• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권4호
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• pp.207-212
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• 2013

산업시설에는 용접된 구조물에 반복 하중이 발생하여 피로파괴가 발생하고 있는데 이 피로파괴를 줄이기 위해 일반구조용압연강재(SS400)와 스테인리스강(STS304)을 $CO_2$ 용접하여 기계적 특성 분석을 하였다. X-ray 촬영을 하여 결함검사를 하고 용접부에 결함이 없는 시험편으로 경도, 인장, 피로 시험을 하였다. 경도는 SS400과 STS304가 용접된 시험편이 SS304만 용접된 시험편보다 높게 나타났다. 그리고 인장강도와 항복강도는 반대로 SS304만 용접된 시험편이 높았으며 피로한도 또한 마찬가지였다. 따라서 $CO_2$ 용접을 할 경우 융점이 낮고 용접성이 좋은 SS400만으로 용접할 때 더 좋은 성능을 보여준다.

• 수산해양기술연구
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• 제24권1호
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• pp.44-49
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• 1988

본 연구에서는 피로파괴에 영향을 주는 여러 인자중에서 우선 피로크랙전파에 대한 시험편 두께의 영향을 검토하기 위하여 최초 두께 25mm인 일반구조용 압연강재를 평면가공하여 두께 5, 10, 15, 20, 25mm인 CT 시험편을 가공한 후 인장-인장편진반 복피로시험을 행하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 피로수명이 가장 짧게 나타나는 임의의 시험편 두께가 존재하며, 본 실험의 경우에는 두께 15m인 시험편의 경우 피로수명이 가장 짧게 나타났다. 2. 피로크랙의 발생은 두께가 두꺼운 시험편의 경우가 늦지만 피로크랙 성장은 두꺼운 시험편의 경우가 빠르게 나타났다. 3. 본 실험에서 paris시의 계수 m의 값은 절위는 1.98~4.59로서 시험편의 두께가 두꺼울수록 m의 값이 크게 된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.73-80
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• 2008

본 논문에서는 RC 구조물의 보수 보강 공사에 적용되는 FRP 복합체의 역학적 특성치를 평가하기 위하여 각국에서 제안된 시험규격을 비교 분석하고, 시험편 형상 및 시험방법의 차이가 재료성능에 미치는 영향에 대한 실험적 검증을 통하여 표준화된 시험방법 및 평가기준을 도출하고자 하였다. 주 실험변수는 FRP 복합체의 종류, 시험편의 폭, 보강매수 및 가력속도로 설정하였다. 본 시험결과에 의하면, 최대 인장강도와 최소변동계수를 나타내는 인장 시험편의 폭은 FRP의 종류/직조방법에 따라 다르게 나타났으며, 특히 적층형으로 시공되는 FRP 복합체는 보강매수에 따른 인장강도의 저하현상이 관측되므로, 이를 적절히 고려할 수 있는 평가기준의 설정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.43-48
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• 2003

점용접은 자동차를 제작하는데 사용하는 가장 유용한 용접법이다. 그러나 산업현장에서 직면하고 있는 가장 큰 문제점 중의 하나는 점용접의 용접성에 관한 문제이다. 본 연구에서는 강판의 두께가 1.6mm인 경우와 1.2mm인 경우에 대해 2점 점용접을 실시하여 인장강도를 증가시키고 용접의 흔적을 남기지 않게 하기 위한 조건을 찾는 것을 목적으로 하였다. 용접성에 영향을 미치는 많은 요소들이 있다. 그중에서 용접전극의 형상이 인장강도를 증가시키는 요소로 집중을 하면서 연구를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 인장강도는 용접전극의 형상 및 팁직경 거리와 전류가 클수록 증가하였다. 시행 착오법을 통해 최적용접조건을 찾았고 그에 따른 최적전류인 9,000A와 전극의 형상 RF형을 찾았다. 경도시험결과는 인장력이 시험편에 작용할 때 열 영향부인 HAZ부에서 왜 파괴가 일어나는지를 설명해 주었다.

• 한국재료학회지
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• 제25권5호
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• pp.226-232
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• 2015

본 연구에서는 손상된 알루미늄 금형의 복원을 위해 고온플라즈마 용사법을 이용하여 금형의 표면에 $Al/Al_2O_3$ 혼합분말을 용사한 후 코팅층과 모재의 증착강도에 대한 평가를 수행하였다. 증착강도의 평가는 분사노즐의 이동속도, 순수한 알루미늄 bond coat 층의 유무에 따라 평가되었으며, bond coat 층을 생성시키지 않았을 때, 코팅층의 두께는 열팽창에 의한 잔류인장응력의 감소를 위해 두껍지 않아야 하지만 일정두께 이상이 되어야 최대의 증착강도를 얻을 수 있음이 나타났다. 또한 순수한 알루미늄 bond coat 층은 내부 결함이 없는 응고된 금속이기 때문에 두께에 따른 증착강도의 영향을 그대로 받아 두께가 두꺼울수록 bond coat 층을 생성시키지 않은 시험편보다 증착강도가 매우 낮게 측정되었다. 반면, 가장 얇게 bond coating 된 시험편 Bc3(3회의 bond coating층과 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편) 는 bond coating을 하지 않은 시험편 중 가장 높은 증착강도를 가지는 시험편 Wbc20(bond coating층이 없고 분사건의 이동속도가 20 cm/sec인 시험편)보다 약 2배 이상증착강도가 향상되었다. 따라서 금형의 복원시에 중간층의 형성이 반드시 필요하며, 이는 코팅층의 잔류 인장응력을 보완시키며 고인성의 순수한 알루미늄과 같은 코팅층과 유사한 층을 코팅하는 것이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제9권2호
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• pp.101-107
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• 1992

디입그로잉용 냉간 압연 강판의 인장시험편에 디지탈 이미지 프로세싱 기술을 적용하여 표면에서의 변형 및 변형도 분포 구하는 방법을 제안한다. 이 방법은 시편표면상의 절점 위치를 이미지 프로세싱에 의해 결정하는 부분과 이들 위치점들을 이용하여 변형도를 계산하는 두 부분으로 구성되어,있다. 본 연 구에서는 시편상의 각 절점 위치를 구하기 위해 검은 원형의 반점들로 배열된 사각 형상의 격자를 사용하 였고, 이미지 프로세싱에 의해 구해진 절점 좌표를 이용하여 소재 표면에서의 변형 패턴, 주 변형도 분포, 유효 변형도 분포, 임계 변형도 등을 구하였다. 인장시험하는 동안 시편 표면상의 국부 네킹이 발생될때 까지 주변형도에 의한 변형 이력은 거의 적선적으로 변형되고 있기 때문에, 유효 변형도 값은 매 변형 단계마다 변형도 증분의 누적에 관계없이 거의 일정한 값을 보여주고 있었으며, 최대 유효 변형도는 시편의 중앙부에서 나타나고 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1529-1534
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• 2012

본 연구에서는 DIC 법을 이용하여 두께 $12{\mu}m$ 의 구리박막에 대한 인장시험을 수행하였다. 시험결과 정밀한 응력-변형률 곡선의 시험결과를 얻을 수 있었으며, 특히 잉크젯프린터를 이용한 시험편 표면 스펙클패턴의 작성은 DIC 법을 적용하기가 어려운 시험편 표면의 콘트라스트가 낮은 경우에 유용하게 사용할 수 있을 것이다. 측정된 구리박막의 기계적 물성은 탄성계수 E = 89.2 GPa, 0.2% 오프셋 항복응력 $S_{0.2%}$= 232.8 MPa, 인장강도 $S_u$= 319.2 MPa, 파단연신률 ${\varepsilon}_f$= 16.8 %, Poisson 비 ${\nu}$= 0.34 의 결과를 얻었으며, 탄성계수는 알려진 벌크소재에 대한 결과보다는 작다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.889-895
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• 2012

탄소섬유강화(CFRP) 복합재료는 높은 비강성과 비강도 특성을 갖고 있기 때문에 항공기, 자동차 등의 경량화가 요구되는 분야에서 금속재를 대체하여 사용 빈도가 급격히 증가하고 있다. 그 중 항공기의 경우, 동체가 고온 다습한 환경 조건에 노출되는 경우가 많기 때문에 CFRP를 이용한 항공기의 건전성 확보를 위하여 실제 환경에서의 강도 특성을 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 CFRP시험편을 $75^{\circ}C$의 물에 장기간 침지하였으며. 이 시험편을 이용해 침지 기간별로 인장강도를 평가하였다. 또한, SEM을 이용하여 흡습 기간에 따른 파단면의 파괴양상을 분석하였으며 300일간 침지된 시험편에 대해 응력비 R=0.1 조건으로 피로시험을 수행하여, 침지하지 않은 시험편에 비해 피로수명이 크게 저하되는 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.104-108
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• 2018

본 연구에서는 도시가스 정압기용 압력조정기 다이어프램의 사용기간에 따른 경년변화 특성을 조사하고자 사용기간별(신품, 5년, 10년, 15년, 20년, 25년 및 30년) 설치된 다이어프램을 대상으로 시험편을 제작하였고, 각 시험편에 대해 표면, 두께, 인장강도 및 연신율이 어떻게 변화하였는지 시험을 수행하였다. 표면 및 두께변화를 전자주사현미경을 이용하여 확인한 결과, 사용기간에 따라 약간의 영향을 받는 것으로 나타났다. 25년이 경과한 시험편은 신품 최고인장강도의 약 60%에 미치지 못하는 것으로 연신율은 사용기간에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이 연구결과는 향후 도시가스 정압기용 압력조정기 다이어프램의 교체주기를 정하는데 기초자료로 활용할 수 있으리라 기대된다.