• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.125-125
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• 2017

최근 들어 내수용 및 수출용 자동차 보증 제도를 살펴보면 부품에 대한 방식 보증기간이 점차 연장되는 추세이며, 이에 따라 자동차사에서 요구하는 방식 및 내식성 평가 기준이 상향되어 가고 있다. 실제로 수출차에 대한 방청 품질 보증기간이 차체 구멍 발청 10년에서 12년으로 연장할 움직임을 보이는 등 점차 방식에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 내식성 향상에 대한 끊임없는 연구가 지속적으로 이루어지고 있으며, 내식성 향상을 위해 구조/형상 변화, 도장 품질 향상, 최적화 설계 등 다방면에서 노력을 기울이고 있다. 그 중에서도 가장 근본적인 해결책인 소재의 내식성 향상에 대한 관심은 날로 높아지고 있는 실정이다. 특히 일본 등지에서는 GA 도금재의 사용이 증가하고 있으나, 아직은 내식성에 대한 효율적이고 체계적인 관리가 부족한 면이 있다. GA재는 합금화 과정에서 야기되는 Fe% 합금화도, 합금화 상분율(감마, 델타, 제타상), crater 등 복잡한 소재의 특성으로 인해 소재의 내식성 분석에 고려할 사항이 많다. 실제 여러 실험들을 통해서 GA재가 내식성에 영향이 있는 인자들에 대해 많은 연구가 진행되었지만 명확히 정량화되어 있지 않은 관계로 GA재의 내식성 관리 기준에 대해서도 명확하진 않은 상황이다. 본 연구에서는 당사재와 타사재의 고강도 GA재 (>440 MPa) 11종에 대해 crater분율, zeta상, 합금화도, 도금량 등의 다양한 도금 물성들을 조사하였다. 또한 이 시편들을 34일 동안의 복합염수 분무법(CCT)을 통해 얻은 최대 및 평균 블리스터 폭과 소재 표면품질 물성과의 상관관계를 통해서 부식과 연관된 관련인자들을 도출하고 정량적인 관계를 살펴보았다. GA재의 경우 다양한 물성들 중에서 도금 크레이터, 제타상, 합금화도 순으로 내식성에 영향을 주는 것으로 확인이 되었으며 이 세 인자들을 내식성 평가 지수화하여 GA재 생산시 효율적인 관리범위를 지정하는데 이용 가능할 수 있도록 diagram을 도출하였다. 따라서, 본 연구를 통하여 자동차사에서 요구하는 내식성 기준을 만족하기 위한 내식성 상관 인자들의 관리 수준을 정량화함으로써 보다 우수한 소재의 관리를 할 수 있도록 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.39-42
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• 2013

자동차 및 에너지 산업의 적용을 목표로 고망간강의 기계적 성질 향상 연구가 활발히 진행된 반면 내식성 연구는 미비하다. 본 연구에서는 염수 환경 및 H2S 환경에서 4종의 고망간강의 내식성에 미치는 크롬 및 망간의 영향을 조사하였다. 비교재로 사용된 탄소강 대비 실험재의 부식 속도는 침지 실험을 통해 얻어졌다. 또한 내식성 기구 고찰을 위하여 상평형 프로그램을 통하여 녹 층을 예측하고, 침지실험으로부터 얻어진 녹 층을 XRD, SEM-EDS 및 TEM-EDS로 분석하였다. 3.5% NaCl 용액에서 크롬 및 망간이 모두 내식성을 향상시킨 반면, synthetic seawater에서는 크롬만이 내식성을 향상시켰다. 또한 이들 염수 환경과 달리 H2S 환경에서 크롬과 망간 모두 내식성을 향상시키지 못했다. 환경에 따라 강의 내식성에 미치는 합금 원소의 영향이 상이한 원인은 각각의 환경에서 형성된 녹층의 구성 물질의 차이에 의한 것으로 이에 대하여는 본문의 된 녹 층 분석 결과에서 자세히 설명되었다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.399-400
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• 2004

ZrO용액으로 코팅한 시편들의 염수분무시험에 의한 백청과 적청의 초기 발생시간으로 내식성을 평가한 결과를 토대로 정리해 보면 인산염강판에 ZrO를 단독으로 처리하는 경우에는 ZrO피막에서의 균열로 인하여 처리하지 않은 인산염처리 소재강판의 내식성보다 약간 증대하는 경향을 보였고, ZrO/BTSE를 복합 처리한 시편에서는 ZrO의 균열 틈새를 BTSE로 채워짐으로서 내식성이 개선되었으며 수지를 부가적으로 처리함으로 내식성이 월등히 향상되는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.254-254
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• 2012

최근 친환경 에너지원 및 에너지 저감기술을 바탕으로 한 자동차 부품산업이 재편되고 있다. 그 중, 극한의 산화전해질 환경에서 견뎌야하는 연료전지 분리막 소재와, 자동차 연비향상을 위한 엔진소재 개발 경쟁이 가열되는 상황이다. 이러한 소재에는 공통적으로 고 내식성과 내 마모성의 특성이 요구되는데, 스테인레스강은 이러한 조건에 적합한 소재이다. 왜냐하면, 사용분위기에 의해 산화막이 두꺼워지고 이로 인해 저항이 증가하는 현상 때문에 연료전지 부품에 질화를 하여 이런한 현상이 일어나지 않으면서 내식성은 유지하기 때문이다. 하지만, 표면경도가 낮아 내 마모성 저하로 부품의 수명을 떨어뜨리는 단점이 있다. 따라서, 고 내식성 유지하되, 표면경도는 향상하는 기술이 필요한데, S-phase 과고용 질화기술은 이러한 문제를 해결할 것으로 보여진다. 하지만, 이러한 층의 형성에도 불구하고, 스테인레스강 자체 소재제작 과정에서의 품질문제 및 가공경화로 인한 문제와 더불어 질화처리 후 표면계질의 석출상이나 크랙형성으로 인해 내식성은 오히려 저감되는 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로, 표면 질화처리 후 침탄 공정을 추가 도입하였다. 따라서, 본 연구 에서는 기존 질화공정에서 내식성 저하원인에 대한 분석 및 고찰하고, 또한 새롭게 제안된 질화 침탄 기술을 통해 질소뿐만 아니라 탄소원자의 침입으로 내식성 저하를 방지하는 동시에 표면경도 향상하는 새로운 연구결과를 보여주고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.164-165
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• 2015

보일러 및 압력 용기용 강판으로 사용되는 SB410은 고 항복 강도 및 좋은 용접성의 특성을 가진 재질로서 주로 고압력, 내열성 및 내식성이 필요한 석유플랜트, 액화물 저장 탱크, 화력 발전 보일러 등의 제조에 주로 사용되어지는 탄소 강재이다. 그러나, 최근에는 조선소, 해양 플랜트, 석유화학 플랜트 등 사용환경에 따른 관련 분야에서의 내식성 요구치가 높아지고 있다. 이와 관련하여 현재 보편적으로 사용되어지는 Marin paint coating을 적용한 SB410 강재의 경우에도 사용환경의 가혹화가 증가됨에 따라 요구되는 내식성에 비하여 불량 현상이 증가하는 추세이며 해당 분야에서 본 재질의 표면처리 개선에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 Teflon(PTFE) synthetic coating solution을 이용한 SB410 소재 상의 표면처리 공정 최적화를 수행하였으며, 상기 표면처리에 대한 내식성을 검토하기 위하여 Marin paint coating sample, Teflon(PTFE) synthetic coating sample들에 대한 갈바닉 부식 분석 비교를 통하여 내식성에 대한 비교 검증을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.21-21
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• 1998

새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.396-396
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• 2012

산업 분야에서 TiN, CrN, CrAl-N, TiAl-N과 같은 Hard 코팅들은 기계적 특성이 우수하여 절삭 공구, 기계 부품분야에서 많이 사용되고 있다. 최근 연구 동향을 살펴보면 기존에 하나 또는 두가지 합금상태의 Hard 코팅을 넘어서 제3원소, 제4원소를 첨가하여 미세 구조적 변화를 통해 기존의 우수한 특성에 고온안정성, 내식성, 내산화성 등 다양한 기능성을 부여하는 다기능성 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터를 이용하여 고경도 코팅인 Ti-Al계열에 Si, Cu, Cr, B을 첨가함에 따른 내식특성을 확인해보았다. 성분이 균일한 코팅을 만들기 위해 Ti-Al, Ti-Al-Si, Ti-Al-Cu, Ti-Al-Cr, Ti-Al-B 단일합금타겟을 제조하여 실험을 진행하였다. 기본 물성을 확인하기 위해 경도 측정과 SEM XRD 등을 분석하였다. 내식성 평가는 동전위 테스트와 염수분무 테스트를 진행하였고 전해질은 염수와 동일한 5%-NaCl로 진행하였다. 그 결과 Ti-Al-Cr이 내식성에 강한 것으로 나타났고 염수분무 실험에서도 1200시간 이상 지속되는 성과를 보였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.1224-1226
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• 2010

국내에서 생산되고 있는 철근의 방청효과는 내식성기준(KS D 9520)으로 1시간 미만으로 생산된 철근의 국외 수출시 방청성에 대한 요구가 많은 실정이다. 이에 따라 철근의 내식성 향상을 위해 소요되는 비용과 과다한 방청포장은 제품 경쟁력에 악영향을 끼치고 있다. 내식성 향상을 위한 Cr 대체물질 개발은 많으나 철근에 고니식성 및 고내열성을 부여하기 위한 Cr 대체물질 개발은 미진하다. 본 연구에서는 고온안정성과 고내식성을 동시에 만족하고, 환경유해물질을 포함하지 않는 새로운 소재를 개발하기 위해 수행하였으며, 다양한 제법에 따라 제조된 물질의 내식성 실험을 통해 방청제로서의 가능성을 검토하기 위하여 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.33-33
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• 2008

산소 플라스마를 이용하여 마그네슘 판재를 표면처리한 후 내식성 변화를 관찰하였다. 마그네슘 판재표면처리 시 표면처리 온도, 표면처리 전압, 공정 가스 유량비 등의 변수에 대한 효과를 분석하여 최적 조건을 도출하였다. 표면처리 온도가 높을 경우, 마그네슘 판재의 내식성이 향상되었으며, 표면처리 전압이 일정한 값보다 높으면 이온의 운동 에너지가 증가하여 마그네슘 판재 표면에 손상을 입혀 오히려 내식성이 나빠지는 현상을 보였다. 공정 가스는 산소만을 사용하여 표면 처리할 경우, 마그네슘 판재의 내식성이 향상되는 현상을 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.105-106
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• 2009

AZ31 (3% Al, 1% Zn) Mg 판재의 내식성 향상을 위해 Ti/Zr/Polymer 복합계의 Cr-free 화성처리 방법을 이용하였다. 염수분무시험을 통해 최고 72시간 ($5{\sim}10%$ 발청) 내식성이 나타남을 확인하였다. 화성피막의 내식성은 그 피막이 가진 성분, 균일도, 치밀도, 형상 및 두께에 의해 좌우되는 만큼 TEM, SEM을 통해 화성피막 구조가 내식성과 어떠한 관련이 있는지 조사하였다. 또한, 화성처리 전 단계 공정인 탈지와 산세 및 중화 공정의 변수 조절을 통해 전처리 공정이 최종 화성피막의 물성에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. 탈지조건을 $35{\sim}40^{\circ}C$, 5분에서 $50{\sim}80^{\circ}C$, $10{\sim}20$분으로 변경 시 좀 더 균일한 외관을 얻을 수 있었고, 적절한 중화제 선택을 통해 화성피막을 균일하게 형성시킬 수 있었다. 투과전자현미경 결과로 미루어 화성피막의 두께보다 균일도와 치밀도가 내식성에 결정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.