• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.142-147
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• 2007

콘크리트에 매입된 철근의 정량적인 부식률을 측정하기 위해 적외선 열화상법을 이용하였다. 적외선 촬영 실험에서는 부식률(0, 1, 3, 5, 7, 10%)과 대기온도(16, 21, 25, $28^{\circ}C$), 피복두께(10 mm, 20 mm, 30 mm)에 변수를 주어 콘크리트 표면온도를 측정하였으며, 콘크리트 표면온도의 초기 온도상승률에 대해서 측정결과를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 적외선 촬영으로 얻어진 열화상 정보는 서로 다른 부식률과 피복두께에서는 현저한 차이를 보였으나 대기온도에 대해서는 그 영향이 미비하게 나타났다. 철근의 부식률에 따른 열 발생량이 콘크리트 표면온도에 부식률에 비례하여 열을 발생시킴으로써 철근의 부식률을 정량적으로 평가할 수 있는 분석기법을 연구하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.47-57
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• 2023

본 연구에서는 스터럽 간격, 철근 직경 및 부식률이 이형철근의 부착강도에 미치는 영향을 파악하고자 인발실험이 수행되었다. 스터럽 간격, 철근 직경 및 부식률이 상이한 12개의 인발 실험체를 RILEM RC 6 기준에 따라 제작하였다. 스터럽이 보강된 실험체에 대하여, 부식률이 3% 미만인 경우에는 부착강도가 증가하였으나, 부식률이 3%를 초과한 경우에는 부착강도가 감소하였다. 반면, 스터럽이 보강되지 않은 실험체에 대해서는, 부식률이 증가함에 따라 부착강도가 감소하였다. 스터럽 간격 및 부식률 대비, 철근 직경이 부착강도에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 이에 따라 스터럽 비율 및 부식률을 변수로 사용하는 인발실험체의 부착강도 회귀모형이 제시되었으며, 제안모델은 선행 모델들에 비해 낮은 오차를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.143-151
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• 2021

이 논문에서는 철근 부식을 촉진시킨 휨 부재의 4점 재하 재하실험을 통하여 철근 지름 및 부식률의 변화에 따른 처짐과 곡률 및 균열모멘트의 변화를 측정하는 실험을 수행하였다. 부식률은 중량비로 0%, 2%, 5% 및 10%로 변화하였으며, 철근의 지름은 각각 10mm, 13mm 및 19mm로 하였다. 실험 결과에 따르면 처짐에 대한 철근 지름의 영향은 크지 않았으며, 철근의 부식률이 2%를 초과하는 경우 부식되지 않은 철근을 가진 부재에 비하여 처짐이 증가하고 균열모멘트가 감소하는 경향을 확인하였다. 이는 부식된 철근에 대한 직접인발 시험과 동일한 경향을 보이는 것이며, 철근의 부식률이 크지 않은 경우 휨거동에 대한 부식의 영향이 크지 않음을 의미한다. 또한, 철근이 부식된 철근콘크리트 부재의 처짐량을 산정하기 위하여 부식률에 따른 균열모멘트의 변화를 반영하는 처짐 보정계수를 도출하고 실험결과를 통하여 그 적용성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권1호
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• pp.24-31
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• 2011

콘크리트 벽체 구조물에 매입된 철근의 정량적인 부식률을 측정하기 위하여 자연전위 측정법과 적외선 열화상법을 이용하였다. 벽체 실험체는 부식률(0, 1, 3, 5, 7%)과 피복 두께(30 mm, 40 mm), 그리고 철근 배근 간격에 변수를 주어 콘크리트 표면에서 저항 및 전류를 측정하고 온도를 측정하였으며, 콘크리트 표면 상태에서 얻은 결과를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 전류밀도 분포는 부식률이 증가할수록 그값이 증가하였으며 피복 두께가 클수록 분포도가 넓게 나타났다. 적외선 촬영으로 얻어진 열화상 정보는 서로 다른 부식률과 피복 두께에서는 현저한 차이를 보였으며 주변 온도 및 철근 배근 간격에 대해서는 그 영향이 미비하게 나타났다. 제시된 부식 모델을 통해서 콘크리트 표면의 전류나 온도를 측정하여 내부에 매입되어 있는 철근의 부식률을 정량적으로 측정할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.243-249
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• 2016

본 연구에서는 시멘트계 보수재 코팅이 철판의 부식 저항성에 미치는 영향을 평가하가 위해 보통 철판(Normal), 용접철판(Welding), 용접 후 보수재 철판(Welding & coating)의 세 가지 경우에 대하여 7일간 ICM(Impressed Current Method)를 통하여 부식을 촉진시켰다. 이후 Faraday 법칙을 통해 얻은 이론 부식률, 실험 부식률 그리고 부식 실험 후 측정한 휨 강도를 비교 평가하였다. Normal case와 Welding case에서는 약 70% 수준의 부식률이 측정되었으며, Welding & coating case에서는 약 17%정도의 부식률이 측정되었다. 이는 시멘트계 보수재료의 코팅이 염화물 이온의 침투를 효과적으로 차단하였으며 이로 인해 부식전류의 발생이 억제되었기 때문이다. 휨 강도 역시 부식률 평가와 같은 경향을 나타내었으며 Welding & coating case에서 Welding case 대비 약 3.4배 큰 강도가 평가되었다. 시멘트계 보수재 코팅이 용접부에 시행되면 용접부 철판의 부식 차단에 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6551-6557
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• 2015

철근부식에 의해 발생된 녹은 철근 주변의 콘크리트에 팽창 압력을 유발하여 콘크리트의 균열, 피복콘크리트의 박리나 탈락, 철근의 단면적 감소 등 구조물의 내구성에 부정적인 영향을 끼친다. 본 논문에서는 코일철근을 대상으로 3차원 스캐너를 이용하여 철근이 부식됨에 따른 표면적을 측정하여 철근의 부식률과 표면 거칠기와의 관계를 프랙탈 이론을 이용하여 규명하였다. 코일 철근은 현장 적재일이 길수록 부식률이 증가하였으며, 부식률이 증가할수록 표면 거칠기는 거칠게 평가되었다. 프랙탈 차원의 증가량은 적재일 3일, 7일, 14일, 21일 경우 각각 0.0235, 0.0280, 0.0319, 그리고 0.0455로 나타났다. 이때의 부식률은 각각 0.3367%, 0.6127%, 0.7898%, 그리고 1.1965%로 나타나 프랙탈 차원을 이용한 부식된 코일철근의 표면 물리량 평가는 실제 부식률과 유사한 결과를 나타냈다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.193-194
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• 2014

원전은 고온기능시험 이후 2차계통 내부를 상대습도 40%이하로 관리하여 계통 재질 부식을 최소화하고 있다. 일반적으로 발전소에서는 운전 정지 후 상대습도 40%이하로 낮추는데 15일정도 소요되지만, 발전소 계통 중 일부 곡관부위는 약 60일정도 소요된다. 본 연구는 일부 계통 재료가 상대습도 제한치(<40%) 이상의 환경에서 장기간(최대 60일) 노출시 재료 건전성에 미치는 영향 평가이다. 평가를 위해 시편의 실험 전, 후 무게변화를 이용한 부식률 측정과 표면분석을 위해 광학현미경을 이용하였다. 사용 시편의 재료는 SA516 Gr.70이며 표면상태를 인위적으로 산화피막을 생성 시킨 것(2개)과 산화피막이 없는 것(6개)으로 2종류로 제작하였다. 총 시험기간은 60일이고 시험기간 중 산화피막이 없는 시편은 7일, 21일, 60일에 시편을 2개씩 꺼내어 무게를 측정하여 부식률을 계산하였다. 실험결과, 산화피막이 없는 시편은 노출되는 시간에 따라 부식률이 각각 0.35(7일), 0.21(21일), 0.67(60일) mpy이었고 산화피막이 있는 시편은 0.06(60일) mpy였다. 산화표면 분석결과, 산화피막이 없는 시편은 노출되는 시간에 관계없이 물방울이 맺힌 부분에 pitting을 확인하였다. 하지만, 산화피막이 있는 시편은 pitting의 흔적은 없었다. 산화피막이 없는 시편의 경우 시간에 따라 부식률은 높아지지만 학계에서 통용되는 뛰어난 내부식성 재료의 부식률 기준인 < 1 mpy이하기 때문에 재료 건전성에 미치는 영향은 거의 없을 것으로 판단된다. 또한, 대부분 원전의 경우 고온기능시험 또는 운전기간 동안에 2차계통 구성 재료 표면에 산화막이 생성되었기 때문에 산화피막이 있는 시편의 결과로 판단하면 상대습도 40%이상에 60일 이상 노출되어도 부식은 거의 일어나지 않았을 것으로 사료된다. 실증실험결과를 가지고 종합적으로 평가하면 상대습도 40%이상 환경에서 곡관부위가 60일이상 노출되어도 재료 건전성에 미치는 영향은 거의 없을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.67-74
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• 2021

본 논문에서는 노후화된 PSC I형 교량을 대상으로 철근부식에 대한 구조적 안전성을 평가하였다. 대상 PSC I형 교량은 실제 구조물을 참고하여 철근을 배근하고 해석 시 콘크리트의 파괴와 철근의 항복을 고려하였다. 한국시설안전공단 정밀안전진단의 교량 평가 기준을 참고하여 철근노출면적률과 철근부식률로 구분하여 총 32가지의 철근부식 시나리오를 구성하였다. 철근노출은 교량의 바닥판 하부 인장철근이 콘크리트 피복 탈락에 의해 노출된 것으로 가정하였다. 각 시나리오별 해석 결과, PSC I형 교량의 안전율과 내하율은 철근노출면적률과 철근부식률이 증가함에 따라 감소하였다. 철근부식률이 50% 이상일 경우는 모든 철근노출면적률에 대해서 안전성등급을 세밀하게 분석할 필요가 있었으며, 철근부식률 57%이상인 경우는 철근노출면적률에 관계없이 모두 E등급으로 산정되었다. 철근노출면적률 2%에 대해서 상관도 분석을 실시한 결과,철근부식률이 약 55.8% 까지는 A등급, 56.9% 까지는 C등급, 58.5% 까지는 D등급, 58.5% 이상인 경우 E등급으로 평가되었다. 본 연구를 통해 노후화된 교량에 대한 철근부식의 정량적인 구조적 안전성 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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• pp.717-722
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• 1996

원자력 발전소 2차측 배관에서 가장 심각한 문제로 대두되고 있는 침식부식 현상을 예측/감시하는 시스템을 개발하여 특정 원전 2차 계통의 전 부분을 망라하여 실제 평가를 수행하였으며, 이를 현장에서 초음파검사로 측정한 결과와 비교하였다. 본 시스템으로 평가한 침식부식률을 실제 측정으로 산출한 침식부식률과 비교해 본 결과, 오차 100% 이내에 포함되는 부위가 92%에 달하는 것으로 확인되었다. 본 시스템은 침식부식 이론 및 관련 변수들로부터 단상 및 2상유체 배관의 침식부식률과 ASME 코드 및 BS 코드의 허용기준에 따른 잔여수명을 예측할 수 있으며, 침식부식으로 인한 배관의 두께가 최소허용치 이하로 떨어질 경우에는 국부 배관감육평가를 수행 할 수 있는 시스템의 형태로 개발하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.517-520
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• 2008

본 연구에서는 균열 철근콘크리트에서의 철근의 부식 저항성 평가를 실험적 방법에 의해 수행하였다. 실험 배합으로서 보통포틀랜드시멘트(OPC), 30% 치환률의 플라이애쉬(30% PFA), 60% 치환률의 고로슬래그미분말(60% GGBS), 10% 치환률의 실리카퓸(10% SF)이 적용된 콘크리트보를 사용하였으며, 부식저항성 실험은 만능시험기를 사용하여 0.3mm의 균열을 도입하여 측정하였다. 실험결과, 혼합콘크리트 균열 철근보의 60일 양생 후의 부식저항성 순서는 OPC > 10%SF > 30% PFA > 60% GGBS로 나타남을 확인하였다. 또한, 무게감량법에 의한 부식량 측정결과도 OPC의 경우가 가장 높은 부식저항성을 가지면서 최소의 부식을 발생시키고 있음을 확인하였다. 실험결과로써 건전부 콘크리트보에서의 부식저항성이 균열부 콘크리트에서의 부식저항성보다 높게 나타나고 있음을 확인할 수 있었고, 또한, 이성분계 콘크리트보다 OPC 콘크리트가 부식 저항이 더욱 높음을 확인하였다.