• Corrosion Science and Technology
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• 제17권3호
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• pp.116-122
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• 2018

The secondary coolant of a nuclear power plant has small amounts of various impurities (S, Pb, and Cl, etc.) introduced during the initial construction, maintenance, and normal operation. While the concentration of impurities in the feed water is very low, the flow of the cooling water is restricted, so impurities can accumulate on the Top of Tubesheet (TTS). This environment is chemically very complicated and has a very wide range of pH from acidic to alkaline. In this study, the characteristics of the oxide and the mechanism of stress corrosion cracking (SCC) are investigated for Alloy 690 TT in alkaline solution containing Pb, Cl, and S. Reverse U-bend (RUB) specimens were used to evaluate the SCC resistance. The test solution comprises 3m NaCl + 500ppm Pb + 0.31m $Na_2SO_4$ + 0.45m NaOH. Experimental results show that Alloy 690 TT of the crevice environment containing Pb, S, and Cl has significant cracks, indicating that Alloy 690 is vulnerable to stress corrosion cracking under this environment.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.74-80
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• 2004

본 연구는 무기재료 중 층상형 점토를 사용하고 유기물질로는 수용성고분자를 주재료로 이용하여 제조한 새로운 형태의 접지저감제의 특성에 관한 것이다. 위 접지저감제는 수분을 흡습하게 되면 수용성 고분자가 수분에 용해되어 고분자 체인들이 수분에 분산되며 이 분산된 고분자 체인들이 수분과 함께 층상형 점토의 충으로 삽입되는 과정으로 성능을 발휘하게 된다. 이렇게 제조된 유/무기 복합재료형 접지저감제는 함수율이 매우 우수하고 팽창률도 우수할 뿐 아니라 300wt%의 수분을 공급 후 측정한 전기전도도도 우수하여 접지저감제로서의 장점을 가지고 있다. 접지시스템에 시공시 기존의 저감재보다 적은 양을 사용하여 동일한 접지저항을 얻을 수 있으며 환경적으로나 화학적으로 매우 안전하여 접지봉의 부식이나 전식을 방지할 수 있어 토양의 오염도 방지한다. 또한 부재료로 사용되는 여러 종류의 실리카를 이용하여 주재료와 함께 접지시스템에 작용하여 낮은 접지저항을 얻는데 시너지효과를 발휘하며 염분 및 부식성이 높은 화학이온 성분을 갖는 토양에서도 안정적인 접지저항을 나타내는데 도움을 준다. 실제 시공 비교에서 일반 접지동봉에 적용하였을 때 미사용 시보다 7-8배의 접지저항 저감효과를 보였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제4권1호
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• pp.119-126
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• 2004

Generally, reinforced concrete is one of the most commonly used structural materials and it prevents corrosion of steel bar by high pH of interior, But, as time elapsed, reinforced concrete structure become deteriorated by many of combined deterioration factors and environmental conditions. And, there are large number of deteriorate mechanism of the reinforced concrete structure and it acts complexly. It is recognized that steel bar corrosion is the main distress behind the present concern regarding concrete durability. In this study, to institute combined deterioration environments, established acceleration condition and cycle for combined deterioration environments has a resemblance to environments which are real structures placed. After that to confirm corrosion properties of reinforced concrete due to permeability with covering depth and types of surface cover under combined deterioration environments, measured carbonation velocity coefficients, chloride ion diffusion coefficients, water absorption coefficients, air permeability coefficients and electric potential, corrosion area ratio, weight reduction, corrosion velocity of steel bar. The results showed that an increase in age also decrease carbonation velocity coefficients, increase Chloride ion diffusion coefficients and increases water absorption coefficients. As well, an increase in age also increases corrosion of steel bar. Data on the development of corrosion velocity of steel bar with types of surface cover made with none, organic B, organic A, inorganic B, and inorganic A is shown. As well, permeability and corrosion velocity of steel bar with covering depth is superior to 10mm than 20mm. And it is confirmed permeability and corrosion properties of steel bar are closely related.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.142-142
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• 2016

무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권2호
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• pp.143-151
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• 2015

실환경에서는 비래염분 뿐만 아니라 자외선, 산성비, 산업공해 부유 물질 등의 여러 가지 복합 열화요소에 노출되어 있어 강재가 발청(發錆)하는 임계 비래염분량을 찾기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 비래염분 시뮬레이터를 사용하여 인위적으로 비래염분 부착량을 조절하였으며 강재 마감별 5종을 대상으로 부식촉진 시험을 실시하였다. 그 결과 NC, UC, RLC-1, SS201에 각각 0.58~0.73, 7.89~8.46, 57.95~69.48, $80.73{\sim}89.35mg/dm^2$의 비래염분량을 부착시켰을 때 발청하는 것을 확인할 수 있었으며, 발청 후 부식속도는 각각 1.60, 0.36, 0.97, 0.17로 NC가 가장 빠른 부식속도를 가지는 것으로 평가 되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.713-719
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• 2008

철근콘크리트내의 염분침투저항성을 향상시키기 위한 방안으로 다양한 철근 방청 코팅기법이 개발되어져왔다. 이와 관련된 가장 일반적인 방법으로서는 방청철근의 사용, 시멘트 슬러리 코팅 및 폴리머계 복합수지를 사용한 철근 코팅 및 에폭시 코팅등을 들 수 있다. 여기서 폴리머계 시멘트 코팅이 철근의 부동태 피막 및 장벽보호를 동시에 꾀함과는 달리 시멘트 슬러리 코팅의 경우는 철근의 부동태 보호에, 에폭시 코팅의 경우는 철근의 장벽보호에 주 목적을 두고 있다. 더욱이 에폭시코팅의 경우는 시공상의 오차로 인해 철근의 비부착 문제를 일으키게 되며 이는 국부부식의 위험을 증대시키게 된다. 본 연구에서는 철근-콘크리트 계면에서, 최대 20%의 수산화칼슘의 증가를 통한 방청기법이 적용되어졌다. 수산화칼슘의 경우 높은 pH저하저항성을 가지고 있어 염해부식환경에 대해 알칼리성 환경이 유지하도록 하는 역할을 한다. 본 논문은 철근/콘크리트 계면에서의 pH 저하 저항성의 향상 방안으로서, 수산화칼슘의 첨가에 따른 철근 방청코팅의 향상 효과를 시험하였다. 또한 수산화칼슘을 혼입한 폴리머 코팅의 염화물임계치 (CTL)에 관해서도 비교분석을 하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권4호
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• pp.277-283
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• 2015

함정에 사용되는 선체재료로는 연강, 고장력강, 고강도강, 알루미늄 합금 및 복합재료 등이 있다. 그 중 함정의 선체는 수밀과 강도의 유지 및 탑재장비의 지지 등 기본적인 기능을 위하여 철강 재료를 주로 사용하고 있다. 함정의 주 임무는 해양에서 작전을 수행하는 것이므로 해수에 의한 선체 부식이 필연적으로 발생하게 된다. 선체의 부식을 방지하기 위하여 도장 방법, 희생양극법 및 강제 전류 방식이 사용되고 있다. 특히 Al 및 Zn을 활용한 희생양극법의 경우 부식특성 개선을 위하여 인듐(In), 카드뮴(Cd) 및 납(Pb) 등의 중금속이 첨가되어 있다. 하지만 이러한 중금속은 인체 및 환경에 매우 유해하므로 전 세계적으로 사용이 점차 규제되고 있다. 이에 본 논문에서는 인체 및 환경에 무해한 미세원소(Ma, Ca, Ce 및 Sn)를 첨가하여 Al 및 Zn 합금을 제조하였다. 제조된 함정용 Al 및 Zn 희생양극의 효율 특성 측정을 위하여 SEM, XRD, 동전위 분극실험 및 전류효율 평가를 실시하였으며, 실험결과 Al-3Zn-0.6Sn 및 Zn-3Sn 합금의 양극 성능이 다른 합금 보다 효율성이 우수하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.173-182
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• 2003

최근 영종도신공항, 서해대교, 원자력발전소 등 열악한 환경에 노출되는 구조물들의 건설이 증가되면서 구조물의 내구성 확보에 관한 관심이 커지고 있는 실정이다. 특히 철근부식과 관련하여 콘크리트 구조물의 성능저하에 가장 큰 영향을 미치는 염해에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 그 동안 주로 염소이온 단일열화에 대한 연구는 많았으나 염소이온과 황산염 등이 복합으로 작용하는 경우 등 복합열화에 대한 연구는 찾아보기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 단일염소이온 만이 아니라 염소이온과 황산염 이온이 복합된 환경하에서 콘크리트 구조물의 성능저하 현상을 규명하고 이들의 상호영향을 연구하는데 목적을 두고 두 가지 경우에 대한 실험을 수행하였다. 단일 염소이온이 존재하는 경우보다 황산염 이온이 동시에 작용하는 경우 염소이온 침투량이 증가하였으며, 모든 조건에서 표면염소이온의 농도는 시간에 따라 증가하고 반면에 확산계수는 시간에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 플라이애시를 사용한 경우 모든 배합과 노출환경에서 확산계수가 줄어드는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 실험결과에 따라 표면염소이온의 농도와 확산계수의 시간의존성을 예측하는 식을 제시하였으며, 이들의 영향을 고려한 염소이온 침투 예측식을 제시하였다. 본 연구의 결과는 해수 등과 같이 염소이온 및 황산염 이온이 복합 작용하는 경우 장기적인 염소이온 침투량을 예측하는 데 참고자료가 될 것으로 사료되며, 정확한 예측을 위해서는 이를 통한 진전된 복합환경하의 연구가 필요하다.

• Composites Research
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• 제25권2호
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• pp.46-53
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• 2012

펄트루젼 공정에 의해 생산된 FRP 부재는 길이에 제한이 없이 임의의 단면형상으로 제작할 수 있기 때문에 건설 구조용 부재로 사용하기 적합하며, 특히, 각종 화학적 유해환경 등에서 그 성능이 우수하기 때문에 습윤환경 및 해양환경 등의 부식환경에서 그 활용이 두드러지고 있다. 그러나 설계를 위한 관련 규준이 마련되어 있지 않아 이에 대한 연구가 시급한 실정이다. FRP 구조재는 대부분 단면의 효율적 사용을 위해 판요소로 구성된 박판부재를 사용하고 있으며, 이러한 부재를 압축재로 사용할 경우 강도한계상태는 주로 좌굴거동에 의해 결정된다. 이 연구에서는 FRP I형 단면 압축재에 대한 좌굴거동을 이론적으로 해석하였고, 기존 실험적 연구결과와 비교, 분석하여 설계방법 및 설계흐름도를 제안하였다. 제안된 설계방법은 ANSI/AISC 360-10의 방법과 유사한 형태로서 설계자의 편의를 도모하였으며, 비교적 간단한 방법에 의해 PFPR I형 단면 압축재의 설계를 수행할 수 있도록 하였다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.37-41
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• 2023

선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.