• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.128-135
• /
• 2016

In the current concrete structure of the highway is still the major problem most of concrete deterioration caused by the freeze-thaw and deicing salt, which is of issues that are not completely resolved. In particular, a single freezing event does not cause much harm, durability of concrete under multi-deterioration environment by repeated freeze-thaw and deicing salt is rapidly degraded and reduce its service life. In this study, the exposure environmental condition according the regional highway points were established. The damage condition and chloride content of the concrete at general and severe environmental exposure condition were also investigated. In addition, the experimental test of chloride ion permeability, scaling resistant and freeze-thaw resistance were carried out to improve the durability of the mechanical placing concrete of subsidiary structure. According to the results of this study, in observation of concrete surface condition, the concrete exposed by severe environmental condition showed broad ranges of damage with high chloride contents. Meanwhile, the water-binder(W/B) ratio and the less water content, and fly ash concrete than the specified existing mix proportion is significantly improved the durability. Also, the optimal mix proportion derived for test is satisfied the strength and air contents, water-binder ratio, and durability criteria of concrete specifications, as well as service life seems greatly improved.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.105-105
• /
• 2017

actuator system은 조선, 제철, 석유화학 및 중공업 등 다양한 분야에서 각종 유량 및 공기압 등을 제어하는 밸브에 필수적으로 사용되는 핵심 부픔이다. 최근 유정 개발 등 해양구조물 설치 조절이 복잡화 되면서 본 부품이 해양산업에 사용되는 빈도가 증가하고 있다. 이 경우 본 부품이 염분이 많은 바닷물 또는 주변 환경에 직접 노출되기 때문에 내식성이 매우 엄격하게 관리되고 있다. 본 부품에 부식이 발생할 경우 control system의 작동을 지배하는 구성 품에 부식이 발생하여 actuator로서 기능을 상실하여 오동작이나 설비 가동이 중단되는 사례가 빈번하다. 현재 본 부품의 내식성 향상을 위해서는 금속기 표면에 페인트를 사용하는 방법이 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 이 경우 금속 표면과 도장 면과의 사이에 기포발생이나 이물질 유입 등으로 인한 밀착성이 감소되거나 blister 등으로 인하여 도장 코팅 면이 박리되는 사례가 빈번하다. 이를 방지하기 위해서 최근 고 밀착성 내식용 도장 방법을 적용하고 있으나, 이 방법으로 도장한 부품의 표면에 충격 등으로 인한 결함이 발생할 경우 pitting corrosion 등 급격한 부식이 발생하여 이에 대한 근본족인 대책 수립이 절실한 실정이다. 본 연구에서는 근본적으로 금속기 표면과 밀착성이 우수한 화성피막 용액을 이용하여 희생양극에 의한 내식성을 확보하고, 다양한 용도에 적합한 색상 도료를 화성피말 위에 적용하여 화성피막 층의 보호 및 actuator의 목적에 맞는 도장을 하였다. 희생 양극효과를 극대화 할 수 있는 최적 화성피막 층은 $15{\mu}m$이며 이때 1,000시간 이상의 내식성을 확보하였다. 이 경우 이론적인 내식 수명은 2년으로 추정할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.107-107
• /
• 2017

전자제품의 성능이 향상됨에 따라서 전자제품에 사용되는 부품의 고집적화가 필연적으로 요구되고 있으며, 고집적화 된 전자제품의 방열(heat dissipation)에 관한 문제점이 대두되고 있다. 방열은 전자기기의 성능과 수명을 유지하는데 있어서 중요한 문제 중 하나로서 방열 효과를 높이기 위해 다양한 연구 개발이 진행 중이다. 방열에 사용되는 소재로는 Cu가 있으며, 저렴한 가격과 상대적으로 높은 방열 효율을 가지는 장점이 있다. Cu는 전기 도금 증착 방법을 사용하여왔으나, 전기도금 방식으로 증착된 Cu 방열판은 제품에 열이 축적될 경우 Cu와 substrate 사이의 residual stress로 인해 박리나 뒤틀림 현상 등이 발생하여 high power를 사용하는 device의 방열 소재로 사용하기에는 개선해야 할 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 magnetron sputter 증착 방법이 있으며, magnetron sputter은 대면적화가 용이하고, 다양한 물질의 증착이 가능한 장점으로 인해 hard coating 또는 thin film 증착과 같은 공정에 사용되고 있다. 특히 증착된 film의 특성을 조절하기 위해서 magnetron sputter에 pulse 또는 ICP (inductively coupled plasma) assisted 등을 적용하여 plasma 특성을 조절하는 방법 등에 관한 연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 pulsed magnetron sputtering 방식을 이용하여 증착된 Cu film 특성 변화를 확인하였다. 다양한 pulsing frequency와 pulsing duty ratio 조건에서, Si substrate 위에 증착된 Cu film과의 residual stress 변화를 측정하였다. Pulse duty ratio가 90% 에서 60%로 감소함에 따라서 Cu film의 residual stress가 감소하였고, pulsing frequency가 증가함에 따라 Cu film의 residual stress가 감소하는 것을 확인하였다. 증착 조건에 따른 plasma의 특성 분석을 위하여 oscilloscope를 이용하여 voltage와 current를 측정하였고, Plasma Sampling Mass spectrometer 를 이용하여 ion energy의 변화를 측정하였다. 이를 통해 plasma 특성 변화가 증착된 Cu film에 미치는 영향과 residual stress의 변화에 대한 연관성에 대하여 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
• /
• 2008.04a
• /
• pp.1065-1068
• /
• 2008

Marine bridges are readily deteriorated due to the exposure to marine environment. The concrete deterioration occurred by corrosion of steel in concrete is mainly relevant to chloride in seawater. Chloride ions penetrate through porous concrete, and then reach to the reinforcing steel, and finally corroded them. The corrosion by-products(rusts) increase the volume as much as 6 to 10 times of origin steel. this creates expanding pressure and tensile stress, which cause the structures cracking and spalling. Sometimes the rebar corrosion is accelerated, and then collapsed catastrophically. In order to prevent corrosion damage, it is important to understand well regarding the reason of concrete corrosion, the quantification of its damage, and protection method/system to stop or to mitigate the corrosion. In this study, slab specimens were fabricated to evaluate the effect of cathodic protection which was simulated to marine bridges, and/or port structures. Zn-mesh sacrificial anode has been applied as a chathodic protection system and accelerated test conditions, i.e. temperature and salt concentration have been used in this study.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.19 no.1 s.71
• /
• pp.73-83
• /
• 2006

The failure mechanism of a hollow bridge deck which is made of fiber reinforced polymer (FRP) to improve its durability and life time significantly is investigated using both experiments and analyses. While the Load-displacement behavior of the deck in the longitudinal direction is almost linear just before the failure, the behavior in the transverse direction shows a strong nonlinearity even in its initial response with relatively small magnitude of loads. We found that the nonlinearity is due to the imperfection of the connection between the flange and the web; a plastic deformation can t라e place in the connection. The argument is demonstrated using a simple structural model in which a rigid plastic hinge is introduced to the connection. We also checked the contribution of the delamination mechanism to the failure. But the delamination is not the main mechanism which initiates and causes the failure of the bridge deck. In order to improved the structural behavior of the deck in the transverse direction, we suggested that the empty space of the bridge deck is filled with a foam and confirmed the improved behavior by a numerical analysis.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.118-118
• /
• 2010

현재 반도체 제조 공정 중 많은 비중을 차지하는 식각 및 증착 공정에는 대부분 플라즈마를 사용하고 있으며, 이러한 반도체 장비내의 공정 부분품들은 수율과 생산성을 향상시키기 위하여 내플라즈마 특성이 우수한 세라믹 또는 세라믹 코팅막으로 구성되어 있다. 더욱이 최근에는 미세공정을 위해 고밀도 플라즈마 공정이 요구되면서, 노출된 세라믹 층이 침식되어 파티클이 떨어져 나오거나 모재와 세라믹 막 사이의 박리현상과 같은 심각한 문제들이 발생되고 있다. 따라서 보다 우수한 내플라즈마 특성을 갖는 세라믹 코팅 기술 개발이 시급한 실정이다. 현재 내플라즈마성 세라믹 코팅막 제조를 위한 코팅기술로서는 주로 용사법이 이용되고 있으나 기공률이 높고 치밀하지 못한 등의 문제점으로 인하여 사용수명이 짧다는 한계에 봉착하였다. 이에 본 연구에서는 상온에서 치밀하고 고속으로 세라믹 후막 형성이 가능한 Aerosol Deposition (AD)법과 AD법의 단점인 edge, corner, hole에서 코팅이 잘 안 되는 점을 보완할 수 있는 Arc Plasma Anodizing (APA)법을 조합하여, 상용화된 Al 모재위에 APA법을 사용하여 $Al_2O_3$ 후막 중간층을 형성한 뒤 그 위에 AD법으로 치밀한 $Al_2O_3$ 후막 성막함으로써 내 플라즈마 향상을 위한 새로운 개념의 제조기술개발을 시도하였다. 이를 위해 우선 Al 모재 위에 APA를 사용하여 중간층인 $Al_2O_3$막을 제조하였으며, 중간층의 두께에 따른 특성을 확인한 결과, $Al_2O_3$중간층의 두께가 두꺼워질수록 표면조도가 증가함을 확인 할 수 있었다. AD법으로 $Al_2O_3$중간층 위에 치밀한 $Al_2O_3$막을 제조하는데 있어 중요인자를 확인하기 위해, AD법으로 중간층 위에 $Al_2O_3$막을 제조한 후 성막특성을 관찰하였다. 그 결과, 중간층의 표면조도가 $0.8-1\;{\mu}m$인 경우에는 수 ${\mu}m$의 두께로 성막 되었으나, 표면조도가 $1\;{\mu}m$ 이상인 $Al_2O_3$중간층 위에서는 성막 되지 않았다. 이를 통해 AD법으로 치밀하고 두꺼운 $Al_2O_3$ 후막을 $Al_2O_3$중간층 위에 성막하기 위해서는 표면조도가 중요인자임을 확인하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.28 no.6A
• /
• pp.873-880
• /
• 2008

When checking the state of deterioration or damage structures, regular visual inspection has very important role. At this point, a visual inspection is performed mainly by sketch or photography with a camera of inspectors. If that happens, it takes a lot of effort and time to inspect appearance damages. The purpose of this study is to develop the automatic recognition system for a more efficient and effective inspection of appearance damages. In the process, the image processing technology and the data management & analysis system for damage recognition are mainly developed and applied. This automatic recognition system enables inspectors or clients to obtain correct data that can recognize a damage, such as, crack, water leakage, efflorescence, delamination (peeling), spalling, etc. In addition, this study takes aim at the effect of secure safety, functional maintenance and extension of design lifetime according to build up continuous and systematic data management system.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.45 no.4
• /
• pp.300-309
• /
• 2017

A spacecraft obtains a reaction momentum required for an orbit correction and an attitude control by exhausting a combustion gas through a small thruster in space. If the exhaust plume collides with spacecraft surfaces, it is very important to predict the exhaust plume behavior of the thruster when designing a satellite, because a generated disturbance force/torque, a heat load and a surface contamination can yield a life shortening and a reduction of the spacecraft function. The purpose of the present study is to ensure the core technology required for the spacecraft design by analyzing numerically the exhaust gas behavior of the 10 N class bipropellant thruster for an attitude control of the spacecraft. To do this, calculation results of chemical equilibrium reaction between a MMH for fuel and a NTO for oxidizer, and continuum region of the nozzle inside are implemented as inlet conditions of the DSMC method for the exhaust plume analysis. From these results, it is possible to predict a nonequilibrium expansion such as a species separation and a backflow in the vicinity of the bipropellant thruster nozzle.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.42-45
• /
• 2008

It has been reported that FRP (fiber reinforced plastic) can be recycled by separating into layers instead of crushing into powder. F-fiber obtained from roving layer separated from FRP, has bigger tensile strength than the bundle of glass fibers of which FRP was made (more than 90%). SEM image of F-fiber shows the presence of some resin. Under the proposition of usage of F-fiber in the concrete material, tensile strength is examined after soaking in a basic solution (NaOH+KOH). The reaction mechanism of strength loss may be considered as an attack of hydroxide ion ($OH^-$) on a chemical bond of Si-O-Si of glass fiber. The simulation graph of the strength loss data implies certain reaction mechanism. While in the early stage kinetically controlled reaction results in a fast drop of tensile strength, after 30 days dispersion rate of hydroxide ion plays a major role in strength loss. This result is similar to the one for the AR glass. An extrapolation of the graph would make an assumption about the lift time of F-fiber possible.

• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.234-245
• /
• 2003

Most of the concrete bridge structures are exposed to damage due to the excessive traffic loading and the aging of the structure. The damage of concrete causes the further deterioration of the function in the concrete structure due to corrosion of the reinforced bars and decohesion between the concrete and the reinforced bar. The quick rehabilitation of the damaged concrete structures has become of great importance in the concrete structural system in order to avoid the further deterioration of the structures. Recently fiber sheets are used for strengthening the damaged concrete structures due to its many advantages such as its durability, non-corrosive nature, low weight, ease of application, cost saving, control of crack propagation, strength to thickness ratio, high tensile strength, serviceability and aesthetic. However, the lack of analytical procedures for assessing the nominal moment capacity by the fiber sheet reinforcement leads to difficulties in the effective process of decisions of the factors in the strengthening procedure. In this work, flexural strengthening effects by fiber sheets bonded on bottom face of the member are studied for the reinforced concrete T beam. In addition, auxiliary flexural strengthening effects by U-type fiber sheets bonded on bottom and side faces of the member to prevent delamination of the bottom fiber sheet are theoretically investigated. The analytical solutions are compared with experimental results of several references to verify the proposed approach. It is shown that the good agreements between the predicted results and experimental data are obtained.