• 제목/요약/키워드: 부식환경

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우리나라 근해 해양환경에 따른 가스터빈엔진 부식에 대한 연구 (Corrosion of the Gas-Turbine Engine According to the Environment of the Korean Seas)

  • 오경원;임세한
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.43-50
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    • 2017
  • 한반도의 근해는 다양한 해양변화가 있으며, 작전을 수행하는 해군함정, 함재기, 해상운용 비행기, 공군의 전투기, 해안에 위치한 공항 및 비행장 등이 영향을 받는다. 특히 해양환경의 직접적인 영향인 염분은 가스터빈엔진과 같이 고온/고속으로 운용되는 장비에 연료의 황성분과 화학적 변화로 고온부식(Hot Corrosion)이 발생시킨다. 한계값으로 정의 할 수 없지만 염분에 의한 부식은 디미스터(공기흡입구) 높이가 7m 이하일 경우 해상에서 유입되는 염분이 증가하여 부식이 급격하게 증가하였다. 또한 서해보다 동해에서 작전임무를 수행하는 무기체계는 염분도, 풍량, 파고에 의해 비산되는 염분이 상대적으로 많아 부식율이 17% 증가함을 확인하였다. 해상에서 가스터빈엔진을 운용하는 해상무기체계는 염분유입을 최소화하기 위해 해상으로부터 13m이상에서 운용되어야 급격한 고온부식을 최소화 될 것으로 본다.

수소가스 함유량에 따른 Gallium-doped Zinc Oxide(GZO) 박막의 내식성 평가 (Corrosion resistance of gallium-doped zinc oxide film depending on the hydrogen content)

  • 조수호;최인규;김상호
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.188-188
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    • 2016
  • GZO 박막은 상업적으로 사용되는 ITO를 경제적으로 대체할 수 있는 유망한 투명 전도 물질이며, 인체에 무해하고, 공급이 쉬우며, 화학적으로 안정하다. 특히, CIGS와 같은 광전변환 소자 전극에서는 부식 저항이 매우 중요한데, 습한 환경에서 견뎌낼 수 있다는 장점이 있다. GZO는 3가 갈륨이 2가 아연에 도핑된 n타입의 반도체 물질이다. 그리고 육각형의 황화아연 물질의 전기 전도도는 산소 결핍에 매우 의존한다. GZO의 수소는 산소 결핍 집중에 영향을 끼친다. 따라서 이 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 실험 동안 수소 함유량을 다양화 시키고, 면 저항, 광 투과도, 부식저항의 효과를 조사한다. 수소량이 증가할수록, 면 저항은 향상되어지고, 특정 지점을 넘으면 감소한다. 분극 실험에 의해 측정되어진 부식 저항은 박막의 미세조직과 결정립계의 특성에 더 의존되어진다. 훨씬 더 많은 수소를 함량한 비정질이 부식 저항성에 있어서 유효한 차이를 나타내지 못하는 동안 결정 내에서 많은 수소를 지닌 작은 결정의 결정립계는 낮은 분극저항, 즉 낮은 부식 저항성의 결과를 도출한다.

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Al-Mg 코팅막의 부식특성에 대한 부식생성물의 영향 (Influence of Corrosion Products on Corrosion Resistance of Al-Mg Coating Films)

  • 이승효;김혜민;임경민;윤용섭;정재인;양지훈;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.190-190
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    • 2012
  • 여기서는 5% NaCl 염수분무 환경에 노출된 Al-Mg 다층 코팅막의 부식 거동이 부식생성물 분석을 통하여 평가되었다. 동일 두께의 코팅막이라고 할지라도 Al과 Mg의 코팅층을 다층으로 할수록 내식성이 우수한 경향으로 나타났다. 이때 SEM, EDS 및 XRD 평가 기법을 통하여, 내식성에 기여하는 주요 부식생성물은 수산화알루미늄($Al(OH)_3$)이 지배적인 것으로 확인 되었다. 코팅막이 다층인 경우 차폐(barrier) 특성을 가진 수산화알루미늄이 상대적으로 치밀하게 표면을 피복됨으로써 내식성을 오래도록 유지해 주는 것으로 사료된다.

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작업자 안전을 고려한 유리병 부식 공정 자동화 (Automated Bottle Etching Process For Safety)

  • 한영근;박강;강경식
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2008년도 춘계학술대회
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    • pp.231-238
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    • 2008
  • 전통적인 유리병 부식 공정에서는 공정 투입 전 유리병을 홀더에 장착하는 수작업으로 인해 작업자들의 노동강도가 매우 크고, 부식에 사용되는 불산의 증발로 인한 위험 요소가 매우 크게 나타나고 있다. 본 연구에서는 기존의 병부식 공정을 자동화해주는 로터리 방식 부식 장비와 병을 홀더플레이트에 자동으로 장입하고 부식 후에 탈거하는 메커니즘 개발하고 시제품을 제작하여 이의 성능과 효과를 평가하였다. 그 결과로 노동집약적인 병 장입작업을 자동화하여 힘든 장입작업을 하던 작업자의 노동강도를 덜어줄 수 있었고, 불산으로부터 작업자를 이격시켜서 잠재적인 산업재해를 예방하여 작업환경을 개선하였다.

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철근부식으로 인한 지하철 박스구조물의 콘크리트 피복층 균열특성 분석 (Analysis of Crack characteristic on Concrete Cover for Subway Box Structure Due to Reinforcement Corrosion)

  • 최정열;신동섭;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.727-732
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    • 2022
  • 도시철도 지하구조물에서 중요한 열화 중 하나인 철근부식은 철근의 부피 팽창에 의해 콘크리트의 피복층의 균열 또는 표면박리, 박락 등을 초래하여 철근콘크리트 구조물의 사용성과 안전성이 저하된다. 본 연구에서는 부식환경에서의 도시철도 지하박스 구조물을 대상으로 철근부식으로 인한 콘크리트 피복층의 균열발생 위치에서 철근의 팽창율을 측정하고 이를 바탕으로 철근부식으로 인한 콘크리트 피복층 들뜸 및 손상에 대한 분석을 수행하였다. 부식된 철근의 방사형 변위 분포 모델을 산출하고 기존 제안식과 비교, 분석하였다. 또한 대표 단면을 대상으로한 수치해석(역해석)을 수행하여 부식철근의 방사형 변위장에 의한, 철근의 불균일한 부식팽창을 해석모델에 적용하였다. 수치해석 결과를 바탕으로 철근부식율 진전에 따른 철근콘크리트 구조물의 균열 및 피복층 박리의 영향을 해석적으로 도출하고 현장 시료와의 비교를 통해 수치모델의 적정성을 입증하였다.

방청 혼화제의 최적 Formulation 및 성능연구 (Performance and Optimum Formulation of Corrosion Inhibiting Admixture)

  • 전용진
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.267-269
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    • 2007
  • 콘크리트 중의 철근이 염분에 의해 부식되는 것을 억제 또는 예방하고, 각종 부식 환경으로부터 구조물의 수명을 연장할 목적으로 사용되는 방청혼화제의 최적 formulation과 그에 대한 물성 및 성능 시험을 실시하였다. 철근 부식에 대한 방청 메카니즘의 이해와 방청 혼화제의 formulation에 따른 물성시험과 성능평가를 실시하여 최적 조건을 확립하였다. 성능평가는 콘크리트 공시체의 Slump, 공기량, 압축강도(3일, 7일, 28일) 측정과 함께 염수침지시험 동의 방청성능 평가를 실시하였다.

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담수중에서 탄소강재의 전기화학적 부식방지에 관한 연구

  • 임우조;윤병두;김성훈;구자점;김인수
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.61-62
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    • 2000
  • 담수(청수)를 용수 및 냉각수로 사용하는 보일러, 내연기관, 열교환기 및 배관 등은 부식에 의한 손상이 더 빨리 발생하여 누설사고가 심각한 문제점으로 부상하고 있다. 최근, 전반적인 산업발전 및 소득증가에 따라 공업단지, 일반 가정의 폐수 및 농약 등에 의해 하천이나 강의 환경오염화로 산성화되고 있다. 그러나 담수중에는 용존산소 및 산성물질 등이 존재하지 않는다고 가정하면, 철강재의 마그네타이트(magnetite)보호 피막은 안정됨으로써 철강재의 부식은 방지될 것이다.(중략)

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인공부식재의 피로강도평가와 통계학적 수명예측에 관한 연구 (Life Prediction and Fatigue Strength Evaluation for Surface Corrosion Materials)

  • 권재도;진영준;장순식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권8호
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    • pp.1503-1512
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    • 1992
  • 본 연구에서는 열화평가 및 수명예측에 있어서 가장 중요한 문제로 대두되는 기계구조물의 사용시간과 부식 정도에 대한 관계 곡선을 규명하기 위하여 실험실의 가혹 환경하에서 부식을 시키면서 표면을 측정한 데이터로 통계적인 파라메타(parame- ter)를 추정하여, 인공부식시킨 부식재로 피로 강도를 평가하고, 또 부식된 구조물의 잔존수명을 예측할 수 있는 하나의 방법을 제시하고저 한다.

칼슘 전착처리 후, 시멘트 모르타르 속 철근의 부식속도에 대한 EIS 모니터링 (EIS monitoring on corroded reinforcing steel in cement mortar after calcium electro-deposition treatment)

  • 김제경;기성훈;이정재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 본 연구는 시멘트 모르타르 속에 매입된 철근이 3wt.% NaCl 전해질 수용액에 8시간 침지 및 대기 중에서 16시간 건조가 반복되는 환경에 있을 때 교류 임피던스법을 이용하여, 10kHz에서 용액저항, 10mHz에서 전하이동저항을 측정하여, 그 값의 차이로부터 분극저항을 계산하여 부식속도를 측정하였다. 부식속도를 제어하기 위해 포화 Ca(OH)2 용액에서 일정시간 전착하여, 그 효과를 관찰하였다. 철근의 부식속도는 용존산소의 확산속도 증가에 의해, 침지보다는 건조 환경에서 가속되었으며, 이것은 모르타르 두께가 얇을수록 명확히 측정되었다. 침지 및 건조 반복횟수가 증가함에 따로, 철근의 부식속도는 부동태에서 Low-middle 상태로 가속되었으며, 그 기준은 다수의 연구자들이 사용한 기준을 사용하였다. 이 기준에 의해 철근의 부식속도가 Low-middle 상태가 되면, 포화 Ca(OH)2 용액에서 -10 uA/㎠ 전류밀도를 사용하여 철근에 전착을 진행하고, 5일간 건조시킨 후, 3wt.% NaCl 용액에서 침지-건조 반복실험을 다시 진행하면서, 부식속도를 측정하였다. 측정결과, 모르타르의 두께가 얇은 경우, 부식속도의 감소를 명확히 관찰하였다. 또한, 전착에 의한 철근의 부식속도 감소는 침지상태에서 보다 철근이 건조과정에 놓일 때, 더욱 크게 측정되었다. 전착처리에 따라 칼슘은 철근표면과 모르타르 계면에 존재하는 Porous rust layer의 void를 메우는 것으로 보인다. 시험체가 건조과정에 놓일 때, 철근표면에 형성된 다공질의 녹층속에 농축된 Ca2+가 침지과정보다 쉽게 CO32-와 결합되어, CaCO3가 형성됨으로서 철근의 부식속도를 더욱 감소시킨 것으로 생각된다.

해양환경 중 Zn-mesh를 적용한 콘크리트 슬랩의 음극방식 특성 (Cathodic Protection of Reinforced Concrete Slab with Zn-Mesh in Marine Environment)

  • 김기준;정진아;이우철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.1065-1068
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    • 2008
  • 해상교량은 바다에 노출되기 때문에 많은 경우 본래의 설계수명을 다하지 못하고 조기에 열화된다. 이러한 콘크리트 열화는 다공성인 콘크리트 내부에 염분이 침투함으로써 철근부식을 야기하고, 부식된 철근은 보통 $6{\sim}10$배까지 부피가 팽창하면서 콘크리트에 균열을 일으키고 결국 탈락(박리)으로 이어진다. 이와 같은 철근부식과 균열발생의 가속화는 구조물의 심각한 손상과 궁극적으로 붕괴까지 이어질 수 있다. 따라서 이러한 피해를 막기 위해서는 콘크리트 내 철근부식의 정확한 이해가 필요하며, 부식발생의 정량화에 의한 예측은 물론 적절한 방식법을 적용해야한다. 음극방식법은 비교적 최근에 개발된 철근콘크리트 구조물의 방식법 중 하나이며 요즈음도 해외 여러 나라에서 이에 대한 방식시스템 연구가 활발하다. 본 연구에서는 해상교량이나 항만부두 구조물의 상판부에 대한 예비실험 성격으로 슬랩 시험편(40cm ${\ast}$ 30cm ${\ast}$ 18cm)을 채택하였다. 시험환경은 15% 염분과 온도 $40^{\circ}C$의 가속화된 해양환경이었으며, 시험 기간 동안 주기적인 건습 반복을 실시하였다. 방식시험편은 음극방식 기술의 하나인 Zn-mesh에 의한 희생양극식을 채택하였다. 연구내용으로는 음극방식에 의한 방식성능을 관찰하였으며 신설구조물과 보수구조물에 대한 방식 효과를 비교하였다.

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