2010년 경기도 양평군 자연리에서 발생한 땅밀림 지역의 활동연약대 부근 토양 물리적 특성을 파악하기 위해 토양분석을 실시하였다. 우리나라 산지는 기반암 상부의 표토층이 두텁지 않으므로 강우가 계속되면 물이 사면에 집중포화되어 점차 하부로 미끌어지기 쉽다. 급격하게 변화하는 기후로 인해 집중호우가 빈번히 발생하여 산지토사재해에 대한 관심과 경각심이 고조되고 있다. 본 연구는 산지토사재해 중 하나인 땅밀림의 물리적 특성을 파악하여 땅밀림의 선제적 대응에 대한 필요성을 제시하고자 수행하였다. 땅밀림의 평균 경사는 10.2°로 경사가 완만한 지형에서 발생하였다. 땅밀림의 활동연약대 단차지역의 상부와 하부지역을 분석한 후 과학적으로 비교하였다. 토양 삼각도를 이용하여 토양 형태를 판별한 결과, 미사토양, 점토성 모래토양, 모래토양 등으로 다양하였으며, 토양경도에 있어서 땅밀림지의 상부면의 경우 평균 18.74kgf/cm2, 하부면의 경우 평균 21.51 kgf/cm2 로 분석되었다. 땅밀림지의 상부면의 붕적토가 교란되어 경도가 낮게 형성되어 있었고, 단차로 붕괴되어 사면이 와해된 결과로 판단된다. 특히 인장균열 및 단차로 영향받은 하부 지역은 경도가 높으면서 토심이 깊게 측정되어 땅밀림에 취약한 결과를 나타내므로 단차가 발생된 활동연약대에 대해서 대책마련이 필요할 것으로 판단된다.

Zircaloy-4 is utillzed in nuclear fuel rod cladding due to its strength and corrosion resistance. However, it can undergo deformation over time, known as creep, which poses a safety risk in reactors. Furthermore, hydrogen absorption during reactor operation can alter its properties and affect creep rates. Previous research suggests a trend in which hydrogen concentration corelates unidirectionally with creep rates, either increasing or decreasing as the concentration rises. This trend can also be observed in EPRI’s creep model, EDF-CEA Model-3. However, recent literature has suggested that creep behavior may vary depending on the state of hydrogen presence. Therefore, it has become evident that creep behavior can be influenced not only by hydrogen concentration but also by the state of hydrogen presence, whether it is in a solid solution state or precipitated as hydrides. Our study aimed to compare creep behavior in specimens with hydrogen concentrations below and above solubility limits. We fabricated Zircaloy-4 plate specimens with varying hydrogen concentrations and conducted creep tests. The results revealed that specimens below the solubility limit exhibited decreasing creep rates as hydrogen concentration increased, while those above the limit displayed increasing creep rates. This investigation confirms that the state of hydrogen presence significantly impacts creep behavior within Zircaloy-4 cladding. As part of our additional research plans, we intend to conduct creep tests on the material based on its orientation, whether it is in the rolling direction (RD) or the transverse direction (TD). We also plan to perform creep tests on ring specimens. Additionally, for the ring specimens, we aim to evaluate how creep behavior differs between the cold-worked stress-relieved (CWSR) condition and the recrystallized annealed (RXA) condition achieved through high-temperature heat treatment.

This study used optical and scanning electron microscopy to analyze the surface oxidation phenomenon that accompanies a γ'-precipitate free zone in a directional solidified CM247LC high temperature creep specimen. Surface oxidation occurs on nickel-based superalloy gas turbine blades due to high temperature during use. Among the superalloy components, Al and Cr are greatly affected by diffusion and movement, and Al is a major component of the surface oxidation products. This out-diffusion of Al was accompanied by γ' (Ni3Al) deficiency in the matrix, and formed a γ'-precipitate free zone at the boundary of the surface oxide layer. Among the components of CM247LC, Cr and Al related to surface oxidation consist of 8 % and 5.6 %, respectively. When Al, the main component of the γ' precipitation phase, diffused out to the surface, a high content of Cr was observed in these PFZs. This is because the PFZ is made of a high Cr γ phase. Surface oxidation of DS CM247LC was observed in high temperature creep specimens, and γ'-rafting occurred due to stress applied to the creep specimens. However, the stress states applied to the grip and gauge length of the creep specimen were different, and accordingly, different γ'-rafting patterns were observed. Such surface oxidation and PFZ and γ'-rafting are shown to affect CM247LC creep lifetime. Mapping the microstructure and composition of major components such as Al and Cr and their role in surface oxidation, revealed in this study, will be utilized in the development of alloys to improve creep life.

정수기는 일반적인 산업용 막여과 수처리 공정과 다르게 운전과 휴지를 반복하는 특성이 있다. 이러한 특징 때문 에 역삼투막을 사용하는 정수기의 경우, 재정수시에 정수수의 농도가 정상적인 값보다 높게 나오는 현상(제거율이 정상값보 다 낮게 나오는 현상)이 있는데, 이를 “TDS creep”이라고 한다. 본 연구에서는 휴지시간과 농도에 따른 TDS creep 정도를 관 찰하였다. 또한, TDS creep 현상을 저감하기 위해 원수 세척, 정수부의 부피 증가 및 정수 세척 방법 등을 시험하였고 이에 대한 실질적인 효과를 관찰하였다. 이러한 방법들 중에 정수수의 세척과 같이 역삼투막의 feed side와 permeate side의 농도차 를 최소화하는 것이 TDS creep 현상을 해소하는 궁극적인 해결책임을 확인하였다.

본 연구는 우리나라에서 발생된 57개의 땅밀림지를 대상으로 땅밀림의 내부요인인 지질특성을 분석하여 땅밀림지에 영향을 미치는 지질 인자를 찾아내기 위해 실시하였다. 발생한 57개소의 땅밀림지 규모는, 평균 폭 208.2 m (52.8m ~ 1,001.3m), 평균길이 200.3 m (22.1m ~ 920.6m), 평균깊이 3.9 m (0.2m ~ 47.8m)이었다. 땅밀림지의 지질 시대는 백악기가 23개소(약 40.4%)에서 가장 많이 발생하였으며, 경상누층군에서 가장 많이 발생하고 있는 것으로 나타났다. 상관분석 결과, 땅밀림이 발생한 피해지의 폭과 길이, 길이와 깊이는 1% 수준에서 유의한 정의 상관관계를 나타내었다. 지층과 주 구성암석 그리고 누층군과 지층, 주 구성암석과는 상관분석결과 1% 수준에서 유의한 정의 상관관계를 나타내었다. 땅밀림지는 퇴적암지역이 가장 많았다. 땅밀림 발생유형은 붕적토땅밀림, 풍화암땅밀림, 점질토땅밀림, 암반땅밀림 순으로 빈도가 높은 것으로 나타났다. 따라서 땅밀림이 우려되는 지질적인 요인을 가진 지역에 대해서는 개발 등에 대한 신중한 검토와 사전 조사평가가 필요할 것으로 사료된다.

P91 steel has been a highly researched material because of its applicability for high-temperature applications. Considerable efforts have been made to produce experimental creep data and develop models for creep life prediction. As creep tests are expensive and difficult to conduct, it is vital to develop authenticated empirical methods from experimental results that can be utilized for better understanding of creep behavior and can be incorporated into computational models for reliable prediction of creep life. In this research, a series of creep rupture tests are performed on the P91 specimens within a stress range of 155 MPa to 200 MPa and temperature range of 640 oC (913 K) to 675 oC (948 K). The microstructure, hardness, and fracture surfaces of the specimens are investigated. To analyze the results of the creep rupture tests at a macro level, a parameter called creep work density is derived. Then, the relationships between various creep parameters such as strain, strain rate, time to rupture, creep damage tolerance factor, and creep work density are investigated, and various empirical equations are obtained.

이 연구는 우리나라에서 발생한 땅밀림재해 발생지 중 재발생된 땅밀림지를 대상으로 항공사진을 이용하여 땅밀림 발생시기 및 피해면적을 추정함으로써 땅밀림 재발생에 따른 복구대책을 수립하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 우리나라에서 땅밀림이 발생한 지역 중 재발생된 지역은 6개소이었으며, 이는 항공사진으로 확인할 수 있었다. 재발생된 땅밀림지는 풍화암지대였으며, 불연속면은 사면경사와 동일한 방향이었고, 절리간격은 모두 조밀(6∼20mm)하게 나타났다. 땅밀림지의 피해 규모는, 평균 폭 216.3m (119.8m∼367.5m), 평균길이 287.8m (114.6m∼529.2m), 평균깊이 2.7m (1.2m∼5.8m)이었다. 땅밀림이 재발생된 6개소의 2차 땅밀림에 의한 피해면적은 1차 땅밀림 피해면적보다 평균 22.1(1.8∼45.5)배 넓은 것으로 나타났다. 고해상도 항공사진을 활용하여 1차 땅밀림을 파악하면 이후 발생할 수 있는 땅밀림으로 인한 재해를 사전에 파악하여 복구대책을 수립할 수 있고, 이를 통해 산지재해예방에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 우리나라에서 발생된 땅밀림지의 지형특성을 분석하여 땅밀림지를 예측하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시하였다. 평면형상비 (Aspect비)가 1.00 미만인 땅밀림지는 전체 57개소 중 27개소(약 47.0%)로 0.28 ~ 0.97의 범위를 나타내었다. 또한, 평면형상비가 2.00 미만인 경우는 전체 57개소 중 55개소(약 96.0%)로 나타났다. 땅밀림지의 종단형상비(등가마찰계수, H/L)가 1.00 미만인 지역은 총 57개소 중 34개소(약 59.0%)로 이 지역의 땅밀림은 암괴가 많고 이동거리가 짧아 등가마찰계수는 작게 나타난 것이다. 점토와 수분이 많은 땅밀림지는 유동성이 크므로 등가마찰계수는 크게 나타나는데, 우리나라 땅밀림지 중 23개소(약 40.0%)가 여기에 해당하는 것으로 나타났다. 57개소의 땅밀림지 중 등고선 상에서 지형의 변화가 미세하게 변화하는 지형 즉, 땅밀림이 발생하기 전 비탈면의 지형에 따라 땅밀림 지형도 여러 가지로 변화한다. 특히 땅밀림에 기여하는 지형인자 중 사면형태가 크게 영향을 미치는데, 사면의 형태는 요형사면, 애추(40◦이상의 경사지의 전부) 철형사면, 평행사면 요형사면과 복합사면으 로 구분하고, 이렇게 미세하게 변하는 지형인 미세지형은 볼록(凸)상대지상지형은 전체 57개소 중 27개소(약 47.0%)로 가장 많았다. 평면형지형은 말발굽형은 29개소(약 50.0%)로 가장 많았다. 땅밀림지역의 미세지형의 등고선 간격은 평균 27.2(0.0 ~ 82.2)m로 땅밀림지 내에서 미세지형을 제외한 땅밀림지 내의 평균등고선 간격은 26.3(0.0 ~ 65.6)m로 미세지형의 등고선 간격이 0.9(0.0 ~ 16.6)m 더 넓었다. 따라서 지형분석을 통하여 땅밀림 발생가능지역을 추정할 수 있을 것으로 사료되며, 땅밀림지에 대하여 미세지형을 분석하면 지형도로 땅밀림지를 예측하는 기술을 개발할 수 있고, 그 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

To enhance mechanical properties through improvement of dispersion stability of carbon black (CB) in epoxy resins, fluorine functional groups were introduced on the CB surface by fluorination. The changes in the chemical properties and dispersion stabilities after fluorination were evaluated with different partial pressures of fluorine gas. The mechanical properties of the fluorinated CB/epoxy composites were evaluated by the test of tensile, impact strengths and creep behavior. The fluorinated CB/epoxy composites showed approximately 1.6 and 1.1 times enhancement in the tensile and impact strengths compared to that of neat epoxy, respectively. Moreover, when a constant load was applied at 323 K, the fluorinated CB/epoxy composites lasted longer and had smaller strain changes than those of the raw CB/epoxy composites. Thus, well-dispersed CB by fluorination in epoxy resins effectively transfers mechanical stress.

P92 steel weldment scheduled to use for next generation ultra super critical(USC) boiler header is assessed on creep characteristics. The test method to assess local structure of weldment is small-punch creep(SP-Creep) test, which is a kind of micro test proved the availability on evaluation of mechanical property for local structure. The results for P92 steel weldment are compared with that of tensile creep test for same microstructures of steel weldment. Overall, the creep resistance of coarse grain HAZ(CGHAZ) at 650℃ is inferior to the other structures while fine grain HAZ(FGHAZ) is most superior in the P92 steel weldment. The power law relationships can be obtained for each weldment structures(BM, ICHAZ, FGHAZ, CGHAZ and W.M) of USC boiler header

Tensile tests and creep tests were carried out at high temperatures on an Al-Al4C3 alloy prepared by mechanical alloying technique. The material contains about 2.0 % carbon and 0.9 % oxygen in mass percent, and the volume fractions of Al4C3 and Al2O3 particles are estimated at 7.4 and 1.4 %, respectively, from the chemical composition. Minimum creep rate decreased steeply near two critical stresses, σcl (the lower critical stress) and σcu (the upper critical stress), with decreasing applied stress at temperatures below 723 K. Instantaneous plastic strain was observed in creep tests above a critical stress, σci, at each test temperature. σcu and σci were fairly close to the 0.2% proof stress obtained by tensile tests at each test temperature. It is thought that σcl and σcu correspond to the microscopic yield stress and the macroscopic yield stress, respectively. The lower critical stress corresponds to the local yield stress needed for dislocations to move in the soft region within subgrains. The creep strain in the low stress range below 723 K arises mainly from the local deformation of the soft region. The upper critical stress is equivalent to the macroscopic yield stress necessary for dislocations within subgrains or in subboundaries; this stress can extensively move beyond subboundaries under a stress above the critical point to yield a macroscopic deformation. At higher temperatures above 773 K, the influence of the diffusional creep increases and the stress exponent of the creep rate decreases.