• 한국안전학회지
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• 제16권2호
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• pp.44-50
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• 2001

The rotated bending fatigue test was conducted in air md in 3.5% NaCl salt solution to investigate the fatigue fracture behaviour of raw material and F.E.M dual phase steel made from raw material(SS41) by a suitable heat treatment. This study has compared the initial microcrack creation of material by tensile test with that by fatigue test. And the rotated bending test of cantilever type under the condition of 3.5% NaCl salt solution and air has investigated the corrosion fatigue fracture behaviour with the variation of stress concentration factor determined by each of notch shapes. The initial microcrack have been developed in fragile grainboundary with general corrosion occurring in raw material : in the pits built up by corrosion in F.E.M. dual phase steel because pits bring out stress concentration. It is small that the degree of decrease in corrosion fatigue life for F.E.M. dual phase steel compared with raw material because the notch sensitivity of F.E.M. dual phase steel is lower than raw material in reason of characteristics with two-phase construction.

• 오토저널
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• 제8권1호
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• pp.40-51
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• 1986

A study has been made of the corrosion fatigue of high strength low alloy steel in 3.5% NaCl solution under tension stress for solution temperature being 25.deg. C, 55.deg. C and 85 .deg. C. The main results obtained are as follows; 1) The corrosion fatigue crack growth rate curve could be divided into the First Region, the Second Region and the Third Region. 2) The corrosion fatigue crack growth rates in the First Region and the Second Region were Arrhenius temperature-dependent in this test range. The apparent activation energies for the corrosion fatigue cack growth rate were found to be 2000cal/mol in the First Region and 3700 cal/mol in the Second Region. 3) Hematite (Fe$_{2}$O$_{3}$) as the hexahedral crystal and magnetite (Fe$_{3}$O$_{4}$) as the octahedral crystal were observed in the corrosion products on the corrosion fatigue fracture surface at 85.deg. C and the anode fusion seem to be generated in the crack tip region at high temperature. 4) The complex environment effect ratio which was defined by the ratio of fatigue crack growth rate in corrosion environment to that in air might be considered not only a criterion estimating the effect of environment quantitatively but also an important parameter in the selection of the design stress for the fail safe design. The complex environment effect was not greater than ten in this test.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.192-193
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• 2015

음극방식은 피방식체를 일정 전위로 음극분극 하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 해수 중에서 음극방식을 실시할 경우 음극 표면에 용존산소 환원반응과 수소발생반응이 일어나 $OH^-$ 이온이 발생하게 된다. 이러한 반응에 의해 생성되는 석회질 피막 (Calcareous deposit)은 강구조물의 부식방지를 위한 물리적인 방호벽 역할을 하면서 용존산소의 확산 및 이동을 억제하며, 전류밀도를 감소시킨다. Potentiostat 및 rectifier를 이용하여 정전위 및 정전류 조건에서 형성된 석회질 피막을 SEM, EDS, XRD를 통해 분석하고 이를 바탕으로 양극의 종류(Al, Zn) 및 1, 5, $10mA/m^2$의 전류밀도 조건에서 실제 강관에 형성된 석회질 피막의 메커니즘을 해명하였다. 또한 석회질 피막 형성 시 Steel Wire Mesh를 설치하여 그 영향에 대해서도 분석하였다. 석회질 피막의 내구성은 침지-자연전위 및 밀착성 테스트를 통해 평가되었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제7권1호
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• pp.51-58
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• 1989

The purpose of this study is to investigate the corrosion fatigue crack growth of PWTHT specimens(SS41, SM53B) which are the compact tension ones extracted from the muti-passed weldment and weld block. The corrosion fatigue test was done at the cyclic stress frequency of 3Hz in 3.5% NaCl solution. The results are as follows. 1. Corrosion fatigue crack growth of as-weld was slower than that of base metal. 2. In the low .DELTA.K region, the effect of corrosion environment on crack growth was obvious. However, the corrosion effect decreased with the .DELTA.K slowly. 3. The behaviour of fatigue and corrosion fatigue crack growth depended on the material, heat treatment as well as experimental conditions. 4. Corrosion fatigue crack growth of PWHT specimens(SS41, SM53B) subjected to 1/4hr, was increased compared with that of as-weld. 5. There was a tendency that the exponent value(m) obtained in 3.5% NaCl solution was decreased in comparison with that in air, and the material constant(C)was increased for Paris equation, da/dN=C((.DELTA.K))$^{m}$ , compared with that in air considerably.

• 수산해양기술연구
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• 제34권1호
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• pp.30-36
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• 1998

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 environments and in the air. These experiments were done to investigate the corrosion fatigue crack propagation behavior, the variation of aspect ratio for part through crack and electro-chemical characteristics of the metal. The main results obtained are as follows ; 1. Comparing the same surface crack length with the crack depth, the crack depth toward the thickness of specimen in air propagated faster than that in corrosion environment. 2. The aspect variation of the half elliptical crack can be estimated as following equation; b/a=i-jb/t where a : surface crack length, b : crack depth, t : specimen thickness, i,j : experimental constants but the slope j is decreased as specific resistance decreases. 3. As the specific resistance of corrosion environment decrease or the corrosion fatigue crack propagates, the corrosion potential become less noble.

• 한국재료학회지
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• 제31권3호
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• pp.172-180
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• 2021

In this study, using the plasma spray method, tensile and compression fatigue tests are performed in saline solution to examine the effect of Ti undercoat on corrosion fatigue behavior of alumina-coated specimens. The alumina-coated material using Ti in the undercoat shows better corrosion fatigue strength than the base material in the entire stress amplitude range. Fatigue cracking of UT specimens occurs in the recess formed by grit-blasting treatment and progresses toward the base metal. Subsequently, the undercoat is destroyed at a stage where the deformation of the undercoat cannot follow the crack opening displacement. The residual stress of the UT specimen has a tensile residual stress up to about 100 ㎛ below the surface of the base material; however, when the depth exceeds 100 ㎛, the residual stress becomes a compressive residual stress. In addition, the inside of the spray coating film is compressive residual stress, which contributes to improving the fatigue strength characteristics. A hardened layer due to grit-blasting treatment is formed near the surface of the UT specimen, contributing to the improvement of the fatigue strength characteristics. Since the natural potential of Ti spray coating film is slightly higher than that of the base material, it exhibits excellent corrosion resistance; however, when physiological saline intrudes, a galvanic battery is formed and the base material corrodes preferentially.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.24-24
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• 2010

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 2상 스테인레스 강은 금속 조직적으로 페라이트와 오스테나이트 상이 거의 1:1의 동등한 비율로 매우 미세하게 결합된 구조를 가지고 있다. 또한 이상 스테인레스 강은 각상의 개개의 특성에 기인하여 염소 분위기에서 응력부식 저항성이 우수하고, 공식과 틈부식에 대한 저항성이 매우 뛰어나다. 그리고 이상 스테인레스 강은 비교적 고가인 Ni이 일반 오스테나이트 스테인리스 강의 약 1/2의 수준으로 적게 포함이 되어 경제적인 이점을 지니고 있으며 또한 용접성이 좋아 산업계의 수요는 현재 점차 증가하고 있는 상황이다. 하지만 이러한 이상 스테인리스 강은 용접 후 페라이트 상의 조대화, 그리고 페라이트 상의 분율이 오스테나이트 상의 분율보다 높아지게 되어 용접부에서의 저온 인성 감소 및 내식성 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 그리하여 용접 시 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 입열량의 조절이 가장 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 3mm의 대표적인 이상 스테인리스 강인 SAF2205 스테인리스 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전속도를 변수로 하여 접합을 실시하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$ 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.164-164
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• 2017

해양환경 중 많이 사용되는 철강재료들은 그 가혹한 부식환경에 대응하기 위하여 일반적으로 피복 도장방식법이나 음극방식법이 적용되고 있다. 여기서 음극방식법은 선박 및 해양구조물의 해중부 부식에 대해 가장 효과적인 방식법으로 알려져 있다. 한편, 이와 같이 해수 중 철강재에 음극방식을 적용할 경우, 피방식체인 그 강재 표면에 해수 중 용존된 산소의 음극환원 반응이 일어나며 국부적인 알카리 표면 조건을 형성시켜 $Mg(OH)_2$와 $CaCO_3$의 막을 석출시킨다. 이와같이 음극방식 중 형성된 전착물은 방식해야 될 표면적을 감소시켜 방식전류밀도를 감소시키는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이렇게 석출된 전착물은 음극표면에 부분적으로 형성되고, 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 또한 이 전착물은 그 형성 메커니즘에 관한 해석이나 강도, 균일한 밀착성, 장기적인 방식효과 및 효율성 등이 아직 충분히 입증되어 있지 않은 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 다양한 전착 프로세스에 의해 제작된 전착물의 기간별, 도장코팅 종류별 특성변화를 분석 및 평가하고, 전착물에 의한 희생양극 소모전류 변화 측정 분석을 통해 전착막을 균일하고 치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 또한 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)으로 ${\varnothing}42.7{\times}1,000mm{\times}4.0t$의 형상으로 제작하였다. 인가된 전류밀도는 1, 3 및 $5A/m^2$이고 도장 코팅 종류별 전착 석출물의 형성차이 비교 분석을 위한 실험은 선박 및 해양구조물에 많이 사용되는 Universal Epoxy 도료 2종을 선정하여 진행하였다. 또한 Steel Wire Mesh의 영향을 알아보기 위해 Mesh를 설치하여 실험을 진행하였다. 기간별-도장 종류별 외관관찰, 전착물의 두께 측정, SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정구조를 분석하였으며, 전착물의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test) 및 전기화학적 양극분극 시험을 실시하였다. 희생양극 소모율에 대한 전착물의 영향을 확인하기 위해 외부전원을 인가하여 전착 피막을 형성시킨 강 기판에 희생양극을 연결하여 희생양극 소모효율 측정 시험을 진행하였다. 전착물의 석출량은 시간 및 전류밀도의 증가에 따라 비례하여 증가하였으며, 음극전류 인가 시 금속과 용액 계면 사이의 확산층에서 발생한 $OH^-$ 이온으로 인해 금속과 용액 계면 사이 pH가 부분적으로 증가하여 $Mg(OH)_2$ 화합물이 많이 생성되는 것으로 확인되었다. 또한 Mesh의 부착으로 평활하지 않게 형성된 미세한 굴곡구조 및 표면적 증가로 인하여 단계적으로 피복되는데 필요한 시간이 지연되면서 $CaCO_3$에 비해 $Mg(OH)_2$ 화합물이 상대적으로 증가한 것으로 사료된다. $CaCO_3$(Aragonite) 구조는 견고한 피막으로 치밀하고 화학적 친화력이 높아 우수한 밀착성을 보였으며 전착물의 영향으로 양극 전류가 감소하였고, 이로인해 방식전류 절감효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국잡초학회지
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• 제17권4호
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• pp.382-389
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• 1997

말레이지아 Selangor지역(地域)의 부식질 경지토양(耕地土壤)에 분포(分布)하고 있는 경지(耕地)의 잡초식생(雜草植生)을 조사하고 정량적 생태분석을 수행한 결과는 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 이 지역(地域) 경지잡초(耕地雜草) 종조성(種組成)은 19과(科)에 속하는 31종(種)의 광엽잡초(廣葉雜草), 10종(種)의 화본과(禾本科) 잡초(雜草), 7종(種)의 사초과(莎草科) 잡초(雜草)로 이루어졌고, 잡초(雜草)의 식생피도(植生被度)에서 각각 77. 8. 15%를 점유하였으며, 이들의 중요도(重要度)는 각각 71, 11, 18%이었다. 2. 이 지역(地域) 경지잡초(耕地雜草)중 10종(種)의 우점종(優點種)은 우점도(優點度) 순위(順位)에서 Fimbristylis acuminata, Murdannia nudiflora, Hedyotis corymbosa, Ageratum conyzoides, Asystasia gangetica, Cleome rutidosperma, Cyperus sphacelatus, Lindernia crustacea, Ludwigia hyssopiflora 및 Ludwigia perennis이었다. 3. 이상과 같은 초종간(草種間) 우점도(優點度) 및 공간분포유형(空間分布類型)의 차이(差異)는 각 초종(草種) 본래(本來)의 종자생산성(鐘子生産性) 및 번식습성(繁殖習性)과 군집성(群集性)의 차이(差異)와 이 지역(地域) 경지(耕地)의 작물종류(作物種類), 작부체계(作付體系) 및 경종방법(耕種方法)과 제초관행(除草慣行)의 차이(差異)에 기인하는 것으로 생각한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.164-164
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• 2016

항만 및 해양 구조물은 육상과는 비교할 수 없을 정도로 가혹한 해수 환경에서 사용되며 계속적으로 부식 손상을 받는다. 따라서 강구조물이 장기적으로 안전하게 사용되기 위해서는 적절한 방식은 물론 철저한 유지관리가 필수적이다. 한편, 현재 해양환경 중 항만, 조선, 해양산업 등에 많이 이용되는 강구조물은 이에 대응하기 위하여 일반적으로 도장방식이나 음극방식이 사용되고 있다. 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 이와같이 해수 중 음극방식을 실시할 경우 해수 중 용존하는 많은 이온들 중에서 특히 $Ca^{2+}$ 이나 $Mg^{2+}$ 이온이 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 주성분으로하는 화합물로 형성된다. 이렇게 생성된 전착막은 산소 확산을 방지하는 물리적 장벽을 형성하고 부식율을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 그러나 전착막은 소지 금속과의 결합력이 불균일 함은 물론 막을 형성하는데 있어서 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극방식 응용 원리에 의해 전착막을 형성하고, 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 기판(substrate)은 일반구조용 강(SS400)을 사용하였으며, 면적은 $70mm{\times}30mm$, 두께는 1 mm로 제작하여 실험을 진행하였다. 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$ 의 조건으로 인가하였고, 양극은 Carbon Rod를 사용하였다. 이때 해수에 주입한 이산화탄소의 양은 0.5 NL/min 였다. 각 조건별로 제작된 전착막에 대해 외관관찰, 석출량, 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였고, 밀착성 및 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test, JIS K 5600-5-6)와 3.5 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 구조 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 이는 해수 중 용해된 이산화탄소의 영향으로 인해 풍부한 ${CO_3}^{2-}$ 이온이 형성되고 용액 pH를 낮게 유지시켜 Ca 화합물 형성이 용이한 환경이 조성되는 것으로 판단된다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 $3A/m^2$ 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.