• 제목/요약/키워드: Copper alloy

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영남지역 출토 금제 귀걸이의 성분 조성에 따른 유형 분류와 금속 재료 특성 (Type Classification and Material Properties by the Composition of Components in Gold Earrings Excavated from the Yeongnam Region)

  • 전익환;강정무;이재성
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권1호
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    • pp.4-21
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    • 2019
  • 영남지역에서 출토된 6~7세기 신라 금제 귀걸이 23점에 대한 성분 분석을 실시하고, 금판에 포함된 은(Ag) 함량을 기준으로 세 가지 유형으로 분류하였다. I 유형(20~50wt%), II 유형(10~20wt%), III 유형(10wt% 이하)으로 구분하였는데, I II 유형의 귀걸이 금판은 금(Au) 함량이 상대적으로 높은 부분에서 미세한 기공이 집중적으로 분포되는 현상이 관찰되었다. 금판 표면의 성분 차이 발생 원인을 네 가지로 구분하여 1) 표면 처리, 2) 제작 과정에서 열 확산, 3) 사금의 성분 차이, 4) 금의 정련 방법 측면에서 검토하였다. 금판 표면의 금 함량이 상대적으로 높은 부분에서는 미세한 기공이 집중적으로 관찰되며, 이와 관련하여 금 합금 표면에 의도적으로 금을 제외한 금속 성분을 제거하면서 금 함량을 높이는 고갈 도금(depletion gilding) 가능성을 제시하였다. 의도적인 표면 처리와 더불어 제작 과정에서 금판과 금속 봉 사이에 열 확산이 일어나 금판의 구리 함량이 높아진 사례를 세환이식의 분석 결과로 확인되었다. 금판의 재료적인 측면에서 살펴보면 금판에 포함된 은(Ag)이 자연금에 포함된 것인지, 합금에 의해 추가된 것인지를 국내에서 채취된 사금 분석을 통해 살펴보았다. 분석 결과 평균적으로 13wt% 정도의 은이 포함된 것으로 미루어 보아 II 유형은 자연금의 범주에 포함되고, III 유형은 정련 과정을 거친 금, I 유형은 자연금에 은이 합금된 것으로 보인다. 여기에서 III 유형의 경우 정련 과정을 거쳐 순수한 금을 만든 뒤 은을 합금했을 가능성에 대해 국내외 고대 문헌에 소개된 금 정련 방법을 조사하였다. 고대 정련 방법은 자연금에 포함된 은이 염화물 또는 황화물과 반응하여 결합됨으로써 제거되는 방법이었는데, 이러한 방법을 통해 순수한 금을 얻기 위해서는 장시간의 노력과 기술이 요구된다는 것이 밝혀졌다. 따라서 정련 과정을 통해 순금을 만든 후에 강도를 높이기 위해 소량의 은을 첨가했을 가능성은 낮아 보인다.

LPG 용기용 밸브 구조물의 강도안전성에 관한 연구 (A Study on the Strength Safety of Valve Structure for LPG Cylinder)

  • 김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.27-31
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    • 2014
  • 본 연구에서는 LP가스 용기용 밸브에서 취약할 것으로 예상되는 Part 1, Part 2, Part 3 지역에 대한 강도안전성을 FEM으로 해석하였다. 밸브의 두께가 1.5mm이고, LPG 압력이 3.5MPa일 때 밸브의 Part 1 모서리 부분에서 27.5MPa의 Von Mises 최대응력이 걸리는 것으로 나타났다. 또한, 밸브의 두께가 1.5mm이고, LPG 압력 3.5MPa이 밸브에 작용할 때 Von Mises 최대응력은 Part 2에서 41.5MPa, 그리고 Part 3에서 46.5MPa으로 나타났다. 이러한 FEM 해석결과는 밸브의 Part 1, Part 2, Part 3에 작용하는 Von Mises 최대응력 모두가 황동소재 C3604의 항복강도 대비 9.2~15.5% 수준으로 대단히 낮은 값을 나타내고 있다. 이것은 기존의 LP가스 용기용 밸브의 두께가 지나치게 과도한 설계를 하였다는 것을 의미한다. 따라서, 밸브의 Part 1과 Part 2 지역의 두께는 황동밸브의 경량화 차원에서 얇게 설계하는 것이 바람직하다. 반면에 Part 3 지역의 두께는 기존의 밸브 두께처럼 두껍게 설계하여 높은 체결토크에도 안전한 강도를 유지하는 것이 좋다.

부여 쌍북리유적 출토 백제 도가니 내부 유리 및 청동 용융물질의 정량분석과 고고과학적 해석 (Quantitative Analysis and Archaeometric Interpretation for Molten Glass and Bronze Materials within Baekje Crucibles from the Ssangbukri Site in Buyeo, Korea)

  • 이찬희;박진영;김지영
    • 보존과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.157-169
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    • 2010
  • 이 연구는 부여 쌍북리유적에서 출토된 도가니 내부 유리 및 청동용융물질과 금동보살입상의 재료학적 특성 및 고고과학적 상관관계를 규명한 것이다. 도가니 내부의 유리질 용융물질은 주로 황록색과 적갈색을 띠는 PbO-$SiO_2$계의 납유리로서 바륨과 안정제의 함량이 낮은 특징이 있다. 금속용융물질은 Cu, Sn, Pb의 합금으로 이루어진 청동으로 밝혀졌으며, 낮은 불순물 함량으로 미루어 고순도로 정련된 구리를 이용하여 제작되었음을 알 수 있다. 주석의 원광석으로는 석석이 이용된 것으로 판단된다. 금동보살입상의 청동소지도 구리의 함량이 높고 불순물의 함량이 낮아 고도로 정련된 원료를 사용하였으며, 쌍북리 유적의 공방에서 숙련된 기술을 바탕으로 제작되었을 가능성이 충분하다. 또한 표면에는 고순도의 금을 아말감기법으로 도금한 것으로 밝혀졌다. 한편 도가니 내 납유리와 청동물질 및 금동보살입상의 납동위원소비는 일관된 결과를 보여주지 않는 것으로 보아 납광석의 원산지 해석에는 무리가 있는 것으로 판단된다.

불소화합물을 첨가한 생리식염수에서 아말감의 부식거동에 관한 전기화학적 연구 (AN ELECTROCHEMICAL STUDY ON THE CORROSION BEHAVIOUR OF AMALGAMS IN THE SALINE SOLUTIONS WITH FLUORIDE COMPOUNDS)

  • 윤정훈;권혁춘;엄정문
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제22권1호
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    • pp.396-412
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    • 1997
  • The purpose of this study is to observe the corrosion characteristics of five dental amalgams(CAULK FINE CUT, OPTALLOY II, DISPERSALLOY, TYTIN, and VALIANT) in the solutions with fluoride compound through the anodic polarization curve obtained by using a potentiostat. After each amalgam alloy and Hg being triturated, the triturated mass was inserted into the cylindrical metal mold, and condensed by hydraulic pressure(160 kg/$cm^2$). Each specimen was removed from the metal mold. Specimens were polished with the silicone carbide grinding paper 24 hours after condensation and stored at room temperature for 1 week. The anodic polarization curves were employed to compare the corrosion behaviours of the amalgams in 0.9 % saline solution and in the saline solutions with 2.2 ppm, 0.05 %, 2 % NaF, and 8 % $SnF_2$ at $37^{\circ}C$ with 3-electrode potentiostat. After the immersion of specimen in electrolyte for 30 minutes, the potential scan was begun. The potential scan range was -1500m V to + 800m V(vs. S.C.E.) in the working electrode and the scan rate was 50 mV/sec. The results were as follows, 1. The corrosion potential, the potential of anodic current peak, and transpassive potential in the saline solutions with NaF shifted to lower direction than those in normal saline solution, and the current density in the saline solutions with NaF was higher than that in normal saline solution. The differences were increased as the concentrations of NaF became higher. 2. The corrosion potential and transpassive potential in the saline solution with $SnF_2$ shifted to higher direction than those in normal saline solution, and the current density in the saline solution with $SnF_2$ was higher than that in normal saline solution after the corrosion potential. The anodic polarization curves in the saline solution with $SnF_2$ had no outstanding anodic current peak. 3. The corrosion potentials for high-copper amalgams were much higher than those for CAULK FINE CUT and OPTALLOY II in normal saline solution, but, as the concentrations of fluoride compound became higher, the differences in corrosion potentials between them were decreased. The corrosion potentials had the similarity in the saline solution with 2% NaF or 8% $SnF_2$. 4. The current density for TYTIN was the lowest among the others in normal saline solution and in the saline solution with 2.2 ppm or 0.05 % NaF. 5. There was no significant difference in current density between Pd-enriched VALIANT and other high-copper amalgams.

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Cu Reflow를 이용한 Pd-Cu-Ni 합금 수소분리막 특성 (Characteristic of Pd-Cu-Ni Alloy Hydrogen Membrane using the Cu Reflow)

  • 김동원;김흥구;엄기연;김상호;이인선;박종수;이신근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권2호
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    • pp.160-165
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    • 2006
  • 니켈 분말을 이용하여 제조된 다공성 니켈 지지체 위에 팔라듐-구리-니켈 합금 수소 분리막을 제조하였다. 다공성 니켈 지지체는 열적안정성과 수소취성에 강한 모습을 나타내었으며, 다공성 니켈 지지체에 기존의 습식 방식인 염산에 의한 표면 전처리 방식을 건식 방식인 플라즈마 표면개질로 대체하였다. 다공성 니켈 지지체의 기공을 매립하기 위해 전해도금방식으로 $2{\mu}m$의 두께로 코팅하였으며, 그 후 니켈 도금된 지지체 위에 스퍼터 방식으로 팔라듐을 $4{\mu}m$, 구리를 $0.5{\mu}m$의 두께로 코팅하였다. 이와 같이 제조된 시편을 $700^{\circ}C$에서 1시간 구리 리플로우를 통해 미세기공이 없는 매우 치밀한 팔라듐-구리-니켈 합금 분리막을 제조하였다. 그 결과 팔라듐-구리-니켈 합금 수소분리막은 다공성 니켈지지체와 좋은 접착성을 가지고 있으며 수소-질소 혼합가스에서 무한대의 분리도 값을 나타내었다.

CaO-SiO2-Al2O3-MgO 슬래그와 Cu-Ni합금 사이의 Ni 분배거동 (Distribution Behavior of Ni between CaO-SiO2-Al2O3-MgO Slag and Cu-Ni Alloy)

  • 한보람;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권1호
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    • pp.35-42
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    • 2015
  • 본 연구는 건식제련법으로 폐 PCB를 처리하는 공정에서 슬래그 중 Ni의 용해거동에 대한 기초연구로서, CaO-$SiO_2-Al_2O_3$-MgO계 슬래그와 Cu-5 wt%Ni합금 사이의 Ni 분배거동을 1623~1823 K의 $CO_2$-CO 분위기 중에서 조사하였다. 평형산소분압이 증가할수록 Ni의 분배비는 선형적으로 증가하였으며, 이 결과로부터 Ni의 슬래그 중 용해반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다. $$Ni(l)_{metal}+\frac{1}{2}O_2(g)NiO(l)_{slag}$$ 슬래그 중 염기성 산화물(CaO와 MgO)의 농도가 증가할수록 Ni의 분배비는 선형적으로 증가하였다. 그러나 반응 온도가 높을수록 Ni의 분배비는 선형적으로 감소하였다. 이러한 결과로부터 Ni의 분배비에 미치는 실험변수의 영향을 다중 회귀분석하여 다음과 같은 경험식을 얻었다. $${\log}L_{Ni}=0.4000{\log}P_{O2}-5.1{\times}10^{-4}T+0.3375\(\frac{X_{CaO}+X_{MgO}}{X_{SiO2}}\)$$

자기포화 와전류기법에 의한 자성 튜브 비파괴검사 (Nondestructive Examination of Ferromagnetic Tube Using Magnetic Saturation Eddy Current Technique)

  • 이희종;조찬희;송석윤;지동현;정지홍
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.407-415
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    • 2008
  • 원전 발전소 터빈계통을 구성하는 열교환기 튜브는 일반적으로 구리합금, 스테인리스강, 탄소강, 티타늄합금 등의 재질로 제작된다. 이들 재질중에서 페라이트계 type-439 스테인리스강은 자성 재질로서 오스테나이트계보다 더 높은 열전달율 가지며, 부식에 의해 유발되는 결함에 대해 더 높은 저항성을 가진다. 페라이트계 스테인리스강은 보통 발전소 열교환기의 저압급수가열기와 습분분리재열기에 사용된다. 저압급수가열기는 일반적으로 두께가 얇은 type-439 스테인리스강을 이용하는 반면에 습분분리재열기는 더 두꺼운 핀튜브를 사용한다. 이와 같이 터빈 습분분리재열기 튜브로 사용되는 type-439 스테인리스강 핀튜브는 터빈계통의 운전으로 인하여 손상이 발생할 수 있다. 손상에 의한 가장 대표적인 결함은 진동에 의해 발생할 수 있는 마모, 피로균열 등이며 마모성 결함은 일반적으로 튜브-튜브지지판에서 발생되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 type-439 스테인리스강 자성체 튜브에 발생할 수 있는 결함을 검출하고 크기를 측정할 수 있는 자기포화 와전류탐상검사 기법의 능력을 평가하였다.

Potentiostat를 이용한 타액에서의 아말감부식에 대한 전기화학적 연구 (AN ELECTROCHEMICAL STUDY BY USING A POTENTIOSTAT ON THE CORROSION OF AMALGAMS IN SALIVA)

  • 손윤희;엄정문
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제19권2호
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    • pp.534-548
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    • 1994
  • The purpose of this study is to observe the corrosion characteristics of seven dental amalgams (CAULK FINE CUT, CAULK SPHERICAL, OPTALLOY II, DISPERSALLOY, HI VERALOY, TYTIN, VALIANT) through the anodic polarization curve obtained by using a potentiostat. After each amalgam alloy and Hg being triturated, the triturated mass was inserted into the cylindrical metal mold, and condensed by hydrolic pressure(160 kg/$cm^2$). Each specimen was removed from the metal mold. 24 hours after condensation, specimens were polished with the emery paper and stored at room temperature for 1 week. The anodic polarization curves were employed to compare the corrosion behaviours of the amalgam in 0.9% saline solution, Fusayama's artificial saliva, and stimulated parotid saliva at $37^{\circ}C$ with 3-electrode potentiostat. After the immersion of specimen in electrolyte for 1 hour, the potential scan was begun. The potential scan range was. -1700m V ~ + 400m V(vs. S. C. E) in the working electrode and the scan rate was 50m V /sec. The results were as follows, 1. The corrosion potential, the potential of anodic current peak, and transpassive potential in the stimulated parotid saliva shifted to more anodic direction than those in saline solution, and the current density in the stimulated parotid saliva was lower than that in saline solution. Those in Fusayama's artificial saliva was similar to those in stimulated parotid saliva. 2. The anodic polarization profiles in Fusayama's artificial saliva and stimulated parotid saliva indicated a region of slow slope current density, which is extending from the corrosion potential to the potential of anodic current peak, but that in 0.9% saline solution indicated no region of slow slope. 3. The corrosion potentials for CAULK FINE CUT, CAULK SPHERICAL, and OPT ALLOY II had the similarity in 0.9% saline solution, Fusayama's artificial saliva and stimulated parotid saliva, but those for high coper amalgam and VALIANT had no similarity. 4. The current density for TYTIN amalgam in stimulated parotid saliva was the lowest among the others. 5. As for current density, there was no significant difference between palladium enriched VALINAT and other high copper amalgams.

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몽골 도르릭나르스 흉노 무덤 2~4호분 출토 청동 및 금제 유물 분석 (Analysis of Bronze Artifacts and Gold Ornaments Excavated from Xiongnu Tombs No. 2~4 at Duurlig Nars in Mongolia)

  • 유혜선
    • 보존과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.175-184
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    • 2012
  • 본 연구는 몽골 도르릭나르스 유적 2호, 3호 및 4호분에서 출토된 청동제 및 금제 유물에 대한 과학적 분석 결과로부터 각 유적 출토품의 특징을 알아보는데 그 목적이 있다. 몽골의 흉노무덤인 도르릭나르스 유적 2호, 3호 및 4호분은 비교적 소형이고, 도굴 된 상태였음에도 불구하고 많은 유물이 다양하게 출토되었다. 특히 출토 유물에는 중국계 유물과 북방계 유물이 공존하고 있어 매우 중요한 유적으로 평가되고 있다. 먼저 청동 용기류의 경우 중국제인 한경이나 일산살 꼭지의 성분 조성과는 달리 주석에 비하여 납의 함유량이 높은 특징을 보였는데, 특히 2호의 청동쟁반, 청동등잔 그리고 4호의 청동솥의 경우는 주석이 1wt% 정도로 적게 함유되어 있어 Cu-Pb의 2원계 합금 조성을 보였다. 금제품의 경우는 2호분 장식품의 제작에 비교적 높은 순도의 금이 사용된 것으로 조사되었으며, 금제 누금 장식의 금 알갱이의 접합에는 금과 구리를 합금한 금땜이 사용되었거나 확산접합(말라카이트나 산화구리 화합물 가루를 사용함)에 의하여 접합했을 가능성이 높았다. 향후 몽골지역 뿐만 아니라 다른 지역의 흉노 무덤 출토품에 대한 과학적 조사 및 분석이 더 많이 진행된다면 흉노 문화에 대한 더 많은 문제들을 해결할 수 있는 실마리를 제공하게 될 것이다.

극저온액체 저장용기에서 열전도 차폐단의 영향 (Effect of Vapor-Cooled Heat Stations in a Cryogenic Vessel)

  • 김서영;강병하;최항집
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.169-176
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    • 1998
  • Ni/MH 2차전지의 음극용 금속간화합물전극의 부식특성에 미치는 합금원소와 결합제의 영향을 조사하였다. 전극의 재료는 $(LM)Ni_{4.49}Co_{0.1}Mn_{0.205}Al_{0.205}$$(LM)Ni_{3.6}Co_{0.7}Mn_{0.3}Al_{0.4}$$AB_5$ type합금을 모재로 하였다. 여기에 Si sealant 또는 PTFE를 결합제로 첨가한 것과 원재료 분말에 구리를 20% 무전해도금한 것을 냉간 압착하여 전극을 제조하였다. 부식특성을 조사하기위해 탈공기된 6M의 KOH 용액에서 동전위법과 순환전위법을 이용하여 부식전류와 전류밀도를 측정하였다. 모재에 Co가 많이 함유되면 전극의 내식성을 향상시키고 Ni이 많이 함유되면 충전과 방전을 반복하는 동안에 전극의 안정성을 저하시켰다. 부식전류밀도는 Si sealant를 결합제로 사용한 전극의 경우가 PTFE를 사용한 전극의 경우보다 낮았고 Cu가 도금된 전극은 내식성에서 가장 우수하게 나타났다.

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