일반기술
전기·전자 > 계측기기
본 연구소에서는 제철소 온라인용 방사선 두께계의 표준시편 검정을 위한 두께 정밀자동측정장치의 필요성과 폭방향 압연 두께 프로파일 제저 성능 분석을 목적으로 Off-line용 폭방향 두께 프로파일 측정기능을 가진 시스템을 개발하였다.본 제품의 사양은 두께 정밀측정의 최대시편은 200x200mm이며, 정밀도는 ±0.2㎛이다. 또한, 폭방향 프로파일을 측정할 수 있는 최대시편은 1950x100mm이며, 이의 정밀도는 ±0.4㎛이다. 한편, S/W의 기능은 두께 프로파일의 crown, wedge, edge drop, polynomial curve fitting 등의 기능을 가지고 있다독일과 일본의 유사제품은 2차원 두께측정 기능밖에 없지만 본 연구소에 의해 개발된 제품은 3차원 두께 프로파일 측정기능을 가지고 있다. 본 기술에 사용된 두께 및 두께프로파일 측정장치는 매측정시마다 표준시편을 이용하여 오프셋할 필요없이, 초기에 한 번 오프셋함으로써 이후 모든 대상시편에 대한 두께를 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있으며, 또한, 대상시편의 두께값을 2차원적으로 구한 두께프로파일을 측정함으로써, 대상시편의 두께형상을 나타내는 각종 파라메터를 산출할 수있게 하는 효과가 있다.
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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일반기술
전기·전자 > 계측기기
본 기술은 기존 표면조도 측정시스템인 Talysurf6의 기능이 2차원 측정만 가능하여, 표면전체의 조도측정을 위하여 3차원 표면측정시스템 개발을 목표로 시도, 개발되었다. 이에 3차원 표면측정용 정밀 2축 테이블 제작 3차원 및 2차원 표면측정 S/W 개발, Stylus Amplifier로부터의 Data Acquisition 방안 연구 및 표면조도 분석을 위하여 측정된 데이터의 2차원 및 3차원 waviness, roughness를 계산하는 S/W를 개발하였다.본 기술의 구체적인 내용은 다음과 같다.- 시현의 표면조도를 측정하였을 때의 정밀도는 0.01㎛이며, 분해능은 0.002㎛이다. 시편의 최대크기는 100×100㎜이며, 금속/비금속시편 모두 측정이 가능하다. 측정속도는 5.6㎜를 100회 측정시 30분 정도가 소용된다.- S/W의 기능은 측정된 데이터를 profile, net, contour, color level로 표시해 주는 기능과 조도값으로 waviness, roughness를 계산해 주는 기능을 가지고 있다본 기술은 3차원 표면측정으로 강판제품의 품질향상에 기여하고 시편의 3차원 표면측정의 자동화와 작업원의 능률향상, 그 밖에 시편표면의 흠, scratch등 3차원 미소 형상 검사 기능의 기대 효과를 가지고 있다. 따라서, 냉연강판의 표면조도를 측정하여 제품품질 관리를 정밀하게 할 수 있으며, 기계가공된 공작물의 표면상태를 정밀하게 분석할 수 있다.
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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일반기술
전기·전자 > 계측기기
본 기술은 교정검사실의 길이, 전기, 온도 교정검사 시스템의 계측기와 컴퓨터간에 인터페이스를 통한 자동교정, 데이터처리, 통계, 수치해석, 분석 및 교정검사 성적서 발행자작업의 on-line화를 실현하여 교정측정 자동 시스템을 구축하는 것을 목표로 연구를 시작하였다. 이에 길이교정실 두께 측정기인 "GAUGE - BLOCK COMPARATOR" 와 DUMI사이의 인터페이스 및 상호간의 데이터 OUTPUT FORMAT 조사 DUMI와 컴퓨터 사이의 인터페이스를 위한 통신용 EPLD-Chip설계 인터페이스용 BOARD 설계 및 PCB 제작 인터페이스 관련 장치제작 데이터 Communication을 위한 통신용 Software 개발 계측 데이터 처리, 수치해석, 교정검사 성적서 발행을 위한 Software개발 DATA-Acquisition 통한 통계자료 분석을 위한 Software와 주변기기 검토 및 적용 전기교정실 기존의 "FLUKE-7405A" 교정시스템의 분석 및 개조방안 연구 MAIN-Controller교체에 따른 계측기와 Controller 사이의 인터페이스 Data-Communication 방법 연구 계측 장비와 컴퓨터 간의 인터페이스용 Software 개발 개선된 교정 시스템 구축을 위한 주변기기 및 관련 장치 제작 온도 교정실 온도 계측용 DATA-LOGGER 장비의 데이터 전송포멧 및 GP-IB Interface 콘트롤 명령 어 분석연구 GP-IB Controller를 통한 온도 계측 장비와 컴퓨터간의 인터페이스 시스템 구축 및 통신 방법 연구 계측 장비와 컴퓨터간의 인터페이스 및 데이터 통신용 Software 개발 Data- ACQUISITION을 통한 통계자료 분석 등을 위한 주변기기 및 Software 검토 및 적용을 통해 다음과 같은 결과를 도출할 수 있었다.. 데이타 전송용 통신 프로토콜 및 소프트웨어 개발(RS-232S 및 GP-IB). 서로 다른 시스템간의 데이타 전송을 가능하게 하기 위한 인터페이스 보드 개발. 전기 교정실의 교정 장치 및 메인 제어기 구축. 계측 장비와 컴퓨터간의 인터페이스 시스템 구축. 자동 교정용 소프트웨어 및 On-line 데이타 처리용 소프트웨어 개발. 길이/ 전기/ 온도 교정용 알고리즘 개발본 기술을 적용할시 다음과 같은 기대 효과가 예측된다.- 계측 데이터 처리의 자동화에 따른 작업효율 향상 - 자동 교정시스템 구축에 따른 교정 능률의 극대화- 계측 데이터의 통계자료, 수치계산, 자료분석 등의 On-Line화로 인한 작업능률 향상 생산성의 향상 : 약4억 1천 7백만원/년 제품개선 : 약2억 5천만원 품질향상 : 수십억/년
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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우주·항공·천문·해양 > 선박구조·유체 기술
본 기술은 구조가 간단하면서도 압출물의 우수한 혼합성능을 가질 수 있도록 개선된 카오스 혼합 특성(Chaotic Mixing Characteristic)을 갖춘 단축 압출기용 카오스 스크류에 관한 것이다. 단축압출기의 혼합성능을 증진시킬 수 있도록 카오스 혼합(chaotic mixing)이 발생할 수 있는 새로운 개념의 스크류로서 카오스 혼합해석을 위한 수치해석법을 도입했다. 아울러 혼합성능이 우수한 스크류의 설계 및 제작으로 효율성을 높였다. 본 기술의 구조는 다음과 같다.스크류 플라이트(Screw Flight)의 사이에 다수개의 배리어가 장착되고, 상기 배리어는 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역이 주기적으로 반복되는 (a)(b)-(a)(b)-(a)(b)..식의 주기성 구조를 갖추며, 상기 스크류 플라이트가 형성된 전체 지역에 걸쳐서 형성됨으로서 압출물의 카오스 혼합특성을 구비하고 있다.본 기술에 의하면 간단한 구조의 변경만으로도 압출물의 우수한 혼합성능을 갖출 수 있는 효과가 얻어진다. 형상이 간단하며 제작비가 저렴한 장점이 있으며, 주요용도(기대효과)는 화학제품, 고분자재료, 금속분말재료등을 혼합하는 장치에 이용된다.
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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보건·의료 > 재활·복지기기
의수의 감각 전달 시스템은 일반적으로, 물체를 잡으려고 할 때 사용되는 근육의 근전도 신호를 신호원으로 하여 별도의 전원에 의하여 구동되는 모터, 실린더 등의 구동수단이 작동되는 동안에만 파지를 위한 관절운동이 이루어지고, 상기 근전도 신호가 소멸되면 관절운동도 정지되어 물체의 파지상태를 유지되도록 하는 것인데, 상기 관절 또는 그 전·후단의 관절에는 일반적으로 스프링 등의 완충소재가 설치된 상태에서 약간의 유격을 가지도록 구성되어 있어 물체의 파손 방지를 보조하도록 되어 있다.그런데, 종래의 의수에 있어서는 의수가 물체를 어느 정도의 힘으로 파지하고 있는지 전혀 검사 및 피드백하지 않고 있었으며, 오직 시각에 의해 포착된 물체의 크기, 형상, 중량, 재질 등을 종합 고려하여 의수 착용자가 직감에 의하여 근전도신호를 발생 인가하였으므로 정확한 근전도 신호의 발생 인가가 어려워 파지력의 과다 또는 부족의 문제가 발생하였는 바, 이때 상기 관절에 완충용의 스프링 등이 구비되어 있다 하더라도 의수의 파지력이 너무 강할 경우에는 파지되는 물체가 파손되고, 너무 약할 경우에는 물체를 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.이에 본 기술은 기존의 것들을 보완하여 다음과 같은 내용을 포함하고 있다.팔절단 장애인의 손과 팔을 대신할 수 있는 동력의수를 설계,제작하는 기술. 인체 근육의 수축시 발생하는 근전도 신호를 해석하고 이용하는 기술. 근육 및 뇌에서 발생하는 생체신호를 이용하여 모타 구동을 제어하는 기술. 여러가지 작업을 하는 사람 팔의 운동동작을 3차원으로 해석하는 기술. 의수로 물체를 잡을때 장애인 스스로 파지력을 느낄 수 있도록 하는 기술. 장애인을 위한 다양한 보조장치 개발에 필수적인 재활공학의 기초기술본 기술 방법에 의하면, 근육의 수축 자극에 의하여 장애자가 의수의 파지력의 강약 정도를 단계별로 용이하게 인지할 수 있고, 이에 따라 근전도 신호를 발생 소멸시킴으로써 정확한 파지력 제어가 가능하게 되는 효과가 있다. 이에 본 기술은 장애인들을 위한 보조 장치 개발이나 복지 향상에 기여하는 궁극적 기대 효과를 누릴 수 있다.
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
전기·전자 > 계측기기
현재 알려져 있는 도금액 분석 방법에는 다음과 같은 것들이 있다.▶ 니켈농도 분석 (1) 도금액 1ml를 정확히 분취한다. (2) 분취한 FLASK에 증류수 약 50ml를 가하고 완충 용액(암모니아) 10ml를 첨가한다.(3) M.X 지시약을 가하고 0.1M E.D.T.A 표준용액으로 보라색이 될 때까지 적정한다.(4) 계산식 Ni ( g/L ) = 5.871 * factor 값 * EDTA적정량(ml)▶ 염화니켈 분석 (1) 도금액 1ml를 정확히 FLASK 에 분취한다. (2) 증류수 50ml를 가한다. (3) 5% K2CrO4를 4-5방울 가한다. (4) 0.1N AgNO3 용액으로 황록색에서 적갈색 침전이 될 때까지 적정한다 (5) 계산식 NiCl2.6H2O g/l = 적정 ml * 11.885 * 0.1N AgNO3의 F▶ 붕산 분석 (1) .도금액 1ml를 정확히 FLASK 에 분취한다. (2) 마니톨 용액 20ml를 첨가한다. (3) B.C.P. 지시약을 0.5ml 가한다. (4) 0.1N NaOH 용액으로 황록색에서 자주색이 될 때까지 적정한다.(5) 계산식 H3BO3 g/l = 적정 ml * 6.183 본 기술은 위에서 제시한 여러 방법들을 도금공장에서 사용중인 각종 도금액 및 후처리 용액, 첨가액들의 조성을 신속, 정확하게 분석하고 그 결과를 feed back하여 도금액을 정밀 제어할 수 있도록 한 새로운 분석 시스템이다.본 기술은 ①제조공정에서 사용중인 각종 Chemical류의 공정분석 자동화 ②공정용 액체시료의 자동 Sampling 및 원거리 이송 ③ 도금공정에서 사용중인 각종 용액농도의 정밀제어에 이용될 수 있다
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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전기·전자 > 계측기기
Fe 화합물은 결정상의 종류에 따라 자성치가 다르며 자성치를 분석함으로서 시료내의 자성결정상의 함량비를 환산할 수 있다. 본 기술은 conveyor belt를 타고 이동하는 원료 철광석의 성분을 on-line 으로 분석하는 방법으로서, 투자율(permeability) 측정을 통한, 시료내의 자성상 비율을 측정하거나 이동중인 원료에 특수 제작한 자기 센서 부착하여 자성상 비율을 측정하는 장치 이다. 또한 기존에 보여지던 측정 거리에 따른 오차방지 수단을 개발했다.본 기술의 주요용도(기대효과)는 이동하는 원료 철광석내의 Fe(2+) 함량 측정에 있다.
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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일반기술
재료 > 소성가공 기술
본 연구는 열간압연공정 Down Coiler Pinch Roll 이물질 흠제거로 스트립 표면 품질향상 및 위험한 Polishing 작업의 자동화를 목표로 시도되었다. 더욱이 미국 및 일본의 전문 업체에서 독과점 고가 정책을 시행 중이라 국산화가 더욱 시급한 상황이라 더욱 개발에 박차를 가하게 되었다.이에 본 기술은 - D/C Pinch Roll On-Line Polisher 장치 및 사용기술 개발- 현장 적용, 문제점 도출 및 개선- 조기 사업화 가능이라는 내용을 담고 있다.본 기술을 통해 판내, 판간편차 개선에 의한 폭정도 선진수준 확보, 평면형상 개선에 의한 날판 폭 및 길이부족 개선 등의 효과가 있으며, 이로 국산화의 전기를 마련하는 계기가 될 수 있을 것이다
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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일반기술
전기·전자 > 계측기기
본 기술의 연구배경에는 Edger Roll 간격 정밀측정장치의 개발을 통한 폭 치수 품질개선이 기저에 깔려 있다. 이에 본 기술은 -. Edger roll 간격측정시스템의 설계 및 제작 : 공압(Air Pressure)을 이용한 접촉식 거리측정 시스템 : 측정위치와 대기위치간 텔레스코픽(Telescopic) 방식의 이송시스템 -. Data processing unit 및 운전실 통신시스템 설계 및 제작 -. Edger roll 간격측정시스템 보호용 안전장치 설계 및 제작 등의 내용을 담고 있다.본 기술은 이미 상용화 단계에 들어섰다. 이후 포항 1열연 R1 스탠드 에저롤 영조장치 확대 투자를 계획하고 있다.
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- (재)포항산업과학연구원
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- 2001-08-30
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일반기술
재료 > 박막 제조 기술 (B62, H64)
본 기술은 자외선(Ultraviolet Radiation)을 이용해 유기코팅 도막을 만드는 코팅기술로서, 목재나 알루미늄, 종이류, 플라스틱의 표면 뿐만 아니라, 철재 표면에도 적용된다.기존의 방법으로는 각종 철강 구조물과 사무용품, 완구류, 장식품 등에 사용되는 철강재료의 보호책으로 ①금속표면에 페인트를 도포하는 방법 ②필름쉬트를 부착하는 방법 등을 이용하여 코팅막을 형성하는 방법이 널리 사용되어 왔다. 그 중 대표적인 것에는 열 경화법 및 자외선 경화법이 있으며, 주로 열 경화성 폴리에스테르나 에폭시 그리고 폴리우레탄과 여러 가지 첨가제가 혼합된 도료를 금속표면에 도포한 후 종래의 열경화방식으로 코팅도막을 형성하는 방법이 사용되었다.이에 비해 본 기술을 적용하였을 시, 기존 방법에 비해 철재에 대한 친화성이 우수하고 방식성, 방청성 뿐만 아니라 외관이 우수한 피막을 형성하게 된다. 또한, 금속 뿐만 아니라, 기존 기술로는 저효율적이던 전기, 전자, 플라스틱 등 응용분야에 있어서도 확장성을 보이고 있다.본 기술은 기존 기술에 비해 용매를 사용하지 않아 환경 오염의 문제가 없으며, 열경화 방식에 비해 에너지 소비가 적고 설비가 비교적 간단하면서도 내마모성(기존코팅의 3∼6배), 광택도(90∼110), 경도(H∼6H) 등이 뛰어나다. 더욱이 경화 속도가 빠르므로, 생산성이 증대되고 경제적인 공정이 가능하다. 따라서 본 기술의 적용으로 기존에 있던 철재 유기 코팅의 대체 효과 및 칼라 강판, PCM강판 등의 부가가치가 극대화를 꾀할 수 있다
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
건설·교통 > 기계·전자 전기 설비 기술
가볍고 튼튼하며 가공이 쉽고 녹슬지 않으며 값이 싼 플라스틱은 석유공업의 발달과 생활의 편리함 추구로 사용이 점차 증가하고 있다. 그러나, 그 반면 환경적으로 문제가 크다. 소각시에 유해성 가스 발생, 매립시에는 자연 분해가 안되는 문제가 있으므로, 폐플라스틱을 재활용하려는 연구가 많이 진행중이다. 이에 플라스틱의 장점을 최대한 살려 기존 목재를 대체하려는 연구가 다방면으로 진행 중에 있다. 본 기술의 주요 내용은 다음과 같다.- 폐플라스틱을 이용한 플라스틱 목재의 제조기술 - 폐플라스틱, 톱밥, 왕겨 등의 목질분 셀룰로오즈의 혼합성형 제조 - 플라스틱 목재의 수지 조성물 및 가공공정 기술 - 폐플라스틱의 상용화 기술본 기술은 목분(木粉)을 채택하여 천연목재의 질감이나 촉감을 연출하고, 저비용으로 자연미를 살리며, 제품의 가공단가를 최소한으로 줄이면서, 목재로서의 최대 장점인 촉감과 질감을 목재와 유사하게 제작되게 하는 특징이 있다. 또한 목재가 가지고 있는 부패 ·쪼개짐 ·변색 ·흡습(吸濕) 및 연소가 쉬운 점 등의 단점에 비해 수분에 의한 변화가 없다. 치수 안정성이 우수하며, 착색이 용이, 무엇보다도 환경 보호 효과가 가장 큰 장점으로 꼽힌다.따라서, 이 기술을 이용해서 목재 대용품과 대체 건축재료 -
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
오일레스 베어링(Oilless Bearing)은 말 그대로 기름없이 사용하는 베어링을 뜻한다. 일반적으로 동 합금을 원심주조 또는 사형주조하여 모재로 사용되며 주철, 스테인레스강, 공구강 같은 소재는 고온과 고하중 등의 극한 환경에서 베어링의 모재로 사용되기도 한다. 오일레스 베어링의 종류에는 DU & DX 베어링, 함유주조베어링, 훼놀수지함침 직포베어링, 접착제 테프론계 저마찰 테이프 베어링, 함유 프라스틱계 등이 있다.이에 적용되는 본 기술의 내용은 다음과 같다.- 엔지니어링 플라스틱과 탄소섬유를 이용한 오일레스 베어링 제조 및 수지 조성물 제조기술 - 탄소섬유/에폭시 복합재료, 탄소섬유/PEEK 복합재료 - 탄소섬유/PAI 복합재료, 탄소섬유/PPS 복합재료본 기술은 오일레스 베어링의 재료로 사용될 수 있으며, 내열성(연속사용온도 200℃) 및 내마모성이 우수하여, 기어, 자동차 캠, 베어링, Pump housing 등에도 사용된다. 다음은 분야별로 크게 활용될 수 있는 분야이다.-운반 기계-자동차: 현가장치, 스티어링, 제동장치, 트랜스, 미션, 클러치, 기타철도 차량: 추력 업소버, 자동문, 기타조선: 조항장치 링크, 해치커버, 폴리, 기타항공 산업: 제어장치, 링크, 완충장치, 구동장치, 밸브, 윈치, 기타기타: 컨베어, 자동차 조립설비, 도장라인, 스키리프트, 윈치, 다층 주차설비 무대장치 등-전기, 전자 기기-기록장치(피더 구동시스템, 복사기, 컴류터 MT유니트, VCR, 캡스턴베어링, 영사기 줌렌즈 구동부, 위성 안테나, 유량계, 자동정렬기, 솔레노이드, 스위치 회전형, 건조기 세탁프레스, 도어용 캐스터, 전기교반기, 세탁기, 권선기, 리미트 스위치-유수압 기기-로타리액츄에이터, 기어펌프, 유압실린더, 루카스, 유압펌프(밸브 기구), 급탕펌프, 질소펌프, 가스메터, 기타-인쇄, 식품 기계-옵셋 인쇄기, 그라비어인쇄기, 주소 인쇄기, 승차권 자동발매기, 제책기, 바인더, 병입기, 병세척기, 자동백 베도기, 자동착유기, 담재기계, 육절기, 탈피기, 교반기, 발효기-섬유기계-연사기, 보빈, 니트기, 제트륨, 시트롤러, 와인더기, 싸이징기, 직조기, 기타
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
재료 > 부방식·표면처리 기술
열가소성 수지에는 비강화, 유리섬유 강화, 그리고 미네랄 및 유리구(Glass bead) 충진의 세 가지 형태가 있으며, 일반적인 사출성형에 열가소성 수지가 널리 쓰여, 비결정성 플라스틱과 반결정성 플라스틱으로 구분된다한편, 용사코팅 기술은 소재의 표면에 코팅을 함으로써 고강도, 내마모, 내열, 내산화성 등 우수한 소재의 특성을 향상시킬 수 있는 기술로서, 산업의 세계화 추세에 따라 국제적인 경쟁이 심화되고 있으며 설비 및 제품의 수명 및 성능향상이 요구되고 있다. 또한 환경보호와 에너지 절감을 위하여 소재의 고성능화가 필요하다. 용사코팅 기술은 1900년대 Dr. M.U. Schdroop가 용사기술을 착안하여 Arc, Flame, Plamsa를 열원으로하는 기술로 개발되어 왔다. 특히 2차대전 이후 산업이 발전함에 따라 급속히 발달하여 현재는 항공, 발전, 제철, 전자, 의료 등 각 분야에 핵심기반기술로 활용되고 있다. 이 기술은 소재의 표면을 특수한 기능을 갖을 수 있도록 재료의 기판 위에 metal, ceramic, composite, oxide 등의 다양한 재료를 코팅하여 소재 표면의 특성을 고성능, 고기능화 시키는 것을 특징으로하는 기술이다.본 기술의 크게 분말상의 원료수지와 열가소성 수지 분말을 용사코팅하여 내식성 피막을 얻는 기술과 열가소성 고분자 수지 용사 코팅 기술로 나눌 수 있으며, 내충격성, 유연성, 내화학성이 우수한 코팅 성형을 유도할 수 있는 기술로 평가받고 있다.본 기술의 기대 효과는 다음과 같다.첫째, 구조물 수명향상에 기여할 수 있다.둘째, 고질적으로 부식이 극심한 부위의 보수작업 소요감소 및 설비 안정화에 기여할 수 있다
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
재료 > 철강재료
내화물(refractories)란 요로(kiln and furnace)를 비롯한 각종의 고온공업에 사용되는 고온에서 난용성인 비금속 무기재료를 말하며 현재 그 생산량의 약 60%이상이 제철, 제강공업에 사용되고 있으며 각종의 요로와 건조기에 사용되고 있는 이외에 제트엔진, 미사일, 우주선, 항공기, 자동차 엔진 그리고 가스터어빈에 사용되는 엔지니어링 세라믹스(Engineering ceramics) 또는 파인세라믹스(Fine ceramics)에 이르기까지 그 용도가 다양하다.내화물은 그 사용목적에 따라 알맞는 성질과 모양을 가져야 하므로 그 종류가 다양하며 분류방법도 여러 가지가 있다. 즉 내화물은 화학적 성질, 주원료, 주요 화학성문 주요광물, 열처리 방식, 모양, 내화도, 용도 및 상품명 등에 따라 분류할 수 있으나, 화학적 성질 및 주원료에 따른 분류법이 가장 많이 사용된다. 최근에 와서는 내화벽돌과 같이 일정한 모양을 갖지 않고 분말상태 그래도 현장에서 물 또는 다른 첨가제를 넣어서 혼련한 것를 필요한 형태로 사용하는 내화물을 많이 사용하고 있는데, 이것을 부정형 내화물(unshaped refractories)이라고 한다. 부정형 내화물에는 캐스터블 내화물(castable refractories), 플라스틱 내화물(plastic refractories), 내화 몰타르(refractory mortar), 래밍재(ramming materisals), 거닝 내화물(gunning refractories), 슬링재(sling materias)등이 있는데 이들은 가마의 보수에 많이 사용되고 있으나 가마의 축조에도 많이 사용되고 있다. 본 기술의 전반적인 내용은 다음과 같이 요약될 수 있다.- 전기로 열간 보수재질의 열간부착력 향상 및 사용수명을 연장하기 위한 원료입도 조성, 결합제 조성 및 평가기술- 열간부착력(90%∼95%) 향상을 위한 원료입도 조성 및 결합제 조성기술 - 건조 및 1,000℃ 영역의 고강도 (15kg/㎠) 발현을 위한 원료, 결합제 조성 기술- 시공기기에 따른 토출성 향상을 위한 원료입도 조성 - 결합제에 의한 시공체 경화속도 제어기술 - 열간시공시 시공체 탈락 억제 기술 - 생산비용 절감을 위한 결합제 감소기술본 기술을 적용했을 시 다음과 같은 효과가 기대된다.- 고토출성 및 고부착율에 의한 전기로 벽체 보수시간 감소- 시공기기에 따른 보수재 재질의 선정- 전기로 보수재 원단위 절감 - 결합제 사용 종류 및 사용량 감소에 의한 생산성향상 및 생산비용 절감
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
재료 > 철강재료
턴디쉬에서 강중 개재물들을 제거하기 위한 방안으로는 세라믹 필터댐(ecramic filter dam), Ar(g)취입댐(bubbling dam) 및 CaO계 턴디쉬용 flux 등이 적용되고 있다. 용가의 대량 생산 조업에 적합한 세라믹 필터댐은 댐의 두께 방향으로 여과 구멍이 형성된 관통형 필터댐(tube-type filter dam)으로, 구조적으로는 댐의 하단부에 구멍이 형성된 형태와 댐의 전면부 전체에 구멍이 형성된 형태로 구분된다. 관통형 필터댐에 의한 강중 개재물 제거 기구는 여과(filteration) 및 부성(buoyancy)작용으로 알려져 있다. Ar(g)취입댐은 기존의 댐의 상단부에 Ar(g)를 취입하는 다공성 내화물을 부착한 것으로 래들에서의 용강 정련법을 응용한 방식이다. 이 방식에서는 개재물 주위에 Ar 기포가 존재할 경우 계면 에너지를 낮추기 위해 개재물들이 Ar기포에 포집되려 하는 성질과 취입된 Ar(g)의 용강 교반 작용을 이용하여 강중 개재물을 제거한다. 원리상 수백㎛의 대형 개재물의 제거에 효과적이지만. Ar 기포가 용강중으로 혼입될 경우 핀홀(pin hole)등의 주편 결함의 원인이 되기도 한다.이에 본 기술은 강중 Al2O3계 개재물에 대한 반응성이 높은 CaO계 필터댐을 적용하여 기존의 Al2O3계 댐에 비해 미세 개재물 제거능력을 향상시킨 기술로서 필터댐의 종류에 따른 강중 개재물 제거효과를 분석하는데 탁월한 성능을 가지고 있다. 뿐만 아니라, 강중 개재물과 필터댐 간의 계면 반응 분석 능력과 아울러 청정강 생산을 위한 필터댐의 적용 방안을 도출하는데 효율적으로 쓰일 수 있다.본 기술을 적용하면 다음과 같은 기대효과가 예상된다.첫째, 청정강 생산에 기여할 수 있다.둘째, 필터댐의 공정 적용 기술 및 강의 청정도 분석 기술을 축적할 수 있다.셋째, 청정강 생산을 위한 필터댐의 적용 방안을 용이하게 도출할 수 있다
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
재료 > 철강재료
턴디쉬에서 강중 개재물을 제거할 목적으로 댐을 사용하는 것이 일반적이며, 댐의 재질로서 Al2O3-SiO2계가 주체를 이루고 있다. 댐의 재질로서 염기성인 MgO질이 청정강제조 측면에서 효과적인 것으로 알려져 있으나, MgO의 수화에 의한 건조균열 발생으로 댐의 제조가 어렵고, 제조된 댐도 열간에서 강도가 부족하여 붕괴되는 문제점을 안고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 많은 연구가 진행되었으며, 외국의 일부제철소에서 염기성 댐을 적용한 실적이 있다. 포항제철에서는 강의 온도보상을 위해 plasma heater가 설치된 턴디쉬에 알루미나질 댐을 사용중이나 강의 청정성 확보를 위해 고내용성의 염기성 댐을 필요로 하고 있다. 이에 본 기술의 주요 내용은 크게 다음과 같은 다섯 가지로 나눌 수 있다.첫째, 시공성이 우수한 저시맨트 결합형 치밀질 마그네시아 캐스타블의 제조기술 둘째, 시멘트 결합 마그네시아질 캐스타블의 건조균열 억제기술 셋째, 상온 및 고온강도가 우수한 화학결합형 마그네시아질 캐스타블 제조기술 넷째, 고내용성 마그네시아질 댐블록의 제조기술 다섯째, 용강 및 스래그에 대한 내식성이 우수한 마그네시아질 캐스타블 제조기술정형내화물의 재질로 염기성 재질을 사용함에 따라, 강의 품질 및 내식성을 향상시킴과 동시에 복합 결합제를 첨가하여 시공수분함량을 감소시킴으로서, 건조 및 사용중에 내부균열 및 폭열 등을 방지하고, 고온에서 용융금속이나 슬래그에 대해 내식성과 내스폴링성을 향상시키는 효과가 있다.본 기술은 다음과 같은 곳에서 활용될 수 있다.(1) 청정강 제조용 턴디쉬의 댐(2) 전로 영구장 brick 대체용(3) RH 침적관용 캐스타블(4) 가열로 바닥 및 beam-post용
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
건설·교통 > 건설용 신소재·재활용 기술
내화벽돌은 내화성이 높은 원료인 내화점토로 만든 벽돌로서 황백색 벽돌이다. 내화벽돌은 현상, 내화도, 품질에 따라 종류가 많다. 그 중 내화도로써 저급품, 보통급품, 고급품으로 나누는데 내화벽돌의 내화도가 S.K 26-29(1580-1650'C)에 해당되는 것을 저급품, S.K 30-33(1670-1730'C)에 해당되는 것을 보통급품, S.K 34-42(1750-2000'C)에 해당되는 것을 고급품이라 한다.내화벽돌은 (1) 규조토, 목질점토 등의 내화점토를 사용하여 만든 내화성 있는 벽돌로서 산성 내화벽돌의 일종인 내화점토질, (2) 알루미나가 45-80%이상 함유된 내화벽돌로서 중성 내화벽돌의 일종인 고알루미나질 내화벽돌, (3) SiO2를 주원료로 약간의 석회유를 섞어서 만든 내화벽돌로서 내화도가 높고 약간 팽창성이 있어 보통 온도 변화가 적은 곳에 쓰이는 규석벽돌 등으로 분류되어 있다.한편, 최근에는 용강중 carbon 성분의 효과적 제어를 위하여 산소취입 비율이 증대되고 고산소 취입기술의 비약적 발전으로 국내외적으로도 기존품을 대체할 고내용성의 마그네시아-크로미아질 내화벽돌의 개발이 요구되고 있다.본 기술은 고산소 취입을 위한 진공탈가스 처리설비의 내장 내화물로서 종래의 마그네시아-크로미아질 내화벽돌에 비하여 내용성이 3배 이상 향상된 고내식성 마그네시아-크로미아질 내화벽돌의 제조기술이다. 또한 전융 마그크로 클링커, 크롬철강 및 소결 마그네시아 클링커로 구성된 고내식성 마그네시아-크로미아질 내화벽돌의 개발 내용을 포함한다.본 기술은 내식성은 저하시키지 않으면서 고온 강도 및 열간반복 강도를 크게 향상시켰으며, 진공탈가스 처리설비, 스테인레스 VOD 설비, 전기로, Cement Rotary Kiln 등의 분야에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
건설·교통 > 건설용 신소재·재활용 기술
아래는 기존의 제품(현행품)과 본 기술을 적용한 고성능 조대결정 MgO Clinker 두가지를 비교 분석하여 놓은 것이다.구 분 S98HD(현행품) 고성능 조대결정 MgO ClinkerBulk Density[g/㎤] : 3.42 3.46Average Grain Size[㎛] :50 125침식저항성 지수 : 100 124내화도 : SK38이상(2000℃이상) SK38이상(2000℃이상)Carbon에 대한환원저항성 : 1.22wt% 1.21wt%화학조성 - MgO : 97.46 97.31 CaO : 1.52 1.50 Fe2O3 : 0.40 0.39 Al2O3 : 0.29 0.28 SiO2 : 0.33 0.32 ZrO2 : - 0.20본 기술의 주요내용은 다음과 같다.- 고성능 조대결정 MgO Clinker의 실험실적 개발 완료- 대량제조시험을 통한 양산기술 확립 (상업화 단계)- 내화물 적용시험을 통한 용도개발 완료(Cement R/K용 MgO-Cr2O3벽돌의 원료) 기술 연구는 염기성 내화물의 수명연장 및 제철, 제강공정의 효율성 확보 차원과 고온 Slag에 대한 내식성이 우수한 MgO Clinker 개발을 위해 시도 되었으며, 이와 아울러 알려진 MgO Clinker 국내시장 규모는 현재 1000억원/년 (천연산 및 해수원료 포함)으로 알려져 거대한 시장을 형성하는 것으로 추산된다.향후 ①포철로재에서 해수 MgO Clinker 양산 및 염기성 내화물 제조 ②개발원료를 이용한 Cement R/K 내화물 제조 및 적용 ③개발원료를 이용한 제철, 제강용 내화물 제조 및 적용을 기대하고 있다.
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
건설·교통 > 기타 구조물·지반 공학 기술
본 기술에는, 저융점재료 피복 MgO계 분말용사보수재료 제조기술, 단거리 용사보수기술 등이 포함되어 있으며, 용사재료의 평가와 Prototype 용사 보수 장치의 제작에 관해서도 언급되어 있다.본 기술은 주요용도(기대효과)는 다음과 같다.. 출강구 보수 및 교환시간의 감소. 내화물 비용 절감
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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일반기술
건설·교통 > 건설용 신소재·재활용 기술
탄소/탄소 복합재료(C/C Composite)는 강화재로서 탄소섬유와 탄소(Carbon)기지 또는 흑연(Graphitic) 기지로 구성된다. 경량이면서 기계적특성, 내열성 및 마찰특성이 우수하여 최근 우주항공 및 일반산업용 구조재로 각광을 받고 있다. 기타 일반 산업용의 내열구조재로서의 적용으로도 가능한 기술이다. 탄소/탄소 복합재료는 아직까지 비교적 비싼 가격및 고온에서의 산화문제가 일부 제한요소로 작용하지만 최근에는 저렴한 원재료 및 공정개발 그리고 실용적인 내산화 코팅기술 개발로 인하여 상용화가 활발히 전개되고 있으며 일부 고온응용분야에서는 고급 흑연재질 또는 내열강보다 저렴한 가격으로 급속히 기존제품을 대체해 가고 있다. 탄소/탄소 복합재료는 Liquid Phase Impregnation과 Chmical Vapor Infiltraion(CVI), 또는 이들 두가지 방법의 혼합공정으로 제작된다.1. Liquid phase impregnation : 액상 기지는 Resin-based, 혹은 Pitch-based이며, 함침에는 다음과 같은 세가지 방법이 있다. - Low Pressure Impregnation(LPI) - Pressure Impregnation & Carbonization(PIC) - Hot Isostatic Pressure Impregnation Carbonization (HIPIC)2. Chemical vapor impregnation - Isothermal CVI - Temperature gradient CVI (TG-CVI) - TG CVI + Pulse CVI이에 본 기술은 항공기용 Brake disk용으로 개발되어 현재 상업화가 완료 되었으며, 탄소 섬유와 콜타르 핏치를 이용하여 경량, 고강도, 고내열성의 탄소/탄소 복합재료의 제조공정을 개발하였다. 특히 빠른 시간내에 고밀도화가 가능한 신제조공정인 압축탄화법을 개발하였고, 콜타르 핏치의 함침 및 탄화에 의한 치밀화 공정을 완성하였다.본 기술을 적용하였을 시, 낮은 열팽창, 고온 안정성(약 2000 ℃까지), 우수한 내열충격성, 우수한 내구성, 우수한 파괴강도 등의 특성을 보여주고 있다. 이러한 특성으로 인해, 1. 우주항공용 고온 내열성 마찰재 및 구조재 2. 일반산업용 내열재 -고온용 주형 및 도가니 -핵융합로 -반도체용로 -Jig & structure in furnace -Fastener류(Bolts, screws, nuts, washers) -고압 다이(Hot pressing die) -반도체 단결정 성장용 Crucible 및 발열체 등) 등의 일반적인 목적에도 충분히 활용이 가능한 것으로 평가받고 있다
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- (재)포항산업과학연구원
- 등록일
- 2001-08-30
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