• 제목/요약/키워드: 화학적 열화

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터널 숏크리트 라이닝의 장기 화학적 열화 손상 평가를 위한 수치 모델링 기법 개발 (Development of a numerical modelling technique for evaluation of a long-term chemical deterioration of tunnel shotcrete lining)

  • 신휴성;김동규
    • 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.

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가속 열열화 시험에 의한 광유 함침 절연물의 화학적, 기계적인 특성 (Chemical and Mechanical Characteristics on the Insulating Material in Mineral Oil by Thermally Accelerated Aging Test)

  • 강석영;한상옥;김주한;이병성;박현주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1496-1497
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    • 2006
  • 본 논문은 가속 열열화 시험에 의한 광유 함침 절연물의 기계적 특성과 화학적 특성을 비교하였다. 가속 열열화 시험에 사용된 절연물은 셀룰로오스 절연지와 광유를 사용하였고, 가속 열열화 시험 방법은 ANSI/IEEE C57.91-1982에 의해 $150^{\circ}C $로 1000시간을 열화하였다. 가속 열열화 시험에 의해 절연재료의 주성분인 셀룰로오스 절연지는 열화로 인해 글루코시딕 결합체가 깨진다. 이때 생성된 셀룰로오스 절연지의 클루코오스 분해 생성물 분석을 위해 평균 중합도법을 사용하였고, 기계적인 특성은 인장강도법을 수행 하였다.

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Damp-heat 시험에 의한 유기태양전지 단위층 열화특성연구

  • 김민지;박성확;신현진;김성현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.317.1-317.1
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    • 2013
  • 유기 태양전지는 다른 무기계 태양전지에 비해 물질 자체의 쉬운 가공성과 유연한 특성으로 차세대 플렉시블 태양전지로 각광받고 있지만 상대적으로 짧은 수명으로 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 현재까지 알려진 유기 태양전지의 짧은 수명의 원인으로는 수분과 산소에 의한 광활성층의 화학적 열화 및 표면의 변화, 전극의 열화, 전자-전공 수송층의 흡습현상 등이 있다 [1]. 본 연구에서는 이러한 이론적인 열화 메커니즘에 기초하여 일정한 수분과 산소 분위기에서 각 단위층들이 열화되는 현상을 광학적, 화학적 분석을 통해 짧은 수명의 원인을 밝혀내고자 한다. 유기 태양전지의 가혹시험은 $85^{\circ}C$의 온도와 85%의 습도 조건에서 이뤄졌으며, 가혹시간에 따른 열화현상 비교를 위해 0, 50, 100, 250, 500 h 동안 시험을 진행하였다. C-O, C=O 결합 형성에 의한 광활성층의 ${\pi}$공액의 변형은 FT-IR(fourier transform infrared spectroscopy)과 XRD (X-ray diffraction) 측정을 통해 분석하였고 변화된 표면 형상은 FE-SEM (field emission scanning electron microscopy) 측정을 통해 관찰하였다.

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국내 원자력발전소 고압케이블의 열적/화학적 물성 평가 (Thermal and chemical property evaluations of high voltage cable for nuclear power plants)

  • 이경용;정선영;강승훈;홍동석;하체웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.517-518
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    • 2011
  • 본 논문에서는 국내 원자력 발전소용 고압케이블의 열화평가를 위해 열적, 화학적 시험을 진행하였다. 최근 설계수명이 종료되는 원자력 발전소와 케이블들에 대한 열화평가 연구가 시작되고 있다. 그러나 현재까지 기초연구 수준에 머물러 있기 때문에 체계적인 열화평가 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 국내 원전 고압케이블의 열적, 화학적 시험을 통해 기초 물성자료를 구축하고 열화평가에 이용하기 위해 본 시험을 수행하였다.

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Heating Cycle에 의한 EPDM의 열화 특성에 대한 연구 (A Study on the Aging characteristics of EPDM by Heating cycle)

  • 최남호;유승덕;한상옥;윤진열;박강식;김종석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.177-179
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    • 1997
  • 본 연구에서는 최근 그 사용이 급증하고 있는 옥외용 절연재료에 대한 열화특성을 평가하기 위하여 펄렛상태의 EPDM 원 시료를 Hot plate를 이용하여 씨트로 제작하였다. 기후조건에 대응하는 열 싸이클에 의해 절연재료에 일어나는 화학적, 전기적 특성변화를 조사하기 위하여 주기적인 열싸이클을 가하면서 일정 기간별로 유전특성과 표면누설전류 및 표면의 화학적 변화에 대하여 측정하였다. 또한 접촉각 측정을 통하여 EPDM의 전기적 화학적 열화 또는 성질 변화에 대하여 검토하였다. 측정 결과 EPDM은 비교적 단기간의 열싸이클에 대해서 전기적 화학적 특성변화는 그다지 나타나지 않는 것으로 나타났다.

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연료 혼입량에 따른 가동시간별 윤활유 열화특성 고찰

  • 강유미;서정목;이희진
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.141-142
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    • 2022
  • 열화란 윤활유의 물리적, 화학적 성질이 변하면서 성능이 저하되는 현상을 말합니다. 물리적 변화는 연료유, 수분, 금속 등 이물질 혼입으로 발생되며 화학적 변화는 산화 현상이 대표적이며 슬러지 등을 발생합니다. 해경 경비함정은 장시간 항해, 해상조건등에 따라 엔진의 부하변동이 많습니다. 따라서 윤활유의 역할이 매우 중요합니다. 그러나 연료혼입 등으로 윤활유가 열화되면서 수명이 단축되게 됩니다. 따라서 본 연구에서는 대표적 물리적 변화의 요인인 연료혼입를 실험적으로 고찰하고자 윤활유에 연료를 일정비율로 혼합하여 물성시험 등을 수행하였습니다. 실험결과 동점도는 윤활유에 점도가 낮은 연료유 혼입량이 증가함에 따라 점진적으로 감소하는 경향을 보였습니다.

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고온설비부재의 재질열화도 평가를 위한 전기화학적 양극분극거동에 관한 연구 (A Study on Electrochemical Anodic Polarization Behavior for Material Degradation Evaluation of High Temperature Structural Components)

  • 유효선;김연직;정세희
    • 한국재료학회지
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    • 제7권9호
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    • pp.717-722
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    • 1997
  • 노후화된 고온설비의 안정성 및 효율적인 운전조건을 확보하고, 고온부재의 취성파괴 방지를 위해서는 재질열화의 정량적 평가는 매우 중요하다. 그러나 현장실기에서 기계적 성질의 평가를 위한 대량의 시험편 채취는 거의 불가능하다. 따라서, 실기부재의 강도에 영향을 미치지 않는 범위에서 플랜트 구조물의 재질열화 평가를 비파괴적으로 검출 평가할 수 있는 새로운 시험방법들의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 화력설비 부재의 다양한 탄소강을 대상으로 재질열화도 평가를 위한 전기화학적 양극분극시험법의 적용 가능성을 조사하였다. 또한 양극분극시험에 의한 재질열화평가 유효성을 조사하기 위해 전기화학적 시험결과를 입계부식시험결과와 비교.검토해 보았다.

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산성지 보존을 위한 알카리 토금속 화합물이 종이물성에 미치는 영향 (Effect of alkali chemical compound on paper properties for acidic papers preservation)

  • 최찬호;신종순;마주희
    • 한국인쇄학회:학술대회논문집
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    • 한국인쇄학회 2001년도 국제학술발표회
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    • pp.45-45
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    • 2001
  • 자료의 보존에 있어서 종이의 열화로 인해 자료의 분석, 열화메커니즘의 해석, 종이의 보존이란 측면 하에서의 관심이 서서히 집중되고 있는 실정이며, 그 중요성도 크게 대두되고 있는 실정이다. 산성지를 중성화하는 화학적시스템, 즉, 탈산성화처리는 알카리계금속(Ca, Mg, Zn, Na)과 유기용매, 수용성용매를 이용하여 이들 약품을 종이내에 침투시켜 중성화(pH 6-8) 함으로써 종이의 주성분인 cellulose를 보다 안정화시키는 방법으로 산을 중화하여 보존성을 향상시킬 수 있는 것이다. 즉, 탈산처리란 화학적으로 종이속에 생기는 산 또는 산을 발생하는 물질을 알칼리물질로 중화하는 것이다. 또한 중화후 알칼리 물질이 종이에 잔류하면 장래에 내부적으로 발생하는 산이나 외부(대기중의 오염물질 등) 로부터 침입하는 산도 중화하여 보존성을 향상시킬 수가 있다. 따라서, 본 연구는 산성초지법에 의해 제조된 용지들의 열화특성과 알카리 토금속을 처리한 후에 알카리도를 상승시킨 용지의 열화특성을 물리·화학적 변화를 통하여 종이의 보존성을 비교 검토·규명함으로써 문(도)서의 보존체계를 마련하고자 하며, 보존과 관련된 기초자료를 얻고자 실시하였다.

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산화열화과정 중 가교폴리에틸렌 파이프의 분자구조 및 인장 특성 변화 (Molecular Structure and Tensile Properties Change of Crosslinked Polyethylene Pipes during Oxidative Degradation Process)

  • 박성규;김대수
    • 폴리머
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    • 제33권6호
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    • pp.520-524
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    • 2009
  • 가교 폴리에틸렌 파이프의 산화 열화가 진행되는 동안 인장 특성의 변화 및 화학적 구조의 변화를 조사하여 산화 열화가 파이프의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 가교 폴리에틸렌 파이프의 산화 열화를 유도하기 위하여 고온 열처리 및 UV 조사 방법을 이용하였으며 파이프 생산 시 다이 온도가 파이프의 산화 열화에 미치는 영향도 조사하였다. 산화 열화 과정 중 파이프의 인장 특성 변화는 만능재료시험기로, 화학적 구조의 변화는 적외선분광기로 각각 조사하였다. 열에 의한 산화 열화가 진행됨에 따라 파이프의 인장 강도는 서서히 감소하였으나 파단 신율은 급격히 감소하였고, 파이프 내부로 도입된 산소 분자로 인해 화학적 구조도 변화하였다. 이러한 결과는 가교 폴리에틸렌 파이프의 생산 및 저장 중 산화 열화에 따른 성능 저하를 평가하는데 유용하게 사용될 것이다.

PEMFC 고분자 막의 전기화학적 가속 열화에 미치는 평가조건들의 영향 (Effect of Evaluation Conditions on Electrochemical Accelerated Degradation of PEMFC Polymer Membrane)

  • 오소형;유동근;배석주;채선규;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.356-361
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    • 2023
  • 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성 향상을 위해서 고분자 막의 내구성을 짧은 시간에 정확히 평가하는 것은 중요하다. 고분자 막의 화학적 가속 내구 평가 시험 조건은 고전압, 고온, 저가습, 고가스압이다. 이들 조건들을 변화시키며 프로토콜을 개발한다고 할 수 있다. 그러나 각 시험 조건이 고분자 막을 열화시키는데 상대적으로 얼마나 많은 영향을 주는지 연구되지 않았다. 고분자 막 화학적 가속 열화 실험에서 4가지 인자(조건)들의 영향력을 요인실험법을 통해 검토하였다. 가속 열화 후 고분자 막 열화 정도는 수소투과도와 불소 이온 유출 농도 측정으로 알 수 있었고, 불소 이온 농도 차이에 의해 8 조건의 고분자 막 열화 순위를 결정할 수 있었다. 고분자 막 열화 인자의 영향력은 전압> 온도 > 산소압 > 습도 순임을 보였다. 고분자 막 화학적 열화에 전극 촉매 열화가 영향을 줌을 확인하였다.