• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.42-42
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• 2009

마찰교반접합 (Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 회전하는 툴이 재료내부에 삽입되면 툴과 재료사이에서 발생하는 마찰열에 의하여 온도가 상승하게 되어 재료는 연화되고, 이러한 재료 내부에서 회전하는 툴이 이동하게 되면 재료 내부는 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적으며 또한 접합 후 접합부에서의 변형이 상대적으로 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 가진 마찰교반접합은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 그리고 동 합금과 같은 저 융점 비철재료에 많은 연구와 적용 사례들이 있어왔다. 하지만 최근에는 일반 탄소강, 연강, 오스테나이트계 스테인리스강, 니켈 합금, 티타늄 합금과 같은 고융점 재료에도 연구 및 적용이 진행되고 있는 추세이다. 페라이트계 스테인리스강은 가격이 비싼 Ni을 함유하지 않아 오스테나이트계 스테인리스강에 비하여 강재의 가격은 낮으면서도 고온특성 및 내식성이 우수하여 건축용, 자동차 배기계용으로 널리 사용되고 있다. 하지만 이런 장점을 가진 페라이트계 스테인리스강을 기존의 용융 용접 법으로 접합 시 용접부 및 열영향부에서의 결정립의 조대화로 인한 인성 및 연성이 저하되며, 특히 예민화된 열영향부 입계 내에 Cr 탄화물이 석출되어 입계주변에 Cr 결핍 층을 형성되어 입계부식이 발생되는 문제점이 발생된다. 본 연구에서는 마찰교반접합을 이용하여 두께 3mm의 409 스테인리스강에 대해 맞대기 접합을 실시하였다. 접합 변수를 툴의 재료 (WC-12wt%Co, $Si_3N_4$)로 하여 접합을 실시하였고 접합 후 외관상태 점검, 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 통하여 미세조직을 관찰하였으며 황산-황산동 부식 시험을 실시하여 접합부의 부식 특성을 평가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.863-870
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• 2016

본 논문의 목적은 소듐냉각고속로(sodium cooled fast reactor, SFR)와 초임계 $CO_2$ Brayton cycle의 연계 시, 원자로 열수송 계통과 동력변환 계통의 압력 경계를 형성하는 회로인쇄형 열교환기의 경계면에 균열이 발생해 고압(약 200 bar)의 $CO_2$가 상압 수준의 액체소듐유로 측에 유입되었을 때의 물리/화학적 현상을 파악하여 열교환기 설계에 활용 가능한 실험 자료를 생산하는 것이다. 열교환기의 소듐-$CO_2$ 경계면 균열 현상은 경계면의 균열 크기에 따라 미세 균열에 의한 소듐유로막힘(plugging) 현상과 상대적으로 큰 균열에 의한 열교환기 재료손상(wastage) 현상으로 나뉜다. Plugging 실험결과, 소듐유로 직경이 3mm일 때 $CO_2$ 주입 즉시 소듐 흐름이 정지한 반면 소듐유로 직경이 5 mm일 때는 유량이 감소되기 시작하는 시점은 3 mm의 경우와 유사하게 $CO_2$ 주입 즉시 나타났지만 소듐의 흐름이 완전히 정지할 때까지는 상대적으로 오랜 시간이 소요되었다. 이러한 실험결과는 실제 열교환기의 소듐-$CO_2$ 경계면에서 미세균열이 발생했을 때, 소듐유로 직경이 3 mm로 좁을 경우 균열 발생과 동시에 해당 소듐유로가 반응생성물에 의해 막혀 해당 유로 외의 유로들로 지속적인 열교환기 운전이 가능하지만, 소듐유로의 직경이 5 mm로 넓어질 경우 소듐유로가 고체생성물에 의해 즉시 막히지 않고 생성물이 소듐유로를 따라 계통 내부를 이동하다 일정 농도 이상이 되어야 소듐유로를 막게 할 것으로 예상할 수 있는 결과이다. Wastage 실험결과, 열교환의 재질(STS316, Inconel600, G91 합금강), 운전온도($400{\sim}500^{\circ}C$), 노즐직경(0.2~0.8 mm), 시편-노즐 거리(2~6 mm)와 무관하게 고압(약 200~250 bar)의 $CO_2$ 분사에 의한 시편의 물리적 손상(erosion) 현상은 발생하지 않았다. 노즐에서의 분사되는 $CO_2$의 분사속도는 마하 0.4~0.7인 것으로 확인되었다. 본 연구의 실험결과는 열교환기 파손 대처 설계에 배경 실험 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권6호
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• pp.557-566
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• 2004

연구배경 : 비소세포폐암 중 IIIA병기는 같은 병기라도 다양한 임상적 경과를 밟고 어느 한가지 치료만으로는 치료 성적이 좋지 못하다. 이에 최근에는 다각적치료(항암, 화학치료, 방사선치료 및 수술적 치료)가 치료의 근간이 되고 있고 이에 대한 연구가 많이 시도되고 있으며 일부에서는 긍정적인 결과를 보고 하고 있다. 이에 저자들은 유도화학요법에 근간을 둔 다각적 치료의 효과를 살펴보고자 연구를 계획하였다. 방 법 : 1997.1월부터 2002.12월까지 충남대학교 병원에 내원하여 임상적으로 비소세포폐암 IIIA병기 진단을 받고 초치료로 유도화학치료를 시행받은 환자에 대하여 다각적 치료의 반응률, 재발율 및 생존기간등을 살펴보았다. 결 과 : 1) 유도화학요법은 74명에게서 시행되었고 반응률은 44.6%(완전관해 1.4% 및 부분반응 3.2%)였고, 고전적약(VPP)과 신약과의 반응률은 차이가 없었다(38.9%vs. 50%, p=0.506). 임파선의 반응률은 다발성 N2이상 병기로 수술적 치료에 어려움이 있다고 판단됐던 37명중 18명(54%)에서 단발성 N2이하로 병기하향을 보였고 이중 수술거부 6명과 폐기능문제 4명을 제외한 8명(21%)이 수술을 시행 받았다. 단발성 N2병기의 경우는 37명중 33명(89%)에게서 단발성 N2이하로 병기유지 내지 하향을 보였고 수술거부 7명과 폐기능문제 5명을 제외한 21명(56.7%)이 수술을 시행 받았다. 유도화학요법 후 다발성 N2였으나 수술적 절제가 가능하다고 판단됐던 4명의 경우에도 수술이 시행되어 전체 환자 중 수술적 치료는 33명(44.5%)에게서 시행되었으며, 완전절제는 30명(40.5%)이었고, 2명(2.6%)의 경우는 불완전 절제, 그리고 1명(1.3%)의 경우는 산소 포화도가 유지가 되지 않아 바로 봉합하였다. 2) 유도화학요법후 WHO기준 3이상의 호중구 감소증은 20명(25.7%)에서 발생하였고 이에 병발된 폐렴은 3명에게서 발생하였으나 이로 인한 사망은 없었다. 3) 수술적 절제가 불가능하여 방사선 치료를 시행하였던 27명의 반응률은 완전관해가 4.8%였고 부분반응은 11.9%였다. 4) 완전 절제되었던 군의 무병지속기간은 13.6개월이었고, 2년의 추적관찰기간 시점의 재발률은 52%였으며, 추가 방사선 치료군의 국소 재발율은 의미있게 적었다(0% vs. 40%, 0.02). 완전 절제되지 못하였거나 불완전 절제된 군의 무진행 질병기간은 11.2개월이었고, 2년의 추적관찰기간 시점의 병의 진행률은 66.7%였다. 5) 전체 대상환자의 중앙생존기간은 25.1개월이었고, 유도화학요법 후 수술 적으로 완전절제를 이루었던 군이 국소 치료로 방사선 치료를 시행하였던 군에 비하여 생존기간이 유의하게 길었지만(31.7개월 vs. 26.1개월, p=0.04), 완전절제 된 군의 추가 방사선 치료에 따른 생존 이득은 없었다. (34.9개월 vs. 32.2개월, p=0.48) 결 론 : 이상의 결과로 임상적 IIIA병기 비소세포폐암의 치료로 다각적 치료시 유도화학요법 후 가능하다며 수술적으로 완전절제를 이루는 것이 가장 좋은 치료라 생각된다. 하지만 전체적인 생존율은 그다지 높지 못하여 유도화학요법시 추가적인 방사선 치료, 수술 후 보조적 항암화학요법, 그리고 생물학적 치료제 등에 대한 보다 많은 3상 연구가 필요하리라 생각된다.