• 제목/요약/키워드: 저온부식

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감마선 조사된 사용후핵연료 수송·저장 용기 소재의 물성 및 내식성에 관한 연구 (Mechanical Properties and Corrosion Resistance for Transportable Storage Cask Material of Spent Nuclear Fuel Irradiated by Gamma Rays)

  • 이경황;박종원;박신화;표주영;박종혁
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.155-156
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    • 2013
  • 본 연구는 사용후핵연료 수송 저장 용기인 저합금강(SA350 LF3)에 일정의 감마선을 조사하고 감마선 조사 전후 물성 및 내식 특성 변화와 표면처리에 의한 내식성 개선 효과에 관하여 연구하였다. 상온 항복강도 및 인장강도의 기계적 물성은 감마선 조사 여부에 따라 물성의 차이는 보이지 않았지만, 저온충격 특성은 감마선 조사를 하지 않은 충격 흡수에너지에 비교하여 조사후 시험편의 충격 흡수 에너지가 감소되었다. 양분극 곡선에 측정에 의해 관찰된 저합금강의 내식성은 감마선 조사된 시험편에서 감마선을 조사하지 않은 시험편 보다 낮은 부식전위를 나타내었다.

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TiAl합금의 고온산화에 미치는 V, Mo, Nb의 영향 (Effect of V, Mo, Nb on high temperature oxidation of TiAl)

  • 장유동;이동복
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.157-157
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    • 2003
  • TiAl 금속간화합물은 저밀도, 고용융점 및 우수한 고온강도 둥의 여러 장점을 지녀 고온의 열악한 부식성 분위기에 노출되는 가스터빈, 자동차 엔진부품 등에 사용하기 위해 최근 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 이 합금의 실용화에 장애가 되는 가장 큰 문제점은 나쁜 저온인성, 고온가공의 어려움 및 고온에서의 나쁜 내산화성이다. 일반적으로 V는 상온연성을 증진시키지만 내산화성을 감소시키고, Nb는 상온연성과 내산화성을 증진시키는 원소이다. 또한 Mo는 강도와 연성을 증진시킨다. 이들 첨가원소의 산화특성을 비교분석하기 위하여 고온산화실험을 실시하고, 산화막의 구조, 산화막의 종류 및 형성과정을 SEM/EDS, EPMA 및 XRD을 이용하여 조사하였다.

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7000계열을 중심으로 한 알루미늄 합금의 용접 특성 (I) (Weldabilities of 7000 Aluminium Alloys (I))

  • 박성탁;정재필;서창제
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제12권1호
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    • pp.38-43
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    • 1994
  • 고강도 알루미늄합금은 중량이 가벼우면서 인장강도와 항복강도가 높고 가공성, 성형성이 좋아 항공기, 자동차, 선박 등 수송용 재료로 각광을 받고 있으며, 이 중 Al-Zn-Mg계(7000계) 알루미늄 합금은 용접 구조물용 경량소재로 활용범위가 높다. Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금은 고온에서 용체화 처리후 저온으로 급냉시킨 재료를 자연시효 또는 인공시효처리를 하여 이 때 석출되는 시효 석출물에 의해 강도를 증가시킨 석출 경화형 합금이다. 그런데, 7000계열 알루미늄합금은 적절한 열처리 작업을 통해 최적의 기계적 성질이 얻어지도록 합금설계가 되어있기 때문에 구조물 제작시 용접에 의한 ARC 열을 받게 되면 열이력(thermal cycle)에 의해 모재의 미세조직이 변화하고 용접 결함이 발생하며 강도의 약화와 함께 내식성 등이 저하한다. 따라서 고강도 알루미늄합금의 용접성을 향상시키기 위해서는 용접부의 미세조직거동과 용접부에 발생하는 용접결함의 현상을 조사하여 용접용 고강도 합금에 필수적으로 요구되는 용접성에 대한 검토가 충분히 이루어져야 한다. 따라서 본 고에서는 알루미늄합금, 특히 7000계열 알루미늄합금에 주목하여, 용접방법, 각종 결함과 대책, 용접부의 시효경화와 응력부식균열 및 기계적 성질 등을 지금까지 보고된 각종 자료를 기초로 하여 3회에 걸쳐 기술하고자 한다.

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무윤활 마그네슘 판재성형을 위한 진공 플라즈마 공정기술에 관한 연구

  • 이영민;이하용;서판기;원광우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.324-324
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    • 2013
  • 자동차의 경량화 요구에 따라 비중이 큰 기존의 철계 금속재에서 비중이 낮은 알루미늄 합금 및 마그네슘 합금의 경량 금속 재료로 대체 적용하는 것이 요즘의 추세이다. 마그네슘 판재 성형의 경우 윤활제로 인한 마그네슘 판재의 부식이 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 윤활제의 사용을 최소화 혹은 제로화가 가능하게 하는 진공 플라즈마 표면처리 기술이 시급하다. 본 연구는 무윤활 마그네슘 판재성형을 위한 금형 표면처리 기술로서 각각 질화처리, 비정질 탄소 코팅 공정기술에 관한 연구를 수행하였다. 플라즈마 질화처리는 기존의 질화방법에 비교하여 비교적 저온에서 짧은 시간에 표면에 백화현상이 발생하지 않는 대면적 플라즈마 질화공정 기술 구현이 가능하였으며, 비정질 탄소 코팅 공정은 모재와의 밀착력을 높이기 위한 공정 조건을 연구하였다. 각각의 표면처리된 금형을 이용하여 성형테스트를 실시하고 이 때의 마그네슘 판재의 성형성을 관찰하였다. 따라서 본 연구의 최종 목표는 무윤활 상태에서 마그네슘 판재가 성형이 가능한 금형 진공 표면처리 방법을 개발하는 것이다.

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PEDCVD법을 이용한 DLC코팅 특성 연구 (Study on characteristics of DLC coating by PECVD)

  • 전예슬;이나래;문경일;이선영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.188-189
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    • 2015
  • 본 연구에서는 저온에서 증착이 가능한PECVD법을 이용하여 아르곤 가스 및 아세틸렌 가스 비율에 따른 기계적 구조적 특성 확인을 확인 후 공정압력 변화 실험을 통하여 DLC코팅의 특성을 확인하였다. 기계적 특성을 확인하기 위하여 나노인덴터를 이용하여 경도 및 탄성률을 측정하였으며, ball-on disk를 이용하여 마찰계수를 확인하였다. 각 샘플들의 부식 저항 특성을 확인하기 위하여 $1mole\;H_2SO_4+2ppm\;HF$ 분위기의 전해질 내에서 동전위 분극시험을 통한 내식성 테스트를 하였으며, 구조적 특성은 라만분광법을 이용하여 박막내의 sp3와 sp2 bond의 비율 변화를 확인하였다.

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PWR 원전환경에서 오스테나이트 스테인리스강의 피로균열성장특성에 미치는 질소의 영향

  • 민기득;김대환;이봉상;김선진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.39.1-39.1
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    • 2011
  • 가압경수로의 압력경계기기는 약 $300^{\circ}C$, 150기압의 고온고압수환경에서 가동되고 있다. 특히 가압기 밀림관은 고온수와, 저온수가 교차하는 부분으로 열성층 형성으로 열적, 기계적 피로 및 수화학환경이 더해진 부식피로 등에 의하여 손상을 받는다. PWR 원전에서 수화학환경은 대표적으로 용존산소(DO) 5ppb, pH 6~8, 용존수소(DH) <30 cc/kg, 온도 $316^{\circ}C$의 환경을 유지하게 된다. 가압기 밀림관에는 오스테나이트계 스테인리스강이 사용되는데, 오스테나이트계 스테인리스강은 고온 수화학환경에 민감한 것으로 알려져 있다. 따라서 오스테나이트계 스테인리강을 공기중에서의 기계적특성 및 피로특성을 향상시키기 위하여 질소를 첨가한 스테인리스강을 제조하여 PWR 원전환경에서의 피로균열성장특성을 평가하였다. 실험에 사용된 재료는 PWR 원전 가압기 밀림관 소재인 Type 347 스테인리스강에 0.0005 wt%가 첨가된 상용재와 0.11 wt% 질소가 첨가된 재료이다. 사용된 시편형상은 두께 5 mm, 폭 25.4 mm의 CT 시편이다. 수화학환경은 150기압, 온도 $316^{\circ}C$, 용존산소(DO) 5ppb, 용존수소(DH) 30 cc/Kg, pH는 약 7로 유지 하였으며, 응력비 0.1, 하중 반복속도 10Hz의 기계적 조건에서 하중제어로 시험을 진행하였다. 균열길이는 직류전위차법(Direct Current Potential Drop: DCPD)을 이용하여 측정하였다. 질소함량이 증가할수록 동일 사이클에서 균열길이가 늦게 성장하였고, 피로균열성장속도도 약간 늦어지는 것으로 나타났다. 각 스테인리스강의 피로파면 관찰결과 상용재는 약 1 ${\mu}m$의 산화물들이 생성되는 반면 질소첨가 스테인리스강은 약 0.1 ${\mu}m$정도 산화물이 생성되었다. 산화막의 두께도 질소가 첨가됨으로써 상용재에 비해 얇게 생성되었다. 따라서 질소가 첨가됨으로써 부식환경에서 내산화성이 향상되었으며, 이는 피로균열성장특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

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청평사 강선루 출토 조선시대 철제유물의 금속조직에 대하여 (Metallic Structure of Iron Relics of Chosun Dynasty Excavated from Gangsun Tower, Chengpyeong Temple)

  • 김수기;이창희
    • 보존과학회지
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    • 제17권
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    • pp.57-64
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    • 2005
  • 청평사 강선루 회전문 부근에서 출토된 조선시대 $16\~17$세기 철물과 철촉에 대한 금속조직학적으로 조사하기 위하여 유물에서 부식되지 않은 시편을 채취하여 마운트와 연마 및 부식을 시켜 금속조직을 관찰하고 비금속개재물부분은 SEM으로 관찰한 뒤 EDS로 분석하였다. 금속학적 조직조사와 SEM-EDS분석을 통하여 철물과 철촉은 고체저온환원법에 의한 순철에 가까운 괴련철 혹은 해면철을 이용하여 철을 생산하고, 단야로 같은 곳에서 침탄을 하여 탄소량을 높인 것으로 밝혀졌다. 또한 철물은 탄소량을 어느 정도 높인 다음 담금질과 열처리과정을 반복하여 철기의 강도를 인위적으로 많이 높이는 작업을 한 것으로 밝혀졌다. 이번 조사연구를 통하여 조선시대에도 괴련철을 소재로 하여 철을 생산하였다는 것을 알 수 있어 의미 있는 결과를 얻었다.

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식재 침엽수 숲길과 숲 가장자리 분포 식생 및 매토종자 비교 (Comparisons between a Forest Road with a Coniferous Plantation and Distributed Vegetation on the Edge of a Forest, and Reclaimed Soil Seed Bank)

  • 조선희;김기대
    • 한국환경생태학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.409-419
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    • 2008
  • 본 연구는 숲길에 대한 생태학적 접근을 통하여 숲길과 숲 가장자리의 상부와 지하부식생을 비교하고 그 특성을 밝히는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 장소는 잣나무와 전나무를 식재한 숲으로, 해발 고도는 45m이다($36^{\circ}36'23''N127^{\circ}21'45''E$). 숲길의 폭은 3.2m이며, 숲 가장자리는 숲 길가로부터 5m로 정하였다. 2006년 9월부터 2007년 8월까지 총 5번의 식생조사가 이루어졌다. 매토종자 분석을 위해 숲길과 숲 가장자리에서 각각 18곳의 방형구를 정하였다. 각각의 방형구마다 토양 샘플러로 600$cm^3$ 토양을 채취하였고 저온처리를 위하여 한 달간 냉장 보관하였다. 포트에 토양을 골고루 얇게 펼친 후 4$\sim$5일마다 급수하였으며, 더 이상 발아가 일어나지 않는 상태가 될 때까지 실험을 6개월 동안 실시하였다. 출현한 유식물의 이용하여 종과 발아개체수를 확인하였다. 연구 결과, 전체적으로 지상부식생과 지하부식생 사이의 유사도지수는 낮았다. 숲길과 숲 가장자리의 지상부식생간의 상관계수는 0.36으로 상관관계가 있었다(p<0.05). 매토종자 분석을 통한 지하부식생간의 상관계수는 0.20로, 서로 상관관계가 없었다(p>0.05). 귀화식물 조사결과, 목본을 포함하였을 경우 숲길 귀화식물은 7종, 귀화율은 12.50%이었으며, 도시화지율은 2.61%이었다. 숲가장자리 귀화식물은 6종, 귀화율은 11.11%이었으며, 도시화율은 2.24%이었다. 귀화식물 중 목본을 포함하지 않았을 경우 숲길의 귀화율은 12.50%이나 숲 가장자리의 귀화율은 9.09%이었다.

7075 Al합금의 RRA처리에서 저온 퇴화처리의 효과 (Effects of Low Temperature Retrogression on RRA Treatment of 7075 AI Alloy)

  • 김창주;이정무
    • 한국재료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.24-30
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    • 1994
  • 가공열처리한 7075Al합금을 $170^{\circ}C$에서 퇴화처리하여도 GP대는 완전히 분해되지 않았으며 초기의경도저하는 부분적인 GP대의 분해에 기인하고 $\mu '$의 생성으로 강도는 증가하다가 $\mu '$의 성장 및 $\mu$의 생성으로 강도는 다시 저하한다. 퇴화처리시 경도 곡선의 극소점이나 2차 피크점(극대점)에서 RRA처리한 시편의 응력부식 특성은 T6재에 비하여 상당히 개선되며 강도의 저하를 수반하지 않는다. 또한 저온인 $170^{\circ}C$에서 퇴화처리시 기지조직의 변화가 크지 않아 퇴화처리시 경도곡도의 극소점과 2차 피크점에서의 특성차이는 거의 없었다.

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유동해석을 통한 선박용 디젤엔진(LDCL JWCS)의 3-Way Valve 형상 설계 (Shape Design of the 3-Way Valve used in Marine Diesel Engines (LDCL JWCS) by CFD Analysis)

  • 황기웅;곽효서;김재열;엄태진;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권11호
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    • pp.1077-1084
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    • 2017
  • 기존의 선박용 디젤 엔진에는 항상 일정한 엔진 부하량을 유지하는 캠 구동장치가 적용되고 있었으나, 최근 환경규제로 인하여 엔진 부하량에 따라 실린더 온도를 개별적으로 제어하는 LDCL(Load dependent cylinder liner) JWCS(Jacket water cooling system)가 적용된 전자유압 제어방식이 개발되었다. 이 시스템에서 3-way 밸브는 실린더의 상부와 하부와의 온도 차이를 줄여 저온부식을 방지하는데, 대부분 수입에 의존하고 있으며 토출유량이 낮다. 이에 본 연구에서는 3-way 밸브 내부 형상 관련 설계인자가 성능(토출 유량 및 온도)에 미치는 영향을 파악하여 밸브의 형상 설계를 수행하였으며, 기존 모델과의 성능 비교를 통해 제안된 밸브의 우수성을 검증하였다.