• 제목/요약/키워드: 환경피로

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생체유사환경 하의 치과용 임플란트의 피로강도 평가 및 수명 향상법 (Fatigue Strength of Dental Implant in Simulated Body Environments and Suggestion for Enhancing Fatigue Life)

  • 김민건
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.259-267
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    • 2014
  • 치과용 임플란트를 대상으로 하여 건전환경 및 생체 내의 인자들을 유사하게 반영한 생체유사환경 하에서 피로시험을 수행하였다. 생체유사환경으로는 링거액 환경과 인공타액환경을 각각 사용하였다. 우선 건전환경과 생체유사환경 하에서의 피로수명 및 피로한도를 평가하였다. 또한 피로수명을 향상시킬 수 있는 한 가지 방법을 제안하였다. 인공타액 하에서의 피로수명이 링거환경보다 대체적으로 감소하였다. 시편에 대한 부식작용은 인공타액이 링거액보다 훨씬 크다. 이러한 부식의 차이가 두 경우의 피로수명의 차이로 나타난 것으로 판단된다. 질화처리된 지대주 나사의 질화경화층을 제거하고, 질소확산층을 최표면으로 하는 지대주 나사를 사용한 임플란트의 피로수명은 텅스텐카바이드를 코딩한 기존 제품에 비해 최대 8배의 피로수명 향상효과가 확인되었다.

항해사의 피로도 평가모델에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Assessment Model for Ship's Officers)

  • 양원재;금종수
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 해상에서 선박을 운항하는 항해사의 피로도 (Fatigue) 는 안전항해와 매우 밀접한 관계를 가지고 있으며 당직근무 중에 피로가 누적되어 업무수행능력이 저하되면 선박의 충돌 및 좌초 둥과 같은 매우 위험하고 중대한 해양사고를 유발할 가능성이 높아지게 된다. 따라서 본 연구에서는 항해사의 근무환경, 피로유발요인 및 피로증세 등에 대하여 조사하였고, 항해경험자를 대상으로 정신적 육체적인 작업부하도에 대한 피로도 평가관련 설문조사를 실시하고 그 결과를 분석하였다. 그리고 이와 같은 피로도 조사 및 설문조사 분석결과를 바탕으로 항해사의 피로도 평가항목을 선정하고 이를 토대로 항해사의 업무수행능력을 평가하기 위한 피로도 평가모델을 제시하였다.

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부식환경에서의 파괴 및 피로

  • 이동영
    • 기계저널
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    • 제28권4호
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    • pp.313-321
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    • 1988
  • 어떤 구조물이 반복하중을 받으면 피로파괴를 일으킨다. 만일 이 구조물이 부식환경 속에 앗 으면 불활성 분위기나 공기 중에서 보다 빨리 파괴에 이르게 된다. 이러한 현상을 흔히 부식 피로라고 한다. 부식피로에 크게 영향을 미치는 변수들을 대략 기계적 변수, 금속학적 변수, 환경 변수로서, 기계적 변수에는 최대응력 확대계수, 응력확대계수범위, 응력비, 반복하중 주파수, 반복하중파형, 응력상태, 잔류응력, 균열의 크기 및 모양 등이 있으며 금속학적 변수로는 합금 조성, 합금원소와 불순물의 분포, 미세조직과 결정구조, 열처리, 소성가공, 집합조직 등이며 환 경변수에는 온도, 환경의 형태(기체, 액체), 부식성분의 분압 또는 농도, 전기화학적 전위, pH, 수용성 환경의 점성, 피복, 부식억제제 등이 있다. 이와 같이 부식환경 속에 있는 구조물의 파 손을 이해하기 위하여는 응력부식과 부식피로를 공부하여야 한다. 이 현상은 매우 복잡한 문 제이기 때문에 아직도 완전히 이해되지 않은 상태이고 따라서 중요한 연구대상이 되고 있다. 여기서는 응력부식과 부식피로의 파괴역학적인 측면을 소개하고자 한다.

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항해사의 피로도 분석모델에 관한 기초연구 (A Basic Study on the Fatigue Analysis Model for Marine Officers)

  • 양원재
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.217-222
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    • 2009
  • 선박을 운항하는 항해사의 피로도(Fatigue)는 안전항해와 매우 밀접한 관계를 가지고 있다. 또한, 당직항해사의 피로는 중대한 해양사고를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항해사의 근무환경, 피로유발요인 및 피로증세 등에 대하여 문헌조사를 실시하였다. 그리고 실습항해사를 대상으로 졸음, 정신적 육체적 작업부하도에 대한 피로도 관련 설문조사를 실시하고 그 결과를 분석하였다. 마지막으로 이와 같은 피로도 조사 및 설문조사 분석결과를 바탕으로 항해사의 피로도 분석항목을 선정하고 이를 기반으로 향후 항해사의 업무수행능력을 평가하기 위한 피로도 분석모델을 제안하였다.

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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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금속의 피로 및 피로균열전파

  • 김상식
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.22.1-22.1
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    • 2011
  • 산업의 발달과 더불어 수송기기를 포함한 각종 구조물의 경량화에 따라 피로파괴에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거에는 피로균열생성과 피로균열전파를 구분하지 않는 S-N (stress-cycles to failure) 피로 개념을 이용하여 구조재의 피로 거동을 이해하고자 하였다. 그러나 최근에는 모든 구조물에는 균열이 존재한다는 가정에서 시작된 파괴역학(fracture mechanics)에 기초한 피로균열성장 개념을 이용하여 피로에 대한 저항성이 큰 구조재를 개발하고 있으며, 구조물의 피로수명을 예측하고 있다. 본 발표에서는 미세조직, 인장특성, 용접이나 부식 환경 등이 금속의 피로 및 피로균열성장(fatigue crack propagation)에 미치는 영향에 대한 논하고자 한다.

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'어디가 피로한가에 따라 건강 확인하기'<1>

  • 한국환경기술인연합회
    • 환경기술인
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    • 제22권통권230호
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    • pp.98-99
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    • 2005
  • 아침에 일어날 때 피로하다면 신경계 이상에 의한 피로일 수 있다. 과로도 안했는데 오후만 되면 움직이지 못하게 피곤하다면 질병일 수 있다. 이렇듯 피로한 부위가 어딘가에 따라 건강을 확인해볼 수 있다. 눈이 피곤하다면 간이 약한 것이다. 또 눈 주위에 붉은 핏줄이 선다면 심장이 약한 것이다. 눈꺼풀이 붓고 눈물이 많아지며 집중력이 떨어진다면 비장에 이상이 있다고 볼 수 있다. 아래 눈꺼풀이 붓고 눈이 침침하며 어지럽다면 신장기능을 점검해볼 필요가 있다. 이가 들뜨고 시큰거리며 피로하다면 위가 나쁜 것이고, 손발이 나른하며 붓고 움직이기 싫다면 비장이 나쁘다고 할 수 있다. 또 팔 다리 관절 및 허리와 무릎 관절이 쑤시고 피로하다면 비장과 신장이 약한 것이다. 목소리에 힘이 없으면 기가 허한 것이고 방광기능도 살펴야 한다. 목소리가 자주 가라앉고 잘 쉬면 신장기능을 점검해야 한다. 또 목소리가 몹시 조급한 느낌이 들면 폐기능 장애를 의심해볼 수 있다.

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해양사고의 피로도 조사 프로그램에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Investigation Program for Marine Accident)

  • 양원재;금종수;전승환
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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    • pp.73-78
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    • 2005
  • 최근에 선박충돌사고나 좌초사고와 같은 중대한 해양사고를 조사할 때 사고관련자의 피로도(Fatigue)는 선박의 안전운항에 부정적인 영향을 미치는 인간과실(Human error) 유발요인으로써 항해사의 인지능력 및 업무수행능력을 저하시키는 중요한 요인으로 인식되고 있을 뿐 만 아니라, 이에 대한 많은 조사가 수행되고 있는 것이 각종 연구보고서를 통하여 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 해양사고관련자에 대한 피로도를 체계적으로 조사$\cdot$분석하기 위한 일환으로 미국연안경비대의 피로도 조사프로그램을 토대로 국내 해양안전심판원 웹싸이트에 조사프로그램을 구현하고 그 결과를 고찰하여 효율적인 피로도조사가 이루어질 수 있도록 몇 가지 방안을 검토하였다.

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배관 용접부에 존재하는 결함의 피로수명 평가 (The Fatigue Life Prediction of Defect in Pipeline Weldment)

  • 김영표;김우식
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제19권5호
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    • pp.460-465
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    • 2001
  • 본고에서 피로균열성장에 대한 일반사항과 배관용접부 결함의 피로수명평가 방안에 대해서 알아보았다. 고압의 가연성 가스나 액체를 수송하는 배관이 피로에 의해 파괴되는 경우에는 엄청난 재산과 인적 손실을 발생시킬 수 있다. 따라서 배관운용회사들은 배관의 안정적인 운용을 위하여 다양한 환경에 노출되어있는 배관의 피로특성을 정확히 평가해야 한다.

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[$CO_2$] 용접이음재의 대기 및 해수중에서의 회전굽힘 피로강도에 관한 연구 (A Study on Rotary Bending Fatigue Strength of the $CO_2$ Gas Welded Joint in Air and Sea Water)

  • 강성원;이승윤
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.118-126
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    • 2000
  • 용접이음재에서는 용착금속, 열영항부 및 모재가 열사이클 및 조직의 변화에 의하여 각종 기계적 성질의 차이가 있으며, 특히 부식환경에서는 이들의 영향이 현저하게 나타나는 경우가 많다. 또 용접이음재의 피로강도는 이음형식, 용접금속 및 열영향부의 특성, 사용환경과 응력의 종류에 따라 변화한다. 따라서 본 연구에서는 현재 선박 및 해양구조물의 건조에 많이 채용되고 있는 TMCP 강재의 $CO_2$ 가스 용접이음재의 열영향부에 대한 대기중 및 부식환경중에서의 회전굽힘피로시험을 실시하여 피로균열의 발생 및 성장거동을 조사 검토하였다. 또한 대기중의 피로강도와 부식환경중의 피로강도를 비교함으로써 부식효과 및 응력집중효과 등을 고려한 용접이음재의 부식환경중에서의 피로강도 평가법 및 피로강도 설계곡선을 검토하였다.

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