• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.29 no.1
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• pp.10-14
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• 2009

Heat generation mechanism of ultrasound infrared thermography is still not well understood, yet and there are two reliable assumptions of heat generation, friction and thermo-mechanical effect. This paper investigates the principal cause of heat generation at fatigue crack with experimental and numerical approach. Our results show most of heat generation is contributed by friction between crack interface and thermo-mechanical effect is a negligible quantity.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.315-320
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• 2006

This paper describes stress analysis and fatigue limit evaluation of plate with V-notch and hole-notch by lock-in infrared thermography. Temperature variation of a specimen under cyclic loading is negatively proportional to the sum of principle stress change and the surface temperature measured by infrared camera is calculated to the stress of notch specimens, based on thermoelastic equation. And also, fatigue limitation can be evaluated by the change of intrinsic energy dissipation. Fatigue limitation of two notch specimens is evaluated as 164 MPa and 185 MPa, respectively and the stress measured by Lock-in infrared Thermography show good agreement within 10% error.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.6
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• pp.73-82
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• 2017

Low-cycle thermal fatigue problem resulting from multiple use of a liquid rocket engine has to be considered for the development of a reusable launch vehicle. In this study, life prediction equations suggested by previous researchers were compared as applied to various copper alloy cases to predict fatigue lives from tensile test data. The present study has revealed that among the presently considered life prediction methods, universal slopes method provides the best life prediction result for the copper alloys, and the modified Mitchell's method provides the best life prediction result for oxygen free high conductivity (OFHC) copper.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.2
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• pp.118-126
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• 2000

TMCP steel has been widely used to construct ships and offshore structures. When it comes to ship and offshore structures, corrosion fatigue damages caused by sea water and fatigue occurred by wave-induced forces usually go on occurring simultaneously. So the fatigue life in corrosion environment is decreased markedly in comparison with that in air. The fatigue crack in corrosion easily initiates on welded joints of structure like as the fatigue crack in air. Therefore it is very important to study the fatigue properties of those of their welded joints as well as steel plates. In this study, rotary bending fatigue tests have been performed to investigate fatigue crack initiation and behavior of fatigue crack growth on CO2 gas weld HAZ of TMCP steel. The fatigue test used the specimens with various stress concentration factors in air and 3% NaCl solution

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.8
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• pp.248-255
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• 2020

The effects of the coating thickness on the thermal durability and thermal stability of thermal barrier coatings (TBCs) with a gradient coating thickness were investigated using a flame thermal fatigue (FTF) test and thermal shock (TS) test. The bond and topcoats were deposited on the Ni-based super-alloy (GTD-111) using an air plasma spray (APS) method with Ni-Cr based MCrAlY feedstock powder and yttria-stabilized zirconia (YSZ), respectively. After the FTF test at 1100 ℃ for 1429 cycles, the bond coat was oxidized partially and the thermally grown oxide (TGO) layer was observed at the interface between the topcoat and bond coat. On the other hand, the interface microstructure of each part in the TBC specimen showed a good condition without cracking or delamination. As a result of the TS test at 1100 ℃, the TBC with gradient coating thickness was initially delaminated at a thin part of the coating layer after 37 cycles, and the TBC was delaminated by more than 50% after 98 cycles. The TBCs of the thin part showed more oxidation of the bond coat with the delamination of topcoat than the thick part. The thick part of the TBC thickness showed good thermal stability and oxidation resistance of the bond coat due to the increased thermal barrier effect.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2010.05a
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• pp.1201-1202
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• 2010

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05b
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• pp.989-992
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• 2011

삼원 촉매는 주로 코제라이트 세라믹으로 제작되는 다공성 부품이다. 그러나 코제라이트 세라믹은 열적충격온도가 낮아 엔진의 혼합기가 농후한 경우 삼원촉매의 열적 내구성이 급격히 떨어져 내구 수명을 제대로 만족시키지 못하는 차량이 급격히 증가하고 있다. 따라서 본 논문은 유한요소법으로 구한 SiC 세라믹 재료의 등가 물성치를 기초로 SiC 세라믹 촉매 담체의 기계적 물성치를 유한요소해석용시험편으로 구한 뒤 SiC 세라믹 촉매담체가 실차에 설치될 경우의 열피로 성능에 대하여 평가하였다.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2008.06a
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• pp.941-947
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• 2008

In the braking of a railroad car, mechanical brake systems using wheel tread and brake disk are applied as well as electrical brake systems by regenerator and rheostat. During disk braking, kinetic energy of the vehicle is converted into thermal energy through friction between disk and brake pad. And it causes high temperature concentration and generates thermal crack on the brake disk surface. In this study, comparative test process for heat-resistance of candidate materials was designed for development of brake disk materials having high heat-resistance. We also verified the efficiency of the process by experiments using conventional brake disk materials.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.8 s.179
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• pp.1910-1916
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• 2000

The five classes of the thermally aged CF8M specimen are prepared using an artificially accelerated aging method. Namely, after the specimens are held for 100, 300, 900, 1800, and 3600hrs at 430$^{\circ}C$ respectively, the specimens are water-cooled to room temperature. The impact energy variations are measures for both the aged and virgin specimens through the Charpy impact tests in addition to the microstructure observation, tensile, hardness and fatigue crack growth tests. From the present investigation the following results are obtained : 1) The difference among the thermally degraded specimens can be distinguished through their microstructures, 2) Hardness and tensile strength are increased to 300hrs, degradation specimen, while elongation and reduction area are decreased to 3600hrs degradation specimen, and impact energy is decreased to 1800hrs degradation specimen, 3) The FCG rates for thermally degraded specimens are larger than that of the virgin specimen.