일반적으로 부품 또는 유닛의 수명에 가장 직접적인 영향을 주는 요인은 온도 또는 진동으로 알려져 있다. 따라서 많은 시험방법이 개발되어 있으나 주어진 시간에 시험의 목적을 달성할 수 있는 최적의 방법론에 대해서는 드물게 연구되어 있는 실정이다. 이 글에서는 일반화되어 알려진 두 개의 모델을 복합하여 최적의 시험시간과 시험조건을 살펴보기로 한다.
기존의 미국 식품의약국(FDA, Food and Drug Administration)규정에 따르면 어떤 식품첨가물의 기능과 안정성을 평가하는 방법은 그때 그때 각각의 경우에 맞게 설정하여 실시하게 되어 있다. 이런 평가 방법은 포괄적이기는 하지만 과잉의 기능과 안정성 시험을 실시하는 결과를 초래해 왔다. 여기서는 새로운 식품 첨가물에 대한 안정성 시험 시 그 첨가물이 사용되는 실제 조건 하에서 체계적이고 과학적인 접근 방법에 따라 시험이 되도록 할 것을 제안하고자 한다. 체계적인 방법으로 시험하기 위해서는 새로 개발된 식품첨가물들이 사용하게 될 적용 대상 식품의 여러가지조건(pH, 수분, 가공 및 저장 온도)에서 그 첨가물의 안정성에 영향을 미치는 화학적, 물리적 주요 요인들이 먼저 결정되어야 한다. 그 다음 기능성과 안전성에 관련된 요소들이 하나의 모델 시스템으로 조직화되어 주요요인들의 측정 범위가 정해져야 한다. 마지막으로 설정된 모델 시스템은 첨가물이 실제 적용받게 되는 가공,운송, 저장 조건 하에서의 사용 조건을 고려한 상태에서 첨가물을 시험하여 기능과 안정성이 입증되어야 한다. 일단 증명이 되면 그 모델 시스템은 사용 가능성이 있는 적용 범위에까지도 그 첨가물의 기능성과 안정성을 평가할 수 있게 해준다. 이 논문에서는 식품첨가물 시험방법에 대한 체계적인 접근 방법을 설명하고 아스파탐의 예를 들어서 그 방법을 조명해 보고자 한다.
본 연구는 수학 교육의 가장 큰 이슈 중 하나인 수학에 관한 정의적 영역에서의 향상에 기여하고자 중 고등학교 학생들의 수학 불안에 영향을 미치는 배경 변인에 관한 연구를 실시하였다. 연구 결과 중학교 학생들은 고등학생들보다 더 높은 수학 불안을 나타냈는데, 특히 '외적 요인'과 '학습 방법 요인'에 따른 불안 수준이 높았다. 또한, 여학생보다는 남학생들에게 전반적으로 높은 수학 불안이 나타났으며, 두 집단의 학생들 모두 '외적 요인'과 '학습 방법 요인'에 따른 불안 수준이 더 높게 나타났다. 그 외에도 사교육 시간이 증가할수록 학생들의 수학 불안 수준은 증가하였으며, '시험 및 성적 요인'에서는 자기주도적 학습 시간이 낮은 집단이 나머지 두 집단에 비해 수학 불안의 수준이 높게 나타났다. 수학 불안검사의 4가지 하위 요인 중 학생들은 전반적으로, '시험 및 성적 요인'에 대한 불안이 가장 낮게 나타났고, '수학 외적 요인'에 대한 불안이 가장 높은 것으로 나타났다.
본 SP시험법은 사용되는 시편이 미소하다는 장점 때문에 재질의 평가나 더불어 비파괴검사의 일환으로서 이용할 수 있음을 서명해 왔다. 현존하고 있는 거대구조물들의 잔존수명평가가 요 구되는 있는 지금, 정량적인 경년변화측정방법으로서 SP시험법은 높은 가능성을 내포하고 있는 시험법으로 여겨지며, 이 방법을 현장에 정착시키기 위해선 산. 학. 연의 공동연구체제가 필요 하다고 할 수 있다.
철강재는 대량 생산이 가능하여 경제성이 뛰어나고 기계적 성질도 우수하여 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 철강재는 부식 환경에 취약하기 때문에 그 용도에 따라 다양한 내식성을 부여하는 표면처리를 적용하고 있다. 이러한 철강재에 대한 내식성 표면처리로는 용융아연도금(HDG)과 용융알루미늄도금(HDA)이 우수한 내식성과 다양한 특성으로 널리 사용되고 있으며 아연과 알루미늄을 접목시킨 갈바륨(GL)도금 또한 우수한 내식성 코팅으로 알려져 있다. 또한 최근에는 기존 용융아연도금에 알루미늄(Al) 과 마그네슘(Mg)을 첨가한 3원계 도금강판이 개발되어 기존 용융도금강판 대비 고내식 코팅으로 알려져 있으며 그 적용은 점차 확대되고 있는 추세이다. 일반적으로 이와 같은 강판소재의 내식성 평가에 대해서는 실제 사용할 환경에 폭로하여 비교-시험 하는 것이 가장 확실하고 신뢰도가 높은 방법이다. 그러나 이러한 방법은 경우에 따라 수년에서 수십년에 이르는 장시간이 소요된다. 그러므로 이 방법을 대체하기 위한 각종 가속적 부식 시험들이 널리 적용되고 있다. 즉, 그 목적이나 용도에 따라 염수분무(SST), 침지(Immersion) 및 전기화학적 분극(Polarization) 등 실내에서 부식 시험 하는 방법이 사용되고 있다. 한편, 이러한 부식 가속 시험들은 실제 외부에서 폭로 시험한 결과와의 상관성이 불명확한 경우가 많아 종종 해석에 어려움을 갖고 있는 실정이다. 또한 이 시험 방법들은 동일 재료를 시험하더라도 시험방법의 차이에 따라 부식요인이나 해석방법이 다르므로 인해 그 내식성 결과가 다르게 나타날 수 있다. 그 중 시험목적에 따라 전기화학적 분극 또는 임피던스 분광법(EIS)과 건조 및 습윤 등의 부식 환경 인자들을 적용한 복합부식시험(CCT) 방법은 근사한 대안으로 주목받고 있다. 하지만 이들 시험 또한 실제 부식 환경과는 여러 환경 및 요인들이 다르기 때문에 그 시험방법에 따라 목적하는 시험 결과가 상이하게 나타날 수 있어 해석-평가 하기에 종종 곤란을 갖는다. 이에 따라 최근에는 재현성이 우수하고 실제 부식 환경을 유사하게 모사할 수 있는 내식성 시험과 해석-평가에 대한 내용이 주요한 과제로 사료되고 있다. 본 연구에서는 다양한 내식성 코팅 강판소재들에 대하여 염수분무(SST), 복합부식(CCT), 갈바닉 시험, EIS 시험을 통하여 부식시험 종류 및 시험 환경, 코팅 소재 별 부식경향을 비교-분석하고자 하였다. 또한 이들 부식 진행과정에서는 미세구조관찰(SEM), 결정구조 분석(XRD) 및 원소조성 분석(EPMA)을 통해 다양한 조건에 따른 강판소재들의 부식경향을 비교-평가하고, 실제 환경과의 상관성 및 가속관계를 도출하고자 하였다.
선진국의 경우 송전용 애자의 내구성 향상을 위한 새로운 평가 기법을 적용하여 신뢰성을 향상시키는 등 연구가 활발하지만 국산 송전용 애자에 대한 열화요인 진단 및 대체기술은 거의 초기 연구 단계에 불과하다. 따라서, 국내 송전 선로 환경에 따른 송전용 애자의 구성 요소별 장기 열화요인 분석 기술의 부족을 극복할 필요가 있다. 모든 형태의 절연물은 사용 환경에 따라 열화에 따른 품질 저하는 피할 수 없다. 이에따라 초기 설계에서 최종적인 품질 확인 시험까지 적절한 불량 요인을 진단하여 개선 할 수 있는 제조공정과 경년품에 대한 정기적인 열화 시험 평가 등을 통해 송전용 자기애자의 신뢰성을 유지하는 것이 필요하다. 송전용 현수 애자의 수명과 신뢰성을 결정하는 요인은 복합적이며, 적정한 시료수와 통계적 접근 방법을 동원하여 분석하는 것이 최선이다 자기 애자의 수명에 영향을 주는 핵심 인자는 시멘트 및 자기부의 강도 저하로 알려져 있다. 기본적인 단품 성능시험을 실시한 결과, 냉열 및 급준파 특성에 대한 내구성이 문제점으로 도출되었다. 물론 특정 경년품(1989년도 제품)에서 집중적으로 불량이 발생한 것이지만, 이것은 일반적으로 문제가 있는 자기 애자에서 발생하는 전형적인 형태이다. 현재 가장 문제가 되는 것은 급준파 및 내아크 시험과 같이 열적, 기계적 충격에 대한 내구성을 확인하는 열화 평가방법이 요구된다. 본 연구에서는 경년품 및 신품에 대한 냉열 가속, 경년 가속 열화시험 및 급준파 열화시험과 현수 애자의 핵심 소재인 자기의 HRB 경도 특성 시험하였다.
본 연구에서는 굳지 않은 콘크리트의 단위수량 정밀 측정방법으로써 고주파가열법을 검토하기 위해 3가지의 대표적인 가열건조 시험방법에 사용되는 단위수량 추정식을 선정하고 계산의 원리 및 실제 시험과정에서 발생할 수 있는 오차 요인을 고찰하였다. 또한, 각 단위수량 추정식의 계산과정에서 고려될 수 없는 실험적 요인인 분체 및 골재의 구성비나 물리특성을 변화시킨 콘크리트에 대해 고주파가열법을 통한 굳지 않은 콘크리트의 단위수량 시험을 진행하였다. 고주파 가열법를 이용한 굳지 않은 콘크리트의 단위수량 시험방법은 ± 20kg/m3의 허용오차 범위를 대부분 만족하였으나, 추정식에 따라 경향 및 오차의 크기가 차이를 나타냈다. 웻스크리닝 과정에서 발생하는 시료 편차 또는 시료 샘플링 과정에서 발생하는 굵은골재채취량 편차로 인한 추정오차의 영향을 최소화하기 위해서는 가열 건조시 콘크리트 시료를 이용하고 이후 시료의 굵은골재의 채취량 편차를 추정식에서 보정하는 방법으로 추정한 단위수량이 가장 정확한 결과를 나타내는 것을 실내 배합시험을 통해 확인할 수 있었다.
국내에서는 암호제품의 안전 및 신뢰성 확보를 위해 2005년부터 KCMV 암호모듈 검증시험을 시행하고 있다. 그러나 암호모듈 검증시험을 수행함에 있어서 시험에 필요한 제출물의 세부내용 및 제출물에 대한 일관성 있는 문서 스키마(schema)가 제공되지 않고 있다. 이렇듯 암호모듈 검증시험을 수행함에 있어서 제출물에 대해 정해진 템플리트 없이 오프라인상의 문서를 이용한다는 것은 전체적인 검증시험 업무수행에 있어서 저해요인으로 크게 나타나게 된다. 이에 본 논문에서는 암호모듈 검증시험에 있어서 검증 받고자 하는 보안등급에 맞추어 시험 제출물을 작성 시 제출물의 일관성 유지를 위해, FIPS 140-2 DTR 분석을 통한 제출물 템플리트 작성방법을 제안한다.
부식 현상은 산업과 실생활에서 경제적, 인간의 생활과 안전에서 손실을 일으키는 요인이다. 자동차 부품, 선박 부품 및 전자 부품 산업 등 다양한 분야에서 수명 및 고장율 시험에 대한 관심이 증가하고 있다. 넓은 분야에서 염수분무시험을 적용하고 있지만, 실제 야외환경에서 발생하는 부식과의 상관관계가 확실하게 규명되어 있지 않다. 그리고 이렇게 넓은 산업전반에서 적용하고 있는 염수분부시험 방법은 시료의 부식 저항성을 판단하기 위한 시험시간이 오래 걸리고 이런 이유로 적정한 시험시간을 설정하기 어려울 뿐만 아니라 고내식성 시료의 부식평가가 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 부식의 형태에서 균일부식 현상을 이용하여 옥외 노출 부식시험과 염수분무시험, 가속부식시험 환경에 노출된 시료의 무게 감량을 측정하여 가속계수 도출과 함께 부식 정도를 예측할 수 있는 방법을 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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