• 제목/요약/키워드: 열 노화

검색결과 142건 처리시간 0.018초

천연고무받침의 열 노화가 교량 내진성능에 미치는 영향 (Effects of Thermal Aging of Natural Rubber Bearing on Seismic Performance of Bridges)

  • 오주;정희영
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제33권3호
    • /
    • pp.855-864
    • /
    • 2013
  • 지진격리장치로서 천연고무받침의 동적 특성은 주재료인 고무의 동적거동과 비선형 성질에 의존하고 있다. 역학적이나 환경적인 영향으로 인해 고무재료에 노화가 진행되고 결국에는 손상이 불가피하게 발생하게 된다. 고무재료의 노화에 주원인은 높은 온도에서 반응열로 인한 산화반응으로 알려져다. 이에 따라 천연고무받침에 대한 가속 열 노화실험을 수행하여 열 노화 전 후에 대해 받침의 특성값을 상호 비교하였다. 실험 결과 열 노화 현상은 전단강성과 에너지 감쇠 그리고 등가감소계수에 영향이 있음을 알 수 있었다. 또한 열 노화에 의한 동적특성의 저하를 실제 교량에 적용하여 천연고무받침의 열 노화가 교량의 내진성능에 미치는 영향을 수치해석을 통해 비교분석하였다. 그 결과 천연고무받침에 대하여 열 노화에 따른 기본 특성변화가 교량의 내진성능에 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.

납고무받침의 노화가 교량의 내진성능에 미치는 영향 (Influence of Aging of Lead Rubber Bearing on Seismic Performance of Bridges)

  • 박성규;오주
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제32권2A호
    • /
    • pp.109-116
    • /
    • 2012
  • 지진격리장치로서 납고무받침의 동적 특성은 주재료인 고무재료의 동적거동과 비선형 성질에 의존하고 있다. 역학적이나 환경적인 영향으로 인해 고무재료에 노화가 진행되고 결국에는 손상이 불가피하게 발생하게 된다. 고무재료의 노화의 주원인은 높은 온도에서 반응열로 인한 산화반응으로 알려져다. 이에 따라 납고무받침의 가속 열 노화실험을 수행하여 열 노화 전 후에 대해 받침의 특성값을 상호 비교하였다. 실험 결과 열 노화 현상은 전단강성과 에너지 감쇠 그리고 등가감소계수에 영향이 있음을 알 수 있었다. 또한 열 노화에 의한 동적특성의 저하를 실제 교량에 적용하여 납고무받침의 열 노화가 교량의 교각의 내진성능에 미치는 영향을 수치해석을 통해 비교분석하였다. 해석결과 납고무받침에 대하여 열 노화에 따른 기본 특성변화가 교량의 내진성능에 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.

티타늄 금속 기반의 파이로테크닉 물질에 대한 열분석 및 반응특성 추출을 통한 열·수분 노화 메커니즘 구축 (Establishment of Hygrothermal Aging Mechanism via Thermal Analysis and Extraction of Reaction Kinetics of Ti Metal-based Pyrotechnic Materials)

  • 오주영;여재익
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제49권9호
    • /
    • pp.759-769
    • /
    • 2021
  • 발사체 추진 시스템에서 Titanium Hydride Potassium Perchlorate (THPP)는 에너지를 인가받으면 gas를 발생시키는 pyrotechnic initiator로써 혹은 NASA Standard Initiator (NSI)의 supplement charge로써 흔히 사용되는 물질이다. 하지만 금속으로 이루어진 복합 화약이 오랫동안 보관이 되면 노화라는 문제에 직면하게 된다. 본 연구에서는 열분석 및 표면분석을 통하여 다양한 습도환경에서 노화된 THPP에 대하여 열역학적 특성의 변화를 확인하였고, 이를 바탕으로 THPP에 대한 전반적인 노화 메커니즘을 구축해내었다. 우선, THPP가 노화됨에 따라 산화제 표면의 균열빈도가 증가하고 길이가 길어졌는데, 이는 열·수분 노화가 공통적으로 산화제의 분해를 초래함을 보여준다. 이때 열 노화된 경우 Viton의 열화 현상이, 수분 노화된 경우 연료의 산화가 더욱 두드러졌다. 또한 실험을 통해 계산된 반응률에 대한 THPP의 화학반응인자의 경우 습도에 따라 크게 달라졌는데, 이는 수분이 THPP의 연소에 상당한 변화를 미쳐 결국에는 수명의 감소로 이어지게 될 것을 시사한다.

적층고무받침의 가속 열 노화 동적특성 영향 (Effects of Accelerated Thermal Aging on Dynamic Properties of Laminated Rubber Bearings)

  • 오주;정희영
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제30권5A호
    • /
    • pp.417-424
    • /
    • 2010
  • 격리장치로서 적층고무받침의 동적 특성은 고무 열 노화로 인한 미세 구조의 변화로 인해 악화 될 수 있다. 그 결과, 예기치 못한 지진의 발생으로 교량이나 건물들은 치명적이 손상을 입게 된다. 여기서, 적층 고무받침의 동적특성은 압축-전단하중 및 반복하중, 극한파괴시험은 열 노화 전 후에 시험하여 상호 비교하였다. 실험 결과, 적층고무받침에서의 열 노화 현상은 전단강성과 에너지의 감쇠 그리고 등가감소계수에 영향이 있음을 알 수 있었다. 이것은 적층고무받침의 열 노화에 의한 동적특성의 저하를 의미하고, 적층고무받침 설계시 고려해야할 필요가 있다고 판단된다.

자동차 냉각기 호스용 EPDM고무의 노화에 대한 비파괴 특성평가 (Nondestructive Characterization of Degradation of EPDM Rubber for Automotive Radiator Hoses)

  • 곽승범;최낙삼;최윤정;신세문
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제25권5호
    • /
    • pp.368-376
    • /
    • 2005
  • 자동차용 냉각기 호스는 열과 기계적 하중 하에서 공기와 부동액의 접촉 스트레스로 인해 노화와 고장이 일어날 수 있다. 본 연구에서는 냉각기 호스재료인 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무에 대해 열가속 및 산소 스트레스, 전기화학적 스트레스에 의한 표피층의 노화거동을 비파괴 평가하였다. 열가속 및 산소노화 시험결과 신장률의 저하와 함께 IRHD(International Rubber Hardness Degrees)경도가 증가하였다. 전기화학적 노화(electro-chemical degradation: ECD) 시험에서는 에틸렌글리콜 수용액의 침투로 인해 무게가 증가하였으며 신장률과 경도는 크게 저하되었다 또한 에틸렌글리콜 수용액이 표피층뿐만이 아니라 내부에까지 침투하여 고무내부구조와 미크로경도분포가 깊이에 따라 변화되었다. 즉, 열가속 및 산소노화와 ECD 노화는 미크로 경도와 화학구조분석에 의해 비파괴적 특성 평가가 가능함을 보였다.

열/수분노화로 인한 Ti 금속 기반의 파이로 물질의 점화 성능 변화와 노화 모델 제시 (Investigation of Thermal/hygrothermal Aging Effects on the Ignition Characteristics of Ti Metal-based Pyrotechnics and Construction of the Aging Models)

  • 오주영;여재익
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.26-41
    • /
    • 2021
  • Titanium hydride potassium perchlorate (THPP)는 일반적으로 널리 사용되는 착화제로 추진 시스템에서 중요한 역할을 수행해오고 있지만, '노화'라는 현상으로 인하여 THPP의 요구 성능 변화, 심지어는 system failure가 초래될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 상대습도 조건에서 노화된 THPP의 열역학적 특성 및 성능, 점화 특성 변화를 상세한 열분석과 점화 실험을 통해 밝혔다. 그리고 형태학적 분석과 조성 변화를 통해 노화에 따른 THPP의 물리·화학적인 변화 또한 확인하였다. 결론적으로, 열노화는 산화제 분해로 인하여 활성화 에너지 감소/반응성 증가로 이어지고 수분노화는 연료 산화로 인하여 활성화 에너지 증가/반응성 감소와 같은 경로를 따름을 최종적으로 확인해볼 수 있었다.

레졸로 가교된 고무 복합체의 열노화 거동 (Thermal Aging Behaviors of Resole-Cured Rubber Composites)

  • 최성신;하성호;우창수
    • Elastomers and Composites
    • /
    • 제40권4호
    • /
    • pp.284-289
    • /
    • 2005
  • 레졸로 가교된 NR 복합체의 열노화에 의한 가교밀도변화를 연구하였다. 노화 온도는 $50-90^{\circ}C$였다. 가교밀도 변화는 노화 온도가 올라감에 따라 증가하다 감소하였다. 가교밀도 변화 정도는 레졸 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 열노화에 의한 가교밀도의 증가는 레졸로 마감된 매달린 작용기들의 결합 반응과 메틸올이나 메틸렌 퀴논 중간체를 갖는 매달린 작용기의 가교 반응으로 설명하였다. 그리고 열노화에 의한 가교밀도의 감소는 디메틸렌 에테르 연결을 갖는 기존 레졸 가교의 분해로 설명하였다.

열역학 평형 계산을 이용한 점화제의 점화반응 분석 (Equilibrium Analysis on the Pyrotechnic Reactions of Igniters)

  • 엄기헌;김경민;원용선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.1036-1037
    • /
    • 2017
  • 본 연구는 3종류의 점화제(BKNO3, THPP, ZPP)에 대한 노화 반응을 수행하였다. 점화제의 수명은 대기에 포함된 산소와 수분의 영향을 받는다. 예를 들면 $BKNO_3$의 경우 산소, 수분과 결합하여 산화물 또는 수산화물의 형태로 반응이 이루어진다. 이러한 반응은 점화 반응에 있어서는 좋지 않으며, 점화제의 노화 현상의 분석에 있어 매우 중요한 정보가 될 수 있다. 열역학 계산은 점화제의 초기온도, 조성 등으로써 화염온도를 계산하며, 그로써 노화 반응을 설명할 수 있다. 노화에 의해 점화제가 불완전 연소 되었다면, 화염온도는 완전 연소 되었을 경우보다 낮은 범위에서 형성될 것이다. 본 연구에 대한 결과가 점화제의 노화 반응 분석에 대한 뒷받침이 될 것으로 기대된다.

  • PDF

가교 시스템이 다른 NR 가황물의 열노화 특성 (Thermal Aging Properties of NR Vulcanizates with Different Cure Systems)

  • 최성신;박병호
    • Elastomers and Composites
    • /
    • 제40권3호
    • /
    • pp.181-187
    • /
    • 2005
  • 가교 시스템이 다른 NR 가황물의 열노화에 의한 물성 변화를 연구하였다. 두 가지 황가교 시스템과 한 가지 레졸 가교 시스템을 도입하였으며, 가교제 함량을 변화시켰다. 황 가교시스템으로 만든 NR 가황물의 경우, $90^{\circ}C$에서 3일간 노화 후 경도와 모듈러스는 증가한 반면 신율과 인장강도는 감소하였다. 레졸 가교 시스템으로 만든 NR 가황물의 경우에는 노화 후 전반적으로 물성이 하락하였다. 열노화에 의한 물성 변화를 가교밀도의 변화로 설명하였다. 노화 후, 황 가교 시스템으로 만든 NR 가황물의 가교밀도는 증가한 반면, 레졸 가교 시스템으로 만든 NR 가황물의 가교밀도는 감소하였다. 노화방지제의 이동이 물성에 미치는 영향에 대해서도 조사하였다. 그러나 노화방지제의 이동으로는 노화에 의한 물성의 변화를 충분히 설명할 수 없었다.

점탄성 유체의 정압 열팽창계수, 밀도 및 전단속도 0에서의 점동에 대한 실험연구 (Experimental Study on the Isobaric Thermal Expansion Coefficient Density and Zero-shear-rate Viscosity of Viscoelastic Fluid)

  • 최민구
    • 유변학
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.181-191
    • /
    • 1995
  • 점탄성유체의 물성치들 중 정압열팽창계수 및 밀도는 자연대류 열전달 연구에 전단 속도 0에서의 점도는 점탄성유체에 대한 모델들 사용 시 필요하다. 본 연구에서는 점탄성유 체이며 마찰 감소 첨가제, 유전자 분리용액동으로 사용하는 Separan AP-273 용액의 정압열 팽창계수, 밀도 및 전단속도 0에서의 점도에대한 농도 및 온도의 영향을 조사하였다. 작동유 체의 물성치들은 10~6$0^{\circ}C$의 온도범위와 100~20,000wppm의 농도범위에서 측정되었다. 작 동유체의 물성치들에 미치는 열주기와 노화의 영향을 조사하기 위해서 정압열팽창계수와 전 단속도 0에서의 점도를 교대로 두 번씩 측정했다. 정압열팽창계수 및 밀도를 측정하는 장치 의 측정 정밀도는 증류수에 대한 측정치와 문헌에 나타난 자료를 비교하여 얻었고 이는 $\pm$ 2%이내였다. Separan AP-273용액의 정압열팽창계수 및 밀도는 증류수의 값들로 대치될수 있다. 작동유체의 정압열팽창계수와 밀도는 열주기와 노화의 영향을 받지 않았다. 낙하식 점 도계를 사용해 측정한 겉보기점도 값들을 나타내느 flow curve에서 전단속도가 0이 되는방 향으로 겉보기점도를 외삽시켜 Separan AP-273용액에 대한 전단속도0에서의 점도를 얻었 다. 정압열팽창계수 측정 전후에 측정한 작동유체에 대한 전단속도 0에서의 점도는 열주기 와 노화로 인해 퇴화되었다.

  • PDF