• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.31 no.1
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• pp.24-31
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• 2011

In order to measure corrosion level of reinforcement rebar in RC structures, non-destructive test methods which are concrete surface current density method and infrared thermographic technique were employed to measure corrosion levels. Experimental test parameters were various levels of corrosion states(0, 1, 3, 5, 7% of weight loss) and concrete cover depth(30 mm, 40 mm) and two different reinforcing rebar arrangements. The larger amount of concrete surface current density, the higher corrosion level in reinforcement rebar. The laboratory conditions which are ambient temperature and humidity have negligible effect on the infrared thermographical data. After analysis of current density and temperature distribution from concrete surface, corrosion level of reinforcement rebar embedded in concrete can be measured qualitatively based on the amount of electric current and heat flux.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.117-117
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• 2017

오스테나이트계 스테인리스강의 기계적 특성 향상을 위해 열화학적 표면처리 방법으로 공정 후 재료의 변형이 없고 친환경적인 플라즈마 이온질화 기술이 널리 사용되고 있다. 특히 대략 $450^{\circ}C$이하에서 플라즈마 이온질화 처리 시 S상이라 불리는 expanded austenite 생성에 기인하여 내식성이 향상시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 이전의 연구 결과 증류수, HCl, $H_2SO_4$ 등의 실험 용액에 따라 동일한 공정 온도에 대하여 다른 부식 특성을 나타냈으며, 내식성이 확보되는 온도 또한 다른 결과를 얻었다. 이처럼 적용 환경에 따라 다른 부식 경향을 보이고 있으나, 해양 환경에 사용될 해수에서의 부식 저항성에 대한 명확한 규명은 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구는 해양환경에 보편화되어 있는 오스테나이크계 스테인리스강을 선정하여 다양한 온도에서 플라즈마 이온질화 처리 후 전기화학실험을 통해 온도 변화에 따른 부식 특성을 분석하였다. 플라즈마 이온질화는 25% 질소와 75% 수소의 비율로 $350{\sim}500^{\circ}C$의 온도 조건에서 10시간 동안 처리하였다. 플라즈마 이온질화 처리 후 마이크로 경도 계측과 X-선 회절(X-ray diffraction, XRD) 분석을 통해 온도 변화에 따른 금속 표면에 형성된 질화물의 기계적 조직학적 특성을 분석하였다. 또한 모재 및 다양한 온도에서 플라즈마 이온질화 처리된 재료에 대하여 $2{\times}2cm$(노출면적 $1cm^2$) 시편을 제작하여 전기화학적 부식 실험을 수행하여 부식 특성을 상호 비교 분석하였다. 전기화학적 부식 실험은 침적실험, 동전위 양극 음극 분극 실험을 실시하여 전위 변화에 따른 전류밀도 추이를 분석하여 부식 경향을 파악하였다. 그리고 전기화학 실험 후 손상부의 SEM 관찰과 손상 깊이 분석 및 무게 감소량 계측을 통한 종합적인 분석을 통해 온도-부식 경향의 상관관계를 규명하였다. 또한 분극 실험 후 타펠 외삽법으로 부식전위와 부식전류밀도를 구하여 미처리된 재료 및 플라즈마 이온질화 온도 변화에 따른 상대적 부식 속도를 예측하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05b
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• pp.597-602
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• 1995

원자력 발전소 증기발생기 전열관 재료인 합금 600의 대체재료로써 설계된 합금 690의 내식성의 향상을 위해서 염소 이온이 다량 포함된 환경에서의 부식 저항성을 크게 향상시킨다고 보고된 Mo을 첨가하여 부식 및 기계적 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 미세조직상 Mo를 첨가함에 따라 기지에 미세한 석출물이 석출되어 입자의 미세화를 얻을 수 있었으며 연신율의 감소없이 항복 강도, 인장 강도 및 경도의 향상을 얻을 수 있었다. 공식 저항성은 Mo의 첨가량이 증가함에 따라 부식 속도가 감소하였다. 양극 분극 시험에서도 5$0^{\circ}C$, 3.5wt% NaCl 용액과 0.5N HCl 용액 모두에서 Mo의 함량이 증가할수록 부동태화 전류 밀도 및 임계 부동태화 전류 밀도가 감소하여 전반적으로 현저한 내식성의 향상을 관찰할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.31 no.2
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• pp.105-113
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• 2006

The oxidizing species are generated from the radiolysis of groundwater in the pore of buffer material around the canister used for the disposal of spent fuels. A mathematical model was introduced to calculate the cathodic current density induced by the oxidant around the canister, which determined the corrosion of carbon steel. An analytical solution was derived to get the cathodic current density in the cylindrical coordinate. The cathodic current densities from both the rectangular coordinate and cylindrical coordinate were compared with each other. The source terms and absorbed dose rate for the calculation of the radiolysis were calculated using the ORIGEN2 and MCNP computer code, respectively. The radius of the canister was determined with the new model in order to prevent the local corrosion. The results showed that the new solution made the cathodic current density around 25 % lower than the Marsh model.

• Journal of Power System Engineering
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• v.15 no.2
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• pp.42-48
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• 2011

440A martensitic stainless steels which were modified with reduced carbon content(~0.5%) and addition of small amount of nickel, vanadium, tungsten and molybdenum were manufactured. Effects of alloying elements and tempering temperatures on the uniform corrosion in the solution of lN H2S04 were investigated through the electrochemical polarization test. When tempering temperature is constant, corrosion current density in active-passive transition point, Icorr, decreased a little with an increase of austenitizing temperature. In addition to this, when austenitizing temperature is constant, longer holding time showed a little lower Icorr and Ipass, passive current density. And when austenitized at $1050^{\circ}C$ and tempered in a range of $350{\sim}750^{\circ}C$, best anti-corrosion properties were obtained at $350^{\circ}C$ tempering temperature while worst at $450^{\circ}C$ or $550^{\circ}C$. The specimens tempered at below $450^{\circ}C$ and above $550^{\circ}C$, similar and good anti-corrosion characteristics were obtained regardless of alloying elements added, showing anti-corrosion characteristics are influenced more by tempering temperature than by alloying elements.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.566-566
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• 2013

종래의 흑연 위주 연료전지 분리판에서 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 분리판의 기술적 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 가스 밀봉성, 경량성, 가공성, 저비용 등이다. 후보 물질로는 전기 전도성을 갖는 질화물계가 고려되고 있다. 기판으로는 스테인레스강이 가장 유력하며 Fe에 첨가된 Ni, Cr이 존재하므로 Cr 또는 CrN를 박막의 형태로 전자빔 증발법, 마그네트론 스퍼터링법으로 고속 증착하려는 시도가 있었다. 본 연구에서는, 스테인리스 강박(0.1 mm 이하)에 보호막으로 CrN을 선택하고 고속, 고품질증착을 위해서 새로운 방법인 스퍼터 승화법을 개발하였다. 박막의 품질을 개선할 수 있는 고밀도 유도 결합 플라즈마 영역 내에 Cr 소스를 직류 바이어스 함으로써 가열 및 스퍼터링이 일어나도록 하였다. 5 mTorr의 Ar 유도 결합 플라즈마를 2.4 MHz, 500 W로 유지하면서 직류 바이어스 전력을 30 W (900 V, 0.02 A) 인가하고, $N_2$의 유량을 0.5, 1.0, 1.5 SCCM로 변화를 주어 반응성 증착 공정의 결과로 얻어지는 CrN 박막의 특성을 분석하였다. N2의 유량이 증가할수록 $Cr_2N$이 감소하고, CrN이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 부식성과 접촉저항을 측정하였다. 부식 전위는 N20 SCCM 보다 모두 상승하는 것을 확인하였고, $N_21$ SCCM에서 부식 전류 밀도가 2.097E-6 (at 0.6V) $A/cm^2$로 나타났다. 접촉저항 에서는 시료 당 3군데(top, center, bottom)를 측정하였다. 전기전도도 측면에서 가장 좋은 결과는 $N_21$ SCCM 일 때 $28.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 접촉저항을 갖는 경우였다. 미국 에너지성의 기준은 부식 전류밀도 1.E-6 $A/cm^2$이하, 접촉 저항 $0.02{\Omega}m^2$이므로 매우 근접한 결과를 보이고 있다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.16 no.5
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• pp.78-87
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• 2012

This study is for developing a system for electro-deposition utilizing sea water containing various ions like calcium and magnesium. This is the first step research for the final goal which is a development of anti-corrosive steel for RC structure, so that this paper is mainly focused on the development for electro-deposition system. Optimum conditions for steel coating is obtained through various tests considering anode type, temperature, duration time, and current density. The composition of electro-deposition is analyzed through SEM, EDS, and XRD and it is evaluated to be $CaCO_3$ and $Mg(OH)_2$. Through measuring polarization potential and current density in the coated steel, the coating layer from the developed system is evaluated to have high resistance to steel corrosion. Additional tests and discussions on durability and structural performance in the coated steel from this work will be performed for the second step research.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.1-6
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• 2000

This paper was studied on the crevice corrosion behavior of SS 400 in marine environment. In 0%, 2%, 3.5%, 5% NaCl solution, the aspect of the crevice corrosion and polarization behavior under the crevice corrosion was investigated. And Weight loss rate of SS 400 with crevice and non-crevice was measured according to the NaCl concentration. The main results obtained are as follows : 1) Under crevice corrosion, the corrosion potential become less noble as the concentration of NaCl solution increased. 2) The current density under open circuit potential was high drained as concentration of NaCl solution increased by 3.5% but the concentration increased over 3.5%, the current density was low drained. 3) The weight loss rate of SS400 was increased as concentration of NaCl solution increased by 3.5% but the concentration increased over 3.5%, that of SS400 was decreased.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2001.05a
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• pp.152-157
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• 2001

This paper was studied on the characteristics of crevice corrosion prevention of SS 400 in marine environment. In NaCl solution, polarization behavior under the crevice corrosion was investigated. And Weight loss rate of SS 400 applied cathodic protection and non cathodic protection was measured according to the NaCl concentration. The main results obtained are as follows : The weight loss rate of Al-alloy galvanic anode was increased as the concentration of NaCl solution increased by 3.5% but the concentration increased over 3.5%, that of Al-alloy galvanic anode become decreased. The protective potential of SS 400 used Al-alloy galvanic anode becomes more cathodic polarization with increasing concentration of NaCl solution. Effects of oxygen on the weight loss rate of Al-alloy sacrificial anode for cathodic protection as the concentration of 3.5% NaCl solution become sensitive than that of 0% NaCl solution.