국내 수리지질환경에 적합한 다양한 방법론적 접근을 통해 균열암반에서의 지하수 유동 특성을 해석하기 위하여 금산군 남이면 남이자연휴양림 내 연구지역에서 시험시추공 5개(BH-1, -2, -3, -4, -5)를 대상으로 연구를 수행하였다. 연구지역의 균열발달 특성을 파악하기 위한 기초조사로서 광역 선구조선 분포를 분석한 결과 북서-남동 방향의 연장 성이 좋은 구조선들이 우세하게 분포하는데, 이 영향으로 남북방향으로 배열된 시추공들 사이에 파쇄대의 발달과 연 결성이 좋다. 현장 지질조사, 시추코아 로깅, 물리검층, 전기비저항 토모그래피, 열추적자시험, 유향 유속검층을 통해 각 시추공에 대한 파쇄대 특성 및 시추공 간의 투수성과 상호 연결성을 해석하였다. 시추공 간의 파쇄대 연결성음 분석한 결과 주입정인 BH-1 호공과 BH-2, BH-3은 연결성이 매우 나쁜 반면에 BH-1, BH-4, BH-5 호공은 연결성 이 매우 좋다. 특히, BH-1 호공과 BH-5 호공의 수리적 연결성을 파악하기 위하여 BH-1에서 양수하고 BH-5에서 측정한 경우 심도 12 m 지점에서 강한 지하수의 유출이 있으며 이 외의 지점에서는 부분적인 지하수의 유출업이 있다. 주된 지하수 유입은 심도 65 m와 70 m 지점에서 발생하는 것으로 나타났다. 반면에 BH-5에서 양수하고 BH-1에서 측정한 경우에는 심도 17 m 지점에서 시추공으로부터 강하게 지하수의 유출이 발생하고 있음이 확인되었고, 이외에 70 m 지점에서도 유출이 일어나고 있다. 또한 투수성을 가지는 균열대 중 공간 상호 연결성을 가지는 것으로 확인된 것은 BH-1의 경우 15 m, 67 m, 71 m 지점이며, BH-5는 15 m, 17 m, 22 m, 72 m, 83 m 심도의 균열 혹은 균열대에서 BH-1과 상호 연결성이 있다.
PURPOSE. The mechanical and interfacial characterization of laser welded Co-Cr alloy with two different joint designs. MATERIALS AND METHODS. Dumbbell cast specimens (n=30) were divided into 3 groups (R, I, K, n=10). Group R consisted of intact specimens, group I of specimens sectioned with a straight cut, and group K of specimens with a $45^{\circ}$ bevel made at the one welding edge. The microstructure and the elemental distributions of alloy and welding regions were examined by an SEM/EDX analysis and then specimens were loaded in tension up to fracture. The tensile strength (TS) and elongation (${\varepsilon}$) were determined and statistically compared among groups employing 1-way ANOVA, SNK multiple comparison test (${\alpha}$=.05) and Weibull analysis where Weibull modulus m and characteristic strength ${\sigma}_0$ were identified. Fractured surfaces were imaged by a SEM. RESULTS. SEM/EDX analysis showed that cast alloy consists of two phases with differences in mean atomic number contrast, while no mean atomic number was identified for welded regions. EDX analysis revealed an increased Cr and Mo content at the alloy-joint interface. All mechanical properties of group I (TS, ${\varepsilon}$, m and ${\sigma}_0$) were found inferior to R while group K showed intermediated values without significant differences to R and I, apart from elongation with group R. The fractured surfaces of all groups showed extensive dendritic pattern although with a finer structure in the case of welded groups. CONCLUSION. The K shape joint configuration should be preferred over the I, as it demonstrates improved mechanical strength and survival probability.
SHS 마이크로파를 이용하여 티타늄, 지르코니움과 보론분말을 혼합하여 TiZrB2 고용체를 합성된 분말의 분말특성과 소결체의 소결특성을 연구하였다. 합성 중 온도 profile 결과 연소온도와 연소속도는 Zr의 몰비가 증가함에 따라 증가 하였으며, Ti0.2Zr0.8B2조서에서 연소온도와 연소속도는 285$0^{\circ}C$, 14.6m/sec로 최고값을 얻었다. 190$0^{\circ}C$에서 30 MPa의 압력으로 60분간 고온가압소결한 TiZrB2고용체는 TiB2와 ZrB2로 상분리가 최고값을 얻었다. 190$0^{\circ}C$에서 30MPa의 압력으로 60분간 고압가압소결한 TiZrB2 고용체는 TiB2와 ZrB2로 상분리가 일어나 복합체가 형성되었으며, Ti0.8Zr0.2B2에서 가장 좋은 물성값을 나타내었는데 상대밀도, 꺽임강도, 파괴인성 및 경도는 각각 99%, 680MPa, 7.3MPam1/2, 2750Kg/$ extrm{mm}^2$이었다.
본 연구에서는 접착제를 구성하는 분자 결합 구조의 차이가 열가소성 복합재의 계면 특성에 미치는 영향을 판단하기 위해 진행되었다. 고온 오븐 접합 공정을 이용하여 carbonfiber/polyetherketoneketone(CF/PEKK) 열가소성 복합재료를 융합 접합, polyetheretherketone(PEEK), polyetherimide(PEI) 접착제 접합하였다. 그리고 lap 전단 강도 시험과 디지털 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 이용한 파단면 분석, FTIR 분석을 수행하였다. 그 결과, 접착제 접합은 CF/PEKK와 접착제를 구성하는 주요 결합기인 에테르기, 케톤기, 이미드기의 결합이 증가한 인터페이즈를 형성하여 접착 강도를 강화시켰다. 그리고, 에테르기와 케톤기를 더 많이 함유한 PEEK를 사용하는 것이 더 강한 결합력을 갖는 인터페이즈를 형성하여, 복합재의 접착 강도를 향상시켰다.
중 저준위 방사성폐기물 처분 부지의 부지특성조사 결과를 이용하여 처분장 부지의 지하수 유동체계를 이해하기 위한 수치 모델링을 수행하였다. 부지의 투수성 단열대 및 암반단열의 분포 특성에 근거하여 단열망 모델을 구축하고, 이를 이용하여 생성된 10개의 수리전도도장을 지하수 유동 모델링에 반영한 추계론적 Hybrid-EPM 방법으로 수치 모델을 구성하였다. 10회의 지하수 유동 모델링 결과, 처분 부지의 지하수두 및 지하수 흐름은 지표 근처에서 지형적인 요소에 크게 지배를 받는 것으로 나타나며 처분장 심도에서는 주변에 존재하는 투수성이 높은 단열대에 의해 영향을 받음을 확인할 수 있었다. 특히, 처분 시설 건설 중 사일로 주변 지역에서 수위 강하가 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 처분 시설 폐쇄한 후 지하수위는 1년 이내에 급속히 회복되며, 대략 2년이 지난 후 완전히 회복 될 것으로 분석되었다.
For safety evaluation of a rock-fill dim, it is often necessary to investigate spatial distribution of weak zones such as fracture. Both DC-resistivity survey and seismic(SASW) method are usually used for the purpose. Recently, Multichannel analysis of surface waves(MASW) method which makes up for the weak point of SASW method is developed and the site examination which is simple came to be possible comparatively. In order to obtain 2-D shear-wave velocity(Vs) profile along the dam axis that can be associated with dynamic properties of filled materials, MASW method was adapted. Then, DC-resistivity survey and drilling survey were performed to compare with each results. We confirmed that the MASW method and DC-resistivity survey show complementary result that corresspond with drilling result. Therefore, MASW method is an efficient method for dynamic characterization of dam-filling materials and also the combination of related methods such as DC-resistivity can lead to an effective safety evaluation of rock-fill dam.
본 연구에서는 질화규소에 지르코니아 첨가량에 따른 효과를 조사하였다. 0 wt%~40 wt%의 지르코니아를 포함하는 세라믹 복합체 재료를 토대로 하는 질화규소를 $1750^{\circ}C$에서 172 MPa의 질소가스압으로 한 시간동안 유지하는 조건으로 hot isostatic pressing (HIP)하였다. 소결된 시편의 기계적 특성과 마모 특성을 조사하였다. 질화 규소-지르코니아 복합체는 지르코니아 양이 증가함에 따라 경도와 굽힘강도는 감소하였으나 밀도는 증가하였다. 그리고, 지르코니아 첨가량이 증가함에 따른 공기 중에서의 마모량은 감소하였으며, 공기 중에서의 마모 거동은 microcracking에 유관하였다.
It is well known that the reliability of materials of mechanical products is becoming more and more important not only for assurance of quality, but for international competition of products. In order to assure the reliability of materials or mechanical products nondestructive evaluation (NDE) techniques are playing more important roles. The existence of Internal defects in materials or mechanical parts is served as crack initiation site during the various loading condition. Historically, nondestructive evaluation (NDE) technique has been used almost exclusively for detecting microscopic discontinuities In materials or mechanical parts after they have been in service to expand the role of the NDE to include all aspects of materials production and application. Research efforts are being directed at developing and perfecting NDE techniques capable of monitoring (1) materials production processes (2) material integrity following transport, storage and fabrication and (3) the amount and rate of degradation during service. In addition, efforts are underway to develop technique capable of quantitative discontinuity sizing, permitting determination of response using fracture mechanics analysis, as well as techniques for quantitative materials characterization to replace the qualitative techniques used in the past. In this paper, the important role of NDE technology for reliability assurance of materials/mechanical parts is introduced.
$Si_3N_4$에 2 wt% $Al_2O_3$와 6 wt% $Y_2O_3$을 첨가한 분말을 가스압소결 방법으로 시편을 제조하였다. 이때 소결시 조건(온도, 압력, 시간) 변화에 대한 기계적 특성 변화를 비교하였다. 이때 나타난 결과에 의하면 $1900^{\circ}C$, 3 MPa에서 1시간 동안 유지시켰을 때 최적의 조건을 갖는다는 것을 보여주었다. 이는 온도를 높여 주거나 유지 시간을 길게 하였을 때 입자 조대화에 의해 기계적 특성이 떨어지는 것을 볼 수 있었다. 그러나 압력을 증가시킬 때에는 미세한 조직을 가지므로 기계적 특성은 좋아짐을 나타내지만 파괴 인성이 떨어지는 것을 볼 수 있었다. 이로 인해 소결시 최적의 조건을 찾는 것이 중요함을 알 수 있었다.
Scanning Probe Microscope (SPM) such as Scanning Tunneling Microscope (STM) and Atomic Force Microscope (AFM) was shown to be the powerful tool for nano-scale characterization of a fracture surface . AFM was used to study cross sectional profiles and dimensions of fatigue striations in 2017-T351 aluminum alloy. Their widths (SW) and heights (SH) were measured from the cross sectional profiles of three-dimension AFM images. The following results that will be helpful to understand the fatigue crack growth mechanism were obtained. (1) Coincidence of the crack growth rate with the striation width was found down to the growth rate of 10-5 mm/cycle. (2) The relation of SH=0.085(SW)1.2 was obtained. (3) The ratio of the striation height to its width SH/SW did not depend on the stress intensity factor range K and the stress ratio R. (4) Not only the SW but also the SH changed linearly with the crack tip opening displacement (CTOD) when plotted in log-log scale. From these results, the applicability of the AFM to nano-fractography is discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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