• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.67-74
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• 2015

콘크리트 구조물은 경제적이고 내구적인 구조물이지만 철근부식에 따라 성능이 내구적, 구조적 저하하게 된다. 최근들어 내구성설계가 도입되고 있는데, 콘크리트 구조물의 내구수명은 해수에 같이 노출되더라도, 국부적인 노출환경과 설계방법에 따라 다르게 평가된다. 본 연구는 3.5년~4.5년 해수에 노출된 4개의 RC 교각을 대상으로 실태조사를 수행하여 25개의 콘크리트 코어를 채취하였으며, 전염화물을 평가하여 표면염화물량 및 겉보기 확산계수를 도출하였다. Fick's $2^{nd}$ Law를 기본으로 한 결정론적 방법과 임계확률을 고려한 확률론적인 방법을 수행하여 내구수명을 각각 평가하고 분석하였다. 확률론적인 방법은 보수적으로 평가되었으며, 같은 구조물이라 하더라도 간만대 및 40.0 m 이상의 비말대에서는 비교적 낮은 내구수명이 평가되었다. 본 연구에서는 코어채취높이에 따른 염화물 거동 분석과 내구성 설계방법의 현시점에서의 한계성이 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.247-247
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• 2012

기후변화로 나타나게 될 댐 저수지의 수질 및 생태환경 변화에 대한 분석은 국가 수자원관리 측면에서 우선적으로 대비해야할 중요한 문제로써, 수자원을 안정적이고 효과적으로 관리 및 활용하기 위해서 기후변화로 인한 댐 저수지의 수환경 변화의 정확한 분석과 취약성 평가가 필수적이다. 이러한 기후변화로 인한 신뢰성 있는 영향평가를 위해서는 기후변화시나리오 분석, 댐 유역의 오염물질 유출을 시 공간적으로 해석할 수 있는 유역 모델과 댐저수지로 유입된 이후 오염물질 거동 분석을 위한 저수지 모델이 필요하며, 특히 다양한 기후변화 시나리오하에서의 미래 전망과 발생가능한 취약성을 예측 및 평가하는 기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 총 7개의 다목적댐 유역과 저수지에 대하여 기후변화로 인한 신뢰성이 있는 영향평가를 위해서 기후변화 시나리오의 상세화를 통한 상세지역의 기후예측, 댐 유역 모형에서의 유출, 토사 및 오염물질예측과 저수지모형을 통한 미래의 저수지내 오염/영양물질순환 및 분포예측을 통해 기후변화에 의한 다목적댐 취약성을 평가하고자 한다. 총 7개의 다목적댐 유역의 기후변화 시나리오 적용에 따른 유출변화 및 하천수질 전망을 위해 인공신경망 방법에 의해 상세화된 기후자료를 검보정된 SWAT 모형에 적용하였다. 이때, 기준년에 해당하는 Baseline 기간은 인공신경망 학습기간(1990-2010)과 동일하게 모의하였으며, 미래 분석기간 역시 마찬가지로 2011-2040, 2041-2070, 2071-2100의 3개 기간으로 구분하였다. 또한, 미래 전망결과에 대한 분석은 각 30년 일별 모의결과에 대한 월 평균, 계절 평균으로 분석하였다. 유출변화 전망은 댐유역별 월별 총유입량 변화와 함께 유황분석을 통해 미래 댐유입량에 대한 규모 및 변동성 분석을 실시하였으며, 하천수질 변화 전망을 위해 호소유입 하천의 Sediment, TN, TP 월별 오염부하량 변화 분석을 실시하였다. 또한 댐유입 총량에 대한 변동성을 분석한 후, 저수지수질모델의 입력경계조건에 해당하는 각 댐저수지 유입 하천의 미래 유출량 및 수질농도 변화를 분석하였다.

• 열처리공학회지
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• 제31권5호
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• pp.220-230
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• 2018

The objective of this study is to investigate the effect of solution treatment on the microstructure and corrosion behavior of cast AZ91-4%RE magnesium alloy. In the as-cast state, microstructure of the AZ91-4%RE alloy was characterized by intermetallic ${\beta}(Mg_{17}Al_{12})$, $Al_{11}RE_3$ and $Al_2RE$ phase particles distributed in ${\alpha}-(Mg)$ matrix. After solution treatment, the ${\beta}$ particles with low melting point dissolved into the matrix, but Al-RE phases still remained due to their high thermal stabilities. It was found from the immersion and potentiodynamic polarization tests that corrosion rate of the AZ91-4%RE alloy increased after the solution treatment. On the contrary, EIS tests and EDS compositional analyses on the surface corrosion products indicated that the stability of the corrosion product was improved after the solution treatment. Examinations on the corroded microstructures for the ascast and solution-treated samples revealed that dissolution of the ${\beta}$ particles which play a beneficial role in suppressing corrosion propagation, would be responsible for the deterioration of corrosion resistance after the solution treatment. This result implies that the microstructural features such as amount, size and distribution of secondary phases that determine corrosion mechanism, are more influential on the corrosion rate in comparison with the stability of surface corrosion product.

• 한국표면공학회지
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• 제39권1호
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• pp.25-34
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• 2006

Al-Mg alloy, an open rack vaporizer(ORV) material was reported to be corroded in seawater environments though the ORV material was coupled to thermally sprayed Al-Zn alloy functioning a sacrificial anode. In addition, the corrosion behavior based on the calculated corrosion potential did not match the observed corrosion behavior. Hence, the goal of this study is to get better understanding on Al or Al-Mg alloy coupled to Al-Zn alloy and to provide the calculated corrosion potential representing the corrosion behavior of the ORV material by immersion test, electrochemical tests, and calculation of corrosion and galvanic potential. The corrosion potentials of Al and Al alloys also depended on alloying element as well as surface defects. The corrosion potentials of Al and Al-Mg alloy were changed with time. In the meantime, the corrosion potentials of Al-Zn alloys were not. The corrosion rates of Al-Zn alloys were exponentially increased with zinc contents. The phenomena were explained with the stability of passive film proved by passive current density depending on pH and confirmed by the model proposed by McCafferty. Dissimilar material crevice corrosion (DMCC) test shows that higher content of zinc caused Al-Mg alloy corroded more rapidly, which was due to the fact that higher corrosion rate of Al-Zn makes [$H^+$] and [$Cl^-$] more concentrated within pit solution to corrode Al-Mg alloy. Considering electrochemical reactions within pit as well as bulk in the calculation gives better prediction on the corrosion behavior of Al and Al-Mg alloy as well as the capability of Al-Zn alloy for corrosion protection.

• 한국해양공학회지
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• 제27권5호
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• pp.10-15
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• 2013

The crack-healing behavior and corrosion resistance of SiC ceramics were investigated. Heat treatments were carried out from $900^{\circ}C$ to $1300^{\circ}C$. A corrosion test of SiC was carried out in acid and alkaline solutions under KSL1607. The results showed that heat treatment in air could significantly increase the strength. The heat-treatment temperature has a profound influence on the extent of crack healing and the degree of strength recovery. The optimum heat-treatment temperature was $1100^{\circ}C$ for one hour at an atmospheric level. In the two kinds of solutions, the cracks in a specimen were reduced with increasing time, and the surface of the crack healed specimen had a greater number of black and white spots. The strength of the corroded cracked specimen was similar to that of the cracked specimen. The strength of the corroded crack healed specimen decreased 47% and 75% compared to that of the crack healed specimen in the acid and alkaline solutions, respectively. Therefore, the corrosion of SiC ceramics is faster in an alkaline solution than in an acid solution.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.225-225
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• 2011

국내 기후 특성상 하절기에 집중되는 강우로 인해 댐의 건설이 홍수조절, 용수확보 및 전력생산 등의 목적에 있어서 불가피하다. 이와 같은 저수지와 하류하천은 댐 수문 개폐에 따른 흐름변화로 인하여 수체의 거동 및 수질 변화가 발생하며, 일반적인 하천과는 다른 특성을 지니게 된다. 또한 수심이 깊은 저수지의 경우에는 흐름 방향과 더불어 수심 방향의 특성도 중요하며, 수리 및 수질 모형의 연계를 통한 3차원적인 해석을 필요로 한다. 본 연구 대상인 도암댐은 송천유역에 위치하며, 1989년에 유역변경을 통한 발전용 댐으로 건설되었으나 방류수에 영향을 받는 남대천의 수질이 악화되면서 운영이 중단되었고, 이후 댐 방류수는 그대로 송천으로 흘러 보냄으로써 송천 하류부의 수질에 악영향을 미치고 있는 실정이다. 따라서 하천과 하천 사이 호소가 포함된 유역 단위를 통합적으로 관리할 수 있는 시스템 구축이 필요하다. 본 연구에서는 도암댐 유역의 통합탁수관리시스템을 구축하기 위하여 유역모형과 호소모형을 연계하였으며, 호소내 흐름은 수평방향 뿐만 아니라 수심방향을 통합적으로 해석하기 위해 수리모형과 수질모형을 연계하였다. 또한 호소에 적합한 모형을 선정하고, 호소를 포함한 유역의 영향을 파악해보기 위해 소유역 단위의 모의를 하고자 하였다. 크게 상류유역과 호소 구간으로 나누어 상류유역은 유역모형인 SWAT을 이용하고, 이 결과를 호소 부분의 유입 경계조건으로 적용하여 호소의 수리 및 수질모형인 EFDC-WASP의 연계를 통해 통합수질관리시스템을 구축하였고, 현장 조사결과를 이용하여 시스템의 적합성에 대해 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.91-91
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• 2015

최근 강우패턴의 변화에 따라 동일한 강우에 대하여 도시지역에서 증가된 첨두유량을 보이며 도달시간이 단축되어 홍수의 위험성이 매우 높다. 도시화에 따라 하천변의 개발과, 불투수 지역의 증가로 배수관망의 분포에 따라 통수능을 초과하지 않는 소규모의 강우에도 내수배제불량에 의한 침수가 발생할 가능성을 지니고 있다. 이러한 도시유역의 침수방지를 위한 내수배제시설에는 배수문, 배수펌프, 저류지, 침투시설 등 다양한 홍수분담시설이 있지만, 기존 도시유역에서의 내수배제는 빗물펌프장 등 일부 구조물에만 치중되기 쉽다. 따라서 다양한 내수배제방안 및 그에 따른 효과를 종합적으로 고려한 내수배제시설의 설치가 필요하다. 도시화가 가중화되고, 인구의 증가와 사회기반시설이 밀집되어 있는 도시지역의 침수는 인명, 재산 및 주요 시설물에 대한 피해로 이어지게 된다. 그러므로 도시지역의 침수로 인한 피해저감에 있어 유출현상의 정확한 해석 능력은 홍수제어를 위한 홍수량의 예측과 배수 및 수방시설의 설계, 침수위험지역 선정 등에 있어서 매우 중요하다. 연구 대상지역은 최근 폭우발생시 침수피해가 빈번히 발생한 서울시의 도림천 유역을 선정하였다. 도림천 유역은 도심지를 관통하며 하천의 일부가 복개되어 하천이 큰 관로의 형태를 띠고 있으며, 하천의 범람, 관거 및 내수배제 불량에 의한 침수피해가 발생하고 있다. 본 연구에서는 도시침수에 대한 효율적인 내수배제를 위한 내수배제시설 설계를 위해 설계강우의 변동에 의한 유출량의 변화를 검토하여, 배수체계에서의 역류로 인한 월류량을 산정한 뒤 범람해석모형인 FLUMEN 모형에 적용하여 도시유역에서 우수의 거동에 관한 모의를 실시하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권3호
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• pp.176-182
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• 2019

The primary objective of this study is to treat a monocrystalline silicon (Si) wafer having a thickness of $279{\mu}m$ by employing the ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) technology for improving the efficiency and service life of nano-electromechanical systems (NEMSs) and micro-electromechanical systems (MEMSs) by enhancing of wear and corrosion resistances. The wear and corrosion resistances of the Si wafer were systematically investigated before and after UNSM treatment, wherein abrasive, oxidative and spalling wear mechanisms were applied to the as-received and subsequently UNSM-treated Si wafer. Compared to the asreceived state, the wear and corrosion resistances of the UNSM-treated Si wafer are found to be enhanced by about 23% and 14%, respectively. The enhancement in wear and corrosion resistances after UNSM treatment may be attributed to grain size refinement (confirmed by Raman spectroscopy) and modified surface integrity. Furthermore, it is observed that the Raman intensity reduced significantly after UNSM treatment, whereas neither the Raman shift nor new phases were found on the surface of the UNSM-treated Si wafer. In addition, the friction coefficient values of the as-received and UNSM-treated Si wafers are found to be about 0.54 and 0.39, respectively. Hence, UNSM technology can be effectively incorporated as an alternative mechanical surface treatment for NEMSs and MEMSs comprising Si wafers.

• 한국재료학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-37
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• 2021

Martensitic stainless steel is commonly used in the medical implant instrument. The alloy has drawbacks in terms of strength and wear properties when applied to instruments with sharp parts. 440C STS alloy, with improved durability, is an alternative to replace 420 J2 STS. In the present study, the carbide precipitation, and mechanical and corrosion properties of STS 440C alloy are studied as a function of different heat treatments. The STS 440C alloy is first austenitized at different temperatures; this is immediately followed by oil quenching and sub-zero treatment. After sub-zero treatment, the alloy is tempered at low temperatures. The microstructures of the heat treated STS 440C alloy consist of martensite and retained austenite and carbides. Using EDX and SADP with a TEM, the precipitated carbides are identified as a Cr23C6 carbide with a size of 1 to 2 ㎛. The hardness of STS 440C alloy is improved by austenitization at 1,100 ℃ with sub-zero treatment and tempering at 200 ℃. The values of Ecorr and Icorr for STS 440C increase with austenitization temperature. Results can be explained by the dissolution of Cr-carbide and the increase in the retained austenite. Sub-zero treatment followed by tempering shows a little difference in the properties of potentiodynamic polarizations.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권10호
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• pp.646-651
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• 2008

The electrolytic reduction of spent oxide fuel involves the liberation of oxygen in a molten LiCl electrolyte, which results in a chemically aggressive environment that is too corrosive for typical structural materials. It is essential to choose the optimum material for the process equipment handling molten salt. IN713LC is one of the candidate materials proposed for application in electrolytic reduction process. In this study, yttria-stabilized zirconia (YSZ) top coat was applied to a surface of IN713LC with an aluminized metallic bond coat by an optimized plasma spray process, and were investigated the corrosion behavior at $675^{\circ}C$ for 216 hours in the molten salt $LiCl-Li_2O$ under an oxidizing atmosphere. The as-coated and tested specimens were examined by OM, SEM/EDS and XRD, respectively. The bare superalloy reveals obvious weight loss, and the corrosion layer formed on the surface of the bare superalloy was spalled due to the rapid scale growth and thermal stress. The top coatings showed a much better hot-corrosion resistance in the presence of $LiCl-Li_2O$ molten salt when compared to those of the uncoated superalloy and the aluminized bond coatings. These coatings have been found to be beneficial for increasing to the hot-corrosion resistance of the structural materials for handling high temperature lithium molten salts.