• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.559-570
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• 2023

건설산업에서 사용되는 구조용 강재의 부식은 산업화로 인해 많은 공격적인 이온이 내포된 대기 환경에서 증가추세에 있다. 따라서 본 연구에서는 아크 및 플라즈마 아크용사로 Al 코팅을 용착하여 Cl^-와 CO₃^2-같은 공격적인 이온을 다량 함유한 Society of Automotive Engineering(SAE) J2334 용액의 모사대기환경에서 그 효과를 비교하였다. 다양한 분석기법으로 코팅 특성과 부식 메커니즘을 고찰하였다. 플라즈마 아크용사로 용착된 Al 코팅은 밀도 있고 균일하면 층층이 적층이 잘 되었고 높은 부착력이 나타났다. 이 공법으로 용착된 Al 코팅을 SAE J2334 용액에 기간별로 침지하여 측정한 개회로전위(OCP)는 아크용사로 용착된 Al 코팅보다 더 양전성(electropositive)한 값을 보여주었다. 플라즈마 아크용사는 총 임피던스가 아크용사보다 높게 나타났다. SAE J2334 용액에 23일 침지하였을 때 플라즈마 아크용사 Al 코팅의 부식속도는 아크용사에 비해 20% 감소하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.363-368
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• 2024

선박, 해양구조물 또는 해상풍력 발전설비 하부구조와 같이 해양환경에서 사용되는 강구조물은 부식이 쉽게 발생한다. 본 연구에서는 실험을 통하여 희생전극으로 많이 사용되는 아연전극의 방식전위와 동등한 -1050mV vs. SCE에서 환경하중에 기인하는 부식피로균열 진전특성에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 -1050mV vs. SCE의 음극방식이 해수환경중의 피로균열 진전에 미치는 영향에 대해 합성해수중에서 파랑주기를 고려하여 실험적 고찰을 실시하였다. 음극방식에 의한 방식법은 부식을 차단하지만 과도한 방식은 화학반응에 의하여 수소를 발생시키며, 또한 석회질퇴적물을 발생시킨다. 피로균열진전율은 실험초기에는 해수부식환경하에서의 진전율보다 빠른구간이 나타났다. 그리고 균열길이가 증가하여 응력확대계수 K가 커질수록 균열의 진전율은 해수중의 피로균열진전율보다 느려지는 현상이 나타났다. 그러나 대기중의 균열진전속도보다는 항상 빠른 진전속도를 나타내었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.265-266
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• 2001

대기오염이 인체나 생태계에 대한 피해뿐만 아니라 재료나 구조물에 대한 부식을 통하여 재산상의 피해를 초래한다는 것은 명백한 사실이다. 인체나 생태계에 대한 피해가 오랜 기간에 걸쳐 발생하며 여러 인자가 복잡하게 관여하는 관계로 이 분야에 대한 많은 연구 결과를 접하기가 어려운 실정이다. 결국, 이는 대기오염에 대한 사회적 무관심 속에 환경분야 내에서도 행ㆍ재정적 우선순위에서 뒷전으로 밀려나고 있는 실정이다. (중략)

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.117-125
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• 2017

플라이애시가 시멘트의 대체재로 사용되면서 플라이애시는 콘크리트의 특성변화에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 보통 콘크리트와 플라이애시를 혼입한 콘크리트의 철근부식에 대한 저항성을 평가하였다. 부식속도가 가장 빠른 간만대 환경을 모사한 최적 건습반복시험방법을 찾고 해양환경폭로시험장의 간만대에 장기간 노출된 시편의 철근부식모니터링 시험결과와의 비교를 통해 FA 혼입에 따른 OPC 대비 부식 지연비를 도출하였다. 반전지전위법에 의한 부식 모니터링 결과 인공해수에 3일간 침지 후 4일간 건조의 반복 조건보다는 염수를 시편 상부에 침지시켜 염수 및 산소의 공급이 계속되는 염수 ponding 시험법이 부식을 촉진시키는 것으로 나타났다. 모든 시험법에서 OPC에 비해 FA의 철근 부식이 지연되었다. FA의 철근부식 지연비율은 재령이 증가할수록 증가하였으며 OPC 대비 최대 27%까지 철근부식이 지연되었다. 그 결과 플라이애시 콘크리트는 재령이 증가할수록 철근부식 저항성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.184-191
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• 2023

철근 콘크리트 구조물은 부식이 증가함에 따라 부식생성물로 인한 균열이 발생하고 하중저항 능력이 감소한다. 본 연구에서는 140시간 동안 촉진염해시험(ICM)을 적용하여 부식을 유도하였으며 부식 전후의 초음파속도 변화, 휨파괴 하중, 부식생성물량을 평가하였다. 피복두께를 3수준(20 mm, 30 mm. 40 mm)으로 고려하였는데, 피복두께가 증가할수록 균열발생시기 및 부식생성량이 증가하였다. 또한 초음파 속도는 피복두께의 감소 및 부식생성량의 증가에 따라 뚜렷한 선형관계를 가지고 감소하였다. 휨파괴 하중의 경우 부식에 따라 10 % 이상 휨하중이 감소하였으나, 명확한 상관성을 도출할 수 없었는데, 이는 부식률이 작으므로 철근단면적의 감소 영향보다 슬립에 의한 영향이 크기 때문이다. 피복두께가 증가함에 따라 부식생성량 및 초음파 속도는 뚜렷한 선형관계를 가지고 변화하였으며, 부식으로 인한 균열발생 시간은 평가된 전류의 기울기를 분석하여 추측할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권6호
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• pp.539-550
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• 2021

일반 전기 아크에 의한 금속용사공법에 비해 시공속도와 효율성능이 우수한 플라즈마 아크 용사장비를 개발하여 이 플라즈마 용사장비에 의한 코팅의 부식특성 평가가 요구되었다. 본 연구에서는 일반 탄소강에 Zn 및 Zn-15Al을 플라즈마 아크 금속 용사법으로 코팅한 후 해수 환경과 유사한 3.5wt.% NaCl 용액에 침지하여 내식성을 평가하였다. SEM 및 XRD에 의한 표면 형상 분석 시험 결과, Zn 코팅이 다공성이고 침상 형태로 되어 있어 용액의 침투가 용이하여 부식 속도가 빠른 것을 알 수 있었다. 반면, Zn-15Al 코팅은 균일하고 조밀한 형태를 보여 부식을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.321-321
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• 2015

해수 환경에 노출된 대부분의 금속재료는 직 간접적으로 부식의 영향을 받는다. 이와 같이 해수에 침지된 금속재료의 부식 방지에는 음극방식법이 주로 사용되고 있다. 과거의 음극방식 설계에는 양극 크기와 방식전류 밀도, 소모율 등 양극 자체에 대한 변수만이 고려되었으나, 20여 년 전부터는 해수 오염도, 수온 및 유속 등을 종합적으로 고려하여 설계하고 있다. 특히 대부분의 금속은 부식성 환경에서 생성된 부동태 피막이 해수 유동에 의해 파괴되면서 급속히 손상된다. 따라서 본 연구에서는 해수 특성을 고려한 최적의 소요방식전류밀도 선정을 위해 전기화학실험을 실시하였다. 실험 결과, 해수 온도 상승에 따라 확산속도가 빨라져 최적 방식 전류밀도가 증가하는 경향을 나타냈다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.149-150
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• 2007

현재 널리 적용되고 있는 유기에폭시 도장의 경우에는 부식환경을 차단하는 등의 일반적인 차원에는 상당히 우수하나, 열이나 빛에 의한 열화 및 부식 문제와 환경오염 등의 문제를 가지고 있다. 이를 해결하기위한 방법으로 순수 무기계의 액상 규산질을 바인더로 사용한 도료의 제작을 시도하였으며, 열화성능평가시험을 통해 그 적용가능성에 대해 검토하였다. 실험결과 환경친화적인 -Si-O-Si- 결합의 1액형 무기 규산질 도료의 제작이 가능하였으며 향후 여러 가지 성능 중 특히 내식성, 내산성 및 광택성 등의 보완연구가 선해오디어야 할 것으로 사료된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.227-241
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• 2005

본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40m+50m+40m= 130m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 사용환경에 대한 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량는 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.47-52
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• 2017

PSC(Prestressed Concrete)는 전단면을 유효하게 사용할 수 있으므로 교량 및 암거와 같은 구조물에 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 내부의 텐던은 항상 높은 인장하중을 받는 상태에 노출되므로 부식환경에서 더욱 주의를 해야한다. 본 연구는 동일한 부식조건에서 프리스트레싱 하중에 따라 변화하는 부식전류 및 내력저하에 대한 연구이다. 이를 위해 초기 프리스트레싱 하중의 0.0%, 20.0%, 40.0%수준으로 가력한 뒤, ICM(Impressed Current Method)를 이용하여 촉진부식실험을 수행하였다. 초기 하중이 증가할수록 부식전류와 부식량은 증가하였으며 최대하중의 감소가 선형적으로 발생하였다. 초기하중이 20%에서 40%로 증가할 때, 부식전류량은 124.4%와 168.0% 수준으로 증가하였으며, 최종 파괴시의 하중은 87.8% 및 78.4%수준으로 감소하였다. 동일한 전압인가 시 부식속도와 내력저하는 인가한 초기 프리스트레싱 하중에 비례함을 알 수 있다.