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아연(Zn)희생양극 등가전위에서 부식피로균열 진전특성에 관한 연구
김원범 국제문화기술진흥원 2024 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.10 No.1
Steel structures used in marine environments, such as ships, offshore structures or sub-structures in wind power generation facilities are prone to corrosion. In this study, the corrosion fatigue crack propagation characteristics due to the environmental load are examined by experiment at –1050 mV vs. SCE, which is equivalent to the anti-corrosion potential of zinc anodes that are widely used as sacrificial anodes. In this study, for this purpose, an experimental study is conducted on the effect of cathodic protection on the propagation of fatigue cracks in the seawater environment under the condition of –1050 mV vs. SCE, considering the wave period in synthetic seawater. Cathodic protection prevents corrosion; however, excessive protection generates hydrogen through chemical reactions as well as calcareous deposits. The fatigue crack propagation rate appeared to be faster than the rate in a seawater corrosion environment at the early stages of the experiment. As the crack length and stress intensity factor K increased, the crack propagation rate became slower than the fatigue crack propagation rate in seawater. However, the crack growth rate was faster than that in the atmosphere.
이차원 가스크로마토그래피를 이용한 파라핀 침적 원인 연구
김원범,안태웅,팽기정,이다슬,전병훈,김도현,최재진 한국자원공학회 2019 한국자원공학회지 Vol.56 No.6
This study investigated the composition of crude oil at the molecular scale using comprehensive two-dimensional gas chromatography. The results of the investigation indicated the causative material for paraffin deposition at the wax appearance temperature. The two-dimensional gas chromatography can aid in the separation and analysis of the hydrocarbon bonding of structural isomers at the molecular scale, which is difficult to identify using the one-dimensional method. The causative material was identified from the distribution and content of normal paraffin in the composition of crude oil using the analytical method. 이 연구에서는 카스피해 지역에서 원유 생산 시 파라핀 침적으로 유동성에 문제가 발생한 생산정의 원유와왁스고형물을 대상으로 이차원 가스크로마토그래피 분석법을 이용하여 파라핀 침적 원인 물질을 규명하였다. 이차원 카스크로마토그래피 분석법은 원유의 구성물질을 분자 단위로 각각 판별할 수 있어, 원유가 WAT(Wax Appearance Temperature)에 도달 시 파라핀 침적을 유발하는 특정 물질을 확인할 수 있다. 이차원 분석법은 기존의 일차원 분석법으로는 확인이 어려웠던 구조이성질체의 탄화수소 결합구조체까지 분자 단위로 분석할 수 있어, 이를 통해 실험대상 원유에서 검출된 노말 파라핀에 분포와 함량 분석결로부터 파라핀 침적을 유발하는 특정 탄화수소(C44H90)를 확인하였다.
CT시험편의 Back Face Strain Compliance 평가
김원범(Won Beom Kim) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.12
용접강구조물에서는 용접비드와 같은 응력집중부가 많이 존재한다. 또한 용접부에서는 용접결함이 발생할 가능성이 많다. 반복적인 피로하중이 응력집중부에 작용하면 응력집중부에서 피로균열이 발생하고, 발생된 균열의 전파에 의해 피로파괴사고를 일으킨다. 따라서 피로파괴사고를 미연에 방지하기 위하여 균열발생수명과 균열전파수명과 같은 피로수명의 파악이 필요하다. 본 연구에서는 피로균열전파특성 연구에 사용되는 컴플라이언스를 도출하였다. 이 컴플라이언스는 피로균열의 자동화 측정에 활용할 수 있다. 본 연구에서는 CT시험편에 대하여 in-house FEM program을 사용하여 컴플라이언스를 계산하였다. 이 계산결과는 저자의 앞선 연구에서 본 프로그램을 사용하여 계산한 J integral의 계산결과와 대비하여 a/W와의 관계를 제시하였다. 그리고 또한 CT시험편 Back Face의 중앙부로부터 위아래 방향의 스트레인 분포에 계산을 실시하였다. 이 분포에서는 중심으로부터 위아래로 갈수록 스트레인이 감소하는 경향을 나타내었다. 이상의 계산과정으로부터 균열진전시험의 자동수행을 위한 컴플라이언스를 얻을 수 있었다. 이것으로부터 CT 시험편의 피로균열진전시험의 자동화에 활용이 가능하게 되었다. In welded steel structures, there are many stress concentration sites such as weld beads, and welding defects are likely to occur at the welded parts. When a repeated fatigue load acts on a stress concentration site, fatigue crack occurs and propagates, leading to fatigue fracture. Therefore, it is necessary to understand fatigue life, crack initiation life, and crack propagation life in order to prevent fatigue failure. In this study, a compliance method was derived for use in the study of fatigue crack propagation characteristics. This compliance can be used for automated measurement of fatigue cracks. The compliance was calculated using an in-house FEM program for a CT specimen. The results of this calculation are presented in relation to a/W and compared with calculation results using the J integral and a program from a previous study. In addition, the strain distribution in the upward and downward directions was calculated from the center of the back face of the CT specimen. In this distribution, the strain tended to decrease from the center to the top and bottom. The compliance method was achieved from these calculations and can be used for automatic execution of crack propagation tests.
폐열회수 장치를 가진 태양열 활용 공기조화기의 열회수 효율에 관한 연구
김원범(Won-Beom Kim),김민수(Min-Soo Kim),금종수(Jong-Soo Kum),김동규(Dong-Gyu Kim) 한국생활환경학회 2012 한국생활환경학회지 Vol.19 No.2
Lately, HVAC system has expanded the industrial field. Existing industrial HVAC is focused on improving the quality of manufactures and productivity of workers. However, currently the work environments in high ceiling enclose industries is dissatisfactory for workers owing to the fact that a worker who works near the bottom of enclose high ceiling industries is exposed to thermal displeasure. To minimize inefficiency in terms of energy usage, higher temperature of the air should be supplied to a room by using the AHU with the help of solar thermal system. Through various experiments, we were confirmed the availability of heating system in a large space. In addition, we used heat recovery ventilator, considered as ventilation and efficiency in large space. The purpose of this study is to grasp an evaluation of operational characteristics and thermal environment from the AHU using solar heating system with heat recovery ventilator