2000년대 이후 대두된 안전, 환경 이슈들로 인해 안전 관리는 더욱 더 중요해졌다. 하지만 안전 관리는 많은 경험적 데이터들을 요구하므로 한계점들이 많다. 안전 분야 중 하나인 배관 안전의 경우 현재 배관을 관리하는 시뮬레이션 프로그램들이 존재하지만, 배관 내부 침식에 대해서는 데이터를 얻기 힘들어 시뮬레이션에 반영이 잘 되어있지 않은 상태이다. 이러한 문제점에서 착안해 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 배관 내부의 곡면에 일어나는 침식을 모사하였고, 계산한 침식 속도를 바탕으로 한계상태함수를 이용하여 배관의 실패 주기를 분석하였다. CFD 대상 배관의 경우 여수 산업 단지에 실제로 운영되고 있는 표본을 사용하였다. DPM (Discrete Phase Model)과 부식 모델을 이용하여 CFD 결과로 $3.093mm{\cdot}yr^{-1}$ 수치의 침식 속도를 얻을 수 있었고, 이 결과를 한계상태함수에 적용한 결과 배관에 누출(leak)을 유발하는데 14.2년, 파열(burst)를 유발하는데 28.2년이라는 실패 주기를 얻어낼 수 있었다. 이러한 과정들을 통해 배관 곡면 침식이 배관 안전 진단에 유효한 실패 모드임을 도출할 수 있었다. 본 연구는 실패 연도를 구할 수 있는 방법론들을 제시하여 데이터의 한계점을 극복하고, 배관 안전 진단에 좀 더 정밀하고 발전된 방법을 제시한 것에 대해 의의를 가진다.
석탄가스화기의 내벽은 내화물로 구성되어 있다. 내화물의 침식은 가스화기 내화물의 수명 및 교체시기에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 본 논문에서는 슬래그와의 반응에 의한 내화재의 미세구조의 변화를 침식화합물의 형성에 가장 큰 영향을 미치는 산화철 농도의 함수로 조사하였다. 산화철 농도가 낮은 KIDECO 탄 슬래그에 산화철을 첨가하여 정적 침식실험을 수행한 후 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성과 침투 슬래그에서의 Fe의 고갈 깊이를 측정하였다. 그리고 FactSage를 이용한 평형계산을 통하여 chromite 형성조건을 조사하고 실험 결과와 비교하였다. 고정된 온도인 $1550^{\circ}C$에서 약 10%의 산화철을 포함한 KIDECO 슬래그에서는 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성이 관찰되지 않았으나 산화철의 함량이 증가될수록 $(Fe,Cr)_3O_4$ 형성이 관찰되었으며, 경계면의 $(Fe,Cr)_3O_4$ 층의 두께가 증가하였고, 산화철의 고갈 깊이도 증가하였다. 또한 산화철의 양이 많아질수록 화학적 침식이 증가하면서 슬래그와 내화물의 경계가 모호해지는 것을 확인하였다. 슬래그-내화재 계의 평형계산은 슬래그의 산화철 농도가 증가할수록 가스화기 조업온도에서 chromite 형성 가능성이 높아짐을 보여주었다, 또한 내화물이 슬래그에 용해된 경우와 같이 $Cr_2O_3$가 낮은 농도로 존재할 때 chromite 형성이 가장 유리하였고, 산화철의 농도가 20% 이하에서는 슬래그와 내화물이 같은 양으로 존재하는 경우가 chromite 형성에 가장 불리하였다.
침식 법랑질의 표층은 건전 법랑질과는 물리화학적 성상이 다르므로 침식 법랑질면에 대한 복합레진의 결합력을 증가시키기 위한 대안으로, 법랑질 내층으로의 침투력이 탁월한 infiltrant resin을 응용하는 방법을 생각하게 되었다. 본 연구는 다양한 정도로 인공 침식이 유발된 법랑질면을 대상으로, infiltrant resin과/또는 기존의 접착제를 적용한 경우의 복합레진 결합강도를 비교 분석할 목적으로 시도되었다. 건전한 순면을 가진 발거된 상악 유전치를 대상으로, 인공침식 유발 횟수 및 infiltrant resin과/또는 기존의 접착제를 적용한 방법에 따라 각 20개씩의 시료를 제작하였으며, 각 군의 미세인장 결합강도를 측정하고, 파절면의 파절 양상을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 법랑질 표면의 침식 유발 횟수가 늘어날수록 결합강도가 낮았다(p<0.05). 기존의 접착제 상부에 infiltrant resin을 추가 적용한 군, infiltrant resin만 적용한 군, 접착제만 적용한 군의 순으로 미세인장결합강도가 높게 나타났다(p<0.05). 파절 양상의 관찰에서는 인공 침식 유발 횟수가 적은 군 및 infiltrant resin을 적용한 군에서 응집파절의 비율이 높게 나타났다. 결론적으로, 법랑질의 침식도가 클수록 복합레진 수복물과의 결합 강도는 감소하였으며, infiltrant resin으로 기존의 적찹제를 대체하거나 첨가함으로써 결합강도를 보완시킬 수 있을 것으로 판단되었다.
치아침식증은 순수한 화학적 반응에 의한 치아 경조직의 소실로 정의된다. 침식의 원인요소로는 여러 가지가 이미 거론된 바, 최근에 들어서는 이 중 산성음식과 음료가 중요한 요소로 관심을 모으고 있다. 특히 최근 들어서는 다양한 산성 음료의 소비가 급증하는 추세이고, 성장기 어린이나 청소년이 이러한 음료를 선호하여 음용의 빈도가 우려할 만한 수준으로 치아침식증을 촉진할 것으로 생각된다. 이 중 유산균 발효유는 비교적 저렴하고 쉽게 접할 수 있으며, 어린이가 주 소비자라는 점, 그리고 유치와 새로 맹출한 영구치가 침식에 더욱 취약하다는 점에서 소아치과학 분야의 관심사가 되기에 충분하다고 사료되었다. 따라서 본 연구는 유산균 발효유에 의한 유치의 법랑질 침식 정도를 평가할 목적으로 시행되었다. 시판중인 4 종의 유산균 발효유를 선정하고 각각의 산도, 완충능 및 일부 무기이온 농도를 측정하였다. 그리고 40개의 유치 법랑질 시편을 4개 군으로 나누어 30분, 60분, 90분, 120분 동안 $20^{\circ}C$, 80ml의 각 시료에 담근 후 각 시간대별 법랑질의 침식정도를 알기 위해 표면미세경도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 실험에 사용된 유산균 발효유의 산도는 평균 pH 3.77로서 치아침식증을 유발하기에 충분한 수준이었다. 2. 유산균 발효유에 대한 노출 후의 법랑질 표면경도는 대조군에 비해 모든 시료에서 낮아졌다(p<0.05). 노출시간에 따른 법랑질 표면경도의 변화는 모든 실험군에서 초기에는 급격히 낮아지다가 시간경과에 따라 그 정도가 덜해지는 양상을 보였다. 3. 법랑질이 시료에 노출된 30분에서 120분까지의 법랑질 표면경도 변화양상은 시료마다 유의한 차이를 보였다(p<0.05).
야산지(野山地)를 경작지(耕作地)로 전환(轉換)하기 위한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 영남지역(嶺南地域)을 중심(中心)으로 야산지(野山地) 토양(土壤)의 특성(特性)을 조사(調査)하였다. 일반적(一般的) 이화학성(理化學性)은 기경지(旣耕地) 토양(土壤)에 비해 불량(不良)하였다. 경사지(傾斜地)에서는 침식성인자(浸蝕性因子) K치(値)가 높고 입단안전성(粒團安定性)이 낮아 침식(浸蝕)에 의(依)한 표토(表土)의 유실(流失)이 있을 것으로 추정(推定)되었다. 주구성점토광물(主構成粘土鑛物)은 Kaoline계(系)이고 영일(迎日)II는 Bentonite로 판단(判斷)되었다. 이들지역(地域)의 토양(土壤)은 치환성(置換性) Al 및 Fe함량(含量)이 높고 인산흡착계수(燐酸吸着係數)가 246~551(Pmg/100g)으로 높았다. 따라서 야산지(野山地)를 경작지(耕作地)로 전환(轉換)하기 위해서는 물리(物理) 및 화학적(化學的) 성질(性質)의 개량(改良)이 선결(先決)되어야 하겠다.
동굴내부의 지형변형은 동굴내의 외인적인 요인과 내인적인 요인에 의하여 발달된다. 외인적인 요인으로서 기후변동에 의한 기온의 변화와 침출수의 증감 및 외부 이입물질 등을 들 수 있으며, 내인적인 요인으로서는 암석의 공극율, 지질환경, 단층 및 습곡면의 형상, 절리 및 균열면의 유무, 동굴지천의 구배 및 유속, 층리간의 이종의 암석게재 여부 등을 들 수 있다. 동굴 시스템은 수문 물리화학적 요소에 의해 형성되며 외부 기준면 통제에 의해서 암석학, 구조학, 기후학, 생물학, 토양학 등과 밀접한 상태에서 의존적인 발달 과정을 가진다. 동혈 내부의 침식은 유수의 입력 경우 유출과정에서 형성되며, 또한 유수의 비 입력 경우유출 및 액체용액의 분출에 의해서 형성된다. 다수의 동굴학자들은 동굴은 계절마다 침수되거나 빨리 흐르는 홍수에 의한 폭우에 의해 epiphreatic 상태에서 간헐적으로 포화되는 과정을 거치며 선택적으로 발달한다고 주장하고 있다. 혼합지대 동굴의 가장 좋은 예는 현재의 카르스트 지역에서 나타나는 것이 아니라 과거 제4기의 200만년전 동안보다 해수면이 더 안정적이었던 때에 이루어진 고 카르스트(Paleo Karst)에서 발견되고 있다.
극심한 고온 및 고압 환경에 노출되기 쉬운 항공우주 구조물에서 발생하는 기계적 삭마 현상을 해석하기 위하여 영역/경계 분할법을 적용한 삭마 해석 모델을 제안하였다. 영역 및 경계는 상변화 현상에 의한 비선형 거동을 하는 삭마 부영역과 선형 거동을 하는 선형 열탄성 부영역, 공유면, 경계 공유면으로 분할하였다. 삭마 재료 내부의 열분해 반응은 엔탈피 방법을 이용하였으며, 표면 침식 반응은 공기역학적 전단 응력과 삭마 재료의 전단 강도를 기반으로 매칭 기법을 이용하였다. 화학적 및 열적 삭마는 고려하지 않았으며, 간단한 수치 해석을 통해서 기본적인 기계적 삭마 특성을 분석하였다.
치경부 병소는 부적절한 칫솔질, 화학적 침식 및 차아의 굴곡 등의 여러 원인에 의해 크게 cervical abrasion, erosion 및 abfraction의 형태로 나타난다. 최근 노령 환자층의 증가와 치주 치료에 의한 구강내 치아 잔존율의 증가는 치경부 병소의 증가를 가져왔다. 이러한 치경부 병소는 지각과민증, 우식 및 심미적 이유 등으로 수복을 시행하며 구치부위에 작은 우식이 없는 치경부 병소가 있는 경우 환자에게서 지각과민증를 유발하지 않는 경우라면 수복을 시행하지 않을 수도 있지만, 많은 예에서 더 이상의 치아 및 치주 조직의 손상을 억제하고 치수의 보호를 위해서 수복을 시행한다. 특히 전치부의 경우에는 병소가 작고 우식에 이완되지 않았다 할지라도 그 심미적 측면 때문에 수복을 시행하는 예가 증가하고 있다.(중략)
Recently, there has been a intensive social interest for concrete structures with respect to durability by carbonation, chemical attack etc. Specially, the deterioration of concrete due to chemical attack in environments such as Wastewater Treatment Facilities is important factors degrading the durability of concrete structure. The purpose of this paper is to evaluate on deterioration of Wastewater Treatment Facilities concrete to chemical attack through instrumental analysis such as XRD, SEM and EDS. According to the results of this study. Wastewater Treatment Facilities concrete to chemical attack due to $So_{4}^{2-},\;Mg^{2+}$ ions founded out to appear deterioration materials peak : ettringite/thaumasite. gypsum and brucite peak.
콘크리트의 내구성, 즉 염해, 증성화, 동해, 화학적 침식 등의 열화현상을 예측하기 위해서는 우선 콘크리트 내부의 온습도를 파악하는 것이 무엇보다도 중요하다. 본 연구에서는 열-수분 이동을 고려 한 복합 물리적 모델 구축 및 실측을 통하여 시간경과에 따른 콘크리트 내부의 온습도 변화를 추정하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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