• Title/Summary/Keyword: 분극저항법

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Corrosion Characteristics of Catenary Materials in Electric Railway System (전차선로 가선재료의 부식특성)

  • 김용기;윤상인;장세기;이재봉
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.535-542
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    • 2000
  • Pure copper, Cu-1.1wt%Cd and ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced) have been used as Catenary Materials in Electric Railway System. Since these materials may have chance to be exposed to the corrosive environments like polluted air, acid rain and sea water, it is important not only to investigate the corrosion characteristics but also to measure corrosion rates in various corrosive environments. In order to examine corrosion characteristics according to the dissolved oxygen content, pH, chloride ion concentration ion, and the addition of Cd to Cu, a series of tests such as potentiodynamic polarization. a.c impedance spectroscopy and galvanic corrosion tests were carried out in these materials. Results showed that the addition of Cd to Cu and chloride ion in the solution have an adverse effect on the resistance to corrosion. Additionally, Galvanic currents between Al and steel wires of ACSR were confirmed by using ZRA(zero resistance ammeter) method.

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Biocompatibility and Surface Characteristics of (Si,Mn)-HA Coated Ti-Alloy by Plasma Electrolytic Oxidation (PEO법으로 (Si,Mn)-HA 코팅된 치과 임플란트용 Ti 합금의 생체적합성 및 표면특성)

  • Gang, Jeong-In;Son, Mi-Gyeong;Choe, Han-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.83-83
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    • 2017
  • 생체재료의 표면은 이식과 동시에 생체계면의 역할을 하게 되어, 일련의 생물학적 반응이 시작되고 진행되는 중요한 장소가 된다. 초기에 생체계면에서 일어나는 단백질 흡착이나 염증반응을 비롯한 생물학적 반응들은 궁극적으로 임플란트의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 골융합을 개선하기 위한 다른 방법으로 생체불활성의 타이타늄 (Ti)과 골조직의 능동적인 반응을 이루기 위해 생체활성 표면을 부여함으로서 계면에서의 골형성 반응을 증진시키는 방법이 이용된다. 생체불활성의 Ti과 Ti합금은 골조직과 직접적인 결합을 이루지 못하므로, 골조직과의 반응을 향상하기 위해 여러 종류의 생체활성 재료를 코팅하는 방법이 연구되어 왔고, 이 중 생체의 변화와 가장 유사한 하이드록시아파타이트 코팅이 가장 대중적인 방법으로 사용되었으며 이는 초기 골형성을 촉진하는 것으로 알려졌다. 치과용 임플란트의 표면형상과 화학조성이 골 융합에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이므로 최근의 연구동향은 이들 두 가지 표면특성을 결합함으로서 결과적으로 최적의 골세포반응을 유도하고, 골융합 후 골조직과의 micromechanical interlocking에 의해 임플란트의 안정성에 중요한 역할을 하는 마이크론 단위의 표면조도와 표면 구조를 유지하면서, 부가적으로 골 조직 반응을 능동적으로 개선할 수 있는 생체활성 성분을 부여하여 골 융합에 상승효과를 이루기 위한 표면처리법에 관해 많은 연구가 요구되어지고 있다. 따라서 골을 구하는 원소인 망간과 실리콘으로 치환된 하이드록시아파타이트를 플라즈마 전해 산화법으로 코팅하여 세포와 잘 결합할 수 있는 표면을 제공함으로써 골 융합과 치유기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 실험방법은 시편은 치과 임플란트 제작 합금인 Ti-6Al-4V ELI disk (grade 5, Timet Co., USA; diameter, 10 mm, thickness, 3 mm)이며, calcium acetate monohydrate, calcium glycerophosphate, manganese(II) acetate tetrahydrate, sodium metasilicate을 설계조건에 따라 혼합 제조된 전해질 용액을 이용하여 플라즈마 전해 산화법으로 표면 코팅을 실시하였다. 각 시편의 플라즈마 전해시 전압은 280V로 인가하였고, 전류밀도는 70mA로 정전류를 공급하여 해당 인가전압 도달 후 3분 동안 정전압 방식을 유지하였다. 코팅된 피막 표면을 주사전자현미경과 X-선 회절분석을 통하여 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 또한 코팅된 표면의 생체활성 평가는 정량적으로 평가하기 위해 동전위시험과 AC 임피던스를 통하여 시행하였다. 분극거동을 확인하기 위해 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내 환경과 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9 wt.% NaCl에서 실시하였다. 전기화학적 부식 거동은 potentiodynamic 방법으로 조사하였고 인가전위는 -1500 mV에서 2000 mV까지 분당 1.67 mV/min 의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였다. 임피던스 측정은 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하였으며, 측정에 사용한 주파수 영역은 10mHz ~ 100kHz 까지의 범위로 하여 조사하였고 ZSimWin(Princeton applied Research, USA) 소프트웨어를 사용하여 용액의 저항, 분극 저항 값을 산출하였다. 망간의 함량이 증가할수록 불규칙한 기공을 보였으며, 실리콘은 $TiO_2$ 산화막 형성을 저해하는 경향을 확인할 수 있었다. 단독으로 표면을 처리한 경우보다 두 가지 원소를 이용해 복합 표면처리를 시행한 경우가 내식성이 좋아 임플란트과의 골 유착에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.

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Electrochemical Corrosion Characteristics of Dental Prostheses High-Palladium Alloys (치과용 고-Pd계 합금의 부식특성)

  • 김기주;이진형
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.6
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    • pp.511-518
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    • 2001
  • In vitro corrosion resistance of the commercially used 76.5wt.%Pd-17.6%Cu-7.2%Ga and 77.3%Pd-6.0%Ga dental Prostheses high-Palladium system alloys in cast, degassing and porcelain-firing heat treatment conditions were evaluated by the potentiodynamic polarization technique in the de-aerated 0.9%NaCl and a modified Fusayama electrolyte. From the corrosion rate experimental results, we found that there is a small difference in the corrosion resistance depending on the microstructure. However. it was so small that there is no significant problem as a dental material. The 77.3%Pd-6.0%Ga showed better corrosion resistance than the 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga dental Prostheses high-palladium system alloys. These experimental observations in 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga alleys are mainly due to a rapid quenching and Cu in the alloy which accelerate the eutectic reaction with a segregation and Precipitates in the microstructure. On the ocher hand, 77.3%Pd-6.0%Ga alloys, which are solid-solution matrix, show much better col·lesion resistance compared with that of 76.5%Pd-11.6%Cu-7.2%Ga alloys.

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A Study of Electrical Anisotropy of n-type a-plane GaN films grown on $\gamma$-plane Sapphire Substrates ($\gamma$-plane 사파이어 기판 위에 성장한 무분극 ${alpha}$-plane GaN 층의 전기적 비등방성 연구)

  • Kim, Jae-Bum;Kim, Dong-Ho;Hwang, Sung-Min;Kim, Tae-Geun
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.47 no.8
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • We report on the electrical properties of Ti/Al/Ni/Au (20 nm/ 150 nm/ 30 nm/ 100 nm) Ohmic contacts and the anisotropic conductivity of n-type ${\alpha}$-plane ([11-20]) GaN grown on $\gamma$-plane ([1-102]) sapphire substrates. The Ti/Al/Ni/Au Ohmic contacts and their sheet resistances are characterized by using the transfer length method (TLM) as a function of azimuthal angles. It is found that the specific contact resistance does not depend on the axis orientation and there are significant electrical anisotropy in ${\alpha}$-plane GaN films on $\gamma$-plane sapphire substrates, and the sheet resistance varies with azimuthal angles. The sheet resistance values in the direction parallel to m-axis [1-100] are 25% ~ 75% lower than those parallel to c-axis [0001] directions. Thus, Basal stacking faults (BSFs) are offered as a feasible source of the anisotropic mobility in defected m-axis direction because the band-edge discontinuities owing to the differential band gap structure.

Preparation and Characteristics of High Performance Cathode for Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cell (연료극 지지체식 고체산화물 연료전지용 고성능 공기극 제조 및 특성 연구)

  • Song, Rak-Hyun
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.8 no.2
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    • pp.88-93
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    • 2005
  • Anode-supported solid oxide fuel cell (SOFC) was investigated to increase the cell power density at intermediate temperature through control of the cathode structure. The anode-supported SOFC cell were fabricated by wet process, in which the electrolyte of $8mol\%\;Y_2O_3-stabilized\;ZrO_2 (YSZ)$ was coated on the surface of anode support of Ni/YSA and then the cathode was coated. The cathode has two- or three- layered structure composed of $(La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_{3-x}(LSM),\;LSM/YS$ composite (LY), and $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3{LSCF)$ with different thickness. Their single cells with different cathode structures were characterized by measuring the cell performance and ac impedance in the temperature range of 600 to $800^{\circ}C$ in humidified hydrogen with $3\%$ water and air. The cell with $LY\;9{\mu}m/LSM\;9{\mu}m/LSCF\;17{\mu}m$ showed best performance of $590mW/cm^2$, which was attributed to low polarization resistance due to LY and to low interfacial resistance due to LSCF.

The nitrogen doping effect on the Cr-C:H films deposited by the hybrid deposition proces (하아브리드 공정을 통한 Cr-C:H 박막의 질소 도핑에 관한 연구)

  • Jo, Yong-Gi;Kim, Gang-Sam;Jeong, Dong-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.192-192
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    • 2012
  • 플라즈마 CVD와 아크방전법을 혼합한 하이브리드 공정을 통하여 알곤과 메탄 그리고 질소를 인입하여 Cr을 타겟으로한 아크방전과 기판에 전극을 인가하는 방식의 플라즈마 CVD공정을 복합화하여 금속이 함유된 Cr-C:H 박막을 합성하고, 공정에 질소를 인입하여 박막에 질소를 도핑하여 부내식성과 전기적 전도성에 관한 고찰을 하였다. 내부식성은 동전위분극시험에서 $1{\mu}A/cm^2$을 보였고, 전기저항은 $1m{\Omega}-cm$ 이하로 측정되어 내식성과 전기전도성을 동시에 갖는 박막을 합성할 수 있었다. 내식성과 전기전도성에 대한 원인규명을 위하여 박막의 구조분석을 XPS, XRD, Raman 분석을 통하여 실시하였다. 흑연화 탄소(Graphitic carbon)와 금속콤포짓(Metal composite)은 내식성에 영향을 주었으며, 전도성물질의 percolation효과와 질소와 탄소의 단일 결합과정에서 생성되는 잉여전자에 의한 단일 결합(C-N) 분율이 전기전도성에 영향을 주었다.

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Effect of Gas Diffusion Layer Compression and Inlet Relative Humidity on PEMFC Performance (기체확산층 압축률과 상대습도가 고분자전해질 연료전지 성능에 미치는 영향)

  • Kim, Junseob;Kim, Junbom
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.32 no.1
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    • pp.68-74
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    • 2021
  • Gas diffusion layer (GDL) compression is important parameter of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) performance to have an effect on contact resistance, reactants transfer to electrode, water content in membrane and electrode assembly (MEA). In this study, the effect of GDL compression on fuel cell performance was investigated for commercial products, JNT20-A3. Polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy was performed at different relative humidity and compression ratio using electrode area of 25 ㎠ unit cell. The contact resistance was reduced to 8, 30 mΩ·㎠ and membrane hydration was increased as GDL compression increase from 18.6% to 38.1% at relative humidity of 100 and 25%, respectively. It was identified through ohmic resistance change at relative humidity conditions that as GDL compression increased, water back-diffusion from cathode and electrolyte membrane hydration was increased because GDL porosity was decreased.

Analysis of Electromagnetic Scattering by a Resistive Strip Grating with Tapered Resistivity on Dielectric Multilayers (다층 유전체위의 변하는 저항율을 가진 저항띠 격자구조에 의한 전자파 산란 해석)

  • Uei-Joong Yoon
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.8 no.5
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    • pp.495-503
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    • 1997
  • In this paper, the E-polarized electromagnetic scattering problems by a resistive strip grating with tapered resistivity on 3 dielectric layers are analyzed to find out the effects for the tapered resistivity of resistive strip and the relative permittivity and thickness of 3 die- lectric layers by applying the Fourier-Galerkin moment methods. The induced surface current density is expanded in a series of Jacobi-polynomial ${P^{(\chi,\beta)}}_p$(.) of the order $\alpha$= 0 and $\beta$=1 as a kind of orthogonal polyomians, and the tapered resistivity assumes to vary linearly from 0 at one edge to finite resistivity at the other edge. The normalized reflected and transmitted powers are obtained by varying the tapered resistivity and the relative permittivity and thickness of dielectric layers. The sharp variation points are observed when the higher order modes are transferred between propagating and evanescent modes, and in general the local minimum positions occur at less grating period for the more relative permittivity of dielectric layers. It should be noted that the patterns of the normalized reflected and transmitted powers for the tapered resistivity are very much different from those of the uniform resistivity and perfectly conducting cases. The proposed method of this paper cna solve the scattering problems for the tapered resistive, uniform resistive, and PEC strip cases.

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Effect of Total Resistance of Electrochemical Cell on Electrochemical Impedance of Reinforced Concrete Using a Three-Electrode System (3전극방식을 활용한 철근 콘크리트의 교류임피던스 측정 시 전기화학 셀저항의 영향)

  • Khan, Md. Al-Masrur;Kim, Je-Kyoung;Yee, Jurng-Jae;Kee, Seong-Hoon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.6
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    • pp.82-92
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    • 2022
  • This study aims to investigate the effect of total electrochemical cell resistance (TECR) on electrochemical impedance (EI) measurements of reinforced concrete (RC) by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) using a three-electrode system. A series of experimental study is performed to measure electrochemical behavior of a steel bar embedded in a concrete cube specimen, with a side length of 200 mm, in various experimental conditions. Main variables include concrete dry conditions, coupling resistance between sensing electrodes and concrete surface, and area of the counter electrode. It is demonstrated that EI values remains stable when the compliant voltage of a measuring device is sufficiently great compared to the potential drop caused by TECR of concrete specimens. It is confirmed that the effect of the coupling resistance of TECR is far more influential than other two factors (concrete dry conditions and area of the counter electrode). The results in this study can be used as a fundamental basis for development of a surface-mount sensor for corrosion monitoring of reinforced concrete structures exposed to wet-and-dry cycles under marine environment.

Effects of Metalized Al-2%Zn Layer on the Corrosion Behavior of Al 5083 Alloy (Al 5083 합금의 부식거동에 미치는 Al-2%Zn 용사 코팅층의 영향)

  • 김용철;김영근;이성민;고영태
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.2-2
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    • 1999
  • 금속재료의 표면 특성을 높이기 위해서 여러 표면처리 방법들이 사용되어져 오고 있다. 그 중 용사법에 의한 코팅방법이 최근의 현저한 기술적인 진보와 새로운 용사재료의 개발 등에 의해 여러 분야에 널리 응흉되고 있다. 일반적으로 이 용사법에 의한 코팅층은 다리, 선박 등의 대형 구조물에 대한 내식성 향상뿐만 아니라 자동차 및 항공기 부품, 핵 반응기 등의 코팅부에 널리 이용되고 였다. 특히 해수분위기에서 주로 사용되는 설비의 내식성을 향상시킬 목적으로 사용되 는 알루마늄 및 아연 합금의 용사 코팅층은 대부분의 경우 건조한 분위기보다는 수분이 많은 수용액 환경 하에서 사용되므로, 사용 환경 중에서 용사피막의 내식성을 조사하는 연구가 요구되고 있다. 사용되는 환경하에서의 침지시험에 의한 방법도 중요하지만, 가속화된 전기화학측정에 의한 방법 또한 이용된다. 열용사법에 의한 코팅층의 전기화학적 특성을 알아보기 위해서 3.5 % NaCI 수용액 내에서 AI 5 5083 모재와 Al-2%Zn 합금의 용사 코팅층 각각에 대한, 그리고 AI 5083 모재 위 AI-2%Zn 용사층이 코팅된 경우에 대한 분극거동과 침지시간에 따른 부식전위 및 분극저항성의 특성변화, 표면의 임피던스특성 변화 등을 측정하였다. 이 결과 모재에 대한 코팅층의 희생양극성올 판단할 수 있고, 모재/코팅 사스템의 분극거동은 혼성전위이론(mixed-potential theory)에 의해 결정되었다. 용사 코팅층이 박리되어 모재가 일부 드러난 경우를 모사한 시험편올 제작하고, 시험편 표면의 각 위치에 따라 부식전위 분포를 측정하였다. 그리고 측정 데이터를 기초로 표면의 상태변화를 모사하여 용사코팅에 의한 표면에서의 방식전위분포를 시율레이션하였다. 이와 같은 표면에서의 방식전위분포 해석을 통하여, 코팅층의 희생양극성에 의한 모재의 방식범위를 판단할 수 있다.의 비저 항을 갖는 철 박막에서도 99.9% 순도의 철을 타켓으로 하여 증착된 막은 일반 저탄소 강을 타켓으로 하여 증착된 막보다 훨씬 낮은 부식속도를 보였다.TEX>$He/O_2/Ar/N_2$의 gas를 사용 한 atmospheric pressure plasma cleaning 과 $Ar/O_2$의 gas를 사용한 ICP cleaning에서 이 차전자방출계수(SEEC)가 약 1.5~2.5배 증가된 것을 알 수 있었다. 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다. 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorne

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