The formation behavior of a passive state film on the surface of STS304 in electrolytic solution was analyzed to determine its metallic ion composition. The properties of passive state films vary depending on the Fe and Cr ions in the electrolytic solution. It was observed that the passive state film surface became flat and glossy as the concentration of Fe and Cr ions in the electrolytic solution increased. The corrosion resistance property of the passive state film was proportional to the amount of Fe and Cr in the electrolytic solution. An initial passive state film with high Fe concentration was formed on the surface of STS304 during early electrolytic polishing. Osmotic pressure of Fe ions occurs between the passive state film and electrolytic solution due to the Fe ion concentration gradient. The Fe in the passive state film is dissolved into the electrolyte, and Cr fills up the Fe ion vacancies. As a result, a good corrosion-resistant floating film was formed. The more Fe ions in the electrolytic solution, the faster the film is formed, and as a result, a flat passive state film containing a large amount of Cr can be formed.

대부분의 세균은 표면에서 바이오필름을 형성한 상태로 존재하며, 식품 가공시설이나 주방 배수구 등의 경우 식품 접촉표면에서 잔류하는 음식물 찌꺼기와 미생물 세포의 정착으로 바이오필름을 형성한다. 표면에서 형성된 바이오필름은 제품 및 기기․기구의 교차 오염의 원인이 되며 식품을 매개로 한 식중독 발병의 가능성이 있어 식품 안전성의 잠재적 위해 요소가 된다. 본 연구는 식중독 발생 원인균인 E. coli에 의해 형성되는 바이오필름을 조사하기 위하여 수행되었으며, 바이오필름은 스테인리스 스틸 쿠폰 표면에 형성되어 부착된 세균수로 측정하였다. 연구 결과 Tryptic soy broth 배지에서 37℃에서 7일간 배양 할 때 쿠폰 표면에 대장균으로 인한 바이오필름이 형성되며, 이 때 대장균수는 3.98 log CFU/cm2로 측정되었다.

As well-known wrought stainless steel, sintered stainless steel (STS) has excellent high-temperature anticorrosion even at high temperature of 800ºC, and exhibits good corrosion resistance in air. However, when temperature increases above 900ºC, the corrosion resistance of STS begins to deteriorate and dramatically decreases. In this study, the effects of phase and composition of STS on high-temperature corrosion resistances are investigated for STS 316L, STS 304 and STS 434L above 800ºC. The morphology of the oxide layers are observed. The oxides phase and composition are identified using X-ray diffractometer and energy dispersive spectroscopy. The results demonstrate that the best corrosion resistance of STS could be improved to that of 434L. The poor corrosion resistance of the austenitic stainless steels is due to the fact that NiFe2O4 oxides forming poor adhesion between the matrix and oxide film increase the oxidation susceptibility of the material at high temperature.

This study was to evaluate the efficacy of sanitizer concentrations and treatment time against two major food-borne pathogenic microorganisms such as Escherichia coli and Staphylococcus aureus on a stainless steel surface. As a result, stainless steel, treated with 100 ppm of chlorine showed reduction of E. coli(1.56, 1.49, 1.95 log cfu/25 ㎠) and S. aureus(0.49, 0.88, 1.27 log cfu/25 ㎠) after 0, 5 and 10 min, but none was not detected in treatment with 200 ppm. The population of E. coli(0.73, 0.90, 1.55 log cfu/25 ㎠) and S. aureus(0.37, 1.00, 1.45 log cfu/25 ㎠) reduced in 35.5% ethanol treated group, but none was not detected in treatment with 70%. The population was reduced E. coli(0.28, 0.64, 1.07 log cfu/25 ㎠) and S. aureus(0.53, 0.87, 0.99 log cfu/25 ㎠) by treatment with 45.5ppm of hydrogen peroxide, but none was not detected in treatment with 91 ppm. Quarternary ammonium compound with 100 ppm was reduced E. coli(0.82, 1.62, 1.71 log cfu/25 ㎠) and S. aureus(0.46, 0.93, 1.38 log cfu/25 ㎠), but none was not detected in treatment with 200 ppm. Predictive models of sterilization for all 4 disinfectants were suitable to use with r2 value of higher than 0.94. These models may be of use to food services and manufacture of safe products by controlling E. coli and S. aureus without the need for further detection of the organisms.

To improve the chemical stability of metal, the ceramic coatings on metallic materials have attracted interest from many researchers due to the chemical inertness of ceramic materials. To endure strong acids, SiOC coating on metal substrate was carried out by dip coating method using 20wt% polyphenylcarbosilane solution; SiC powder was added to the solution at 10wt% and 15wt% to improve the mechanical properties and to prevent cracks of the film. Thermal oxidation as a curing step was carried out at 200˚C for crosslinking of the polyphenylcarbosilane, and the coating samples were pyrolysized at 800˚C under argon to convert the polyphenylcarbosilane to SiOC film. The thicknesses of the SiOC coating films were 2.36μm and 3.16μm. The quantities of each element were measured as SiO1.07C6.33 by EPMA, and it can be confirmed that the SiOC film from polyphenylcarbosilane was formed in a manner that was carbon rich. The hardness of the SiOC film was found to be 3.2Gpa through nanoindentor measurement. No defect including cracks appeared in the SiOC film. The weight loss of the SiOC coated stainless steel was within 2% after soaking in 10% HCl solution at 80˚C for one week. From these results, SiOC coating shows good potential for application to protect against severe chemical corrosion of stainless steel.

레이저 용발법에 의한 금속 표면 제염특성을 평가하였다. 레이저로는 파장 532 nm, 펄스에너지 150 mJ, 펄스폭 5 ns의 큐스위치 Nd:YAG 를 적용하였고, 금속 표면에 CsNO3, Co(NH4)2(SO4)2, Eu2O3 그리고 CeO2를 오염시켜 이들의 제염 특성을 평가하였다. 제염 변수로는 레이저 적용횟수, 레이저 에너지 밀도 및 레이저 조사 각도 특성을 평가하였으며 각각 8, 13.3 J/cm2 및 30o의 최적 조건을 확인하였다. 제염 효율은 오염성분의 비점과 관련이 있었으며 CsNO3>Co(NH4)2(SO4)2>Eu2O3>CeO2 순이었다. 또한 여러 에너지 밀도 조건에서 스테인레스 스틸 재질의 식각 깊이 제어 특성을 규명하였다.

자외선 살균소독기의 유효성을 검정하기 위하여 스테인리스스틸 컵 바닥에서 E. coli를 대상으로 살균력을 측정하고 살균패턴을 조사하였다. 스테인리스스틸 컵 바닥의 자외선 강도는 컵의 위치에 따라 큰 차이를 보였다. 중앙부에 놓인 컵의 바닥에서는 높은 자외선 강도를 보인 반면 외곽으로 갈수록 자외선 강도는 급격하게 약화되었으며, 이러한 편차는 상단 선반에서 가장 심하였고 중단 및 하단 선반으로 갈수록 완화되었다. E. coli를 대상으로 한 스테인리스스틸 컵 바닥에서 살균효과는 컵 바닥의 자외선 강도와 살균시간에 비례하였다. 자외선에 의한 E. coli 살균패턴은 tailing을 수반하는 의사 1차반응으로 나타났으며 각 구간의 살균속도상수를 산출한 결과 초기 살균속도상수(K1)는 위치에 따라 큰 차이를 보인 반면 후기 살균속도상수(K2)는 위치에 따른 차이가 크지 않았다. 현장에서 자외선 살균소독기를 용이하게 사용할 수 있도록 일정 살균치를 얻는데 필요한 자외선 조사시간을 산출하는 방정식을 제시하였다.

본 연구에서는 탄소 포집 물질인 γ-C2S를 함유하고 있는 Stainless Steel Slag AOD를 포함한 시멘트 페이스트의 역학적 및 미세구조 변화를 연구하였다. γ-C2S는 비수경성이며 그러므로 물과 반응하지 않는다. 그러나 γ-C2S는 물에 의한 탄산화 양생조건에서 반응성을 가지고 있다. 그 반응은 페이스트 안의 공극을 치밀하게 형성하기 때문에 STS-A를 사용한 시멘트 페이스트의 공극구조는 탄산화 (CO2 농도는 약 5%)후에 수은압입시험에 의해 측정될 수 있다. 또한 Fractal 특성은 시멘트 페이스트의 미세구조변화는 탄산화 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과로부터 STS-A를 포함하는 탄산화 시멘트 페이스트는 강도가 증가하였고 공극구조는 더 치밀해졌다.