• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1990.04a
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• pp.28-35
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• 1990

용접은 금속을 접합시키는 공정으로서 용접 결과 원하는 용융부 크기(용융 깊이, 용융 폭)를 달성하여야 하고, 이와 같은 목적으로 준 정상 상태에서 얻고자 하는 용융부 크기를 얻을 수 있는 용접 조건을 찾아 이 조건으로 일정하게 유지하면서 용접을 시행하는 것이 보통이다. 그러나, 이 경우에도 용접 초기와 말기 부분과 같은 과도 상태에서는 얻고자 하는 용융부 크기를 얻을 수 없으므로 용접 중 용융부 크기를 일정한 상태로 유지하기 위해서는 이러한 과도 상태에서는 준 정상상태에서의 용접 조건과 다르게 해 줄 필요성이 있다. 따라서, 본 연구에서는 용융부의 크기를 나타내 주는 온도 분포, 모델을 이용하여 과도 상태에서도 원하는 용융부의 크기를 얻을 수 있도록 하는 최소에너지의 열 입력을 구하는 방법을 제시하고 이로 인한 효과를 알아 보았다.

• Journal of the KSME
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• v.19 no.4
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• pp.279-290
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• 1979

Arc Welding의 경우 arc열에 의하여 생성된 용융지(Molten Pool)가 응고하는 과정은 금형주물의 응고과정과 비슷하게 생각되나 실은 응고의 제1단계에서 양자간에 큰 차이가 있다. 즉, 금형에 주입된 용융금속이 응고하는 경우는 금형과 이에 접한 주조금속과는 응고후 별도로 분리할 수 있으며, 양자가 서로 융합해서는 안될 것이다. 이에 반하여 융접의 경우에는 금형속에 있는 용 융금속과 금형이라고 볼 수 있는 모재용융부단면과는 완전히 융합되어야 할 것이다. 금형주조 부분의 응고에서는 금형에 접한 주조금속이 열적과냉각(Thermal Supercooling)을 받아 그 내부에 결정핵이 생성되어 이것이 성장하는 과정을 거칠 것이다. 그러나 융접의 경우에는 일반적으로 용융금속과 모재와는 통일계통의 재료이므로 용융금속에 접한 모재부분 자신이 종자결정(Seed Crystal)와 같은 역할을 하여 용융금속내에 새로히 결정핵을 생성함이 없이 이 위에서 직접 결 정성장이 연행되는 것이다. 이것을 Epitaxial Growth라는 하나 이것이 용접부의 응고에서의 큰 특정인 것이다. 주조, 용접 공히 열절과냉각에 의한 응고의 초기단계를 거치면 합금인 경우 그 후의 응고과정은 주로 조성적 과냉각(Constitutional Supercooling)에 따르게 될 것이다. 이 기 회에 Epitaxy에 관해서 간단히 설명하고저 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.4
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• pp.103-109
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• 2016

Polyethylene pipes has useful benefits which are anti-corrosive and flexible material, so it is used to gas pipes but also class 3 water pipes of nuclear power plant, process pipes of petrochemical plant and chemical plant. So the usage of polyethylene pipes is widely increased. But it has been limited for the usage of polyethylene, because it can not be directly detected to fusion joints by using non destructive evaluation. Polyethylene pipes are connected by two methods, one is butt fusion and the other is electrofusion. Butt fusion is widely used to connecting the pipes. It is proposed to method for determining the reliability of joints in this study that is detection of the melt flow zone at fusion joints. In this study, middle density polyethylene is used, outside diameter of the test specimen is 225mm and thickness is 20.5mm. Speed of ultrasonic of this test specimen is 2,200m/s. Test specimens were fabricated by varying the heating time which means from 0% to 130% applying time through heating plate to polyethylene for detecting melt flow zone. Also 4 additional test specimens were made, one was made that not scrapping attached surface of pipes but applying 100% of the proper heating time and the others were made to include of soil, gravel and vinly tape paper at fusion joints, that were also applied 100% of proper heating time. Ultrasonic testing to measure the melt flow zone of 20 test specimens was conducted by using 3.5MHz and 5.0MHz ultrasonic probes and melt flow zone measuring was conducted to three times at different point to one specimen. To differentiate the melt flow zone signal, post image processing was equally conducted to all test results and image levels, contrast, sharpen, threshold were adopted to all teat results and the test results were displayed gray scale. From the results, for the shorter heating times the reflection area of multiple echo have been increased, so the data was obtained from the position where it can be eliminated as much as possible. At 80% of proper heating time(168 sec.), the signal of melt flow zone was obtained clearly, so measuring could be conducted. From 7% of proper heating time(15 sec.) to shorter heating times. we could not obtain the signal because test specimen was not fused. From the result, we can verify that measuring of melt flow zone by using phased array ultrasonic imaging method is possible. And we can verify to complete and incomplete butt fusion by measuring the melt flow zone.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.35 no.3
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• pp.199-214
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• 2022

The Yeongnam Massif is one of representative basement provinces in the Korean Peninsula, which has experienced high-temperature, low-pressure (HTLP) regional metamorphism and partial melting. Here we reviewed recent developments in Paleoproterozoic (1.87-1.84 Ga) hot orogenesis of the Yeongnam Massif, typified by the granulite-facies metamorphism and partial melting recorded in the HTLP rocks. In particular, spatiotemporal linkage between the metamorphic and magmatic activities, including the Sancheong-Hadong anorthositic magma as a heat source, provides a key to understand the widespread HTLP metamorphism and partial melting in the Yeongnam Massif. Crustal anatexis, resulting from the fluid-present melting and muscovite/biotite dehydration melting, has yielded various types of leucosomes and leucogranites. Zircon and monazite petrochronology, using in-situ U(-Th)-Pb data from the secondary ion mass spectrometry, indicates that the HTLP metamorphism and anatexis lasted over a period of ~15 Ma at ca. 1870-1854 Ma. In addition, a fluid influx event at ca. 1840 Ma was locally recognized by the occurrence of incipient charnockite. Taken together, the Yeongnam Massif preserves a prolonged evolutionary record of the HTLP metamorphism, partial melting, and fluid influx diagnostic for a hot orogen. Such an orogen is linked to the Paleoproterozoic orogeny widespread in the North China Craton, and most likely represents the final phase of crustal evolution in the Columbia/Nuna supercontinent.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.06a
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• pp.63-64
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• 2009

변환시설의 해체 시 발생한 해체폐기물은 2009년 현재까지 약 354톤이며, 이들 중 탱크, 배관, 반응기, 펌프류 동의 해체금속폐기물이 약 191톤으로 54% 를 차지하고 있다. 이들 해체금속폐기물은 제염 처리공정을 통하여 전량 자체처분폐기물로 전환시키는 것을 목표로 두고 있다. 이는 오염된 금속류를 효과적으로 제염한 다음 자체처분시킴으로서 방사성폐기물에 대한 처분비용을 저감할 수 있기 때문이다. 해체금속폐기물 중 스테인레스강 해체폐기물은 질산 용액을 사용한 초음파화학제염공정으로 제염한 후 자체처분폐기물로 53톤을 전환하였다. 탄소강 해체물의 경우 스팀제염공정으로 제염한 결과 제영 효율은 좋았으나 변환시설 가동 중 유지 보수를 위하여 페인팅을 하였던 해체물의 경우 페인트를 제거하지 않을 경우 스팀제염장치로는 제염이 안 되었다. 탄소강 해체금속폐기물은 약 117톤 발생하였으며, 이들 중 모터, 펌프 등을 제외한 제염 대상 폐기물은 약 80톤이며, 이들을 용융 제염 및 감용을 위하여 기초 연구를 수행한 결과를 바탕으로 약 180kg/batch 용량의 금속용융제염 설비를 제작 설치하여 탄소강 해체금속폐기물 용융제염 처리를 수행 중에 있다. 금속용융은 장치가 간단하고 폐기물 처리량이 비교적 적고 단속적인 운전에 매우 효과적인 고주파 유도로를 사용하였다. 용융장치는 고주파 발진장지와 용해로체로 구성된 고주파 유도설비와 냉각계통으로 구성된다. 고주파발진장치는 철제 200kg을 용해할 수 있는 용량을 갖추었으며, 실험 및 실제 처리 등 용해로체의 크기 변경이 필요할 경우에는 고주파발진기의 출력 주파수를 변경할 수 있게 하였다. 용융 장치의 발진기 부분의 입력전원은 3상, 440V, 60Hz 이며, 출력전원은 200kW, 출력주파수는 lkHz, 3kHz, 5kHz로 구성되어 있으며, 회당 180kg 의 폐기물을 용융할 시에는 3kHz로 고정하여 사용하였다. 용해로체 부분 중 고주파유도가열부는 heating coil 및 절연부로 구성되어 있고, 그 외 support frame과 lever로 구성되어 있다. 용해로체와 고주파 발진장치의 냉각을 위한 냉각설비는 냉각기와 냉매의 저장을 위한 저장조로 구성되어 있으며, 냉각기의 용량은 20RT 이다. 용융로체의 직경은 약 28cm로 크기가 큰 해체물의 장입이 어려워 작은 크기로 세절을 해야만 하며，용융로의 용량을 증가시킬 경우 해체물을 작은 크기로 세절하는 비용을 절감할 수 있을 것이다. 용융 중 시료 채취는 매 배치마다 수행하였으며, 그림3과 같은 시료 채취용 주형 틀에 국자모양의 채취기로 채취하였다. 해체물의 용융시 ingot를 생성하기 위해서 주형틀에 용융물을 장입하기 전 시료를 채취하였다 그림4는 생성된 ingot이며, 이들의 방사능 농도는 배치마다 차이는 있지만 최대 0.05 Bq/g 이하로 나타나 자체처분 폐기물로 전량 전환 가능하였다 그림5 는 해체물에 함유된 우라늄과 불순물을 제거한 슬래그로 방사능농도는 약 12Bq/g 으로 나타났으며, 이들의 발생량은 약 3wt% 정도로 폐기물 발생량이 작았다. 따라서 금속폐기물의 경우 용융제염으로 처리할 경우 폐기물 발생량을 최대로 줄일 수 있어 처리 효율이 기타 처리 공정보다 효율적인 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.10
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• pp.1195-1203
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• 2012

Welding is a well-developed, widely used process for permanently joining metal components. However, the mechanical reliability of welded parts still offers room for improvement. A weld region consists of a fusion zone, a partially melted zone, and a heat-affected zone, and each zone has different material properties. In addition, the geometrical shape of a weld bead or fillet influences the mechanical reliability. A precise structural analysis must consider how a local welded region influences the mechanical behavior of the entire structure. This study focuses on an effective modeling scheme for the weld region. It relies on experimental and numerical methods to determine the proper correlation based on experimental results and to propose a modeling scheme for welded parts.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.69-69
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• 2011

태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.18 no.2
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• pp.153-169
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• 2009

Hornblende gabbro-lamprophyre-diorite Complex in Guwoonri, Hwacheon distributes in a zonal pattern, where the diorite distributed along the margin of the Complex encompasses the hornblende gabbro body in the central part of the Complex, and lamprophyre intruded in vein along the boundary between diorite and hornblende gabbro. The hornblende gabbro in the central part of the Complex also shows a zonal distribution pattern, where hornblende gabbro containing subspherical amphibole phenocrysts as a major mafic mineral(Sag) surrounds hornblende gabbro with prismatic amphiboles as a principal mafic mineral(Pag). The zonal distributions observed in hornblende gabbro-lamprophyre-diorite Complex in Guwoonri resulted from two different geological processes. The zonal distribution among diorite, lamprophyre, and hornblende gabbro was due to intrusions of three distinct magmas derived from different degree of partial melting of a common source rock, whereas the zonal distribution shown within the hornblende gabbro body occupying the central part of the Complex resulted from an inward fractional crystallization of a single magma. Geochemical characteristics and mineral mode of hornblende gabbro, lamprophyre, and diorite indicate that these rocks formed from hydrous mafic to intermediate magma derived from partial melting of enriched mantle, which has been caused by infiltration of volatiles including water into mantle in plate margin.

• Economic and Environmental Geology
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• v.49 no.4
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• pp.315-323
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• 2016

This study reports a gneiss dome in the Hongseong area, southwestern margin of the Gyeonggi massif. This gneiss dome, named here as 'Oseosan dome' because it is located around the Oseosan, the highest peak along the western coastal area, is composed mainly of the Neoproterozoic to Paleozoic ortho- and paragneiss, mafic metavolcanic rock, and metadolerite. Migmatization affected these rock units, in which leucocratic(granitic) materials derived from anatexis frequently occur as patch and vein parallel to or cutting through internal foliation. The Oseosan dome shows overall concentric geometry and outward-dipping internal foliation, but also partly complicatedly changeable or inward-dipping foliation. Taking available petrological and geochronological data into account, the Oseosan dome is interpreted to be exhumed quickly into the upper crustal level during the Late Triassic, accompanied in part with anatexis and granite intrusion. In addition, extensional shear zone intruded by the Late Triassic synkinematic granite and sedimentary basin have been reported around the Oseosan dome. These evidences possibly suggest that the Oseosan dome formed in closely associated with the Late Triassic extensional movement and diapiric flow. Alternatively, 1) thrust- or reverse fault-related doming or 2) interference between independent folds during structural inversion of the Late Traissic to Middle Jurassic sedimentary basin can be also considered as dome-forming process. However, considering the northern limb of the Oseosan dome, cutting by the Late Traissic granite, and the southern limb, cutting by contractional fault reactivated after the Middle Jurassic, it is likely that the domal structure formed during or prior to the Late Triassic.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06a
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• pp.256-261
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• 2001

Corrosion and tensile properties of zircaloy-4 cladding tube having a laser welding part in elevated temperature are studied to present the criterion of quality evaluation in nuclear reactor and to found the scientific basis of SCC, with laser welding method using by coupling up cladding tube to end cap. In the result of tensile test($400^{\circ}C$), the fracture is not happened in the welding part but base metal and the result of corrosion test($400^{\circ}C$ 1500psi steam), corrosion rate of the molten zone and PMZ is a little higher than the other zone.