• 동력기계공학회지
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• 제10권3호
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• pp.38-44
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• 2006

Failure assessment of steam generator tube are very important for the integrity of energy plants. In pipes of energy plants, sometimes, the local wall thinning may result from severe erosion-corrosion damage. Recently, the effects of local wall thinning on fracture strength and fracture behavior of piping system have been well studied. In this paper, the elasto-plastic analysis is performed by FE code ANSIS on steam generator tube with wall thinning. We evaluated the failure mode, fracture strength and fracture behavior from FE analysis. It was possible to predict the crack initiation point by estimating true fracture ductility under multi-axial stress conditions at the center of the thinned area.

• 전기화학회지
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• 제10권3호
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• pp.175-178
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• 2007

Pure iron, Fe-0.4, and 1.2 wt.%Cu alloys were examined by conducting the electrochemical techniques in the weakly alkaline solution, pH9, controlled by $Ca(OH)_2$, solution added with 0.02M NaCl. The $R_P$ measured from ac impedance, selected 10 kHz and 10mHz, in weakly alkaline solutions containing chloride ions indicated that the addition of copper up to 1.2wt.% into the pure iron significantly improved the pitting resistance of iron. In contrast to alloy, the pure iron showed the rapid pitting occurrences in drying period. During the drying period, the corrosion potential of pure iron was shifted to less noble value, pitting initiation.

• Applied Microscopy
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• 제45권2호
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• pp.52-57
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• 2015

Bulk metallic glass (BMG) shows higth strength, high elastic limit, corrosion resistance and good wear resistance and soft magnetic properties and has been considering as a candidate for new structural materials. But they show limited macroscopic plasticity and lack of tensile ductility due to highly localized shear deformation, which should be solved for real structural application. In this paper researches on the enhancement of plasticity of BMG were reviewed briefly. Introducing heterogeneous structure in glass is effective to induce more shear transformation zones (STZs) active for multiple shear band initiation and also to block the propagating shear band. Several methods such as BMG alloy design for high Poisson's ratio, addition of alloying element having positive heat of mixing, pre-straining BMG and variety of BMG composites have been developed for homogenous distribution of locally weak region, where local strain can be initiated. Therefore enhancement of plasticity of BMG is normally accompanied with some penalty of strength loss.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권5호
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• pp.89-96
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• 1999

The base metal and weld metal of alloy designed austenitic stainless steels were electrochemically tested in artificial sea water. Pitting resistance of 14 different stainless steels was evaluated by measuring pitting potential. The effect of alloy element to pitting potential was evaluated by changing chromium, nickel, sulfur content. The site of pitting initiation was observed by optical microscope. As a result of electrochemical test, pitting resistance of weld metal was higher than base metal, and rapidly cooled weld metal has higher pitting potential than slowly cooled weld metal. In case of primary δ-ferrite solidification, pitting potential was increased, but residual δ-ferrite was detrimental to pitting resistance. Chromium was more effective to pitting resistance than nickel, and sulfur was very detrimental element to pitting resistance.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.651-662
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• 2022

이 연구에서는 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)을 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 개시, 전파 및 이로 인한 콘크리트의 손상을 관찰하기 위한 실험을 수행하였다. 먼저, 직경 25mm, 높이 70mm 원주형 콘크리트 실험체 중심에 지름 5mm의 탄소강봉을 매입한 실험체를 제작하였다. 실험체에 사용된 콘크리트는 물-시멘트 비 0.4, 0.5, 0.6을 갖는 세 가지 배합을 제작하였다. 촉진부식시험을 수행하여 위하여 철근 콘크리트 실험체는 0.5M NaCl 수용액에 침지한 후 0C, 13C, 65C, 130C의 네 가지 수준의 전하량을 인가하였다. 이 연구에서는 부식촉진 및 이 과정에서 EIS의 주기적 모니터링을 자동화하여 실험의 효율을 향상시켰다. 이 연구의 실험 결과를 통하여 EIS 주요 특성인자를 활용하여 콘크리트 속 철근의 부식상태를 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 전하이동저항(R_c)값은 전하인가량이 0C에서 13C로 증가함에 따라 급격히 감소하여 대략 10kΩcm² 값을 나타내었다. 하지만 부식개시 이후 전하인가량을 13C에서 130C로 증가하였을 때 R_c값의 민감도는 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 한편 이중층용량값(C_dl)값은 전하인가량이 0C에서 130C로 증가함에 따라 대략 50×10^-6μF/cm² 에서 250×10^-6μF/cm² 수준으로 선형비례관계를 보였다. 이러한 결과는 C_dl 모니터링을 통하여 부식물질에 팽창에 따라 유발된 콘크리트 내부 손상의 진전을 효과적으로 평가할 수 있음을 보여준다. 이 연구의 결과는 EIS를 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 확산 및 이에 따른 콘크리트 손상의 실시간 모니터링을 위한 매입형 센서 및 EIS 신호 분석방법의 고도화를 위한 기본 데이터를 제공하는데 의미가 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.367-375
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• 2007

철근의 부식을 유발하는 임계 염소이온량에 대한 연구는 콘크리트 구조물의 건전성을 판단하고 내구성 설계 기법에 필요한 핵심적인 재료 물성치 임에도 그값이 아직도 모호한 실정이다. 임계 염소이온량에 대한 대부분의 문헌들은 임의의 시간에 실험적 방법에 의하여 전 염소이온량을 구하는데 집중하였다 또한, 다수의 문헌들은 대다수의 콘크리트에서 탄산화가 진행되고 있음에도 비탄산화된 콘크리트를 대상으로 실험하여 임계 염소이온량을 결정하고 있다. 그러나, 임계 염소이온량은 시멘트량, 시멘트계 재료의 종류, 염소이온의 고정화, 수산기이온 등과 같은 다양한 인자에 의하여 지배된다. 그러므로 다양한 배합조건에서 이러한 인자들을 고려할 수 있는 단일화된 해석적 기법의 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 이러한 다양한 요인을 고려하여 임계 염소이온량의 해석적 기법을 개발하는 것이다. 배합 조건, 노출 환경, 공극수의 화학적 발현 특성, 탄산화 등과 같은 다양한 인자들이 고려되었다. Gouda의 실험적 결과인 공극수내의 $[Cl^-]/[OH^-]$의 비율을 토대로 임계 염소이온량을 구할 수 있는 해석 기법이 정립되었다. 이는 시멘트계 재료의 수화 시뮬레이션 프로그램인 HYMOSTRUC을 이용하여 질량 단위로 구해졌으며 발표된 실험적 결과 및 관련코드와 비교되었다. 본 연구의 접근 방법은 해사 혹은 해수와 같은 염소이온의 도입원 조건에 따라서 임계 염소이온량을 결정할 수 있는 합리적 해를 제공해줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권8호
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• pp.554-560
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• 2005

The engineering ceramic needs the properties of high strength, hardness, corrosion-resistance and heat-resistance in order to withstand thermal shock or applied nonuniform stresses without failure. The densely coated porous ceramics can be used for machine component, electromagnetic component, bio-system component and energy-system component by their high-performances from superior coating properties and light-weight characteristics due to the structure including pore by itself. In this study we controlled the porosity of silica and alumina, $8.2\~25.4\%$ and $23.4\~36.0\%$, respectively, by the control of sintering temperature and starting powder size. We made bilayer structures, consisting of a transparent glass coating layer bonded to a thick substrate of different porous ceramics by a thin layer of epoxy adhesive, facilitated observations of crack initiation and propagation. The elastic modulus mismatch could be controlled using different porous ceramics as the substrate layer. Then we applied 150 N force using WC sphere with a radius of 3.18 mm by Hertzian indentation. As a result, the crack initiation in the coating layer was delayed at lower porosity in the substrate layer, and the damage in the coating layer was relatively smaller at the bilayer structure coated on higher elastic substrate.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.90-96
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• 2014

콘크리트의 전기저항은 철근부식 개시 이전인 잠복기와 철근부식되는 진전기 두과정과 유관된다. 염소이온에 노출된 콘크리트 구조물의 전기저항은 초기 부식율의 위험도를 표현할 수 있는데, 낮은 전기저항은 빠른 염소이온 침투와 높은 부식속도를 의미하기 때문이다. 콘크리트의 전기저항은 인가된 전압과 전류간의 비율인 전기저항으로 표현된다. 이전의 연구에 의하면 콘크리트의 전기저항은 콘크리트내 수분량, 미세구조 및 탄산화 등에 크게 의존하였다. 습윤량과 전기저항의 관계를 다룬 연구가 적지만 존재하는 반면, 염소이온이 전기저항에 미치는 연구를 행한 연구는 매우 드물다. 본 연구의 목적은 염소이온이 콘크리트의 전기저항에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 실험결과에 의하면 염소이온량은 전기저항을 떨어뜨리는 것으로 나타났으며 이는 선형의 관계가 성립되었다. 초기 양생 50일 이전까지 전기저항의 감소추세는 뚜렷하였으며, 이후로는 염소이온량과 상관없이 일정하였다. 결과적으로 본 연구는 염소이온량을 함유한 콘크리트의 전기저항을 표현하는데 결정적인 방법을 제안하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.575-582
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• 2008

콘크리트 구조물의 내구성 저하에 큰 영향을 미치는 요인 중의 하나로 인식되고 있는 탄산화가 항만 구조물에 미치는 영향을 현장실험결과를 바탕으로 정량적으로 평가하고자 하였다. 전국 65개 항만시설의 369개소의 탄산화 깊이 측정결과를 이용하여 강도와 탄산화 깊이의 상관관계 및 피복두께와 탄산화 깊이의 상관관계 등에 대해서 고찰하였다. 또한, 기존 탄산화 모델식들과 계측결과들을 비교하고 실험결과들을 바탕으로 신뢰성 이론을 기반으로한 탄산화에 의한 내구성 파괴확률(철근부식확률)을 검토하였다. 현장실험결과에 의하면 대부분의 탄산화 깊이가 피복두께의 0.2배 이하 수준이었다. 또한, 강도의 증가에 따라 탄산화 깊이가 감소하고 재령의 증가에 따라 탄산화 깊이가 증가함을 관찰하였다. 신뢰성이론을 기반으로 탄산화에 의한 내구성 파괴확률을 판단하였는데, 대부분의 경우에 부식확률이 10%미만으로 관찰되었다. 따라서, 탄산화 단일열화조건으로는 항만 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단하였다.

• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.674-679
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• 1998

액체금속로 증기발생기 전열관 재질로 사용이 예상되는 ferrite steel 시편을 사용해서 소듐분위기에서 미량의 물 누출 실험을 수행하였다. 누출경로는 소듐-물 반응생성물 및 부식생성물에 의한 self-plugging 현상과 열적인 transient 및 전열관의 vibration에 의한 re-opening 메카니즘으로 설명이 가능하였다. 실험결과, 600 Psig의 injection 압력으로 5 g $H_2O$를 소듐분위기 속의 시편으로 누출시킨 경우, 누출초기와 약 70분 경과 후에 약간의 누출 흔적이 보였으나, self-plugging되었던 누출경로는 129분이 경과되자 완전 re-opening된 것으로 확인되었다. 누출시편의 re-opening shape은 2중으로 되어 있었으며, 소듐부위에서 시편 표면에 나타난 re-opening size 약 2 mm의 직경을 나타내었다.