• 제목/요약/키워드: 부식거동

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FRP로 휨보강된 FRP-콘크리트 합성압축재의 구조적 거동 (Structural Behavior of Flexurally Reinforced FRP-Concrete Composite Compression Member with FRP)

  • 박준석;주형중;남정훈;윤순종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.10-16
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    • 2010
  • 건설분야에서 환경적, 사회적 요구의 변화로 인해 기존의 건설재료와 괸련된 다양한 문제점들을 극복하기 위해 새로운 건설재료가 필요하게 되었다. 따라서, 토목분야에서 토목구조물을 설계할 때 만족시켜야 할 요구조건 또한 다양화 되고 있다. 토목분야의 새로운 건설재료로서 섬유보강플라스틱은 탁월한 부식저항성, 높은 비강도/비강성 등을 갖고 있다. 그러므로 그러한 성질은 기존 건설재료의 사용에 따른 문제점을 완화시키는데 사용할 수 있다. 최근 신규 건설현장에 적용하기 위해 신형식 교각이나 해상파일 등이 연구되고 있으며, 그것들은 보통 섬유보강플라스틱 튜브에 콘크리트를 채우는 형식이다. 이 연구에서 압축 및 휨 강도를 향상시키기 위해 섬유보강플라스틱 튜브에 철근콘크리트를 채운 합성파일을 제안하고 실험과 해석을 바탕으로 하중재하성능에 대하여 검토하였다.

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해수흡수된 두께가 두꺼운 카본/에폭시 복합재의 정수압 증가에 따른 파괴인성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Fracture Toughness of Seawater-absorbed Thick Carbon/epoxy Composite in the Hydrostatic Pressure Environment)

  • 하성록;이경엽
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.15-20
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    • 2006
  • 해저환경에서 PMC(고분자기지 복합재)는 금속재 구조물에 비해 부식성이 우수한 것으로 알려져 있다. 해저환경에서 고분자기지 복합재의 파괴특성에 대한 이해는 증가하는 해저구조물 제조에 반드시 필요하다. 본 연구에서, 파괴시험은 해수흡수 된 카본/에폭시 복합재에 대해 정수압을 네단계(0.1 MPa, 100 MPa, 200 MPa and 270 MPa)로 증가시켜 수행하였다. 파괴인성은 정수압에서의 일인자방법을 적용하였다. 파괴거동은 모든 정수압에서 선형적이었고 파괴인성은 정수압이 증가할수록 증가하였다.

CFRP Rebar로 보강한 콘크리트 보의 휨 거동 (Flexural Behavior of Concrete Beams Reinforced with CFRP rebars)

  • 이영학;원동민;김민숙;김희철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.43-50
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    • 2010
  • 철근의 부식을 해결하기 위해 철근의 대체 재료로 적용 가능한 FRP에 대한 연구의 적용성이 대두되었다. 그러나 취성적인 성질과 탄성계수가 낮은 단점을 가지고 있어, FRP rebar로 보강된 휨 부재의 사용성 평가 즉 처짐에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 보강비를 변수로 한, CFRP rebar로 보강된 콘크리트 보의 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과, CFRP rebar로 보강된 실험체는 보강비가 증가함에 따라 내력 및 강성이 증가하는 양상을 보였으며, 철근 실험체와 동일한 단면성능을 발휘하기 위해서는 약 1.3배의 보강비가 요구되는 것으로 나타났다. 또한 유효단면2차모멘트에 대한 기존 제안식의 비교 결과, Bischoff & Scanlon이 제안한 식이 가장 정밀해에 가까운 처짐을 예측하였다.

해양환경 중에서 가스저장탱크용 SPV 50강재의 부식피로균열(腐蝕疲勞龜裂) 거동(擧動)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Corrosion Fatigue Crack Behavior of SPV 50 for Gas Storage Tanks in Marine Environment)

  • 임우조;신종대
    • 수산해양교육연구
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    • 제9권2호
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    • pp.198-208
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    • 1997
  • Recently, with rapid increase of gas demand, there occurs much interest their security of safety in the gas storage tanks and pressure vessels etc. In order to solve the problems, the occurrence of corrosion fatigue crack and the propagation behavior must be investigated. Especially the occurrence of corrosion fatigue crack and the propagation behavior in the part which has concentrated stress or defects, must be studied more carefully. In this paper, the high-tensile steel of SPV 50 which is much used for building the LPG storage tanks was tested by the use of a plane bending corrosion fatigue tester under the various marine environment and in the air. These experiments were carried out to investigate the surface crack propagation behavior, the value of experimental constant for Paris' rule(da/dN=$C(K)^m$), the crack depth propagation rate and the accelerative factor of the surface crack propagation rate. The main results obtained are as follows ; 1) As the specific resistances of marine environment decreases, the exponential value of slope m of Paris' rule(da/dN=$C(K)^m$) decreases and the value of intercept C increases. 2) The surface crack propagation rate and the crack depth propagation rate are delayed, as the specific resistances of marine environment is increased. 3) The accelerative factor of the surface crack propagation rate by corrosion fatigue is higher, according as the stress intensity factor range ${\Delta}K_A$ is small.

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인공해수중 GFRP의 피로특성에 관한 연구 (A study on fatigue properties of GFRP in synthetic sea water)

  • 김연직;임재규
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1351-1360
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    • 1993
  • 본 연구에서는 수적법(hand lay up : HLU)을 이용하여 단 섬유포(chopped strand mat : CSM)형태의 유리섬유를 불포화 폴리에스테르 수지에 강화시킨 복합 적층 판을 대상으로 해수중에서 굽힘·피로시험을 실시하여 피로균열 성장거동을 관찰하고 파면관찰을 통하여 GERP의 피로특성을 검토하였다.

MgO/Al2O3가 소결조제로 첨가된 Si3N4 세라믹스의 수열 조건에서의 부식열화 거동 (Corrosive Degradation of MgO/Al2O3-Added Si3N4 Ceramics under a Hydrothermal Condition)

  • 김원주;강석민;박지연
    • 한국재료학회지
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    • 제17권7호
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    • pp.366-370
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    • 2007
  • Silicon nitride ($Si_3N_4$) ceramics have been considered for various components of nuclear power plants such as the mechanical seal of a reactor coolant pump (RCP), the guide roller for a control rod drive mechanism (CRDM), and a seal support, etc. Corrosion behavior of $Si_3N_4$ ceramics in a high-temperature and high-pressure water must be elucidated before they can be considered as components for nuclear power plants. In this study, the corrosion behaviors of $Si_3N_4$ ceramics containing MgO and $Al_2O_3$ as sintering aids were investigated at a hydrothermal condition ($300^{\circ}C$, 9.0 MPa) in pure water and 35 ppm LiOH solution. The corrosion reactions were controlled by a diffusion of the reactive species and/or products through the corroded layer. The grain-boundary phase was preferentially corroded in pure water whereas the $Si_3N_4$ grain seemed to be corroded at a similar rate to the grain-boundary phase in LiOH solution. Flexural strengths of the $Si_3N_4$ ceramics were significantly degraded due to the corrosion reaction. Results of this study imply that a variation of the sintering aids and/or a control (e.g., crystallization) of the grain-boundary phase are necessary to increase the corrosion resistance of $Si_3N_4$ ceramics in a high-temperature water.

부재의 강성변화에 따른 강철도 트러스 교량의 발생응력 예측에 관한 연구 (A Study on the Expection of the Stress to the Stiffness Variation of Members on Truss Railway Bridge)

  • 조선규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.535-541
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    • 1997
  • 공용중에 있는 철도 교량의 거동 상태를 평가하는 데 있어서는 각 부재에 대한 현장 실측을 통하여 하중의 분배와 발생응력 등을 파악하는 것이 가장 정확하나 이는 매우 어렵다. 그래서. 현장 실측을 거치지 않고 자료조사 및 현지 외관조사 등으로 획득이 가능한 교량의 형식, 각 부재의 손상 정도 및 위치, 열차 교통 특성 등의 간접자료를 사용하여 대상교량의 발생응력을 추정하는 것에 대한 연구가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 교량에서 발생하는 부재의 응력변화 특성을 정량적으로 평가하기 위하여 여러 가지 손상중에서도 부식에 의한 단면의 감소와 강성의 변화를 고려하여 시물레이션에 의한 부재의 발생응력을 구하였다. 이로부터 각 부재의 발생응력의 정도와 면화를 조사하였으며 각 부재간의 상호관계를 고찰하였다. 그 결과 단면의 감소에 따라 트러스 주부재에 발생하는 응력은 대체적으로 선형적으로 증가하고 하현재가 가장 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 부재에 발생하는 응력의 증가량은 각각의 부재에 발생하는 응력의 증가량을 더하므로서 큰 오차없이 계산될 수 있음을 알 수 있었다.

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페놀계 활성탄소섬유 전극과 수용성 전해질을 사용하는 전기이중층 캐패시터의 비축전용량 특성 (Specific Capacitance Characteristics of Electric Double Layer Capacitors with Phenol Based Activated Carbon Fiber Electrodes and Aqueous Electrolytes)

  • 김종휘;안계혁;신경희;류민웅;김동국
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.814-821
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    • 1999
  • 고비표면적의 활성탄소섬유(ACF: activated carbon fiber)를 분극성 전극으로 이용한 전기이중층 캐패시터(electric double layer capacitor)의 단위 cell test를 통하여, ACF의 비표면적, 세공의 크기 및 전기전도도가 캐패시터의 비축전용량에 커다란 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었고, 전해질은 $H^+$ 이온을 함유한 $H_2SO_4$이 가장 좋은 축전용량을 나타내었으나, 집전체 부식 등의 문제로 인하여, 실용화에 있어서는 우수한 충방전 거동을 나타낸 KOH계 전해질이 적당한 것으로 확인되었다. 분극성 전극으로 사용되는 ACF를 탄화 또는 후활성화 등이 후처리를 통하여 비축전용량을 급격히 증가시킬수 있었고, 3만회까지의 연속 충방전 실험에서 전기이중층 캐패시터는 2차전지에서는 찾아 볼 수 없는 매우 높은 충방전 효율과 긴 사용수명을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

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하수슬러지-(SO2-O2-H2O-bal. CO2) 혼합 가스 분위기에서 Fe-Cr 강의 고온부식거동 연구 (Study of High Temperature Corrosion Behavior of Fe-Cr Steel in Sewage Sludge-(SO2-O2-H2O-bal. CO2) mixed Gas Environment)

  • 김민정;박주창;유인선
    • 한국표면공학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.72-79
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    • 2020
  • Two Fe-Cr steels of T22 steel and STS430 steel were corroded at 650 and 750℃ for 100hr in sewage sludge-(0.3% SO2-6% O2-10% H2O-balance CO2) mixed gas environment. T22 steel corroded faster than STS430, indicating that the Cr content significantly influence the corrosion rates. T22 formed thick and non-protective Fe2O3 as the major oxide and Fe3O4 as the minor one. With an increase in corrosion temperature, their corrosion rates increased, being accompanied with formation of pores and cracks in the thickened oxide scales that were non-adherent. STS430 steel formed Fe2O3, Fe3O4 as the outer scale and (Fe, Cr)-O as the inner layer by which its corrosion rate is greatly reduced. Both the T22 and STS430 steel samples formed multi-layered scales by outward diffusion of Fe ions and inward diffusion of oxygen and sulfur ions at high-temperature more than 650℃.

Steel Strap으로 횡보강된 콘크리트 바닥판의 매개변수해석을 통한 설계식 제안 (Design Equation Suggestion through Parametric Study of Laterally Restrained Concrete Decks with Steel Strap)

  • 김철환;이성태;조병완
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.49-57
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    • 2014
  • 일반적으로 사용되는 철근콘크리트 교량의 바닥판에는 겨울철 과다한 염화칼슘의 사용과 그로인해 유발되는 성능저하로 인해 균열이 발생하고 수분이 침투하여 바닥판 내부의 철근이 부식됨으로써 균열이 생성 및 진전된다. 이러한 철근콘크리트 바닥판의 단점을 원천적으로 차단하기 위하여 바닥판 내부의 철근을 제거한 후 바닥판 외부에서 Steel strap을 이용하여 거더의 횡방향 거동을 구속시킴으로써 아칭효과를 극대화하고 내하력을 향상시킨 무철근 교량 바닥판이 최근에 개발 및 실용화되고 있다. 본 연구에서는 횡구속된 무철근 바닥판의 영향인자를 파악하기 위하여 콘크리트의 비선형성을 고려하였고 바닥판의 두께, 지간장 및 횡방향 구속강성도 등에 대하여 유한요소법을 이용한 매개변수해석을 수행했다. 또한, 이러한 해석결과를 활용하여 우리나라의 실정에 적합한 설계식을 제안하였다.