• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.6 no.2
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• pp.113-118
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• 2003

Processible polyaniline (PAM) dispersions consisting of polyaniline micro-particles, cyclohexanone, and a polymeric surfactant were prepared in a micro-milling machine with various mixing conditions. The electrochemical properties of the dispersion film coated on Pt electrode were investigated by cyclic voltammetry (CV). The electrochemistry of the PAM dispersion coatings was basically similar to a pure PAM coating based on the results of CV. The results of polarization measurements and open circuit potential measurements carried out in $3\;wt.\%$ NaCI solution showed increase in corrosion potential when the PANI dispersion coatings applied on steel surface. Variation of open circuit potential $(OCP,\;V_{OC})$ of the dispersion coating/steel electrodes was observed, which differed with milling conditions. The results demonstrated practical use of the conducting polymer dispersion as a coating material for corrosion prevention of steel.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.52-57
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• 1998

The effects of additives such as zinc compounds in 4M KOH electrolyte of Al-air cell have been studied. Zinc compounds in electrolyte increased hydrogen evolution overpotential and TPC(tripotasium citrate)/CaO formed fine film on aluminum surface, and these additives decreased hydrogen evolution rate and corrosion rate of aluminum. These additives shifted the OCP in the positive direction on high purity aluminum(purity, 99.999%) and in the negative direction on Al No 1050(purity,99.5%). Addition of two or more additives resulted in the prevention or the reduction of corrosion rate and hydrogen evolution at OCP. As the overpotential on Al electrode increased, the hydrogen evolution rate decreased and the utilization of aluminum increased. At high current density$(>100mA/cm^2)$, TPC/CaO/ZnO additives increased the utilization of high purity aluminum up to that of aluminum alloys containing indium, gallium and thallium.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.141-141
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• 2016

방식 코팅 기술은 조선해양산업은 물론 에너지, 철강 및 비철 소재, 건설 산업 등 산업 전반에서 폭넓게 적용되고 있다. 또한 산업 고도화에 따라 점차 가혹해지는 소재의 적용 환경을 고려해보면 향후 지속적으로 산업 수요가 증대될 것으로 예상할 수 있는 기술이다. 특히 아크 열용사법을 이용한 방식 코팅 기술은 미국이나 일본과 같은 선진국에서는 해양플랜트, 석유 시추시설 등 대형 해양 구조물은 물론 다리, 항만시설과 같은 철재 또는 시멘트 구조물의 방식 기술로 널리 적용되어 일반화된 기술이다. 그러나 국내에서는 아직까지도 초기 비용 상승 및 미약한 관련 기술 등의 이유로 대부분 방식도료를 사용하고 있는 실정이다. 그리하여 단기 수명에 따른 재시공 시 많은 환경오염을 유발하는 방식도료를 대체할 수 있는 아크 열용사법을 이용한 방식코팅 기술에 대한 관심과 수요가 점차 증가되고 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 해양 구조물 강재의 방식을 위해 니켈계 용사재료를 이용하여 아크 열용사 코팅을 실시한 후 다양한 전기화학적 실험을 통해 내식성을 평가하고자 하였다. 아크 열용사 코팅은 구조용 강재 SS400강에 대하여 니켈합금 선재(1.6 Ø)를 사용하여 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200-250{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $3.14cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 전기화학적 실험을 통해 부동태 특성 및 용사코팅 층 표면의 양극 용해반응 특성을 분석하기 위한 양극분극 실험은 OCP로부터 +3.0 V까지 실시하였다. 또한 부식전위 및 부식전류밀도 분석을 위한 타펠분석은 OCP를 기준으로 -0.25에서 +0.25 V까지 분극시켜 실시하였다. 그리고 주사전자현미경과 3D 분석을 통해 부식손상 표면을 관찰하였다. 그 결과 니켈합금으로 용사코팅된 강재의 내식성이 상당히 향상되었다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.26 no.4
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• pp.64-69
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• 2012

Laser welding was carried out on austenitic 304 (STS 304) and 22 APU stainless steels. In this case, the differences between the corrosion characteristics of the welding zones of the two stainless steels were investigated using electrochemical methods. The Vickers hardness values of the weld metal (WM) zones in both cases, the STS 304 and 22 APU stainless steels, showed relatively higher values than those of other welding zones. The corrosion current densities of the heat affected zone (HAZ) of the 22 APU and the base metal (BM) zone of the STS 304 exhibited the highest values compared to the other welding zones. It is generally accepted that when STS 304 stainless steel is welded using a general welding method, intergranular corrosion is often observed at the grain boundary because of its chromium depletion area. However, when laser welding was performed on both the STS 304 and 22 APU stainless steels, no intergranular corrosion was observed at any of the welding zones. Consequently, it is considered that the intergranular corrosion of stainless steel can be controlled with the application of laser welding.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.21 no.5
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• pp.493-500
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• 2001

The detection of axial cracks using conventional MFL pig is a significant challenge in the gas pipeline inspection. In this study, a technique using interaction of circumferentially induced torrents with axial stress corrosion crack is presented. The feasibility of this technique is investigated using finite element modeling. Finite element analysis of such interaction is a difficult problem in terms of both computation time and memory requirements. The challenges arise due to the nonlinearity of material properties, the small sire of tight cracks relative to that of the magnetizer, and also time stepping involved in modeling velocity effects. This paper presents an approach based on perturbation methods. The overall analysis procedure is divided into 4 simple steps that can be performed sequentially. Modeling results show that this technique can effectively detect colonies of SCC as well as single SCC.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.112-112
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• 2018

알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수한 경량 재료이다. 그 중 Al-Mg계 5083 Al 합금은 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되고 있다. 이는 선체 중량의 경량화로 인해, 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선박의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고, 압력 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라, 염소이온이 존재하는 해수환경에서는 침식과 부식의 시너지효과로 인하여 재료의 손상이 더욱 가속화된다. 이에 대한 다양한 방지책들이 제안되고 있으나, 강한 충격압을 동반한 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 다소 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 5083에 대하여 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하며 침식-부식 손상이 최소화 되는 전위 구간을 규명하고자 하였다. 먼저, 분극 실험을 선행하여 재료의 전기화학적 거동을 파악 한 후 적용 전위구간을 선정하여, 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 전기화학적 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 $25^{\circ}C$의 해수 하에서 실시하였으며, 시험편의 노출면적은 $3.24cm^2$으로 하였다. 분극 실험은 개로전위로부터 +3 V까지 2 mV/s의 분극속도로 전위를 인가하였고, 기준전극으로 Ag/AgCl, 대극으로 백금전극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 대향형 진동법으로 진동수 20 kHz, 진폭 $30{\mu}m$ 진동을 20분간 가하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상경향 파악을 위하여 3D광학현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.300-300
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• 2014

해양환경 하에서 대형 강구조물의 경우 장기간 부식손상을 방지하기 위해 아크 용사코팅 기술이 오래전부터 유용하게 이용되어 왔다. 아크 용사코팅 기술은 타 용사코팅 기술에 비해 경제성과 생산성이 뛰어나 대형 강구조물에 적용되고 있다. 용사재료로는 Al, Zn 또는 그 합금들이 주로 사용되어 강재에 대해 희생양극 방식효과를 나타낸다. 그러나 아크용사에 의해 적층된 코팅 층은 용사공정 중 불가피하게 수많은 기공과 산화물이 포함되어 내식성 및 내구성에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 합금의 용사코팅 층에 대하여 다양한 후처리를 통해 내식성과 더불어 내구성을 향상시키고자 하였다. 용사코팅은 알루미늄 합금 선재(1.6 ${\varnothing}$)를 사용하여 아크용사를 실시하였다. 용사 시 용사거리는 200 mm, 공기압력은 약 $7kg/cm^2$ 정도로 유지하면서 용사코팅을 실시하여 약 $200{\mu}m$ 두께로 코팅 층을 형성시켰다. 이후 용사코팅 층의 표면에 다양한 후처리재를 적용하였으며, 내구성을 평가하기 위하여 후처리 적용 전후 시험편에 대하여 캐비테이션 실험을 실시하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM G32-92에 의거하여 주파수 20 kHz의 초음파 진동 장치(ultrasonic vibratory device)를 사용하였다. 그리고 시험편 표면과 발진 혼에 부착된 팁(tip)과의 거리는 1 mm로 일정하게 유지시킨 뒤, 캐비테이션 발생 시간을 변수로 하여 실험을 실시하였다. 손상된 용사코팅 층의 표면은 주사전자현미경과 광학현미경으로 관찰하였으며, 시험편 손상깊이는 3D 현미경으로 비교 분석하였다. 또한 캐비테이션 실험 전후의 무게를 측정하여 무게 감소량을 상호 비교하였다. 그리고 전기화학적 실험은 천연해수 속에서 자체 제작한 홀더(holder)를 이용하여 $0.33183cm^2$의 용사코팅 층만을 노출시켜 실시하였다. 그리고 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금전극을 사용하였다. 분극실험을 통해 후처리 적용에 따른 용사코팅 층의 부식전위 및 부식전류밀도를 비교 평가하였다. 그 결과, 용사코팅 층에 의하여 강재에 대한 희생양극 방식전위가 확보되었으며, 후처리재가 적용된 용사코팅 층에서 내식성 및 캐비테이션 저항성이 향상되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.5
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• pp.484-492
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• 2013

With the industrial acceleration in a lot of countries of the world, the demand for anti-corrosion and anti-abrasion material increases continuously. Particularly, stainless steel with the fine surface and excellent corrosion resistance is widely used in various industrial fields including ship, offshore structures tidal power plant, and etc. In marine environment, however, it is easy to generate by the corrosion damage by $Cl^-$ ion and cavitation damage due to high rotation speed on stainless steel. Therefore, in this research, the cavitation erosion-corrosion test (Hybrid test) was performed for 304 stainless steel specimen used in the high flow rate seawater environment. And the cavitation damage behavior in the corrosive environment was analyzed overall. The high hardness was shown due to the formation of compressive residual stress by the water cavitation peening effect in cavitation condition. However, high current density in the potentiodynamic polarization experiment presented with the breakdown of the passive film caused by physical impact. Therefore, both electrochemical characteristics and mechanical properties must be taken into account to improve the cavitation resistance in seawater.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.7
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• pp.779-785
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• 2015

Cathodic protection is recognized as the most cost-effective and technically appropriate corrosion prevention method for the submerged zone of offshore structures, ships, and deep-sea facilities. When cathodic protection is applied, the cathodic currents cause dissolved oxygen reduction, generating hydroxyl ions near the polarized surface that increase the interfacial pH and result in enhanced carbonate ion concentration and precipitation of an inorganic layer whose principal component is calcium carbonate. Depending on the potential, magnesium hydroxide can also precipitate. This mixed deposit is generally called "calcareous deposit." This layer functions as a barrier against the corrosive environment, leading to a decrease in current demand. Hence, the importance of calcareous deposits for the effective, efficient operation of marine cathodic protection systems is recognized by engineers and scientists concerned with cathodic protection in submerged marine environments. Calcareous deposit formation on a marine structure depends on the potential, current, pH, temperature, pressure, sea-water chemistry, flow, and time; deposit quality is significantly influenced by these factors. This study determines how calcareous deposits form in sea water, and assesses the interrelationship of formation conditions (such as the sea water temperature and surface condition of steel), deposited structure, and properties and the effectiveness of the cathodic protection.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.21 no.5
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• pp.565-572
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• 2009

In this study, corrosion resistance of palm oil fuel ash (POFA) concrete as a blended concrete is evaluated by using electrochemical technique. The POFA is an industrial byproduct obtained from fuel ash after extracting palm oil from palm-tree. In order to obtain basic material characteristics of the POFA concrete, tests on compressive strength, slump, weight loss, bleeding and expansion ratio were carried out the early-aged POFA concrete. On the other hand, durability characteristics, both chloride penetration and carbonation depth test, were also conducted. Finally, corrosion resistance were evaluated by applying electro-chemical artificial crack healing technique, and the tests on the impressed voltage characteristic, galvanic current and linear polarization resistance. From the experimental results, it was found that long-term strength, bleeding, lower slump ratio, expansion ratio, chloride penetration, carbonation and corrosion resistance were improved by using the POFA due to activated pozzolanic reaction. It can be also mentioned that POFA concrete has a potential to be used as a cementitious binder for green-recycling resources.