• 산업융합연구
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• 제21권2호
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• pp.93-101
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• 2023

본 연구에서는 칼과 가위 및 화학약품에 의한 물리·화학적 섬유 손상을 분석하여 손상의 원인 파악을 위한 기술 데이터 자료로써 활용하고자 하였다. 칼 4종류 및 가위 5종류와 4종류의 화학약품(황산, 염산, 수산화나트륨, 수산화칼륨)을 이용하여 면(Cotton), 울(Wool), 폴리에스터(Polyester), 레이온(Rayon), T/C(Polyester 50%, Cotton 50%), T/W(Polyester 50%, Wool 50%)에 물리·화학적 손상을 생성하여 공구와 화학약품에 따른 손상을 분석하였다. 칼과 가위에 의한 관통 손상은 칼의 날 부분이 관통한 경우 공통으로 "V" 유형의 손상이 나타났으며, 칼의 등 부분이 관통한 칼의 경우 "T", "ㅁ", 갈고리, "ㄷ" 유형의 손상이 나타났다. 또한, 가위의 경우 모두 "Y" 유형의 손상이 공통으로 나타났다. 화학약품에 의한 섬유 손상은 유류 흔적, 부식, 분해, 수축, 변색 등 다양한 손상이 나타났으며, 화학약품과 섬유의 종류에 따라 나타나는 손상에 차이를 보였다. 섬유의 물리적 손상은 공구의 형태적 특성에 따라 나타나는 특징에 차이를 보였으며, 화학적 손상은 화학약품과 섬유의 종류에 따른 특징 차이를 보임을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.299-307
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• 2007

본 논문에서는 터널 숏크리트 라이닝의 장기 화학적 열화에 의한 물리적 손상을 수치적으로 모델링하기 위한 새로운 개념의 해석기법이 제안되었다. 이러한 물리적 손상은 내부균열 발생, 재료 강성과 강도의 저하에 의해 주로 유발되며, 이들은 장기 화학적 열화반응에 의한 체적팽창 및 시멘트질의 침식에 의해 발생된다. 결과적으로, 이러한 숏크리트 라이닝의 손상 메카니즘은 터널내에서 발생할 수 있는 다양한 종류의 열화반응들에서 유사하게 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 일련의 화학적 열화 반응에 기인한 물리적 손상 메카니즘을 일반화 하였으며, 열역학에 기반한 수치모델을 수학적으로 유도 하였다. 유도된 수치모델은 3차원 유한요소 프로그램으로 코드화되었으며, 외력과 장기 화학적 열화를 겪고 있는 터널 구조물의 시간의존성 거동 시뮬레이션에 적용된다. 개발된 코드는 몇 개의 예제 수행을 통해 터널설계상에서의 적용성을 검토하였으며, 동일한 열화조건하에서도 주변 지반응력상태에 따라 물리적 손상 속도와 정도가 크게 달라짐을 보였다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2002년도 제15회 발표논문집
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• pp.37-44
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• 2002

암석이 화학적으로 매우 불균일하기 때문에 암석에 있어서 자연적인 풍화와 인위적인 오염에서 기인한 손상을 구별짓는다는 것은 간단하지 않다. 석재의 화학적인 풍화는 스며든 빗물이나 오염먼지 등에 의해 생성된 물질의 농도변화로 표현되어 진다. 특히 벽면 표면의 두터운 검은 외각과 얇은 검은 막은 미관상으로 뿐만 아니라 암석 자체에도 큰 손상을 끼친다. 일반적으로 이런 검은 물질들은 비 등의 수분과 직접적인 접촉이 없고, 농축된 오염물질들이 쉽게 쌓일 수 있는 곳에서 찾아볼 수 있다. 천연 암석과 마찬가지로 검게 손상된 층 또한 화학적으로 매우 복잡한 체계를 갖고 있어 그 생성 원인과 메커니즘을 규명하는 것이 어려운 일이다. 이 흑색 층은 일반적으로 공기오염물질, 유기물, 철과 망간등의 유색광물의 이동과 침착의 현상에서 생성될 수 있다. 건물들의 외벽에 사용된 여러 종류의 사암과 석회암, 인조석의 표면에는 여러 풍화 손상 형태가 나타나고 있다. 특히 표면에 있는 검은 막의 성질을 알아보기 위해 화학성분을 주성분과 미량성분으로 나누어 측정하였고, 화학적인 특징을 예측하기 위해서 분석자료를 여러 통계적인 방법으로 처리하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.176-187
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• 2013

본 연구는 주요 금속문화재 재질 5종(은, 구리, 철, 납, 황동)을 대상으로 이산화황($SO_2$) 농도에 따른 손상 특성을 분석하여 농도와 손상 특성 간의 정량적인 상관성을 확립하고자 하였다. 금속시편을 대상으로 가스부식시험기를 이용하여 $SO_2$ 0.01, 0.12, 1, 10, 100, 1,000, 5,000ppm 농도로 24시간 노출을 각각 실시한 후 노출 전 후의 광학적 물리적 화학적 손상 변화를 평가하였다. 이 결과, 금속시편의 광학적 손상변화는 $SO_2$ 100ppm에서 은시편의 광택도 감소와 $SO_2$ 5,000ppm에서 황동, 철, 구리, 납시편의 색차 증가가 나타났으며 물리적 손상 변화는 $SO_2$ 5,000ppm에서 철시편의 두께, 부식속도 증가가 나타났다. 또한, 화학적 손상 변화는 $SO_2$ 5,000ppm에서 철, 황동시편의 황산이온($SO{_4}^{2-}$) 농도 증가, pH 감소가 나타났다. 이를 통해, 금속시편의 광학적 손상 변화는 $SO_2$ 100ppm에서 나타나기 시작하였고 물리적 화학적 광학적 손상 변화는 $SO_2$ 5,000ppm에서 모두 나타나는 것으로 확인되었다. 또한, 금속시편 중 철과 황동이 다른 재질에 비해 $SO_2$에 민감한 것을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제31권3호
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• pp.287-298
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• 2015

포름알데히드의 금속 손상은 보편적으로 알려진 것에 비해 손상농도와 손상정도의 정량화는 명확하지 않다. 본 연구는 금속시편(은, 구리, 철, 납, 황동)을 대상으로 가스부식시험기를 이용하여 포름알데히드 0.5, 1, 10, 100, 500ppm 농도에서의 손상, 손상농도에서 온 습도 조건에 따른 손상 가중, 손상농도에서 열화금속시편의 손상을 광학적, 화학적, 물리적 측정방법으로 평가하였다. 이 결과, 포름알데히드 농도 500ppm/day에서 납시편의 광학적, 화학적, 물리적 손상과 전체금속시편의 광학적 손상이 확인되었다. 기본조건($25^{\circ}C$, 50%), 고온조건($30^{\circ}C$, 50%)에서는 일부시편의 광학적 손상이 가중되었고, 고온 고습조건($30^{\circ}C$, 80%), 고습조건($25^{\circ}C$, 80%)에서는 납시편의 화학적 손상이 각각 2.8배, 1.3배 가중되었다. 열화금속시편의 포름산이온 농도 결과, 철시편, 황동시편의 부식 생성물은 포름알데히드 가스와 활발히 반응하는 것으로 나타났으며, 납시편의 표면 산화막은 포름알데히드 가스와의 반응을 감소시키거나 차단하는 것으로 확인되었다.

• 보존과학회지
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• 제28권4호
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• pp.321-328
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• 2012

본 연구에서는 전통직물 4종(견, 면, 모시, 삼베)을 선정하고, 각 직물의 원직물을 포함한 염색별 5종으로 구분하여 이산화황 가스($SO_2$) 농도에 따른 손상특성을 살펴보기 위해 가스 열화실험을 실시하였으며 각 농도와 손상특성간의 정량적인 상관성을 규명하고자 하였다. 이를 위해 전통직물 시편을 대상으로 가스부식시험기를 이용하여 $SO_2$ 0.01, 0.12, 1, 10, 100, 1000, 5000ppm의 농도로 24시간 노출 실험을 하였으며 노출 전 후의 광학적, 물리적, 화학적 손상도를 평가하였다. 이 결과, 가스 농도의 증가에 따른 전통직물의 색차 증가와 변퇴색 등급 저하 등 광학적 변화를 확인한 반면 물리적 변화는 뚜렷하지 않음을 알 수 있었다. 또한 가스 농도증가에 따른 직물시편 내 잔류 황산이온 농도의 증가 및 pH 감소에 의한 직물 재질의 산성화를 통해 화학적 손상을 확인하였다. 이 같은 손상도 변화를 종합한 결과 이산화황 가스에 의한 전통직물의 손상농도는 1ppm/day임을 도출하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.133-139
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• 2018

화학적으로 손상된 모발은 모발 자체의 물리적 특성이 약해져서 일상생활 중에 외부 자극에 취약하다. 본 연구의 목적은 모발 케라틴 단백질간의 화학적 결합이 모발의 인장강도를 회복이 반복적인 빗질 하에서 더 이상의 모발 악화를 방지하는지 여부를 결정하는 데 있다. 손상된 모발은 펌 시술을 통해 얻었다. 펌 손상 모발을 관능성 가교제인 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)을 이용하여 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응을 통해 모발 내부에 가교 결합이 형성되도록 처리하였다. 인장 강도, 영률 및 고원 응력(plateau stress)을 포함한 물리적 특성을 측정하여 내부 가교 결합의 효과를 확인하였고, 가교 결합의 존재는 Fourier transform infrared (FT-IR) 분광법으로 확인하였다. 모발 절단 및 갈라짐의 정도는 건조 상태 모발의 반복적 빗질 시험으로 평가하였다. 결과적으로 화학적으로 손상된 모발의 물리적 성질은 내부 가교 결합으로 회복되었다. APTES의 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응의 결합은 FT-IR 스펙트럼으로 확인하였다. 열을 가하면서 반복적으로 빗어 낸 후 모발의 절단 및 갈라짐 방지가 확인되었다. 인간의 모발은 펌 시술을 포함한 화학적 손상으로 약화될 수 있으므로 이러한 특성을 복원하는 것은 헤어 케어 업계의 주요 과제다. 본 연구에서는 화학적 결합을 통해 손상된 모발의 내부에 가교 결합 형성이 모발의 건강을 회복시키는 강력한 방법이 될 수 있음을 시사한다.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.204-208
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• 2024

제/방빙액은 항공기 결빙 제거에 필수적으로 사용된다. 제/방빙액은 유기용제를 희석시켜 제조되고, 화학적으로 결빙을 제거할 때 탑코트 표면에서 손상이 발생된다. 본 연구에서는 글리콜 계열의 제/방빙액을 사용하여 결빙을 제거하였고, 결빙 제거과정에서 발생된 탑코트의 손상에 대하여 관찰하였다. USB 현미경을 이용하여 결빙의 생성 및 성장과정을 관찰하였고, 공초점 현미경으로 제/방빙액 처리에 따른 표면 형상을 관찰하였다. 또한 코팅 두께 측정과 푸리에 변환 적외선 분광분석을 통하여 표면의 물리적 및 화학적 변화를 조사하였다. 제/방빙액의 반복적인 처리는 결빙의 생성 속도 감소시키고, 결빙의 성장 속도 증가시키는 효과를 보였다. 제/방빙액 처리 과정에서 가압 공정 시 발생되는 손상과 에틸렌 글리콜에 의하여 폴리우레탄 탑코트의 표면 손상이 발견되었다. 탑코트의 손상에 대한 변화를 분석한 결과 화학적 변화는 확인되지 않았지만, 표면의 균일성은 감소하고, 표면에 균열이나 굴곡이 형성되는 물리적 손상이 관찰되었다. 제/방빙액은 결빙 제거에 효과적이나 표면 손상을 일으키는 것을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.112-112
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• 2018

알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수한 경량 재료이다. 그 중 Al-Mg계 5083 Al 합금은 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되고 있다. 이는 선체 중량의 경량화로 인해, 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선박의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고, 압력 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라, 염소이온이 존재하는 해수환경에서는 침식과 부식의 시너지효과로 인하여 재료의 손상이 더욱 가속화된다. 이에 대한 다양한 방지책들이 제안되고 있으나, 강한 충격압을 동반한 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 다소 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 5083에 대하여 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하며 침식-부식 손상이 최소화 되는 전위 구간을 규명하고자 하였다. 먼저, 분극 실험을 선행하여 재료의 전기화학적 거동을 파악 한 후 적용 전위구간을 선정하여, 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 전기화학적 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 $25^{\circ}C$의 해수 하에서 실시하였으며, 시험편의 노출면적은 $3.24cm^2$으로 하였다. 분극 실험은 개로전위로부터 +3 V까지 2 mV/s의 분극속도로 전위를 인가하였고, 기준전극으로 Ag/AgCl, 대극으로 백금전극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 대향형 진동법으로 진동수 20 kHz, 진폭 $30{\mu}m$ 진동을 20분간 가하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상경향 파악을 위하여 3D광학현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1374-1375
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• 2006

Ar/$Cl_2$ 유도결합 플라즈마 (ICP)의 가스 혼합비에 따른 $(Bi_{4-x}La_x)Ti_{3}O_{12}$ 박막의 식각 메커니즘과 식각면에서의 플라즈마 손상을 조사하였다. BLT 박막의 최대식각률은 Ar/$Cl_2$ 플라즈마에서의 Ar 가스 혼합비가 80%일 때 50.8 nm의 값을 보였다. 정전 탐침을 통해 Ar 가스의 혼합비에 따른 전자온도와 전자밀도를 관측하였다. 박막 표면의 X-ray photoemission spectroscopy 분석과 박막의 이력곡선을 통해 BLT 박막의 식각 손상은 Cl 원자와의 반응에 의한 화학적 식각 손상이 BLT 박막 표면에서의 Ar 이온충돌에 의한 물리적 손상보다 더 크다는 것을 확인 할 수 있었다.