철기 생산 기술은 당시 사회 발전을 가늠하는 척도로서 과거의 제철 방법을 이해하기 위한 철기 유물의 미세조직과 개재물에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 고려시대로 추정되는 고양 벽제 제철 유구에서 일괄로 수습된 철제 유물의 시편을 채취하여 광학현미경과 미세경도시험기, SEM-EDS를 이용하여 미세 조직의 성분분석을 통해 제철과 제련 기술을 추론하여 보았다. 연구결과 철괴는 주철괴와 탄소강 철괴로 분류되었다. 주철괴의 경우 백주철 조직과 인(P)의 함량이 높은 회주철 조직으로 분류되었으며 회주철 내 높은 P의 함량은 석회질 등의 융제가 첨가되며 혼입된 것으로 판단된다. 따라서 주철 조직의 철괴 및 고탄소강 철괴는 제련공정을 거치지 않은 선철들로 추정된다. 또한 철기 제작에는 크게 두가지 방법이 사용된 것으로 판단된다. 첫번째는 주물에 주철을 부어 제작하는 주철괴 제작 방법이며, 두번째는 선철의 제련 공정을 통하여 생산되는 탄소강을 제작하는 방법이다. 특히 탄소강의 고른 강 조직과 적은 양의 MnS 개재물은 현대 제철 조직과 매우 유사한 특징을 지니나 고양 벽제 제철유구에서 수습된 탄소강 내 Mn의 함유에 대하여 판단하기에는 좀 더 많은 연구가 이루어져야 할 것이며, 주철의 제강공정을 통한 고탄소강의 생산 가능성도 염두에 두어야 할 것으로 사료된다.
Steel and iron manufacture works exist that many latency risk as melting liquid of high temperature, work of high place, and so on. Once in a while, the accident case make use of basic data for latency risk analysis in a place of business. In this paper, we investigated the cause of the accident in steel an iron works. The result, we came across that many latency risk in steel and iron manufacture works. The main type of risk are fall, narrow, come flying, etc. Most of the latency risk type are repetition and conventional accident. Accordingly, steel and manufacture works must prevent to repetition and conventional accident.
본고는 1970년대 이래 제철유적에 대한 조사가 꾸준히 증가되었음에도 불구하고 그 조사방법에 대한 연구는 이에 미치지 못하는 상황을 인식하는 데서 비롯되었다. 제철유적은 1990년대에 들어오면서 전국적으로 조사가 급증하였으며, 특히 최근에는 생산유적의 중요성이 부각되면서 더욱 주목받고 있는 유적의 하나이다. 하지만 분묘유적이나 취락, 성곽유적 등에 비해 제철유적의 조사방법에 대한 소개와 연구는 크게 부족하다고 할 수 있다. 그 이유는 제철조업의 프로세스는 매우 복잡하고 다양할 뿐 아니라, 공정의 이해를 위해서는 금속공학적인 기초지식까지 학습해야 하는 어려움이 있기 때문이다. 즉 고고학 조사와 연구에 있어 제철과 관련된 유구 유물의 성격이 이러한 프로세스와 어떠한 상관관계를 가지는지 밝히기가 몹시 어렵다는 이유 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 철생산 및 철기제작의 공정과 철재, 철괴 등 관련유물의 금속학적 특징에 대한 이해를 바탕으로, 제철유적 발굴조사의 순서와 방법, 유물의 분류 및 정리방법에 대한 시론을 제시함으로써 정밀한 조사와 심도 있는 분석이 이루어질 수 있도록 하는 것이 본 연구의 목적이다. 본고에서는 제철유적을 조업공정에 따라 채광, 제련, 정련, 단야, 용해, 제강유적의 6가지 유형으로 분류한 후, 사전조사와 지표${\rightarrow}$시굴${\rightarrow}$발굴조사로 이어지는 각 단계별 조사방법에 대해 정리하였다. 또한 가장 대표적인 제철관련유물인 철재의 분류 및 정리에 있어 새로운 방법을 모색해 보았다. 더불어 유적의 성격파악에 필요한 자연과학분석 및 제철로 복원실험의 필요성에 대해서도 언급하였으며, 내용의 구성에서는 사례 제시와 도면 사진자료를 최대한 활용하였다. 본고에서는 다양한 조사연구방법의 응용과 개발에 대해 심도 있게 논의하지는 못하였지만, 유구 유물의 세밀한 관찰을 통해 공정에 따른 다양한 제철유적의 조사연구 방법론 개발이 매우 시급한 과제임을 알 수 있었다. 그리고 유적의 종합적인 성격규명을 위해서는 고고학적 지식뿐만 아니라 자연과학 분야가 다양하게 응용되어야 하며, 더불어 실험고고학의 측면에서도 지속적인 제철로의 복원실험이 필요함을 알 수 있었다.
철은 한반도 고대국가의 형성과 발전에 큰 영향을 미친 중요한 요소였다. 이러한 철을 대규모로 생산하기 위해서는 원료인 철광석과 연료인 목탄의 공급이 원활하고 생산된 철기의 유통을 위해 교통로가 발달된 곳이 적합한 입지로 알려져 있는데, 중원지역은 제철에 필요한 3가지 조건을 모두 갖춘 지역으로 제철유적이 다수 확인되었다. 제철유적에서 확인된 철 생산공정을 검토한 후 진천 석장리유적 B-23호 제철로를 복원하여 제철실험을 실시하였다. 실험은 향후 지속적으로 이루어질 제철실험에 반영할 수 있는 다양한 변수를 파악하기 위한 목적으로 실시하였다. 실험결과 첫째, 배소작업은 철광석의 파쇄에 도움을 주는 것을 재확인하였다. 둘째, 송풍관의 용융과 노내 생성물이 송풍을 방해하는 환경조성에 영향을 주는 것을 확인하였다. 셋째, 철은 탄소와 결합됨에 따라 녹는점이 낮아지며, 성질도 변하기 때문에 연소되는 목탄과 충분히 결합될 수 있는 환경조성이 제철조업에 가장 중요한 요소임을 확인할 수 있었다. 고대 제철기술을 복원하기 위해서는 제철유적에서 확인되는 정보의 철저한 분석과 다양한 가능성을 상정하여 실험에 임하는 자세가 필요하다. 이밖에 철의 생산과 유통을 파악하기 위하여 원료의 산지를 밝히기 위한 연구도 적극적으로 수행되어야 할 것이다.
No. 3 Tomb of Bogam-ri, in Naju City, Chollanam-do Province, was a site excavated and inspected from 1996 to 1998 and had a various grave forms, including jar-coffins, stone-chambers and stone-cists. Although most of the metal artifacts excavated from it were severely corroded, we could implement microstructure investigation by collecting samples from the iron axes, iron coffin-nails and iron clamps in which the metal parts were remained. The metal structures were inspected by using metallographic microscope and SEM, and fine components analysis was implemented by ICP. To examine the hardness differences in accordance with the structure distribution, we measured the hardness by structures with Vickers hardness testing machine. As a result of the metal structure inspection, most of them were pure iron, ferrite, and also pearlite, cementite and widmannstaten structures were displayed. We could confirm carbonization was formed on the surface of the iron axes-B, iron coffin-nails-B, and iron clamps-A. There was no carbonization in the rest of the artifacts, and it is not certain that whether the carbonized parts were peeled off through extreme corrosion or they were not carbonized when they were made. In the particular part of a blade, the quality of the material was strengthened through processing. Due to the processing re-grain was caused and fine grain particles were formed. As a result of the ICP component analysis, there were no addition atoms because pure irons were used as materials. In the mean time, No. 17 jar-coffin where the iron axes-A are excavated, is chronologically ordered as from the late-fourth century to the mid-fifth century, and No. 1 and No. 2 stone chambers, where the rest of the artifacts were excavated, as the early-sixth century. It was difficult to relate the periodic differences with the manufacture technique artifacts which we inspected because there were no distinct characteristics of the manufacture technique of the metal structures and it is impossible to conclude the artifacts and sites are at the same period although their periods are different.
Mechanical characteristics of nodular graphite cast iron has found to tan higher utilization to the gray cast iron. So, Nodular graphite cast iron is used as a basic material in mechanical industry. Great demand of Nodular graphite cast iron is expected to increase due to the sharp development in mechanical and automobile industry. Therefore, Nodular graphite cast iron requires not only good quality product but experienced skills in manufacturing process. But there exist a lot of difficulties to manufacture nodular graphite cast iron than gray cast iron in manufacturing process. In this study, the following topics are studied for good quality product of nodular graphite cast iron. $\circled1$ Activities of managerial staff. $\circled2$ Qualite control method in manufacturing process. $\circled3$ Manufacturing process system. As a result of the study, a intensive Quality control activities should be applied and reinforced at each stage of manufacturing process rather that at the last stage of final product.
This paper is prepaped, based upon its foundation of the design, first studying the rotor impedance of single and double layer cylindrical induction motor with solid iron rotor, and then inducing torque equation, from it. Classified were some design factors for this design from the result for above and there carried out the evidence of these design and theory after making experimental motors with solid iron rotors and examining torque characteristics.
Sungseonsa Temple site in Chungju city in Chungcheongbuk-doProvince is written in "Goryeosa" as a building for Queen Sinmyeongsunseong, the mother of Gwangjong in AD 954 in Goryeo Dynasty. The museum in Chungcheong University takes charge of the excavation for 3 times from 2000 to 2002 and identified that its construction was carried out till Joseon Dynasty. Among the iron artifacts from the first excavation such as a weeding hoe, a hand knife, a lock, two nails and a plow which had conservation treatments, the sample was collected. Its micro-structure and method of manufacture were investigated. Excavation report for those artifacts has not published yet, therefore, the date of each artifacts is not clearly confirmed. The samples were collected from each part of the objects and then embedded in epoxy resin and etched with nitric acid. The examination of its microstructure is carried out under the microscope and the hardness values were measured by Vickers hardness tester. From the results, some artifacts show different manufacture method sin the each parts. The forming processes of the iron weeding hoe and the iron sickle are similar but the blade of iron weeding hoe was strengthened by carbonization whereas the blade of the iron sickle was done by quenching. The hand knife and the nails were produced through almost same methods and shows similar microstructures. The hand knife seems to be made by repeated beating and folding in low temperature resulting in fine crystallization, but the nail shows large crystallization due to processes in high temperature. Lock is made of white cast iron, that does not show any heat treatment.
This study analyzes six slags excavated from the iron making site in Gogi-ri, Namwon, Korea to understand the characteristics of the ruins, and to confirm the iron making process performed at the time. The chemical components of the iron making by-products from the Gogi-ri site were analyzed, and the findings indicate total Fe contents between 23.24% and 37.56%, which are lower than the typical total Fe content found in ancient iron making processes. The deoxidation agent contents of the slags ranged from 43.88% to 58.13%, which are higher than the typical deoxidation agent content of ancient iron making processes. The high content suggests smooth separation between iron and slags, and TiO2 detected from the site suggests the use of materials with high titanium content in the iron making in the region. As for the microstructures of the slags, some slags have long pillar-shaped fayalites, while others have pillar-shaped wüstite along with ulvöspinel. Slags from the forging furnace show hammer scales created by both the earlier stages and later stages of forging work. The findings suggest that the iron making site in Gogi-ri, Namwon, Korea used to be an iron making facility where a full range of iron making process was carried out ranging from smelting to forging, and the ironmakers used a wide array of technologies to manufacture iron products.
Yun, Young Min;Chu, Yong Sik;Seo, Sung Kwan;Jeong, Jae Hyun
한국세라믹학회지
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제53권4호
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pp.444-449
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2016
Industrial by-products generated by integrated iron and steel manufacture cause environmental pollution. The by-products contain not only iron element but also harmful substances. Therefore, in view of to waste recycling and environmental preservation, production of sponge iron using the by-product is considered an effective recycling method. In this study, reduction efficiency of pellets from blast furnace dust was measured. Metallization was found to be increased, as $C/Fe_{total}$ ratio and reaction time were increased. The pellets were formed into a globular shape, and calcined for 60 minutes at $1100^{\circ}C$ in an electric furnace. Phase changes were analyzed using an X-ray diffractometer. Microstructures of the pellets were observed by a scanning electron microscope.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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