• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.69-77
• /
• 2020

최근 건축물의 대형화, 복잡화로 인하여 화재 발생 시 그 피해가 증가하고 있어 수계소화설비에서 스프링클러설비의 중요성이 확대되고 있다. 소방용 배관재로는 탄소강관(일반배관용·압력배관용), CPVC관, 동관, 스테인리스강관 등이 있으며, 소방용 배관으로 널리 사용되고 있는 강관배관 및 CPVC관에 대하여 배관의 노화를 고려한 부식계수 적용 시 말단헤드에서의 유량과 압력을 분석하기 위해 PIPENET 수리계산프로그램을 사용하여 수계시스템의 신뢰성을 분석하였다. 강관을 적용하였을 경우 배관 구경이 동일한 조건에서 20년경과(C값 90)후 지하 1층에 설치된 펌프에서의 정격유량은 10% 이상 감소하였으며, 말단헤드에서의 압력과 유량은 각각 30%, 16.5% 이상 감소하여 소방시설의 신뢰성 확보에 문제가 있는 것으로 확인되었다. 또한 30년(C값 80) 경과 시 펌프에서의 정격유량은 15% 이상 감소하였으며, 말단헤드에서의 압력과 유량은 각각 42%, 24% 이상 감소하는 것으로 결과 값이 도출되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.102-102
• /
• 2016

본 연구에서는 직류 전원(direct current; DC)을 이용한 스퍼터링과 고전력펄스 마그네트론 스퍼터링(high-power impulse magentron sputtering; HIPIMS)의 두 가지 방법과 빗각 증착을 적용하여 제조한 티타늄 질화물(TiN) 박막의 미세구조 변화가 물성에 미치는 영향을 확인하였다. TiN 박막은 99.5%의 Ti 타겟을 사용하고, Ar가스와 $N_2$ 분위기에서 스테인리스(SUS304)와 초경(cdmented carbide; WC-10wt.%Co) 기판위에 코팅하였다. 기판은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척을 실시한 후 진공용기에 장착하고 기본 진공도인 ${\sim}2.0{\times}10^{-5}Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 기판과 타겟 간의 거리는 DC 스퍼터링은 10 cm, HIPIMS 스퍼터링은 8.5 cm 이었다. 진공용기의 압력이 기본 진공도까지 배기되면 Ar 가스를 ${\sim}10^{-2}Torr$로 주입한 후 기판에 라디오 주파수(radio frequency; RF) 전원으로 약 -800 V의 전압을 인가하여 글로우 방전을 발생시키고 약 30 분간 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝난 후 기본 진공도까지 배기한 후 Ar와 $N_2$ 가스를 ${\sim}10^{-3}Torr$로 주입하여 TiN 코팅을 실시하였다. 빗각의 크기는 $45^{\circ}$와 $-45^{\circ}$이며, TiN 박막의 총 두께는 약 $2.5{\sim}4.0{\mu}m$ 로 유지하였다. 공정조건에 따라 TiN 박막의 주상정은 형태와 기울어진 각도가 다른 것을 확인하였다. DC 스퍼터링으로 제조된 TiN 박막은 기판홀더에 약 -100 V 의 bias 전압을 인가하면 인가하지 않은 박막에 비해 치밀한 박막의 성장과 경도 값도 증가하는 사실을 확인하였다. 또한 빗각을 적용하고 bias 전압을 인가하지 않은 시편에서 박리현상이 일어났다. HIPIMS로 제조한 TiN 박막은 bias 전압을 인가한 박막과 인가하지 않은 박막의 주상정 형상과 경도 값에 큰 차이가 없었으며, 박막의 박리현상은 모든 시편에서 일어나지 않았다. DC 스퍼터링으로 제조한 TiN 박막은 bias 전압을 인가하지 않으면 색상이 노란색이 아닌 갈색으로 나타났으며, HIPIMS으로 제조한 박막은 bias 전압 인가 유무에 상관없이 노란색 색상을 나타냈다. 앞서 설명한 DC 스퍼터링과 HIPIMS의 공정조건에 따라 나타난 박막의 경도, 색상, 물성변화 차이는 DC 스퍼터링보다 높은 HIPIMS의 이온화율에서 기인한 것으로 생각된다. 본 연구결과를 이용하면 다양한 형태의 박막 구조 제어가 가능하고 이러한 미세구조 제어를 통해서 박막의 물성도 제어가 가능할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1175-1181
• /
• 2015

일반적으로 산업현장에서 많이 사용되고 있는 단열재는 유리섬유와 같은 열전도도가 낮은 재료를 사용함으로써 단열성능을 확보하고 있다. 이와 달리 원전용 금속단열재의 경우 높은 열전도도를 가진 TP 304 스테인리스 박판을 재료로 한정하고 있어 단열성능을 확보하기 위해서는 구조적 측면에서의 접근이 필요하다. 본 연구에서는 금속단열재 내부구조에 대한 설계인자를 전도, 대류, 복사로 구성된 3가지 열전달 모드를 고려해 추출하고 각 인자들이 열전달에 미치는 영향과 각각의 열전달이 전체 열전달에 차지하는 비율을 열 유동해석을 이용하여 파악하고자 하였다. 본 연구를 통해 단열재 내부에서 발생되는 대류현상을 최소화하기 위해 다수의 박판을 삽입함과 동시에 증가하는 전도 비율을 비교하여 내부형상결정을 위한 세 가지 열전달 모드 하에서의 단열성능을 분석하였다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.181-188
• /
• 2010

레이저 용발법에 의한 금속 표면 제염특성을 평가하였다. 레이저로는 파장 532 nm, 펄스에너지 150 mJ, 펄스폭 5 ns의 큐스위치 Nd:YAG를 적용하였고, 금속 표면에 $CsNO_3$, $Co(NH_4)_2(SO_4)_2$, $Eu_2O_3$ 그리고 $CeO_2$를 오염시켜 이들의 제염 특성을 평가하였다. 제염 변수로는 레이저 적용횟수, 레이저 에너지 밀도 및 레이저 조사 각도 특성을 평가하였으며 각각 8, 13.3 J/$cm^2$ 및 $30^{\circ}$의 최적 조건을 확인하였다. 제염 효율은 오염성분의 비점과 관련이 있었으며 $CsNO_3>Co(NH_4)_2(SO_4)_2>Eu_2O_3>CeO_2$ 순이었다. 또한 여러 에너지 밀도 조건에서 스테인레스 스틸 재질의 식각 깊이 제어 특성을 규명하였다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.233-242
• /
• 2018

본 연구에서는 탄소강 심부시추공 처분용기가 가지는 고온에서의 물성 저하와 내부식성 문제 등을 해결하기 위하여, 열전도도가 우수한 SiC를 이용한 심부시추공 처분용기의 제작 가능성을 살펴보았다. 먼저 사용후핵연료 집합체 1다발을 수용할 수있는 심부시추공 처분용기를 설계하였으며, 설계된 처분용기는 내부 SiC 기밀용기와 취급 편의와 심부정치를 위한 외부 스테인리스 용기로 구성하였다. 그리고 SiC 세라믹 용기의 제작 가능성을 확인하기 위해, 1/3 규모의 소형 SiC 용기를 실제 제작하였다. 제작된 SiC 용기에서 시편을 추출하여 열전도도를 측정하였으며, KURT 지하 $70^{\circ}C$ 고온조건에서 3년간 내구성 시험도 실시하였다. 그 결과 SiC는 $100^{\circ}C$에서도 $70W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$ 이상의 열전도도를 보였으며, 내구성 시험 후에도 변화가 전혀 보이지 않았다. 따라서 SiC는 높은 열전도도와 우수한 내부식성을 갖고 있어, 심부시추공 처분용기 재료로 적합하다고 보았다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제49권4호
• /
• pp.369-376
• /
• 2017

전통 쌀 증류식 소주를 제조하여 오크통에 숙성시킴으로써 숙성 중에 증류주의 이화학적 특성 및 향기성분의 변화를 측정하였다. 입국(Aspergillus luchuensis)과 선발된 효모(Saccharomyces cerevisiae Y88-4)로 담금한 발효주를 감압 증류하였다. 제조된 증류주는 오크통과 스테인리스통에 12개월 간 실온 숙성 하였다. 숙성 12개월 후 숙성 전에 비해 MSO (Maturated distilled spirits in Oak)와 MSS (Maturated distilled spirits in stainless) 모두 알코올과 pH가 감소하였고, 산도, 전기전도도는 증가하는 경향을 나타냈다. 손실량, 탁도와 적색도, 황색도, 퓨젤유에서 MSO는 유의적으로 증가하였으나, MSS는 변화가 없었다. 향기성분은 ester 류 20종, alcohol 류 7종, acids 류 2종, 기타 5종으로 총 34종의 향기성분이 검출되었다. 12개월 숙성 후 아세트산 에틸, 페닐에틸 알코올이 감소하였고, 카푸릴산 에틸은 증가하여 향기성분에 변화를 나타냈다. 특히 oaklacton과 푸르푸랄은 MSO에서만 검출되어 오크 숙성시 발생하는 특징적인 향기성분으로 사료된다. 전통 쌀 증류주의 오크통 숙성은 알코올 및 손실량은 컸으나, 오크통의 다양한 물질과 반응하면서 색도 및 향기성분이 유의적인 차이를 나타냈다. 이로써 숙성 용기의 선택이 숙성 증류주의 품질에 영향을 미치는 것으로 사료되며, 숙성과정을 통해 다양하고 특색있는 주류제조가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권9호
• /
• pp.1-11
• /
• 2016

본 연구에서는 벽면으로부터 균일한 열 유속 조건에서 나노유체의 층류유동에 의한 대류 열전달 향상과 관련하여 유동관 내 벽면에서의 나노입자 거동의 영향에 대한 수치해석 및 실험 연구에 대해서 논한다. $SiO_2$ 나노유체의 동적 열전도도는 스테인리스 원형 관(길이 1 m 및 직경 1.75 mm)의 외면에 부착된 T형 열전대를 활용하여 측정하였다. 실험에 사용된 나노유체는 직경이 24 nm인 구형의 $SiO_2$ 나노 입자를 초순수에 분산시켜 제조하였다. 나노 유체의 향상된 열전도도(즉, 최대 7.9 %의 증가)는 기본유체(즉, 초순수)와 나노유체 간 유동에서 벽면 온도 변화를 측정하여 비교함으로써 확인하였다. 하지만, 수치해석 결과에서는 실험으로부터 발견된 경향이 발견되지 못했는데, 이는 수치해석 모델이 기본적으로 연속체역학 및 안정된 콜로이드 용액에 나노 입자를 포함하는 유동특성에 기반을 두기 때문으로 분석된다. 이에 따라, 열교환 표면에서 나노입자와 벽면 간 상호작용(예: 나노입자의 고립된 침전)에 의한 표면특성 변화와 같은 비연속체역학 기반의 효과를 확인하기 위하여, 나노유체의 흐름 직후 정제수를 활용한 추가실험을 수행하였다.

• 공업화학
• /
• 제32권6호
• /
• pp.664-670
• /
• 2021

스테인리스강은 기계적 강도와 전기 전도성이 우수하고 가공이 용이하여 고분자전해질 연료전지의 분리판으로 적용되고 있다. 하지만 스테인리스강의 부식으로 인하여 접촉 저항이 증가하여 연료전지 성능이 저하하는 문제점이 있고, 귀금속 재료를 코팅하여 내식성을 높일 수 있으나 비용이 증가하는 단점이 있다. 금속 분리판의 내구성 확보와 경제성 개선을 위하여 고분자전해질 연료전지에서 스테인리스 강 분리판의 부식 거동과 부동태막에 의한 영향을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 반응 면적이 25 cm²인 SUS316L 분리판을 제작하였고, 수소극과 공기극에 대한 SUS316L 분리판의 부식 거동을 분석하였다. SUS316L 분리판 부식이 연료전지 성능에 미치는 영향을 분극 곡선과 임피던스, 접촉저항을 측정하여 평가하였다. 연료전지 구동 간에 배출 수를 포집하여 SUS316L 분리판에서 용출된 금속 이온의 농도를 분석하였다. SUS316L 분리판에 대하여 공기극에서보다 수소극에서 부식이 활발하게 발생하는 것을 확인하였다. 연료전지 반응에 따라 부동태막이 형성되어 접촉 저항이 증가하였고, 부동태막이 형성된 이후에도 지속적으로 금속 이온이 용출되었다.

• 보존과학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.536-544
• /
• 2021

배산성지 1호 집수지 내 출토 대나무 발의 안정적인 보존처리 수행으로 향후 안전한 관리와 가치 향상을 꾀하였다. 다양한 분석결과 발의 제작에 사용된 주재료는 대나무였으며, 초본류를 사용하여 대나무를 엮고 두 재료 간의 접착을 위해서 옻칠을 한 것으로 판단되었다. 블록 형태로 수습한 대나무 발은 세척 동안 흐트러지지 않도록 임시 석고틀을 제작, 결구하여 고착된 오염물과 흙을 모두 제거하고 개별로 분리하여 세척하였다. 이후 강화처리를 위해 PEG 함침법을 적용하였다. 예비실험결과를 바탕으로 건조과정 중 발생할 수 있는 유물의 손상을 방지하기 위해 스테인리스 고정틀로 형태를 고정한 후 진공동결건조를 실시하였다. 유물의 표면안정화를 위한 표면처리제는 PEG 20%(In Ethyl Alcohol)를 적용하였다. 표면처리 후 대나무발은 최대 길이에 맞춰 편을 접합하고 교란층과 같은 미상부재를 최대한 활용하여 결실부를 채워 배접방식으로 발의 형태를 최대한 복원하였다. 배접된 대나무발은 제작한 틀에 고정하여 보존처리를 완료하였다.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제48권3호
• /
• pp.344-351
• /
• 2021

이 연구의 목적은 타이타늄-질소 코팅된 금속관(TiNCs)의 표면 경도와 스테인리스 스틸 금속관(SSCs)의 표면 경도를 비교하고, TiNCs의 부식 저항성 및 물리적 자극에 대한 금색 코팅의 안정성을 평가하는 것이다. 표면 경도 시험을 위해 10개의 TiNCs와 10개의 SSCs를 사용하였다. 각 금속관 종류당 총 30번의 경도를 측정하여 평균값을 구하고 비교하였다. 부식 저항성 시험을 위해 직사각형 형태의 TiNC와 SSC의 원재료(금속관으로 가공되기 전 판상 형태)를 준비하였다. 각 금속관 종류 당 2회의 부식 시험을 시행하였다. 부식 용액에 용출된 금속 이온의 총 양을 유도결합 플라즈마 분광분석기로 측정하였다. 5개의 TiNCs로 반복적으로 가해지는 칫솔력에 대한 색조 안정성 시험을 시행하였다. TiNCs의 평균 경도는 SSCs의 평균 경도보다 유의미하게 높았다. TiNCs와 SSCs의 원재료로부터 용출된 금속 이온의 총 합은 ISO 22674(재료의 무결성에 관한 기준) 기준치를 넘지 않음을 확인했다. TiNCs의 금색 코팅은 반복적인 물리적 자극에 대하여 주어진 시간 동안 안정성을 가졌다.