• Journal of the Korean Geophysical Society
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• v.5 no.1
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• pp.9-18
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• 2002

We performed a long-term monitoring of self-potential(SP) using the Cu-CuSO₄non-polarizable electrode and copper-clad electrodes(CCE) in a test site in order to analyze the effects of surrounding environmental noises such as temperature, rainfall and soil moisture content on the electrodes. Analysis of the temperature dependence of the non-polarizable electrodes showed that is temperature coefficient was about +0.5 mV/°Fwhen its end was exposed to atmosphere while it was less than +0.5 mV/℃ when submerged into the subsurface, which reflects that there exists an 8 to 11 hour lag between temperatures at the depth of 15 cm and atmosphere. CCE was independent of atmospheric temperature in subsurface but showed temperature coefficient of 1.0 mV/℃ when exposed to atmosphere. Drifts of 1 to 2 mV recorded with the non-polarizable electrode directly related to the soil moisture content when it was buried in subsurface. Drift with CCE also showed similar trend to the soil moisture content, and 5 mV drift was recorded according to 5% of daily variation. The soil moisture content had strong effects on the measurement with CCE in rainfall since the flow potential is generated on the surface of the electrode.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.26 no.6
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• pp.1-13
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• 2022

This study aims to investigate the feasibility of the half-cell potential (HCP) measurements on the concrete surface for evaluation of corrosion rate (or corrosion levels) of reinforcing steel in concrete. A series of experimental study is performed to measure HCP (or corrosion potential, E_corr) and corrosion current density (i_corr) of reinforcing steel in concrete cube specimens, with a side length of 200 mm. Various corrosion levels in a range of 0% to 20% of the test specimens are accelerated by impressing current to the reinforcing steel in concrete immersed in 3.0 % NaCl solution. HCP is measured in accordance with ASTM C876-15, and corrosion current density is determined by using the Stern-Geary equation and measured polarization resistance measured by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). As a result, a numerical formula that relates HCP and i_corr in the test specimen is established by a regression analysis of the measured data in this study. It is observed that HCP is linearly correlated with log(i_corr) with a R² greater than 0.87, which is less affected by the experimental variables such as concrete mixture proportion, diameter of reinforcing steel and the amount of applied current in this study. These results exhibit that HCP measurements could be effective for evaluation of corrosion rate (or corrosion levels) of reinforcing steel in concrete in the case of exposed to a certain consistent environment.

• 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.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.14 no.6
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• pp.179-187
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• 2010

Corrosion of rebar embedded reinforced concrete is the main cause of collapse and degradation of reinforced concrete structure. Degradation occurs in reinforced concrete structures from corrosion caused by the Chloride that the damage other than the severe degradation of the structure in terms of maintenance and construction when the huge expense required and deciding terms is hard. Therefore, early detection of rebar corrosion is important for efficient maintenance and repairing and planning. Meanwhile, how to evaluate the corrosion of the non-destructive measurements have been used a lot. In particular CM-II (corrosion meter) is used to measurement the natural potential, polarization resistance and the resistivity of the concrete, but has some disadvantages. Embedded mini-sensor has been developed in order to overcome these disadvantages. So Measurement corrosion for using the mini-sensor compares with the measured results CM-II (corrosion meter), the developed mini-sensor verify the validity.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.80-80
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• 2011

세계 기후 변화와 불안정한 유가 변화에 대응하고 국내산업의 저탄소 녹색성장을 위해 신재생에너지 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 해양에너지 중에서 조류발전은 대규모 댐을 건설할 필요가 없어 비용이 적게 소요되고 특히 날씨 변화나 계절에 관계가 없고, 발전량이 예측 가능하므로 신뢰성 있는 에너지원으로 적용이 가능하다. 조류발전기 블레이드에 폴리머계 복합재료와 스테인리스강이 대부분인데, 이 재료는 특정 회사에서만 제작 가능하며, 충격에 약하고, 균열전파 속도가 빠르며, 대단히 고가이며, 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이러한 조류발전에 사용되는 블레이드는 가혹한 부식, 캐비테이션 그리고 침식환경에 노출되어 있어 내구성이 우수한 제품개발이 대단히 중요하며, 조류발전 블레이드를 동합금으로 제작시, 내식성이 뛰어나며 구리의 특성상 해양생물 서식을 방지할 수 있고, 내캐비테이션 특성, 내구성, 가공성 및 유지보수가 용이한 장점이 있다. 이러한 동합금에 WC-27NiCr와 WC-10Co4Cr를 초고속 화염용사(HVOF)를 이용하여 코팅층의 캐비테이션 특성 및 전기화학적 거동을 연구하였다. 본 연구에서는 조류발전용 블레이드의 재료로 사용하려는 동합금에 WC-27NiCr와 WC-10Co4Cr이 용사코팅된 시험편을 사용하였다. 다채널 부식시험기인 WonA-tech WMPG-1000을 이용하여, 자연전위를 측정하였으며, 분극실험은 자체 제작한 홀더를 사용하여 $0.3318cm^2$를 노출 시켜 실험하였다. 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금 전극을 사용하였다. 양분극과 음분극 실험을 통해 개로전위에서의 부식거동을 확인하였고, 정전위 실험도 실시하였다. 실험 종료 후 3D현미경 및 전자주사현미경(SEM)을 사용하여 코팅층 표면의 손상거동을 관찰하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM-G32 규정에 의거하여 압전효과를 용한 진동발생 장치(RB 111-CE)를 사용하였다. 수조는 전기화학적 부식의 영향을 고려하여 아크릴로 제작하였고, 시험편은 실험장비에 맞게 파인커팅머신을 이용하여 $20mm{\times}20mm$로 절단하여 사용하였으며 혼과 대향하도록 하여 1mm 간격을 두어 실험하였다. 실험 실시 전, 미소전자저울을 사용하여 무게감소량을 측정하였으며 표면관찰을 통하여 캐비테이션 거동을 관찰하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.14 no.2
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• pp.75-81
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• 2010

In this study, when concrete properties are changed by concrete mix proportions or blending of admixtures, the characteristics of electro-chemical method for corrosion assessment of the embedded steel are compared and its causes are analyzed. According to the results, when the ratio of corroding area was less than 10%, the half-cell method was affected by concrete properties. In the case of specimen blended admixtures, it is possible to assess the high-corroded steel qualitatively using the half-cell method. For the polarization resistance method, though the corroding area was less than 10%, it has not affected by concrete properties. However, in case of specimen blended admixtures, the corrosion level of steel was underestimated than OPC specimens having a similar corroding area.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.11 no.2 s.35
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• pp.31-36
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• 2007

In order to study on the corrosion characteristics of STS 304 pipeline steel weldment for gas cooling & heating system. the electrochemical polarization test and corrosion test by impressed potential in 0.5M $H_2SO_4+0.01M$ KSCN solution was carried out. Also, SEM and hardness of welding zone was measured. And then passive behavior, corrosion behavior by the impressed potential and SEM aspect and hardness behavior of base metal(BM) and heat affected zone(HAZ) for STS 304 pipe were investigated. The main results are as follows: 1) The critical anodic current density of heat affected zone(HAZ) is drained more highly than that of base metal(BM), and primary passive potential of HAZ become higher than that of BM. 2) The passive current density of TUE is drained more highly than that of BM, and passive region of BM become bigger than that of HAZ. 3) By the impressed potential, the current density of HAZ is drained more than that of BM.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.9 no.4 s.29
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• pp.6-10
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• 2005

This paper was studied on the damage behavior of stainless steel (STS 304) for gas boiler with specific resistance. The electrochemical polarization test of STS304 for gas boiler was carried out. And the anodic polarization and damage aspect, such as pitting corrosion, was considered. With being low specific resistance, the passive current density of STS 304 increases, passive region and pitting potential is low. Also, the patting aspect of STS304 In specific resistance $74{\Omega}{\cdot}m$ water little appears, the pitting number increases and the damage behavior, such as pitting aspect, gradually grow bigger with being low specific resistance.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.10
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• pp.25-32
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• 2000

We provided a model for accurately computing the Hysteresis characteristics of the ferrelectric thin film capacitors. This model is developed form the semi-empirical ferroelectric model based on the double well harmonic oscillator. We have seen that this model is consistent with physical analysis using the Preisach's hysteresis distribution. This model includes the parameters representing the slope of changing Hysteresis curves and the imprint of ferroelectric capacitors. Besides, we showed that this model could predict accurate sub-hystersis loop by the turning points when the polarities of applied voltage were changed before saturation. The simulation and measurement result showed that this model is well applicable to both PZT and SBT materials. This model has been described by AHDL and successfully implemented into Spectre simulator to provide circuit design environment of commercial CAD tools such as Cadence software.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.201-203
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• 2007

본 논문에서는, 연료전지 시스템의 기계적 주변장치 (MBOP)와 전기적 주변장치 (EBOP)의 최적 설계를 위해서 PEMFC 스택을 전기화학반응을 기초로 모델링한다. 모델링을 위해 기본적인 PEMFC의 구조와 동작 원리를 설명한다. 연료전지의 이론적 최고 전압인 평형전위를 깁스 자유에너지와 네른스트 방정식으로 유도한다. 전류밀도에 따른 전압 손실인 활성화, 저항, 농도 분극현상을 표현하기 위해서 수식을 유도한다. 수소가 이온화되지 못하고 산소극으로 넘어가서 발생되는 연료손실 및 내부전류와 지속적인 정역반응인 교환전류도 모델링된다. 평형전압에서 각 분극을 뺀 실제 운전 전압을 시뮬레이션하고, 유량과 압력에 따른 출력 특성을 시뮬레이션 한다. 부하변동 시 출력특성을 시뮬레이터와 실험결과로 비교한다.