• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.6
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• pp.404-415
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• 2000

This paper describes several performances and nondestructive inspection for deterioration due to forest fires in overhead transmission lines. After discussing corrosion mechanism such as atmospheric and galvanic corrosion for aged ACSR conductors and its detection for them are presented. Through impedance analysis of a solenoid coil, it is shown that the eddy current sensor may be available to inspect severe fault or local corrosion. As the solenoid coil changes its impedance when the test conductor is inserted into the coil, it can be possible to measure deterioration degree caused by forest fires. Tensile strength, extension rate and sensor impedance are tested for some samples degraded by artificial fire. As increasing blazed period to some extent, the strength of aluminum strand begins to be reduced remarkably, while galvanized steel strand holds the similar strength to the initial value, despite of appearing a little loss of zinc layer. In general, it is shown that the sensor impedance would be increased while the tension load of conductor is reduced and the extension rate is contrarily increased. Therefore, the sensor output could exhibit the changes of mechanical performances, and would be used to detect such deterioration caused by forest fire in ACSR conductors built on the ridge of mountains. Finally, it was verified that the solenoid coil could be applicable to obtain any crucial inform for serious deterioration due to forest fires.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.182-182
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• 2016

철강은 기본적으로 강도가 우수하고 그 매장량이 풍부할 뿐만 아니라 대량생산이 가능하다 또한 다른 금속과 합금을 구성하여 또 다른 특성을 부여할 수 있기 때문에 현재 전 세계 금속 생산량의 95%를 차지할 정도로 많이 사용되며, 각종 산업과 기술이 발달함에 따라 그 중요도는 점점 더 커져가고 있다. 하지만 철강은 사용 환경 중 부식에 의해 그 수명과 성능이 급격히 저하되기 때문에 내식성을 향상시키기 위하여 도장이나 도금 등의 표면처리를 포함한 다양한 방법이 적용되고 있다. 그 중 철강재의 도금 표면처리방법은 주로 아연을 이용한 용융도금이나 전기도금 등과 같은 습식 프로세스가 널리 사용되고 있다. 여기서 아연은 철보다 이온화 경향은 크나 대기 환경 중 산소와 물과 반응하여 Zn(OH)2와 같은 화합물을 형성함으로써 철강재 표면상 부식인자를 차단(Barrier)함은 물론 사용 중 철 모재가 노출되는 결함이 발생하는 경우에는 철을 대신하여 희생양극(Sacrificial Anode) 역할을 하기 때문에 철의 부식방식용 금속으로 가장 많이 사용되고 있다. 한편 최근에는 철강의 사용 환경이 다양해짐은 물론 가혹해지고 있어서 이에 따른 내식성 향상이 계속해서 요구되고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 일환으로 현재 많이 사용되고 있는 용융아연도금 강판 상에 아연보다 활성이 높은 마그네슘(Mg)을 건식 프로세스 방법 중에 하나인 PVD(Physical Vapour Deposition)법에 의해 코팅하는 것을 시도하였다. 일반적으로 PVD법에 의해 진공증착하는 경우에는 그 도입가스로써 불활성가스인 아르곤(Ar)을 사용하는 경우가 대부분이나 여기서는 상대적으로 비활성이면서 그 크기가 작은 질소(N2)가스를 도입하여 그 증착 막의 몰포로지는 물론 결정구조도 제어하여 그 내식특성을 향상시키고자 하였다. 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 방법으로 마그네슘(Mg)를 PVD(Physical Vapor Deposition)법 중 진공증착법(Vacuum Deposition)을 사용하여 용융아연도금 강판 상에 마그네슘 증착 막을 형성하였다. 즉, 여기서는 진공증착 중 질소(Nitrogen, N2)가스를 도입하여 진공챔버(Vacuum Chamber)내의 진공도를 $1{\times}10^{-1}$, $1{\times}10^{-2}$, $1{\times}10^{-3}$, $1{\times}10^{-4}$로 조절하며 제작하였다. 또한 제작된 시편에 대해서는 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 XRD(X-Ray Diffraction)을 사용하여 형성된 아연도금상 마그네슘 막의 표면 몰포로지 및 결정구조의 변화를 분석함은 물론 침지시험, 염수분무시험, 분극시험을 통해 이 막들에 대한 내식특성을 분석 평가하였다. 상기 실험결과에 의하면, 진공 가스압이 증가됨에 따라 마그네슘 막의 두께는 감소하였으며, 그 몰포로지의 단면은 주상정(Columnar)에서 입상정(Granular) 구조로 변화하며 표면의 결정립은 점점 미세화 되는 경향을 나타냈다. 이때의 표면의 결정배향성(Crystal orientation)은 표면에너지가 상대적으로 큰 면이 우세하게 나타나는 경향이 있었다. 또한 본 실험에서 형성한 진공증착 막은 비교재인 용융아연도금강판보다 우수한 내식성을 나타냈고, 본 형성 막 중에는 마그네슘 막 두께가 작음에도 불구하고 질소 가스압이 가장 큰 조건일수록 내식성이 우수한 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 철강재의 내식성 향상을 위한 응용표면처리설계에 기초적인 지침을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.163-163
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• 2016

아연계 도금 강판은 우수한 내식성을 가지며 특히 아연의 희생방식기구에 의해 철의 부식을 억제하므로 선박, 건축자재, 전자기기 및 자동차 등 다양한 분야에서 그 수요와 사용범위가 증가하고 있다. 또한 도금 조성비 변화 및 다양한 표면처리 방법을 통해 가혹한 환경에서의 우수한 내식성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 갈바륨(Galvalume)은 55%의 알루미늄(Al)과 45%의 아연(Zn)으로 되어 있으며, 아연의 장점인 희생방식성과 내알카리성, 알루미늄의 장점인 내구성과 내열성, 내산성을 이상적으로 결합시킨 알루미늄(Al)-아연(Zn) 고내식 합금용융도금강판이다. 본 연구에서는 갈바륨 소재를 여러 산업현장에서 강관 형태로 사용할 경우의 내식성을 파악하기 위해 갈바륨 강관과 기존에 사용되고 있는 용융도금재인 용융아연도금 강관을 비교하며 실험을 진행하였다. 냉간압연강관에 용융아연도금 약 $25{\mu}m$, 갈바륨 약 $20{\mu}m$ 두께로 제작된 강관을 사용하였으며 제작된 도금층 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고, XRD 분석을 통해 결정 구조를 확인하였다. 또한 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 자연침지 시험 및 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극분극 시험을 진행하여 평가하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 용융아연도금의 경우 단면에서는 90시간, 표면에서는 260시간 경과 후 적청이 발생하였다. 반면, 갈바륨의 경우에는 단면에서 210시간 경과 후에 적청이 발생하였고, 표면의 경우에는 900시간 이상에서도 적청이 발생하지 않았다. 이 결과를 통해 용융아연도금에 비해 갈바륨 도금의 내식성이 단면에서는 3배, 표면에서는 4~5배 이상 향상된 것으로 확인되었다. 또한 3% NaCl 용액 중 자연침지 시험 결과 용융아연도금 강관 표면은 24시간 경과 후 열화부를 중심으로 흑변하는 것을 확인할 수 있었으나 갈바륨의 경우에는 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 No Scribe 및 Scribe 시편 모두 외관상 변화가 거의 없었다. 단면의 경우, 용융아연도금 시편은 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 외관상 변화가 없었으며, 갈바륨 시편의 경우 300시간 경과 하면서 흰색의 아연 부식생성물이 나타났으나 900시간 이후로도 적청은 발생하지 않았다. 자연전위 측정결과 용융아연도금 및 갈바륨 시편 모두 유사한 전위거동을 나타냈지만 단면의 경우 갈바륨 시편이 용융아연도금에 비해 안정적인 거동을 보였다. 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극 분극 시험 결과 용융아연도금이 갈바륨에 비해 귀한 방향의 부식 전위 값을 나타냈으며, 부식 전류밀도도 용융아연도금이 갈바륨에 비해 더 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 염수분무시험, 자연침지시험 및 전기화학적 양극분극시험을 통해 종합적으로 분석-고찰하여 보면, 그 부식이 진행되는 과정은 융융아연도금과 달리 갈바륨 도금의 경우가 다단계적인 부식 과정을 거치면서 우수한 내식 특성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 즉, 갈바륨 도금은 그 도금 막에 분포된 합금상 원소 성분들이 상호 갈바닉(Galvanic) 작용하며 형성된 부식생성물이 수평적으로 자체 차단(Barrier) 역할을 하는 과정과 부분적 부식-회복 과정을 거치면서 다단계적으로 부식속도를 감소시키게 된다는 것을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.60-60
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• 1998

아연도금강판은 내식성이 우수하여 자동차용 강판으로 널리 쓰이고 있다. 자동차용 강판은 spot 용접에 의해서 각 부분들이 접합되는데 도금층으로 사용되는 아연은 강판보다 융점이 낮아서 용접작업을 저하시킨다. 현재 사용되는 작업조건에서 용접 타 접수가 평균 2000회를 넘게되면 용접되는 부위의 면적이 감소되어 접합강도가 떨어지게된다. 따라서, 아연이 도금된 강판을 용접하게되면 작업성이 저하되므로 도금층의 성분에 대한 변화를 주므로서 이에 대한 개선을 할 필요가 있다.. Cole, Dickenson 및 Kimchi 등은 도금충내의 알루미늄을 0.1~0.5%(중량비) 함유하는 아연도금강판은 저항용접시 도금충내의 알루미늄 함량에 따라 용접성이 영향을 받는다고 보고하였다. 전극수명은 도금층내의 알루미늄 함량이 증가할수록 떨어지는데 알루미늄이 0.5% 이 하로 함유된 아연도금강판의 경우는 용접타접수가 2000~6000회에 이르르나 알루미늄 이 50%이상 함유된 합금도금강판은 200-600회에 불과한 것으로 나타난다. H. M Matsuda 등은 도금층의 알루미늄이 용접성에 영향을 미치는 이유로서 도금층의 용융 온도 변화를 지적하였다. 도금충내에 알루미늄의 함량이 높게되면 철과 아연의 확산에 의한 합금화 반응이 저하되어 도금층의 용융온도가 높아지지 못하므로 용접성이 나빠지게 된다. 본 연구에서는 아연도금욕의 조성은 기존의 상태로 유지하고 제3의 원소를 첨가하여 도금층에 함유되는 알루미늄의 양에 미치는 효과를 조사하였다. 도금층의 불성변화 및 그에 따른 내식성을 조사하였으며 도금층의 조직변화도 함께 관찰하였다. 아울러 첨가원소에 의한 도금욕의 특성도 평가하였다. 첨가원소에 의해서 도금충내의 알루미늄 함량은 감소하는 경향을 나타내었으며 도금층의 물성은 주어진 조성범위 내에서 별다른 변화를 나타내지 않았다.brittlement)기구도 제안되고 었다. 원전의 냉각수는 고 순도의 물이지만 수 처리 과정과 웅축기 배관의 누수로 인한 산소, $Cu^{2+},{\;}S_xO_6{\;}^{2-}(x=3~6)$ 등이 유입되어 오염되는데 이려한 오염물질들이 수 ppm정도 소량 포함된 경우 응 력부식민감도는 상당히 증가된다. 산성분위기 흑은 산소, $Cu^{2+}$, 등이 소량 포합된 산화성 분위기 그리고 sufur oxyanion 에 오염된 고온의 물에서 600 의 IGSCC 민감도는 예민화도가 증가할 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.24 no.4
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• pp.333-340
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• 2015

Because soils in reclaimed lands nearby coastal areas have much higher salinity and moisture content than soils in inland area, parts of greenhouses embedded in such soils are exposed to highly corrosive environments. Owing to the accelerated corrosion of galvanized steel pipes for substrucrture and structure of greenhouses in saline environments, repair and reinforcement technologies and efficient maintenance and management for the construction materials in such facilities are required. In this study, we measured the corrosion rates of the parts used for greenhouse construction that are exposed to the saline environment to obtain a basic database for the establishment of maintenance and reinforcement standards for greenhouse construction in reclaimed lands with soils with high salinity. All the test pipes were exposed to soil and water environments with 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity during the observation period of 480 days. At the end of the observation period, salinity-dependent differences of corrosion rate between black-surface corrosion and relatively regular corrosion were clearly manifested in a visual assessment. For the soils in rice paddies, the corrosion growth rate increased with salinity (0.008, 0.027, 0.036, and $0.043mm{\cdot}yr^{-1}$ at 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity, respectively). The results for the soils in agricultural fields are 0.0002, 0.039, 0.040, and $0.039mm{\cdot}yr^{-1}$ at 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity, respectively. The higher corrosion rate of rice-paddy soil was associated with the relatively high proportion of fine particles in it, reflecting the general tendency of soils with evenly distributed fine particles. Hence, it was concluded that thorough measures should be taken to counteract pipe corrosion, given that besides high salinity, the soils in reclaimed lands are expected to have a higher proportion of fine particles than those in inland rice paddies and agricultural fields.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.7
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• pp.473-479
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• 2012

Water reuse has been highlighted as a representative alternative to solve the lacking water resource. This study carried out a study on the pipe corrosion and water quality change which can occur through the supply of reclaimed water, using a simulated reclaimed water distribution pipeline. Galvanized steel pipe (GSP), cast iron pipe (CIP), stainless steel pipe (STSP) and PVC pipe (PVCP) were used for the pipe materials. Reclaimed water(RW) and tap water(TW) were respectively supplied into simulated reclaimed water distribution pipelines. As a result of performing a loop test to supply reclaimed water to simulated reclaimed water distribution pipelines, the weight reduction of pipe coupons showed the sequence of CIP > GSP > STSP ${\approx}$ PVCP. In addition, reclaimed water showed a high corrosion rate comparing to that of tap water. In case of CIP, the initial corrosion rate showed 3.511 mdd(milligrams per square decimeter per day) for reclaimed water and 2.064 mdd for tap water and the corrosion rate for 90 days showed 0.833 mdd for reclaimed water and 0.294 mdd for tap water. Also in case of GSP, the initial corrosion rate showed 2.703 mdd for reclaimed water and 2.499 mdd for tap water and the corrosion rate for 90 days showed 0.349 mdd for reclaimed water and 0.248 mdd for tap water, which was a tendency similar to that appeared in CIP with a tendency to reduce the corrosion rate. As a result of water quality changes of reclaimed water at pipe materials to carry out the loop test, there was higher conversion ratio of ammonia into nitrate in CIP and GSP with higher corrosion rate than that in STSP and PVCP where no corrosion has occurred. The highest denitrification rate of nitrate could be observed from CIP with the most particles generated from corrosion. In CIP, it could be confirmed that there was MIC (Microbiologically Induced Corrosion) as a result of EDS (Energy Dispersive X-ray spectrometer System) analysis results.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.12
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• pp.1249-1256
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• 2005

This study was performed to investigate the efficiency of the corrosion prevention in the simulated distribution system using CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential) as the anti-corrosive index by adjusting pH, total dissolved solids, alkalinity and calcium hardness in the water treatment pilot process. The materials of the simulated distribution system(SDS) were equiped with same materials of real field water distribution system. CCPP concentrations controlled by $Ca(OH)_2$, $CO_2$ gas and $Na_2CO_3$ in the simulated distribution system and uncontrolled by the chemicals in the general water distribution system were average 0.61 mg/L and -7.77 mg/L. The concentrations of heavy metals like Fe, Zn, Cu ions in effluent water of the simulated distribution system controlled with water quality were decreased rather than the general water distribution system uncontrolled with water quality. In simulated distribution system(SDS), corrosion prevention film formed by CCPP control was observed that scale was come into forming six months later and it was formed into density as time goes on. We were analyzed XRD(X-ray diffraction) for investigating component of crystal compounds and structure for galvanized steel pipe(15 mm). Finding on analysis, scale was compounded to $Zn_4CO_3(OH)_6{\cdot}H_2O$ (Zinc Carbonate Hydroxide Hydrate) after ten months late, and it was compounded on $CaCO_3$(Calcium Carbonate) and $ZnCO_3$(Smithsonite) after nineteen months later.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.9 no.1
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• pp.357-370
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• 1982

Recent concern regarding price and availability of fossil fuels has spurred the interest in alternative sources for farm crop drying. Among the available options such as biomass energy, wind power, nuclear energy and solar energy etc., the increasing attention is being directed to the utilization of heat from solar energy especially for farm crop drying. Even though solar energy is dispersed over a large land area and only a relatively small amount of energy can be simply collected, the advantages of solar energy is that the energy is free, non-polluting. The study reported here was designed to help supply the informations for the development of simple and relatively inexpensive solar warehouse for farm crop drying and storage. Specifically, the objectives of this study were to determine the performance of the solar collector fabricated, to compare solar supplemented heat drying with natural air drying and to develop a simulation model of temperature in stored grain, which can be used to study the effects due to changes in ambient air temperature. For those above objectives, solar collector was fabricated from available materials. Corrugated steel galvanized sheet, painted flat black, was used as absorbers and clear 0.2mm polyethylene sheet was the cover material. The warehouse for rough rice drying and storage was constructed with concrete block, and the solar collector was used as the roof of warehouse instead of original roofing system of it. The results obtained in this study were as follows: 1. The thermal efficiency of the solar collector was average 26 percent and the overall heat transfer coefficient of the collector was approximately $25kJ/hr.m^2\;^{\circ}K$. 2. Solar heated air was sufficient to dry one cubic meter of rough rice from 23.5 to 15.0 percent in 7 days and natural air was able to dry the same amount of rough rice from 20.0 to 5 percent in l2 days. 3. Drying with solar heat reduced the required drying time to dry the same amount of rough rice into a half compared to natural air drying, but overdrying problems of the bottom layer were so severe that these problems should be thoroughly analyzed. 4. Simulation model of temperature in stored grain was developed and the results of predicted temperature agreed well with test results. 5. Based on those simulated temperature, changes in the grain-temperature were a large at the points of the wallside and the damage of the grain would be severe at the contact area of wall.