본 연구는 DSC로 정의된 열적 활성화와 도랑이 구속된 상태에서의 조사 하에 측정한 두께 방향 열지연(thermal lag)을 결합하여, 열수축형 가교 폴리에틸렌(PEX) 조인트 케이싱의 주위(둘레) 방향 열적 기준을 실험적으로 정립한다. 활성화 온도는 DSC로부터 140 °C로 확인되었으며, 시공 중 열손상을 방지하기 위해 허용 가능한 외표면 온도의 상한을 설정하였다. 전면 규모(Full-scale) 온도 매핑 결과, 기하학적 시야(line-of-sight) 제한과 모듈 간 간극 영역으로 인해 주위 방향의 비균일성이 지속적으로 나타남이 확인되었다. 이때 외표면 온도는 직접 조사된 위치에 비해 약 10–15 °C 낮게 유지되었고, 내표면은 PEX의 낮은 열전도도로 인해 지연된 반응을 보였다. 이러한 관찰을 바탕으로, 이중 제약조건을 만족시키기 위해 2단계 가열 시퀀스—초기 고출력 단계와 그 후 감소 출력의 침지(soaking) 단계—를 실험적으로 도출하였다. 즉, 내표면 활성화(≥140 °C)를 달성하면서도 외표면은 보수적인 외표면 온도 상한(약 280 °C) 이하로 유지하고, 표면 과열 없이 주위 방향 온도 차이를 감소시키도록 설계하였다. 제안된 열적 기준과 시퀀스에 대한 비교 조인트 시험에서는, 계면에서의 안정적인 접착 및 매스틱(mastic) 층에서의 응집 파괴(cohesive failure)가 촉진됨이 확인되었으며, 기존의 수작업 토치 가열에 비해 더 높은 반복성과 더 작은 강도 변동(산포)을 나타냈다. 제안된 프레임워크는 구속된 현장 환경에서 열수축형 폴리머 케이싱 시스템에 대한 가열 조건을 설계하기 위한 실험 기반의 열적 기준과 전환 가능한 절차를 제공한다.

SS 321은 고온 응용을 위한 잠재적 구조용 합금이다. 본 연구에서는 와이어 아크 적층제조(wire arc additive manufacturing, WAAM)로 오스테나이트계 스테인리스강 321(SS 321)을 성공적으로 제조하였다. 단조된 SS 321의 미세조직 분석 결과 등축정이 존재하는 것으로 나타났다. 이에 반해 WAAM 321 벽 구조는 등축정, 주상정 및 연장된 수지상(dendrite)으로 구성되었으며, 페라이트 분율은 3.6~5.9 FN이었다. 또한 WAAM 321은 단조 합금에 비해 더 우수한 경도를 보였다. WAAM 321 시편은 SS 321 단조 합금과 비교하여 우수한 인장 특성을 나타냈으나, 인장강도와 연성은 상온(RT)에서 900 °C의 고온으로 갈수록 상당히 감소하였다. 900 °C에서 SS 321의 평균 인장강도는 108 ± 6 MPa였으며, WAAM 321 시편은 더 높은 강도(약 135 ± 7 MPa)를 보였다. 인장강도 감소는 다중 슬립(multi-slip) 시스템의 활성화로 인해 고온에서 전위(dislocation) 이동에 대한 저항이 낮아진 데 기인한다. 또한 600 °C에서는 동적 변형 노화(dynamic strain aging)로 인해 톱니형 항복(serrated yielding)이 관찰되었다. 파단면의 특성은 연성 경향과 일치한다. 본 연구는 고온 환경을 위한 고성능 구조물을 제조하는 데 있어 WAAM의 역할을 보여준다.