리트를 실험한 후 그 결과를 분석·고찰함으로써 내구성 콘크리트의 제작 시 혼화재로서의 적용성 및 타당성을 검증하고자 하며, 플라이애쉬를 내구성 재료로 그 활용을 극대화하고, 다양한 플라이애쉬의 사용량과 물/결합재비(W/B)에 대하여 내구성이 높은 고강도 콘크리트 제조방법을 범용화하며, 그 품질을 평가하는 것을 목적으로 한다.

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제주지역 공사중단 건축물의 현황조사 및 내구성 분석 (Current Status and Analysis of Durability for Buildings Long Neglected after Construction Discontinuation in Jeju)

  • 한인덕;김두성;장명훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.441-452
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    • 2023
  • 장기방치된 공사중단 건축물들은 외기의 노출로 인한 철근의 녹 발생, 콘크리트의 품질 저하 등으로 건축물의 내구성이 심각하게 저하될 수 있으며, 관리부실로 안전사고, 사회적 범죄 발생, 환경오염 등 공사중단 건축물에 대한 심각성이 커지고 있다. 본 연구는 제주 지역의 공사중단 건축물의 현황을 조사하고 문제점을 파악하고, 1곳에 대해 구조체의 내구성을 조사분석하여 사용가능성을 진단하였다. 내구성 조사를 위해 외관조사(육안조사, 기울기조사)와 비파괴검사(압축강도시험, 탄산화조사시험, 철근탐사시험)이 진행되었으며, 구조체가 내구성을 갖추고 있으며 건축물의 상태는 경과년수에 비하여 양호한 것으로 분석되었다.

태양전지 모듈 Encapsulation용 EVA의 장기 UV/온도 내구성을 위한 가속시험설계 및 열화분석

  • 정재성;현대선;변기남;박노창
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.100.1-100.1
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    • 2012
  • 태양전지 모듈의 25년 이상 장기간 정상 발전을 위해 태양전지 모듈을 구성하는 부품 소재의 장기 열화메커니즘 연구가 중요시되고 있다. 결정질 및 박막 태양전지 모듈 내 셀을 보호하기 위한 봉지재(Encapsulation)로 다양한 폴리머 재료가 적용되고 있다. 봉지재 부품으로 적용되고 있는 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)는 장기 열화특성 및 내구성 개선 연구가 중요하다. 따라서 EVA를 가속열화하여 열화메커니즘 분석과 25년 보증 내구성을 보유하고 있는지 연구가 필요하다. 본 연구에서는 EVA의 Ultraviolet(UV), 온도 복합 환경스트레스 조건을 적용한 가속시험을 수행하고 장기 열화메커니즘을 분석하였다. 수명 및 손상모델을 이용하여 실환경에서 변화하는 UV와 온도를 일정한 값으로 나타낼 수 있는 UV/온도 가속조건을 설계하였다. 이를 통해 UV/온도 가속조건을 설정하였고 1년 및 25년 동안 EVA에 인가되는 stress와 유사한 양을 인가할 수 있는 시험시간을 결정하였다. 시험 후 전자현미경, AFM, FT-IR, TGA, DSC 등의 분석을 통해 열화메커니즘을 도출하였다.

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개정 콘크리트 탄산화 내구성 설계기준의 적용상 문제점 분석 (Examining and Refining the Code for Durability Design Criteria of Concrete Carbonation)

  • 임남기
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.285-293
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    • 2023
  • 변경된 콘크리트 구조 내구성 설계기준과 콘크리트공사표준시방서에 규정된 탄산화에 대한 내구성평가와 관련된 사례를 조사하여 분석하고 실무적인 문제점을 분석한 결과 갑작스런 기준의 강화에 따른 경제적 부담이 높아졌음에도 인허가심의 과정에서의 우려로 외벽만 규정된 압축강도를 적용하고 나머지 구간에는 기존의 강도를 적용함으로써 시공성이 아주 불량해지고, 품질관리상 큰 부담이 있으며, 내구성평가기준이 모호한 한계를 극복할 수 있도록 사례를 제공하여야 할 것이며, 내구성을 확보대상을 명확히 하며, 공동주택에서 관행적인 층간 균열의 발생을 원천적으로 차단할 대책과 함께 유지관리단계의 균열관리 또한 규정에 반영하는 등 지난 2년간의 적용상 문제점을 종합적으로 분석하여 개정보완이 필요하다.