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수전설비로 인한 감전사고 사례 검토

수전설비로 인한감전사고 사례 검토목 차Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 수전설비의 정의와 종류 2Ⅲ. 수전설비의 감전사고 사례 4Ⅳ. 사고유형 및 감전 모델 5Ⅴ. 결과 및 검토 7Ⅵ. 고 찰 9Ⅳ. 참고문헌 9Ⅰ. 서 론현재 점차 감소되고 있는 전기재해중 점진적으로 늘어나고 있는 수전설비에 대하여 알아보고 수전설비란 무엇인지에 대하여 연구하고 수전설비의 위험성에 대하여 연구해 보려 한다.최근에 들어와 우리나라는 고도의 경제성장을 거듭하면서 산업현장을 비롯하여 가정이나 사무실 등에서 사용하는 전기 제품의 사용 숫자가 급격하게 증가하였다. 한편 전기를 공급하기위한 전기시설들도 그만큼 복잡해저서 각종 건물에서의 화재취약 요인도 함께 증가 하고 있으며 이에 따라 재해 발생도 더욱 빈번해져 가고 또한 대형화 되어가는 추세이다.점유율(%)45402003년3533.132.52004년302525.324.82021.81516.413.91011.38.14.455.82.7전 선 로배선기구수전설비배?분전반동력기기기 타합 계*************144167**************************그림 -1 전기감전원인별 점유율전기재해의 발생 빈도 또한 날로 증가해 가는 추세이므로 전기재해의 원인을 정확하게 규명해야 하는 중요성도 커져가고 있다. 만약 이러한 전기재해의 원인을 정확하게 규명하지 못한다면 안전대책을 따로 마련하는데상당한 차질을 빚을 수 있으며 이렇게 되면 안전관리에도 큰 허점이 생기기 마련이다. 따라서 현장의 잔존물 근거로 하여 정확한 재해원인을 감식할 필요가 있으며 모든 산업재해의 가장 큰 비중을 차지하는 전기재해의 경우에는 이에 대한 필요성이 더욱 절실히 요구된다.많은 전기재해 중에서도 상대적으로 커다란 인적 재해와 물적 재해를 동반하는 전기화재에 대해서는 많은 연구의 결과와 안전관리 대책에 대한 내용이 많기 때문에 비교적으로 안전관리에 대한 대책이 소홀히 하기 쉬운 감전에 의한 재해에 대한 연구가 절실히 필요한 실정이다.많은 감전재해들이 감소하는 추세가 있으나 몇몇 재해. 수전설비의 정의와 종류2.1 수전설비의 정의전력회사에서 보내온 전기를 빌딩 안으로 받아들이는 설비를 수전설비라 한다. 또, 받아들인 전기의 전압을 수전전압이라고 하고, 이것을 빌딩 안에서 필요한 전압으로 바꾸는 설비를 변전설비라고 한다.일반적으로 수전설비와 변전설비는 같은 공간에 설치되어 있는데, 이곳을 변전실 또는 수변전실이라고 한다. 또한 변전실에서 전기를 넣었다 끊었다 하는 장치를 차단기라 하고, 이것을 조작하는 방법으로 차단기를 직접 조작하는 경우와 별실에서 원격 조작하는 경우가 있다. 수전전압은 빌딩의 규모나 입지 조건에 따라 차이가 있으나 일반적으로 22.9[kV], 22[kV], 6.6[kV], 3.3[kV]를 수전한다.2.2 수전설비의 종류① A.L.T.S (Auto Load Transfer Switch)자동 부하절체 스위치로 정전시 큰 피해를 입을 수 있는 수용가(전산센터, 군사시 설, 정수장, 취수장 등)에 이중전원을 확보하도록 하여 주전원 이상시 예비전원으로 자동 전환시켜 수용가가 안정된 전원을 공급을 받을 수 있도록 해주는 전기기기이다.보통 SF6 가스 내에서 진공튜브가 부하전류를 개폐시키도록 하여 우수한 아크소호 능력 외에도 SF6 가스에 2중의 절연 보호기능을 가지도록 하고 있다.② G.C.B (Gas Circuit Breaker)가스차단기로 선로 개폐시 발생되는 아크를 가스(SF6)내에서 소호하는 차단기로 주로 22,900[V]의 특별고압선로의 개폐를 행한다.③ V.C.B (Vacumm Circuit Breaker)진공 차단기로 선로 개폐시 발생되는 아크를 높은 진공 내에서 소호하는 차단기로 고압, 300[V] 선로의 개폐를 행한다.④ A.C.B (Air Circuit Breaker)기중차단기로 산로개폐시 발생되는 아크를 대기 중에서 소호하는 차단기로 저압 400[V], 380[V], 208[V]의 간선의 개폐를 행한다.⑤ L.B.S (Load Breaker Switch)부하개폐기로 ALTS의 다음단에 설치되어 있으며 아크소호실이류가 흐르는 전로에서 저전류 5[A]로 변성시켜 선로의 전류를 측정하기 위한 설비이다.⑨ V.C.S (Vacumn Contact Switch)진공 전자 접척기로 개폐빈도가 많은 고압부하의 개폐를 행하여, 주로 전력용 퓨즈와 결합하여 사용한다.⑩ VSS (Vacumn Select Switch)진공 절체스위치로 정전시 한전측에서 발전전원으로 절체를 시켜준다.⑪ AS (Amper Selector)전류계용 절환개폐기로 1개의 전류계가 부착된 판넬에 설치되어 있으며, 판넬 CT의 2차 전류를 선택하여 전류계로 연결 시켜 선로 및 부하전류를 측정 할 수 있게 한다.⑫ VS (Voltage Selector)전압계용 절환개폐기로 1개의 전압계가 부착된 판넬에 설치되어 있으며, 판넬 PT의 2차 전압을 선택하여 전압계로 연결 시켜 선로 및 부하전압을 측정할 수 있게 한다.⑬ LA피뢰기로 외부의 이상전압(낙뢰 등) 침입시 전기기기 및 선로의 보호를 위하여 내부로 입하는 이상전압을 대지로 방전시켜 기기 및 선로를 보호하며 주 보호 대상은 전력용 변압기이다.⑭ SA서지 옵서버로 내부에서 발생되는 이상전압(부하의 개폐 및 급격한 변동 등에 의 해 발생하는 정상치를 벗어나는 전압)을 대지로 방전하여 기기 및 선로를 보호하며, 특히 VCB로 몰드변압기를 개폐하는 경우는 VCB의 특성성 개폐시 이상전압이 발생하는 관계로 BIS(기준 충격 절연강도)가 낮은 몰드변압기는 서지 옵서버를 부착하는 것이 권장되고 있다.⑮ ATS (Auto Transfer Switch)자동 부하절체스위치로 저압회로의 중요 부하에 비상전원을 공급하기 위한 설비로 정전시발전기의 전원이 공급이 되면 자동적으로 한전측에서 발전측으로 전환이 되어 각종 부하에 비상전원이 공급되게 한다.? ZCT영상변류기로 선로 또는 기기의 영상전류를 감지하며, 전기 화재 1급 수신기와 결합되어 누전을 감시하고, 비접지 선로에서는 영상전류를 검출하여 고압반의 SGR을 동작시켜 VCB를 개방하게 한다.? 몰드 변압기건식 변압기의 일종으로 난연성망각으로 감전(부상)사고199×. 2. 28 15:00경 경기도 화성군 『△△화학』직원 ○○○(남, 31세) 부상이 일어난 사고이다. 자기과신에 따른 방심 및 망각과 작업지시 후 결과 미확인 상태에서 임의행동, 안전장구 미착용 및 미검전에 의하여 사고이다.사고 당일 13:00 ∼ 15:00까지 공장 내 자체 정전작업 계획에 따라 수전설비 LS접촉불량 보수작업 및 애자 취부작업 등을 완료하고 작업책임자가 확인을 끝낸 상태에서 수전실 작업자 철수 및 책임분계점 COS 투입을 지시한 뒤 작업상태를 재차 확인하던 중 인입선 케이블헤드에 붙어있던 먼지를 무심코털다가 감전 부상한 사고임.3.3 계량기 봉인작업 중 감전(부상)사고199×. 8. 30(일) 10:00경 인천시 강화군 강화읍 『△△△기업』 시공업체 직원 ○○○(남, 38세) 부상.안전교육 미실시와 작업상의 부주의 태만, 충전부분 표식 미설치 및 판넬시건 미확인에 의한 사고로써 특고압수전설비 용량증설과 수전실 이전에 따라, 설비의 증설작업 완료 후 한전직원이 계량기 봉인작업을 하는 동안 시공업체 직원이 큐비클 후면을 살펴보던 중 통전중임을 망각하고 수전용개폐기에 근접하여 감전·부상을 입은 사고임.Ⅳ. 사고 유형 및 감전 모델감전은 인체에 전류가 흐르므로 인해 발생한다. 감전의 발생상황은 다음의 4종류로 크게 나눌 수 있다.(1) 전기회로 또는 누전되고 있는 물체와 접촉해서 감전되는 경우(2) 공기처럼 원래는 절연물체였던 것이 절연이 파괴되어 방전됨으로써 감전되는 경우(3) 정전유도에 의해 condenser 또는 같은 성질을 갖은 물체에 전압이 발생하고, 이에 접촉해서 감전되는 경우(4) 전자유도에 의해 안테나 또는 안테나와 같은 특성을 지닌 물체에 접촉해서 감전되는 경우여기서는 그 중에서 가장 일반적인 감전 「전선 등의 충전부에 접촉한 경우의 감전」의 Mechanism을 나타냈다.다음 그림 4-1은 전선열화에 의한 감전 Mechanism을 나타낸 것이다.그림 4-1 전선열화에 의한 감전다음 그림 4-2는 수전설의 전압을 사용하기 때문에 공기절연 파괴에 의한 감전과 그림 4-3과 같은 배선 접촉부위의 손상, 피복이 벗겨진 부위에 의한 감전 등의 위험 요인들이 발생할 수 있다.그림 4-3 절연커버의 열화 과정Ⅴ. 결과 및 검토5.1 안전현황수전설비 자체의 모든 기기들은 커패시던트의 역할을 할 수가 있기 때문에 그와 관련된 법규를 찾아보았다.2003년 8월 18일에 개정된 산업안전관리에 의한 규칙에 의하면 제327조【전기기계·기구 등의 충전부방호】사업주는 근로자가 작업 또는 통행 등으로 인하여 전기기계·기구(전동기·변압기·접속기·개폐기·분전반·배전반등 전기를 통하는 기계·기구 기타의 설비중 배선 및 이동전선외의 것을 말한다. 이하 같다) 또는 전로 등의 충전부분(전열기의 발열체의 부분, 저항접속기의전극의 부분 등 전기기계·기구의 사용목적에 따라 노출이 불가피한 충전부분을 제외한다. 이하 같다)에 접촉(충전부분과 연결된 도전체와의 접촉을 포함한다. 이하 이장에서 같다) 또는 접근함으로써 감전의 위험이 있는 충전부분에 대하여는 감전을방지하기 위하여 다음 각 호의 1 이상의 방법으로 방호하여야 한다.1. 충전부가 노출되지 아니하도록 폐쇄형 외함(外函)이 있는 구조로 할 것2. 충전부에 충분한 절연효과가 있는 방호망 또는 절연덮개를 설치할 것3. 충전부는 내구성이 있는 절연물로 완전히 덮어 감쌀 것4. 발전소·변전소 및 개폐소 등 구획되어 있는 장소로서 관계근로자외의 자의 출 입이 금지되는 장소에 충전부를 설치하고, 위험표시 등의 방법으로 방호를 강화할 것5. 전주 위 및 철탑 위 등 격리되어 있는 장소로서 관계근로자외의 자가 접근할 우려가 없는 장소에 충전부를 설치할 것수전설비의 설비시에 이격거리는 수전전압에 의하여 결정이 되는데 접근한계 거리는 22[kV]시에는 20㎝ 이내, 33[kV]에는 30㎝ 이내, 66[kV]에는 50㎝ 이내, 154[kV]에는 140㎝이내로 준수하여 설비를 실시한다.- 수전실의 출입문에는 잠금장치를 하고 위험표시를 하여 관계자 외 일반인이 출입하지1456

공학/기술| 2007.05.31| 11페이지| 1,000원| 조회(1,272)

안전공학, 전기안전, 감전사고, 수전설비, 사고사례분석

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인간의 반응/동작 시간 분석

인간의 반응?동작시간 분석과 목:담 담 교 수:심 험 일:제 출 일:제 출 자:목 차Ⅰ. 실험목적????1Ⅱ. 연구의 배경 이론????1Ⅲ. 실험계획 및 방법????3Ⅳ. 실험기구 및 피실험자????4Ⅴ. 실험 결과 및 정리????5Ⅵ. 고 찰????11Ⅶ. 결론 및 추후 연구과제????12Ⅷ. 참고문헌????13부 록????14Ⅰ. 실험 목적인간은 시각이나 청각 등 감각기관을 이용하여 외부의 자극에 대하여 반응을 하고, 또한 이러한 자극에 대하여 적절한 반응을 한다. 이 때 인간이 자극을 수용하여 반응하는 시간과 그 자극에 대하여 동작을 하는 동작시간을 이 실험에서 측정하기로 한다. 그리고 이 반응시간과 동작시간이 각 변수들에 의해 어떠한 영향을 받는 지와 인간의 반응 동작 특성이 무엇인지 알아보는 것을 그 목적으로 하였다.Ⅱ. 연구의 배경 이론연구의 배경 이론은 인간의 정보 처리 과정, 반응시간과 동작시간 그리고 예상과 예상신호의 효과로 구분하여 조사하였다.2-1 인간의 정보 처리 과정이번 실험은 인간의 정보 처리 중에서 그 속도에 관련된 것이었다. 우선 그 처리 과정에 대해서 조사해 보았다.우리들이 환경으로부터 끊임없이 받는 자극은 감각 기관이 감지할 수 있는 여러 가지 형태로 이루어져 있다. 이러한 자극은 일반적으로 인식과정의 함수이다. 우리의 뇌가 받아들인 이러한 자극들은 감지되며 반응장치에 전달하게 된다 [1]. 이 실험에서 반응장치는 손이었다.2-2 반응시간과 동작시간(1) 반응시간많은 동작들이, 바뀌는 신호등이나 청각적 경계 신호와 같은 외부 자극을 계기로 하여 개시된다. 자극이 있은 후 동작을 개시하기까지에 걸리는 시간은 다음과 같은 여러 종류의 지연의 누적효과이다. 동작을 개시할 때까지의 총 시간을 흔히 반응시간(reaction time)이라 부른다. 이것은 동작 시간과는 별개이다 [1].표 2-1 반응시간의 단계와 걸리는 시간단 계걸리는 시간감각 수용기 지연1 ～ 38 ms피질로의 신경 전달2 ～ 100 ms중앙 처리 지연70 ～ 300 m며, 흔히 실험에서와 같이 자극을 예상하고 있을 때이다. 이런 경우 반응시간이 짧으며 전형적으로 (1.5～) 0.2초이고, 특정 감관, (강도, 지속 시간 등) 자극의 특성, 연령, 개인차 등에 따라서 약간의 차이는 있다 [1].만일 별도의 반응을 요하는 가능한 자극의 수가 여러 개이면, 정확한 반응을 결정해야 하는 중앙 처리 시간 때문에 반응 시간은 길어진다 [1].한 가지 특정 자극이 생겼을 때 응답을 시작하는 시간으로, 항상 같은 응답을 요구한다. 대개 단시간 안에 특정 공간에서 자극이 생길 것을 안다. 제어된 실험실 시험을 제외하고는 단순반응시간과 연관되는 상황이별로 없다. 실제 상황에서는 대개 자극이 몇 가지이고, 이에 따라 다른 응답을 해야 하며, 자극의 발생을 쉽게 예상할 수도 없다 [1].일반적으로 반응시간을 감각기과별 빠른 순서로 나타내면, 청각, 촉각, 시각, 냉각, 온각, 후각, 통각의 순으로 나타낼 수 있다. 이것은 통각화 하기까지의 시간이 감각의 종류에 따라 다르다는 것을 나타낸다 [2].(2) 동작시간상황에 따라서는 환경(시각적 표시, 청각 신호, 사건 등)에서 받는 자극에 기초하여 육체적 응답을 해야 한다. 가령 긴급 상황에서 자동차 브레이크를 밟거나 1루주자가 2루를 도루하려고 뛰는 것을 보고 2루에 공을 던지는 경우에는, 되도록 빠른 응답이 중요하다. 따라서 빠른 응답시간을 우선 생각한다. 응답시간을 구성하는 성분과 이 성분에 영향을 미치는 변수를 알면, 응답시간이 중요한 상황일 때의 과업과 표시장치의 설계에 도움이 될 것이다 [3].응답을 시작하여 완성하기까지의 시간은 동작시간이다. 간단한 상황에서는 이 두 가지를 구분하기가 어렵다. 가령 한 버튼에 손가락을 대고 있다가 어떤 소리에 응답하여 누르는 경우 이 버튼을 누르는데 걸리는 시간은 반응시간이라 하지만, 여기에는 동작시간(실제로 버튼을 누르고 있는 시간)이 들어있다 [1].신호에 따라서 동작을 실행하는데 걸리는 시간은 물론 동작의 종류와 거리에 따라 다르지만, 대부분의 조종-3 예상과 예고신호의 효과(1) 예 상대부분의 단순 및 동작을 실행하는데 걸리는 시간은 물론 동작이 종류와 거리에 따라 다르지만, 대부분의 조종 활동에서의 최소치는 약 0.3초이다. 이 값을 반응 시간 0.2초에 더하면 총 반응 시간은 약 0.5초나 된다. 그러나 이 수치는 반응 장치의 성질, 거리, 위치에 의해서 영향을 받는다 [1].(2) 예고신호의 효과많은 반응시간 실험에서, 반응할 자극 전에 예고신호가 제시되고 피실험자에게 반응의 준비를 시켰다. 이것은 이른바 운동경기의 출발에 있어 “준비”의 구령에 해당한다.이 예고신호와 자극신호와의 시간간격을 선행간격이라 한다. 이 선행간격의 길고 짧음이 반응시간에 어떠한 영향을 주는가에 대해 많은 연구가 되어왔다 [4].일반적으로 선행간격을 일정하게 하고 시행이 반복되는 경우는 선행간격이 0.3～0.5초 일 때가 반응시간이 가장 짧고 그 이하이면 급격히 길어지고, 그 이상이 되면 반응시간은 조금씩 길어진다 [5]. 또한 선행간격이 있는 시간범위 내에서 랜덤하게 변화시키는 경우는 그 시간범위 내에서 처음에는 반응시간이 비교적 길고 그 후는 차츰 짧아지는 것을 볼 수 있다. 자극이 어쩌다가 생기거나 자극을 예상하지 못했을 때는 반응시간이 증가한다 [4].Ⅲ. 실험 계획 및 방법3-1 실험 계획본 실험의 계획은 다음과 같다.① 이 실험은 반응 시간 및 동작 시간을 측정하는 것이기 때문에 주위의 상황 때문에 발생하는 부주의로 인한 영향은 배제시켜야 한다. 따라서 피 실험자가 주위의 실험소리에 의한 주의 산만으로 일어나는 반응 시간 및 동작 시간의 측정값은 올바른 실험값으로 인정할 수 없다. 우리 조는 이 실험에서 이러한 영향을 배제시키기 위해서 피 실험자가 자신이 부주의 했다고 인정하는 경우, 그 실험 값은 실험 데이터로 인정하지 않고 다시 실험하기로 하였다.② 자극의 종류는 Red, Green, 특정 음(청각적 자극)의 3수준으로 하였으며, 반응을 하는 손은 양손 모두로 하였다. 그리고 cue delay time은 1다.③ 원하는 자극의 종류를 선택한다.④ cue delay time을 선택한다.⑤ start switch를 원하는 방향으로 돌린다.⑥ 피 실험자는 오른쪽 또는 왼쪽의 response key 위의 불빛이 있는 곳의 key를 손으로 누른다.⑦ initiate switch를 누른다.⑧ 피 실험자는 부속장치에서 자극이 주어지면 response key 위의 불빛이 있는 곳의 key를 누르고 있던 손을 빼고, 동시에 다른 손으로 반대편의 response key를 누른다.⑨ 반응 시간 , 동작 시간을 기록한다.Ⅳ. 실험 기구 및 피실험자4-1 실험 기구본 실험에서는 그림 4-1 과 같은 Two-Clock Reaction Timer ; Lafayette, Model 63007 한 대가 필요하다.그림 4-1 실험기구4-2 피 실험자본 실험에 참여한 피 실험자 5명은 신체 건강한 20대 남성들로써 간편한 복장으로 실험에 임했다.표 4-1 피 실험자의 신체 조건구 분연 령(세)시력(좌,우)난청여부좌우손잡이여부피실험자 1261.5 1.5×右피실험자 2250.8 1.5×右피실험자 3251.5 1.5×右피실험자 4250.2 0.3×右피실험자 5251.5 1.5×右V. 실험 결과 및 정리실험 결과 및 정리는 평균 분석과 분산 분석으로 나누어 나타내었으며 엑셀의 함수마법사와 데이터 분석을 이용하여 계산하였다.5-1 평균 분석부록의 개인별 데이터를 왼손과 오른손으로 크게 구분하여 그 평균값을 다음과 같이 나타내었다. 다음 표 5-1은 피 실험자의 왼손에 대한 평균 자료이다.표 5-1 피실험자의 왼손에 대한 평균 자료 (단위:초)구 분1 초3 초5 초RedGreen청 각RedGreen청 각RedGreen청 각반응시간0.3820.3450.2240.3820.3450.2220.3510.3990.238동작시간0.4300.3960.2580.4250.3860.2540.3930.4440.264다음 표 5-2는 피 실험자의 오른손에 대한 평균 자료이다.표 5-2 피실험자의 오른손에 대한 평균 자료 (단위:70.2430.4200.4390.2480.4350.4560.240반응시간과 동작시간이 각 변수에 의해 어떠한 영향을 받는지 알아보기 위하여 우선 각각의 평균으로 정리하였다.표 5-3 각 변수에 대한 평균 자료 (단위:초)구분반응손cue delay time자극의 종류왼손오른손1초3초5초RedGreen청 각반응시간0.3210.3100.3160.3100.3220.3650.3650.218동작시간0.3610.3720.3660.3620.3720.4240.4250.251위 표 5-3의 자료를 보다 알아보기 쉽게 하기 위하여 다음과 같은 각 변수에 대한 반응시간 그래프를 그렸다.그림 5-1 각 변수에 대한 반응시간 그래프반응시간을 놓고 비교해 볼 때 오른손이 반응 손이 되었을 때 왼손에 비해 빠름을 보인다. 그 차이는 0.011초로 매우 미세한 수치였다. 그리고 자극 지연 시간에 대해서는 3초→1초→5초의 순으로 빨랐으며 각 차이는 모두 0.06초로 역시 매우 작다고 볼 수 있었다. 자극의 종류에 대해서 그래프를 보면 Red와 Green은 같으며 이에 비해 청각적 자극일 때의 반응시간이 월등히 빠름을 보였다.다음 그림 5-2는 각 변수에 대한 동작시간의 그래프이다.그림 5-2 각 변수에 대한 동작시간 그래프동작시간을 놓고 비교해 볼 때 반응시간 그래프와는 반대로 오른손이 반응 손이 되었을 때 왼손에 비해 느림을 보인다. 그 차이는 0.011초로 역시 매우 미세한 수치였다. 그리고 자극 지연 시간에 대해서는 3초→1초→5초의 순으로 빨랐으며 각 차이는 0.04초와 0.06초로 매우 작다고 볼 수 있었다. 이는 반응시간의 경우와 같은 결과였다. 자극의 종류에 대해서 그래프를 보면 반응시간 그래프와 마찬가지로 Red와 Green은 같으며 이에 비해 청각적 자극일 때의 반응시간이 월등히 빠름을 보였다.5-2 반응시간 분산분석(1) 반응 손에 따른 쌍체비교반응시간 측정값에서 왼손과 오른손의 평균에 차이가 있는지는 짝을 이룬 표본이므로 다음 쌍체 비교를 통하여 알아보았다.표 5-4 반(T

공학/기술| 2007.05.31| 19페이지| 1,000원| 조회(1,366)

인간공학, 반응시간, 동작시간

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인간의 시야 특성 측정 평가A+최고예요

인간의 시야 특성 측정과 목:담 담 교 수:심 험 일:제 출 일:제 출 자:목 차Ⅰ. 실험목적????1Ⅱ. 연구의 배경 이론????1Ⅲ. 실험계획 및 방법????4Ⅳ. 실험기구 및 피실험자????5Ⅴ. 실험 결과 및 정리????7Ⅵ. 고 찰????9Ⅶ. 결론 및 추후 연구과제????10Ⅷ. 참고문헌????11Ⅸ. 부 록????12??Ⅹ?Ⅸ . 실험 목적시야는 눈이 정면에 있는 한 점을 주시하고 있을 때에 그 눈이 볼 수 있는 외계의 범위를 말한다. 시야를 측정하는 것은 주변시력이 동일한 범위를 측정하는 것이므로 시표의 크기에 따라 시야가 달라진다. 눈을 어떤 한 곳만을 주시하여도 우리는 주변의 물체가 움직이는 것을 느낄 수 있는 것은 우리의 눈은 중심 시력만 있는 것이 아니라 비록 중심시력만은 못해도 주변부에도 시력이 있기 때문이며, 이 주변시야로서 외계의 물체를 볼 수 있으며, 중심시력 못지 않게 중요하다. 주변시는 물체의 형태나 색채는 분명하지 않지만 물체의 움직임에는 민감하여 주변에 어떤 움직이는 물체가 나타나면 그것을 느낀다. 시력이 좋은 사람이라도 시야가 좁으면 외계와의 위치 관계가 파악이 어려워서 자유로운 활동이 불가능 하여진다. 두 눈의 수평시야범위와 수직시야 범위의 특성을 파악하고 눈의 시계 영역 측정값들의 평균을 구해 보고 특징을 파악하는 것을 목적으로 하였다.Ⅱ. 연구의 배경 이론2-1. 시야 검사눈으로 한 점을 주시하고 있을 때에 그 눈이 볼 수 있는 외계의 범위를 시야라 한다. 망막에서 뇌에 이르기까지 시신경 섬유는 일정한 위치로 배열되어 있으므로, 이 신경섬유의 경로 중에 침범하는 뇌종양이나 가타 두 개강 속의 질환이 생기면 특별한 시야결손을 가져오게 되므로 시야측정으로 그 병변의 위치, 범위 등을 추정할 수가 있어 본 시야검사의 중요한 의의가 있다. 또한 시야변화는 망막이나 시신경의 병변이 있을 때도 일어날 수 있으며, 시야의 가운데에 섬 같은 결손이 있으면 이것을 암점이라 한다. 이것이 가운데에 나타나면 중심암점이다. 그 밖에 생리적는 편한 위치에서 머리를 고정, 한눈은 가리고, 검사받는 눈은 앞의 흰 주시점을 보도록 한다. 시표는 주변에서 중심으로 향하며 천천히 움직이면서 보이는 시야 범위를, 369°를 15°간격으로 측정하여 이것을 시야표에 적어서 그 점을 서로 연결하여 시야도를 만든다. 시표에는 여러 가지 크기와 색깔로 되어 있어, 환자의 시력을 봐서 알맞는 것을 선택하여 검사한다. 주변 시야의 측정은 두 개 속에 이상이 있다고 필요한 검사 범위 하나로서 그의 진단, 경과, 예후를 아는데 중요한 검사법이며, 신경외과적 검사와는 달리 절대 안전하고 아프지도 않은 검사법이라는 것이 특징이다. 그러나 뇌의 시로를 침범하지 않은 뇌질환의 경우는 시야 검사로서는 발견할 수 없다 [2].(2) 평면 시야계법특히 중심와의 30도 이내의 망막 기능을 결정하는 데 사용되며 녹내장, 축성 시신경 염, 황반부 질환, 히스테리 등을 의심하는 예에서 실시한다. 이는 망막 기능의 중심부 측정용으로 흑색 평면에 각 경도 및 각도가 표시되어 있으며, 검사 거리는 1m 또는 2m이며, 측정 방법은 주변 시야 측정과 같으나 다음과 같은 장점이 있다.① 비교적 시각이 작은 시표를 이용 할 수 있다.② 약간의 변화도 쉽게 발견된다.③ 평면이므로 시표의 움직임이 자유롭다.④ 망막 주변의 결손도 역시 평면 시야에 반영된다(이상욱?김재호, 1992).그 밖에 근래에 만들어진 multiple pattren field screening은 집단적으로 여러 사람을 속히 검사하는데 편리하다. 주변 시야의 한계는 사람에 따라 다소의 차이는 있으나 생리적 시야의 한계를 백색 시표로 측정 할 경우 대략 위쪽 60°, 코쪽 60°, 아래쪽 70°, 귀쪽 95°이다. 색 시야는 색깔의 종류에 따라 틀리며, 백, 청, 적, 녹의 순서로 좁다 [2].(3) 수직시야, 수평시야인간이 물체를 보는 경우, 눈에는 수평면과 수직면의 두 종의 시야가 있다. 이 시야의 범위를 크게 하기 위해 사람은 눈과 머리를 상하로 하거나 좌우로 흔들거나 해서 물체를 station 을 움직이면서 물 체가 보인다고 인식하기 시작하는 각도를 측정한다. 이 때, 움직인 각도는 Semicircular arm 에 붙어 있는 눈금을 직접 읽으면 된다.② Semicircular arm 의 중앙 점에서 끝까지 variable station 를 움직이면서 물 체가 보이지 않게 되는 각도를 ③항의 요령으로 측정한다. 오른쪽 눈, 왼쪽 눈에 대해 Semicircular arm 을 각각 0°, 30°, 60°, … , 360°로 변화시켜 가면서 (1) ? (2)항의 요령으로 시계를 측정한다.Ⅳ. 실험 기구 및 피실험자4-1 실험 기구(1) 실험기구 설명본 실험에서는 그림 3-1 과 같은 시야계 한 대가 필요하다.그림 4-1. 시야계 ( 일본제, Model TKK 101 )주변 시야계는 회전하도록 된 반구형 모양으로 환자의 한 눈이 시야계 궁판의 가운데 있는 흰 점을 주시하도록 장치한 기계로서, 궁판 위에는 각도가 세분되어 적혀 있다. 세부명칭으로는 겨냥점 손잡이, Arc, 응시점, 지지대, 턱 받침대, 겨냥점 등이 있다.(2) 실험기구 사용방법본 실험기구의 사용방법은 다음과 같다.① 피 실험자의 눈이 Semicircular arm 의 중앙에 위치하도록 floor 위의 턱 받침대 높이를 조절한다. 이 때 피 실험자는, 실험자가 피 실험자의 눈이 mirror 에 반사되었다고 확신 할 때까지, Semicircular arm 중앙 끝에 있는 mirror 에 눈을 고정시켜야 한다. 피 실험자는 다른 쪽 눈을 가린 후 눈알을 누르지 말고 부드럽게 실험 할 수 있도록 해야 한다.② 실험대의 center arm 을 잡고 측정하고자 하는 방향으로 Semicircular arm 을 경사지게 한다. 이 때, 회전 각도는 기구에 붙어 있는 눈금을 직접 읽으면 된다.③ Semicircular arm 의 끝에서 중앙 점까지 variable station 을 움직이면서 물 체가 보인다고 인식하기 시작하는 각도를 측정한다. 이 때, 움직인 각도는 Semicircular a 참여한 피실험자 5명은 신체 건강한 20대 남성들로써 간편한 복장으로 실험에 임했다.표 4-1. 피 실험자의 신체 조건구 분연 령(세)시력(좌,우)안경사용여부좌우손잡이여부피실험자 1261.5 1.5×右피실험자 2250.8 1.5×右피실험자 3251.5 1.5×右피실험자 4250.2 0.3○右피실험자 5251.5 1.5×右V. 실험 결과 및 정리피실험자 데이터의 평균을 시야로 들어오는 물체와 사라지는 물체로 분류하고 각각을 좌안과 우안으로 구분하여 정리하였다.표 5-1 피실험자의 평균 자료각도(°)시야로 들어오는 물체사라지는 물체좌 안우 안좌 안우 안068.668.269.868.83081.863.881.666.66086.663.484.864.49086.265.685.664.41207764.877.466.415062576356.418054.852.85553.821058.259.456.859.624061.276.460.474.227065.486.265.284.830064.885.866.8853306983.26883.6위 표의 수치들을 방사형 그래프에 시야로 들어오는 물체가 보이는 각과 시야 외로 물체가 사라질 때의 각으로 나누어 나타내었다. 다음 그림 5-2와 5-3에서 아랫 방향을 0。로 놓고 시계방향으로 회전시켜 나타내었다. 시야로 들어오는 물체가 보이는 각은 다음과 같다.그림 5-2 시야로 들어오는 물체가 보이는 각 (단위:。)다음 그림은 시야외로 물체가 사라지기 시작할 때의 각을 좌안과 우안으로 나누어 나타낸 방추형 그래프이다.그림 5-3 시야외로 물체가 사리질때의 각 (단위:。)시야내로 들어오는 variable station을 인식하기 시작하는 각도측정을 “in", 그반대를 ”out"이라 임의로 정의하자. 우선 방사형 그래프 그림 5-2와 그림 5-3을 보면 in과 out은 거의 같게 나타났다. 좌안과 우안을 비교해보면 방향이 반대이고 같은 형태의 곡선을 보였다. 양안의 시야는 수평으로 172.4°, 수직으로 122.2°의 타원형으로 수평시야가 크게 나타급격히감소하는영 역330～0,0～30,120～150, 210～240 사이[3]에 의하면 인간의 시각영역은 수평시야의 시각범위는 188 , 수직시야의 범위는 120 로 수평영역이 수직영역보다 크다고 되어 있다. 실험결과 또한 수평영역이 크게 나왔지만 유독 수평시야가 기존에 알려진 바와 15.6°나 차이가 났다.그 이유를 생각해 보았다. 첫째, 일반적인 실험에서의 피실험자는 우리나라 사람보다 눈이 비교적 큰 편인 외국사람들을 대상으로 측정하였기 때문에 우리의 측정치와는 차이가 나는 것 같다. 둘째, 시야계가 오래된 관계로 실험을 할 때 너무 많이 움직여서 정확한 각도에서 측정을 할 수 없었던 것과 시야계의 턱받침대의 조절이 원활이 되지 않아 두상의 길이 차이로 인해 머리의 자세가 바르게 되지 않은 점도 고려해 보지 않을 수 없을 것 같다. 결정적으로 피실험자인 sample의 수가 너무 적었고 숙련된 자들도 아니었기에 그에 따른 신뢰도는 상당히 떨어질 수 밖에 없었다.그럼 이제 이 실험결과를 우리나라 남성의 평균치라 가정하고 그에 따른 고찰을 해보겠다.좌안과 우안 그래프가 겹치는 영역은 양안시이다. 이 영역은 편안시와 어떤 차이점을 지니는 것일까? 양안시는 양쪽 안구의 협조적인 작용에 의하여 양안으로 동일한 점을 주시하여 하나의 물체로 보게 된다. 편안시에 비하여 맹점(盲點)을 보완하고 시력을 증대하며, 더욱이 공간의 퍼짐을 인지하거나 입체시(立體視)를 보다 완전하게 할 수 있다. 우리가 시각으로 느끼는 공간감은 이 양안시의 역할이 크다는 것을 알 수 있다.인간의 시야특성이 현실에 적용되는 경우가 많다. 예를 들어보고 적용시 주의할 점들을 나열해 보겠다.① 도로 표지판의 높이 : 인간의 눈은 위쪽 시야가 좁기 때문에 적절한 높이에 설치해야 한다.② 안경 제작시 : 신체 부착물 중 눈에 가장 가까이 있는 것이 안경이다. 시야를 가리지 않도록 테의 두께나 크기를 결정해야 한다.③ 소방 헬멧, 용접모, 방진 마스크 : 위험작업에 필요한 보호구이므로 특히 주의하여 만들어야다.

공학/기술| 2007.04.30| 14페이지| 1,000원| 조회(2,475)

인간공학, 안전공학, 산업공학, 시야, 안과학

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[재료공학]경도시험의 종류

경도시험의 종류과 목:담 담 교 수:제 출 일:학 번:이 름:목 차1. 브리넬 경도시험.............12. 록웰 경도시험.............23. 비커스 경도 시험.............44. 쇼어 경도 시험.............5고찰.............6참고문헌.............81. 브리넬 경도시험브리넬 경도시험(Brinell hardness test, HB)은 일정한 지름 D(mm)의 강구 압입체에 일정한 하중 P(kgf)를 가하여 시험편 표면에 압입한 다음, 그 때 나타나는 압입자국의 접촉 면적 즉, 압자와 시험재료의 접촉 면적을 구면의 일부로 보고 이면적 A(mm2)로 하중을 나눈 값을 경도로 한다. 그림 1-1은 경도시험의 조작관계, 압입강구와 압입 자국 면적과의 관계를 나타낸 것으로, 브리넬 경도값은 HB는 다음 식으로 구할 수 있다.그림 1-1 압입 강구와 압입 자국과의 관계이므로,여기서, P : 하중(kgf)D : 강구압입체의 지름(mm)d : 압입 자국의 지름(mm)h : 압입 자국의 깊이(mm)그림 1-3 시험기의 원리여기서 P와 D의 값은 알고 있으므로 d와 h를 측정하면 경도값을 구할 수 있게 된다. 실제에 있어서는 자국의 지름을 읽으며 표에 의해 구할 수 있게 되어 있다. 실험에 의하면 브리넬 경도와 인장강도와의 사이에는 같은 재료의 경우에 거의 일정한 관계가 있는 것으로 알려져 있다.그림 1-2 브르넬 경도시험기브리넬 경도시험기는 그림 1-2와 같은 유압식이 널리 이용되고는 있으나 시험편이 작은 것, 특히 얇은 재료나 침탄강, 질화강 등의 표면 경도를 측정하는 데는 쓰이지 않는다. 경도는 같은 시험편이라 할지라도 압입자의 지름(D)이나 압입하중(P)의 크기에 따라 압입자국의 면적의 크기가 다르게 나타난다. 따라서 강구압입체의 크기와 하중이 일정하도록 시험편에 따라 선택하여야 한다.시험편은(test piece)은 양면이 평행하게 가공하고, 특히 윗 부분의 면은 잘 연마되어야 한다. 시험편의 두께는 들어간 깊이의 편을 여러 번 시험할 때에는 들어간 자국의 지름의 4배 이상 떨어져 있는 곳이어야 한다. 강구를 누르는 데에는 보통 유압을 사용하며, 하중은 시험편에 대해 수직으로 가하며 충격을 주지 않고 서서히 증가해야 한다. 시험하중의 크기 P와 강구의 지름 D는 표 1-1에서 어느 하나를 선택하여 적용한다. 즉, 재료의 종류, 경도 등에 따라 정하게 되는데 자국의 지름은 d=0.2～0.5D가 되도록 한다.표 1-1 강구압자의 지름 D와 하중 P의 조합 보기와 용도강 P(mm)P(kg)기 호용 도5750HB(5/750)철강재 등10500HB(10/500)구리, 알루미늄과 그 합금101000HB(10/1000)구리합금, 알루미늄 합금103000HB(10/3000)철강재 등시험 하중을 가하는 시간은 30초를 기준으로 하며, 일반적으로 철강재의 경우는 15초로 한다. 자국의 측정은 하중을 제거한 다음 서로 직각을 이루는 두 방향에 대해 0.05mm까지 읽고 평균치를 식에 대입하여 산출한다. 경도의 수치는 50 이하에서는 소수점 이하 한 자리까지, 또 50을 넘을 때는 정수만 제시하고 나머지는 4사 5입한다.2. 록웰 경도시험록웰 경도시험(Rockwell hardness test, HR)은 브리넬 식에 비해 압입자국이 작고, 시험편이 얇은 것 또는 작은 것 등에도 다양하게 적용할 수 있는 시험 방법이며, 무른 연납에서부터 경화된 강철이나 탄화물 등의 경도 측정에 사용되고 있다.록웰 경도는 일정한 기준 하중을 작용시키고 다음에 시험 하중으로 한 다음, 다시 처음의 기준 하중으로 하였을 때, 처음 하중과 시험 하중으로 인하여 생긴 자국의 깊이 차(h)로부터 얻은 수치로 한다.h1 : 최초의 기준하중(10kgf)을 가했을 때 생긴 자국 깊이h2 : 시험하중(150kgf)을 가했을 때 생긴 자국 깊이h3 : 시험하중을 제거하였을 때 생긴 자국 깊이자국깊이의 차 : h = h3 - h1(mm)그림 1-4 록웰 경도의 측정원리그림 1-4는 록웰 경도시험의 측정 원리를 나타낸 것이다. 시험 있으며, 일반적으로 많이 사용되는 것은 B스케일과 C스케일이다.B스케일은 연한 금속의 경도시험에 사용되며, 압입체는 지름 1.588mm의 강구를 사용하고 시험하중은 100kgf(980N)이다. 그리고 C스케일은 단단한 재료의 경도시험에 사용되며, 압입체는 꼭지각 120°의 원뿔형 다이아몬드콘을 사용하고 시험하중은 150kgf(1470N)을 선택한다.경도값은 정수로 표시한다. 그러나 C스케일 경도가 50이상에서는 소수점 한자리를 2사 3입하여 0.5 단위로 한다. 또, 경도값에 스케일을 병기한다.보기 : HRB65, HRC54.5표 1-2 록웰 경도의 스케일과 하중스케일압자기준하중(kg)시험하중(ks)HR 구하는 법비고BΦ1.588mm강구10100HRB = 130 - 500hh의 단위 : mm경도 B 100이하C다이아몬드앞자10150HRB = 100 - 500hh의 단위 : mm경도 B 100이상,C70 이하그림 1-6 원리그림 1-5 시험기록웰 경도값은 지시계(dialgage)로부터 직접 읽을 수 있으며 측정방법이 간단하므로 널리 이용되고 있지만 시험하중의 속도, 하중유지시간, 압입체 모양의 오차 및 지시계 등에 의한 오차의 영향에 주의해야 한다.표 1-2는 록웰 경도의 스케일과 하중의 관계를 나타낸 것이며, 그림 1-5 및 1-6은 록웰 경도시험기와 시험기의 원리를 나타낸 것이다.3. 비커스 경도 시험비커스 경도 시험(Vickers hardness test, HV)은 꼭지각 θ=136°의 다이아몬드 피라미드 압자를 시험편의 표면에 압입하였을 때, 시험편에 작용한 하중 P(kgf)를 그림 1-7과 같이 피라미드형 압입자국의 대각선의 길이로부터 얻은 표면적 A(mm²)로 나눈 값을 경도값이라 하며 다음 식으로부터 계산한다.그림 1-7 비커스 경도 측정방법HV : 비커스 경도P : 하중(kgf)d : 자국의 대각선 길이의 평균(mm)θ : 대면각(136%)그림 1-7의 (c)는 대각선을 현미경으로 측정한 보기이다. 비커스 경도는 재료의 단단한 정도에 따라 1～12 시험기의와 그 원리를 나타낸 것이다. 시험기의 구조는 하중을 레버로 이용하여 중추에 걸어 놓은 형식으로 캠의 회전으로 작동하며 부하시간을 조절할 수 있고, 하중 가압 장치와 압입 자국의 대각선 길이를 측정하는 현미경 부분으로 되어 있다.하중을 가하는 시간은 30초를 표준으로 하며, 경도의 표시는 다음과 같이 한다.보기 : HV240그림 1-9 시험기의 원리그림 1-8 시험기4. 쇼어 경도 시험쇼어 경도 시험(Shore hardness test, HS)은 끝에 다이아몬드를 부착한 무게가 약 3g의 해머를 내경이 6mm, 길이가 250mm 정도의 유리관 속에서 일정한 높이 h0(mm)로 시험편 위에 낙하시켜, 반발하여 올라간 높이 h(mm)에 비례하는 수를 쇼어의 경도 “HS"로 나타낸 것으로 다음 식으로부터 산출한다.표 1-3 쇼어 경도시험기의 형식구 분C형SS형D형h010in(254mm)255mm3/4in(19mm)경도 단위당의 h1.651mm1.658mm0.1238mm해머의 중량1/12ounce(약 2.36g)2.5g3/4lb(약 36.2g)시험기의 형식에 따라 h0나 해머 중량은 표 1-3과 같이 다르다. C형은 h0 = 1 in(25.4mm)에서 낙하시킨 해머의 반발높이가 6.5in 가 되는 경도를 100으로 한 것이며 이것은 담금질한 고탄소강의 경도에 해당한다. D형은 h0 = 3/4 in이고 지시값은 C형과 일치하도록 조정되어 있다. SS형은 원통유리를 사용하는 대신에 평면유리와 V형재를 조합한 통을 사용하고 해머의 반발, 낙하의 기구는 C형과 다르다. SS형의 지시값도 C형과 일치하도록 조정되어 있으므로 HS는 사용한 시험기의 형식을 병기할 필요는 없다. 이와 같이 형식이 달라도 지시값을 일치시키기 위해서는 경도기준편을 써서 해머의 선단부(다이아몬드)의 모양을 적당히 수정하면서 조정한다.C형과 SS형은 목측형이므로 측정에는 해머의 튀어 오르는 순간을 읽어야 하는 등 상당한 숙련을 요하나 D형은 지시형이므로 측정이 용이하다. 쇼어경도계는 작아서 휴대원리고 찰(1) 경도측정을 하는 이유 및 목적재료의 기계적 성질을 평가하는데 사용되는 여러 가지 시험법들 중 가장 많이 사용하는 것의 하나가 경도시험(hardness test)이다. 재료의 경도는 일반적으로 압입(indentation)으로 인해 생기는 영구변형에 대한 재료의 저항성으로 정의된다. 또한 기계 재료의 경도는 외력에 대한 단단한 정도를 나타내는 척도로서 인장강도와 함께 널리 사용된다. 따라서 재료의 경도도 금속재료의 강도를 나타내는 하나의 기준으로 쓰여지고 있다. 이에 따라 재료의 경도시험, 즉 경도의 측정은 재료의 강도를 추정하는 간단한 시험법으로 인식되고 있다. 경도시험은 간단하고 단시간 내에 측정과 동시에 결과를 얻을 수 있으므로 열처리에 따른 금속재료의 성질변화를 판단하는 수단으로 이용되고 있다.다음으로 경도시험은 재료의 경도값을 알고자 하거나 경도값으로부터 시편의 가공상태나 열처리상태를 비교하고 싶은 경우에 행하기도 한다. 단순하게 재료의 경도값을 알고자 하는 경우에는 별 문제가 없으며 적절한 시험방법을 선택하면 된다. 그러나 경도값으로부터 강도를 추정하는 경우에는 침탄처리 등의 표면처리된 시편이나 가공경화가 많이 일어나는 재료에 있어서 가공에 의한 표면경화가 나타난 시편은 경도값으로부터 강도를 추정할 수 없다. 또한 경도값으로부터 시편의 가공상태나 열처리 상태 등을 알고자 하는 경우에는 그에 따라 적절한 경도측정방법이나 순서를 결정해야 한다. 이러한 경우에는 대개 압입자를 바꾸거나 하중을 바꾸어서 2회 이상 경도값을 측정해야 정확한 데이터를 얻을 수 있다. 경도 시험방법은 본문에서 조사한 바와 같이 매우 다양하다.(2) 경도는 재료의 물성으로 볼 수 있는가?우선 경도에 대한 개념부터 다시 조사해 보았다. 딱딱하다라는 경험에 바탕을 둔 것으로서 가장 일반적인 정의는 압입에 대한 저항 으로 표현되나 정확한 것은 아니라고 한다. 그 이유는 경도는 재료의 물리적 성질에 직접 연관이 되는 물리상수가 아니라 인위적으로 정한 공업상수이기 때문이다. 게.

공학/기술| 2007.04.10| 10페이지| 1,000원| 조회(1,380)

기계공학, 재료공학, 경도, 안전공학, 비파괴

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(비파괴검사)침투탐상실험

침투 탐상 실험과 목:담 담 교 수:심 험 일:제 출 일:제 출 자:목 차Ⅰ. 실험목적.............1Ⅱ. 실험의 배경 이론.............1Ⅲ. 실험방법 및 주의사항.............4Ⅳ. 실험장비 및 그 종류.............4Ⅴ. 실험 결과 및 정리.............7Ⅵ. 참고문헌.............7Ⅶ. 고 찰.............8Ⅰ. 실험 목적표면에 개구되어(열려)있는 균열을 찾아내는 것을 시험의 제1목적으로 하지만 그 외 균열과 유사한 상태로 발생하고 있는 결함 및 균열처럼 유해하지는 않지만 다수가 집합되어 발생될 경우에는 유해한 점상으로 발생하는 결함, 또는 모양은 원형이나 불규칙한 현상이고 독립으로 존재하며 어느 정도 체적을 가진 결함 등을 검출하는 것을 그 목적으로 하고 있다.Ⅱ. 연구의 배경 이론2-1 침투탐상법침투탐상법은 비파괴검사 방법 중 가장 오래되고 널리 활용되고 있는 방법이다. 침투탐상검사는 용접품, 주강품, 단조품, 플라스틱 및 세라믹 등과 같은 금속, 비금속 등이 여러 가지 제품들에 적용되며 제품에 나타나는 표면 불연속부를 경제적으로 검사할 수 있기 때문에 품질관련 담당자들이 효과적으로 선택할 수 있는 비파괴검사방법과 마찬가지로 반드시 교육, 훈련을 받아야 하고 시험장비, 시험품 및 시험절차 등에 대한 기술적인 이해에 고능력을 갖추어야 하는 것은 필수적인 사항이다. 이에 침투탐상검사를 수행하기 위해 항상 새로운 방법의 개발이 병행되어야 한다. 시험 검사자는 검사절차가 문서로 작성되어 있음을 확인하고 이 절차서가 적절하게 적용되고 있는가를 확인해야 할 책임이 있으며 부적절한 사항이 발견된 절차서는 개정된 절차로서 수정이 되도록 관심을 가져야 한다. 침투탐상 검사는 다음과 같은 과 같은 사항이 적용된다.① 침투탐상검사는 시험체의 표면에 위치하는 결함탐상에 한 한다.② 침투탐상시 가장 중요한 과정은 침투제 적용시간이다.③ 시험체의 형상, 크기 등에 그다지 문제가 되지 않는다.④ 시험온도(시험체의 리등과 같은 고체에 접촉된 액체의 표면이 상승 또는 낮아지는 현상으로, 모세관 현상을 결정하는 요인은 액체의 표면장력 및 적심성 등에 의해 좌우되다. 액체의 응집력이 클수록 표면장력은 커지게 되는데 물방울은 큰 표면장력을 가진 좋은 예가 된다. 적심성은 액체가 고체표면을 적시는 능력으로, 이는 액체와 고체의 접촉각으로 측정되며, 접촉각이 작을수록 적심성이 좋은 것이다. 물이 담긴 유리컵 속에 가는 유리관을 담그면 모세관 현상을 쉽게 관찰 할 수 있는데, 유리컵 속의 물은 유리관 안으로 빨려 들어가 유리컵 속의 수면보다 유리관속의 수면이 높아지게 된다. 액체가 유리관을 따라 올라가는 거리는 일차적으로 액체의 표면장력과 적심성에 따라 결정되며, 모세관 현상에 의한 상승작용은 유리관의 내경이 작아질수록 커진다. 침투탐상 검사에 사용되는 침투제는 높은 모세관 현상을 나타내는 즉, 낮은 표면장력과 높은 적심성을 갖고 있다.2-3 침투탐상 실험방법침투탐상검사에 포함되는 기본적인 절차는 다음과 같다.전처리 → 침투처리 → 유화처리 → 세척처리 → 현상처리 → 건조처리 → 관찰 → 재시험후처리 → 시험결과의 기록이를 각각의 절차별로 구체적으로 인용하였다.⑴ 전처리시험편이 온도가 표준이 되도록 한다. 예를 들면 다음과 같다.- ASTM-E-165 : 16?32℃ (60?90℉)- ASME : 16?52℃ (60?125℉)- JSNT : 15?40℃- KS : 15?50℃다음은 전처리 방법의 분류이다.① 화학적 방법 - 알카리 혹은 산세척, Picking(묽은 산용액으로 세척), 화학적 부식법 및 염기성 세척② 기계적 방법 - Tumbliing법, 습식 또는 건식의 브라스팅(blasting)법, 와이어 브러싱법, 고압용수 혹은 증기세척법, 초음파 세척법③ 용제법 - 증기탈지법, 용제분사식 또는 용제를 적신 후 문질러 닦는 법(2) 침투처리침투처리의 방법은 다음과 같은 종류가 있다.① 침전법 - 시험품을 침투액 중에 침전시켜 침투처리하는 방법. 소형의 다량검사에 적합, 소수부품과탐상 검사에 사용되는 침투액 또는 수세성 침투액과 같이 수세성을 갖도록 하기 위해 미리 유화제를 도포처리 하는 과정② 유화처리 방법 - 유화제에 침적하는 방법, 시험면에 잘 뿌려주는 방법, 붓으로 칠하거나 유화제와 침투액이 잘 혼합되도록 하기 위해 휘저어 섞는 방법 등의 일은 절대로 하지 말 것.③ 유화시간 - 유화제를 적용하여 다음의 세척처리까지의 시간. 10초부터 3분 정도이며, 제품에 따라 틀림.(4) 세척처리물 또는 용제를 사용하여 결함의 내부에 침투되어 있는 침투액 이외의 시험면 과잉 침투액을 제거하는 처리① 수세척 - 수세성 침투액 및 후유화성 경우에 사용되는 세척처리② 용제세척 - 용제제거성 침투액의 경우에 행하는 세척처리(5) 현상처리시험면의 표면에 백색 미분말의 현상제를 도포하여 현상제의 입자간 모세관 현상에 의해서 결함 내부의 침투액을 시험표면으로부터 흡출시켜 지시모양을 형성하는 처리과정① 건식현상법 - 매우 비중이 작은 백색의 미분말의 건식 현상제를 그대로 적용하는 방법② 습식현상법 - 습식현상용의 백색 미분말을 물에 현탁한 습식현상제를 사용하는 방법③ 속건식 현상법 - 백색 미분말의 현상제를 높은 유기용제로 현탁한 속건식 현상제를사용하는 방법. 분무법, 침적법 등에 의한 처리방법이 적용되지만 일반적으로 에어졸 제품의 현상제가 널리 사용.④ 무현상법 - 현상제를 사용하지 않고 지시모양을 형성시키는 방법.(6) 건조처리세척처리를 행한 후 현상처리 전 또는 후에 시험면에 남아있는 세척액 또는 습식현상제의 수분을 효과적으로 건조하여 처리하는 것Ⅲ. 실험 방법 및 주의사항3-1 실험 방법본 실험의 방법은 다음과 같다.① 시험재료의 표면을 깨끗이 한다.② 침투액(penetrant)을 표면에 골고루 바른다. 침투액이 결함 내에 충분히 침투할 수 있도록 적절한 시간동안 그대로 둔다. (5～60분, 결함의 크기 및 재료에 따라 달라짐)③ 세척액으로 표면에 묻은 침투액을 씻어내거나 닦아 낸다. 그리고 표면을 건조시킨다. 이때 과도하게 닦아 결함내의 침투액까의 덮개 닫는 것을 잊지 않도록 한다.③ 용제가 바닥에 넘치지 않도록 한다.④ 마스크 착용이 필요하나 실외에서 실시하였으므로 고려하지 않았다.⑤ 작업 시에는 내용제성 장갑의 착용에 주의한다.⑥ 작업복에 탐상제가 묻지 않도록 주의한다.⑦ 현상제 등을 호흡기로 들이 마시지 않도록 유의하며 종료 후에는 반드시 노출부의 피부를 깨끗이 씻어낸다.Ⅳ. 실험 장비 및 그 종류침투탐상시험에 사용되는 탐상제는 기본적으로 침투액, 세정제, 현상제의 3종류가 있다.4-1 침투액침투액에는 관찰방법의 차이에 따라 형광액과 염색침투액의 2종류가 있으며 세정방법의 차이에 따라 용제제거성 침투액(후유화성 침투액), 수세성 침투액이 있다.시험의 기본이 되는 침투액이 갖추어야 할 기본적 성질에 대해서 알아보기로 하자.① 폭 또는 직경이 작은 결함도 침투 할 능력을 가질 것.② 과잉침투액의 제거 또는 세정처리가 행해져도 결함 내부에 그대로 남아 있을 늘력을 가질 것.③ 건전부 표면에 부착되어 있는 과잉침투액은 쉽게 제거될 수 있을 것.④ Background와 높은 Contrast를 주는 색깔 혹은 형광을 가지는 것일 것.이외에 침투액에 요구되어지는 성질로서 독성이 적을 것, 저장안정성이 양호한 것, 적심성이 좋을 것, 온도 변화나 빛에 대해 안정성을 가질 것 등이 있으며 그 요구의 정도도 다르다. 따라서 이들을 관리하고 항상 그 성질, 성능을 일정하게 유지하여 시험결과의 신뢰성을 높이도록 해야 한다.⑴ 관찰방법에 따른 분류① 형광침투액형광침투탐상시험에 사용하는 침투액으로 지시모양을 자외선으로 조사하면 황록색의 형광을 발한다.② 염색침투액염색침투탐상시험에 사용하는 침투액으로 지시모양을 가시광선 아래에서 일반적으로 적색을 띈다.(2) 세정방법에 따른 분류① 용제제거성 침투액(후유화성 침투액)침투성이 높은 유성 침투액으로 물에 녹지 않는 유기용제 및 형광염로 또는 적생 염료를 기름에 용해시킨 것이다. 사용한 용제의 종류에 따라 가연성형태와 불연성형태가 있다. 이 침투액은 요제의 힘을 빌리면 쉽게 과침투액의 침투성능이 열화하므로 수분의 혼입을 피해야 한다. 물론 이 침투액은 유성으로 용제에 의한 제거도 가능하다. 이 종류의 침투액 중에는 형광 휘도가 높은 고감도 수세성침투액이 있으며 무현상법에서도 할 수 있다.4-2 세정제침투탐상시험에 사용되는 세정제로서는 휘발성의 유기용제가 주로 쓰이고 있지만 유기용제에는 인화성이 강한 벤젠, 가솔린 등의 석유계 용제와 이것에 염소, 불소 등을 화합시킨 불연성 유기용제의 2종류가 있다. 이들은 필요에 따라서 단독으로 또는 혼합시킨 상태에서 사용되고 있다. 또 이따금씩 알코올류가 사용되는 경우도 있다.일반적으로 세정제에 요구되는 성질은 다음과 같다.① 세정성이 좋아 과잉침투액등을 용이하게 제거 할 수 있을 것.② 휘발성이 적당할 것.③ 중성일 것.④ 냄새가 없을 것.⑤ 독성이 없을 것.4-3 현상제현상제는 결함 속에 침투되어 있는 침투액을 표면으로 흡출함과 동시에 확대시켜서 침투액에 의한 지시모양을 형성시키기 위해 사용되는 것으로 기본적으로는 백색 금속산화물의 미립분말이 쓰이고 있다. 시험체에 적용할 경우에는 현상법이 가지는 여러 가지의 특징을 살리기 위해서 용제중에 현탁시키든지 물에 현탁하든지 또 건조된 분말 그 상태로 적용한다.이들을 각각 속건식 현상제, 습식현상제 및 건식 현상제라 부르고 있다. 그 어느 쪽의 현상제로 화학적으로 안정된 미립분말을 주체로 하고 있지만 그 외에도 다음과 같은 성질이 요구되어 진다.① 침투액의 흡출능력이 강한 미립분말 일것.② 분산성이 좋을 것.③ 화학적으로 안정할 것.④ 중성으로 시험체에 대한 부식성이 없을 것.V. 실험 결과 및 정리다음은 침투탐상 실험을 완료한 후 찍은 결과 사진이다.그림 5-1. 침투탐상 실험결과실험은 교재에서 지시한대로 실시하였다. 그 외에 아크릴판의 초기균열은 두꺼운 종이 사이에 판을 끼워 그 종이 위를 둔탁한 물건으로 내리 찍어서 나타낸 다음 실험을 실시하였다. 침투제는 뿌린 후 15분 후에 제거하였다. 결과를 기술하면 다음과 같다.위 사진과 같이 균열은 두

공학/기술| 2007.04.02| 11페이지| 1,000원| 조회(1,889)

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