• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제31권3호
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• pp.414-423
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• 1998

Metal fume fever has been known as an occupational disease is induced by intense inhalation of fresh metal fume with a particle size smaller than $0.5{\mu}m\;to\;1{\mu}m$. The fumes originate from heating metals beyond their boiling point, as happens, for example, in welding operations. Oxidation usually accompanies this process. In most cases, this syndrome is due to exposure to zinc oxide fumes; however, other metals like copper, magnesium, cadmium, manganese, and antimony are also reported to produce such reactions. Authors report a case of metal fume fever suspected to be associated with copper fume inhalation. The patient was a 42-year-old male and was a smoker. He conducted inert gas tungsten arc welding on copper-coated materials without safety precautions such as a protective mask and adequate ventilation. Immediately after work, he felt metallic taste in his mouth. A few hours after welding, he developed headache, chilling sensation, and chest discomfort. He also complained of myalgia, arthralgia, feverish sensation, thirst, and general weakness. Symptoms worsened after repeated copper welding on the next day and subsided gradually following two weeks. Laboratory examination showed a transient increase of neutrophil count, eosinophilia, elevated erythrocyte sedimentation rate, and positive C-reactive proteinemia. Blood and urine copper level was also increased compared to his wife. Before this episode, he experienced above complaints several times after welding with copper materials but welding of other metals did not produce any symptoms. It was suggested that copper fume would have induced metal fume fever in this case. Further investigations are needed to clarify their pathogenic mechanisms.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.7-7
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• 2009

TIG 용접에서는 후판 용접의 경우 용입의 한계 때문에 깊고 넓은 그루브 가공을 하여 다층 용접을 한다. 이 때, 그루브를 채우는 용착금속에 의한 응고 수축과 과대한 입열로 인한 변형이 문제시 되고 있다. 변형을 줄이기 위해서는 용착금속의 양과 입열량을 줄여야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 그루브의 루트패이스를 두껍게 하고 그루브각을 줄여서 용착량을 줄인다. 이때, 좁은 그루브에서 두꺼운 루트패이스를 완전 용입할 수 있는 용접 프로세스가 필요하다. 비드가 좁고 깊은 용입 특성을 가지는 Plasma welding(PAW) 경우에는 좁은 그루브 속에 토치가 접근하기 어려워 적용하기 어렵다. 따라서 접근성이 용이한 TIG 용접에서 높은 용입형상비를 가지는 용접공정 개발이 필요하다. 선행연구로 높은 용입 형상비를 가지는 Active flux Tungsten Inert Gas(ATIG) 용접이 연구되었다. ATIG의 용입 증가 메커니즘으로는 Marangoni effect, 음이온들로 인한 아크 수축 효과, 절연 플럭스에 의한 아크 수축효과 등으로 알려져 있다. 또한 선행연구에서 ATIG에서 Ar가스에 He 또는 $H_2$ 가스를 첨가하면 용입이 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 A-TIG에 He 가스를 적용하고 아크길이 0.5mm, 1.0mm, 2.0mm와 전극 선단각 30도, 60도, 90도에 따른 용입 형상비와 변형량을 검토하기 위해 실험을 하였다. 실험 결과는 아크길이가 감소할수록 전극 선단각이 증가할수록 용입 형상비는 증가하였고, 변형량은 감소하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.515-519
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• 2011

75톤급 연소기 헤드부의 구조적인 안정성을 검증하고자 구조시험을 수행하였다. 연소기 헤드부는 재생냉각된 연료와 극저온 산화제에 의하여 고압의 하중을 받을 뿐만 아니라 엔진에서 발생된 추력을 전달한다. 따라서 연소기 헤드부가 소성변형 또는 구조적인 손상 없이 작동하기 위해서는 헤드부의 구조안정성이 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 구조안정성 평가를 위하여 전자빔용접과 티그용접 두 가지 종류의 용접을 사용하여 헤드부를 제작하고, 구조적인 안정성을 평가하였다. 구조시험 결과 전자빔용접을 적용한 연소기 헤드부가 설계 하중조건에서 구조적인 손상 없이 안정하였으며, 티그용접 연소기 헤드부에 비하여 구조적으로 더 안정함을 보여주었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제9권1호
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• pp.56-72
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• 1999

Airborne concentrations of welding fumes in which 13 different metals such as Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Si, Sn, Ti, and Zn were analyzed were measured at 18 factories including automobile assembly and manufactures, steel heavy industries and shipyards. Air samples were collected by personal sampler at each worker's worksite(n=339). Blood levels of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn were also measured from samples taken from 447 welders by atomic absorption spectrometry and compared with control values obtained from 127 non-exposed workers. The results were as follows ; 1. Among various welding types, $CO_2$ welding 70.2 % were widely used, shielded metal arc welding(SMAW) 22.1 % came next, and rest of them were metal inert gas(MIG) welding, submerged arc welding(SAW), spot welding(SPOT) and tungsten inert gas(TIG) welding. 2. Welding fume concentration was $0.92mg/m^3$($0.02{\sim}15.33mg/m^3$) at automobile assembly and manufactures, $4.10mg/m^3$($0.02{\sim}70.75mg/m^3$) at steel heavy industries and $5.59mg/m^3$($0.30{\sim}91.16mg/m^3$) at shipyards, respectively, showing significant difference among industry types. Workers exposed to high concentration of welding fumes above Korean Permissible Exposure Limit(KPEL) amounted to 7.9 % and 12.5 %, in $CO_2$ welding and in SMAW at automobile assembly and manufactures and 62.7 % in $CO_2$ welding, and 12.5 % in SMAW at shipyards, and 66.2 % in $CO_2$ welding and 70.6 % in SMAW at steel heavy industries. 3. Geometric mean of airborne concentration of each metal released from welding fumes was below one 10th of KPEL in all welding types. Percentage of workers, however, exposed to airborne concentration of metals above KPEL amounted to 16.8 % in Mn and 7.6 % in Fe in $CO_2$ welding; 37.5 % in Cu in SAW, 30 % in Cu in TIG; and 25 % in Pb in SPOT welding. As a whole, 76 Workers(22.4%) were exposed to high concentration of any of the metals above KPEL. 4. There were differences in airborne concentration of metals such as Al, Cd, Cr, Cu. Fe. Mn, Mo, Ni, Pb, Si, Sn, Ti and Zn by industry types. These concentrations were higher in shipyards and steel heavy industries than in automobile assembly and manufactures. Workers exposed to higher concentration of Pb above KPEI amounted to 7.4 % of workers(7/94) in automobile assembly and manufactures. In shipyards, 19.2 % of workers(19/99) were over-exposed to Mn and 7.1 % (7/99) to Fe above KPEL. In steel heavy industries, 14.4 %(21/146), 7.5 %(11/146) and 13 %(19/146) were over-exposed to Mn, Fe and Cu, respectively. As a whole, 76 out of 339 workers(22.4%) were exposed to any of the metals above KPEL. 5. Blood levels of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, and Zn in welders were $0.11{\mu}g/100m{\ell}$, $0.84{\mu}g/m{\ell}$, $424.4{\mu}g/m{\ell}$, $1.26{\mu}g/100m{\ell}$, $5.01{\mu}g/100m{\ell}$ and $5.68{\mu}g/m{\ell}$, respectively, in contrast to $0.09{\mu}g/100m{\ell}$, $0.70{\mu}g/m{\ell}$, $477.2{\mu}g/m{\ell}$, $0.73{\mu}g/100m{\ell}$, $3.14{\mu}g/100m{\ell}$ and $6.15{\mu}g/m{\ell}$ in non-exposed control groups, showing significantly higher values in welders but Fe and Zn.

• 한국산업보건학회지
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• 제26권2호
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• pp.147-158
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• 2016

Objectives: The objective of this study was to evaluate the assessment of exposure to welding fume and heavy metals among construction welders. Methods: Activity-specific personal air samplings(n=206) were carried out at construction sites of three apartment, two office buildings, and two plant buildings using PVC(poly vinyl chloride) filters with personal air samplers. The concentration of fumes and heavy metals were evaluated for five different types of construction welding jobs: general building pipefitter, chemical plant pipefitter, boiler maker, ironworker, metal finishing welder. Results: The concentration of welding fumes was highest among general building pipefitters($4.753mg/m^3$) followed by ironworkers($3.765mg/m^3$), boilermakers($1.384mg/m^3$), metal finishing welders($0.783mg/m^3$), chemical pipefitters($0.710mg/m^3$). Among the different types of welding methods, the concentration of welding fumes was highest with the $CO_2$ welding method($2.08mg/m^3$) followed by SMAW(shield metal arc welding, $1.54mg/m^3$) and TIG(tungsten inert gas, $0.70mg/m^3$). Among the different types of workplace, the concentration of welding fumes was highest in underground workplaces($1.97mg/m^3$) followed by outdoor($0.93mg/m^3$) and indoor(wall opening as $0.87mg/m^3$). Specifically comparing the workplaces of general building welders, the concentration of welding fumes was highest in underground workplaces($7.75mg/m^3$) followed by indoor(wall opening as $2.15mg/m^3$). Conclusions: It was found that construction welders experience a risk of expose to welding hazards at a level exceeding the exposure limits. In particular, for high-risk welding jobs such as general building pipefitters and ironworkers, underground welding work and $CO_2$ welding operations require special occupational health management regarding the use of air supply and exhaust equipment and special safety and health education and fume mask are necessary. In addition, there is a need to establish construction work monitoring systems, health planning and management practices.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.81-89
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• 2018

오스테나이트계 스테인리스강은 우수한 내식성, 내구성 및 내화성을 지닌다. 특히, 오스테나이트계 스테인리스강중의 대표인 STS304에 비해 저탄소를 함유하고 있는 STS304L은 현장용접 후 별도의 열처리 없이 높은 내입계부식성능을 지니고 있어 용접후 내입계 부식이 우려되는 부재 접합에 적용할 수 있다. 본 연구에서는 티그(TIG)용접으로 필릿 용접된 STS304L 용접접합부의 용접재(용착금속부) 내력과 파단 메카니즘을 조사하고자 한다. 주요변수인 하중방향에 대한 용접선의 배치에 따라 TFW(하중직각방향 용접), LFW(하중방향용접), FW(하중방향용접과 하중직각방향 용접조합)시리즈의 실험체를 제작하여 인장실험을 실시하였고, 각각 인장파단,전단파단, 블록전단파단(인장파단과 전단파단의 조합)이 발생하였다. 동일 용접길이에 대해 TFW 시리즈의 접합부가 가장 높은 내력을 나타났으며, 현행기준식(KBC2016/AISC2010)과 기존 연구자의 식에 의한 예측내력과 비교한 결과, TFW와 LFW접합부는 과소평가되었고 FW실험체는 과대평가되었다. 실제 파단 위험단면과 블록전단파단 메카니즘을 고려한 내력식을 제안하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.46-51
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• 2015

스테인레스강은 고온, 고압에서 부식에 효과적인 재료로써 액화수소, 가스 등을 저장하는 저장용기 및 고온의 유체들을 이송하는 배관재료로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 스테인레스강의 용접은 TIG용접이 이용되어지고 있으며 용접후 용접부위에 발생하는 초기 용접결함 및 사용중 발생하는 열적 피로균열 등이 재료의 신뢰성을 저하하는 요인들로 지적되고 있다. 본 논문에서는 레이저 유도초음파를 이용하여 초기 용접결함에 대한 초음파 특성 규명을 위하여 스테인레스강의 용접부에 인공균열의 크기를 5 mm, 10 mm, 20 mm 길이로 가공후 유도초음파의 결함 길이 변화에 따른 특성을 평가하였다. 배관의 두께 등을 고려하여 L(0,1)모드와 L(0,2)모드를 이용하였으며 각각의 모드가 결함의 길이 변화에 따라 변화를 보였지만 L(0,2)모드가 L(0,1)모드보다 결함 길이에 더욱 민감하게 반응하였다. 본 연구에서는 L(0,1)모드와 L(0,2)모드의 진폭비를 구하여 결함과의 연관성을 평가한 결과 결함 길이와 선형적인 관계를 나타냄으로써 각 모드를 단독적으로 평가하는 것보다는 두 모드의 진폭비를 이용하여 결함을 평가하는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.