• Composites Research
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• 제23권1호
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• pp.44-50
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• 2010

본 연구에서는 염수 침수 실험과 염수 분무 실험이라는 두 가지의 실험을 위그선의 구조재료로 사용될 3가지 다른 복합재료 시스템에 대해서 해수와의 접촉에 의한 물성저하를재현하기 위해 수행하였다. 140일간 염수환경하에서 노화시킨 후 탄소섬유 복합재료와유리섬유 복합재료의 인장, 압축, 전단 강성과 강도 및 층간 전단 강도를 측정하였다. 기본 물성파의 비교를 통해서 염수환경이 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향이 평가되었다. 실험을 통해 염수 분무환경과 침수 환경의 차이는 거의 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 탄소섬유 복합재료의 경우 인장 물성에 적은 손실이 발생한 반면 유리섬유 복합재료에서는 인장물성의 저하률이 탄소섬유 복합재료에 비해서 큼을 확인하였다. 그리고 모재 지배적 물성들의 큰 물성저하가 관찰되었다. 이를 통해, 염수는 복합재료의 섬유와 모재 사이의 계면을 퇴화시키고, 또한 모재 자체 물성과 유리섬유의 물성을 저하시킬 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제18권4호
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• pp.27-34
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• 2005

염수시험기를 통해 6개월 동안 염수분무시험과 염수침수시험을 수행함으로써 염수환경에 노출된 유리섬유직물페놀 복합재의 내구성을 실험적으로 조사하였다. 이때 염수환경에 노출된 시간에 따른 인장특성, 굽힘특성, 전단특성 등의 기계적 특성을 평가하고 동역학 측정장치를 적용하여 저장전단탄성계수. 손실전단탄성계수, tan $\delta$ 등의 열분석 특성을 측정하였다. 또한 적외선 분광분석기를 적용하여 염수환경에의 노출시간에 따른 화학구조의 변화를 분석하였다. 연구결과에 따르면 기계적 특성과 열분성 특성은 노출시간에 민감하게 변하며 노출시간이 길어짐에 따라 점차 감소되는 양상을 나타낸다. 그러나 강성의 경우에는 염수환경에 노출되면 복합재의 가소화로 인해 노출의 초기에는 감소하기 시작하고 노출시간이 길어짐에 따라 복합재의 팽창, 수지의 소성화, 가교 결합의 증가 등으로 인해 다소 증가하는 양상을 나타내지만 노출시간이 더욱 더 길어지면 점차 감소할 것으로 추측된다. 또한 FT-IR 선도에서의 피크 형상과 위치는 노출시간에 큰 영향을 받지 않으며 피크 세기는 노출시간에 따라 달라진다. 마지막으로 염수침수환경은 염수분무환경에 비해 유리섬유직물/복합재의 내구성에 더욱 심각한 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.124-124
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• 2012

부식 현상은 산업과 실생활에서 경제적, 인간의 생활과 안전에서 손실을 일으키는 요인이다. 자동차 부품, 선박 부품 및 전자 부품 산업 등 다양한 분야에서 수명 및 고장율 시험에 대한 관심이 증가하고 있다. 넓은 분야에서 염수분무시험을 적용하고 있지만, 실제 야외환경에서 발생하는 부식과의 상관관계가 확실하게 규명되어 있지 않다. 그리고 이렇게 넓은 산업전반에서 적용하고 있는 염수분부시험 방법은 시료의 부식 저항성을 판단하기 위한 시험시간이 오래 걸리고 이런 이유로 적정한 시험시간을 설정하기 어려울 뿐만 아니라 고내식성 시료의 부식평가가 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 부식의 형태에서 균일부식 현상을 이용하여 옥외 노출 부식시험과 염수분무시험, 가속부식시험 환경에 노출된 시료의 무게 감량을 측정하여 가속계수 도출과 함께 부식 정도를 예측할 수 있는 방법을 연구하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.357-363
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• 2008

본 연구에서는 염수분무환경에 노출된 철도차량 차체용 탄소섬유/에폭시 복합재의 내구성을 조사하였다. 염수환경시험을 위해서는 해수와 가장 유사하도록 5% 염화나트륨 염수용액을 제조하여 사용하였다. 본 연구에 적용된 시편은 T700 탄소섬유직물을 에폭시 수지에 함침시킨 형태의 복합재 평판에서 채취하였다. 기계적 특성 시험을 통해 인장특성, 굽힘특성, 전단특성을 평가하였으며 동역학 측정장치를 통해 저장탄성계수, 손실탄성계수, 그리고 tan $\delta$ 등의 열분석 특성을 평가하였다. 또한 적외선 분광분석을 통해 노출기간에 따른 화학구조 변화도 조사하였다. 연구결과에 따르면 강화섬유가 지배적인 역할을 하는 기계적 특성은 염수환경에 영향을 받지 않지만 수지가 지배적인 역할을 하는 기계적 특성은 노출기간이 길어짐에 따라 점차 감소하는 양상을 나타낸다. 저장탄성계수는 노출기간에 큰 영향을 받지는 않지만 유리전이온도는 염수환경에 영향을 받으며 노출기간이 길어지면 감소하는 양상을 나타낸다. FT/IR 선도에서 관찰된 피크의 세기는 노출기간에 다소 영향을 받지만 피크의 형상과 위치는 노출 기간에 따른 변화가 관찰되지 않는다. 이로 미루어 볼 때 본 연구에 적용된 탄소섬유/에폭시 복합재는 염수환경에 비교적 안정함을 알 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.454-460
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• 2019

이 연구에서는 염수를 증발냉각법을 이용하여 담수를 생산할 목적으로 회전형 미세입자 분무장치를 설계 제작하여 회전체의 표면조도, BLDC 시로코 팬의 회전수 그리고 염수 공급량의 변화에 따른 분무입자의 크기와 분포 특성을 실험적으로 분석하고자 하였다. 회전체의 표면조도 $Ra=0.27{\sim}7.65{\mu}m$인 경우 분무입자 크기는 $0.117{\sim}1.360{\mu}m$ 였고, 분무입자의 90% 가 $0.50{\mu}m$ 이하인 것으로 나타났다. $Ra=12.70{\sim}22.84{\mu}m$인 경우에는 분무입자 크기가 $2.51{\sim}184.79{\mu}m$의 범위에 분포하였고, 분무입자의 98%가 $13.59{\mu}m$ 이하인 것으로 나타났다. BLDC 시로코 팬의 회전수가 분무입자의 크기와 분포에 미치는 영향을 분석하기 위하여 표면조도 $Ra=0.27{\mu}m$로 고정한 상태에서 염수 공급량을 일정하게 유지하면서 팬의 회전수를 3,800~5,600rpm 로 변화시켜가며 실험을 수행한 결과 염수 공급량이 2.77~8.28mL/min 인 경우에는 분무입자의 크기가 $0.314{\sim}0.541{\mu}m$의 범위에 분포하였다. 또한 염수공급량이 9.74mL/min 이고 회전수가 5,600rpm인 경우에는 분무입자의 98.23% 이상이 $2.51{\sim}13.59{\mu}m$의 범위에 분포하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.281-293
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• 2022

연백, 연단, 밀타승으로 대표되는 납계열 안료의 대기환경에 따른 열화특성을 규명하였다. 자외선에 노출된 채색시편들은 모두 색차가 4~31로 어두워졌으나 성분에 변화는 없었다. CO₂는 시편의 색상 뿐 아니라 성분 변화에 큰 영향을 주지 못하였다. 반면 NO₂에 노출된 시편들은 색변화가 크게 나타나고 Lead nitrate(Pb(NO₃)₂)와 같은 2차 생성물이 확인되었다. 연백과 연단은 NO₂에 의한 색차가 각각 2와 10으로 시험 전에 비해 어두워졌으나 밀타승은 색차가 5이고 시험 전에 비해 밝게 변했다. 이를 통해 CO₂와 NO₂가 동일한 농도일 경우 CO₂에 비해 NO₂가 안료 보존에 영향력 있는 대기환경 인자임을 확인할 수 있다. 미세먼지에 존재하는 염의 영향을 보기 위해 5% NaCl(in distilled water)를 제조하여 염수 분무 시험을 실시하였다. 그 결과 연백, 연단, 밀타승 모두 시편 색변화와 함께 표면에 2차 생성물이 형성되었다. 이로 인해 아교도막이 박락되거나 hole이 형성되었으며, 생성물을 중심으로 색상이 변하였다. 또한 염수분무 후 XRD 피크 강도와 결정도가 함께 낮아진 것을 볼 수 있다. 염수분무 후 시료의 성분분석 결과 연백의 경우 Litharge가, 밀타승의 경우 Litharge와 Minium이 새로 형성되었다. 이를 통해 채색안료의 보존에 영향력 있는 대기환경 인자는 자외선, NO₂, 수용성 염임을 확인하였고 특히 납계열 안료 중 밀타승의 안정성이 다른 안료에 비해 낮은 것을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.399-400
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• 2004

ZrO용액으로 코팅한 시편들의 염수분무시험에 의한 백청과 적청의 초기 발생시간으로 내식성을 평가한 결과를 토대로 정리해 보면 인산염강판에 ZrO를 단독으로 처리하는 경우에는 ZrO피막에서의 균열로 인하여 처리하지 않은 인산염처리 소재강판의 내식성보다 약간 증대하는 경향을 보였고, ZrO/BTSE를 복합 처리한 시편에서는 ZrO의 균열 틈새를 BTSE로 채워짐으로서 내식성이 개선되었으며 수지를 부가적으로 처리함으로 내식성이 월등히 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.163-163
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• 2016

아연계 도금 강판은 우수한 내식성을 가지며 특히 아연의 희생방식기구에 의해 철의 부식을 억제하므로 선박, 건축자재, 전자기기 및 자동차 등 다양한 분야에서 그 수요와 사용범위가 증가하고 있다. 또한 도금 조성비 변화 및 다양한 표면처리 방법을 통해 가혹한 환경에서의 우수한 내식성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 갈바륨(Galvalume)은 55%의 알루미늄(Al)과 45%의 아연(Zn)으로 되어 있으며, 아연의 장점인 희생방식성과 내알카리성, 알루미늄의 장점인 내구성과 내열성, 내산성을 이상적으로 결합시킨 알루미늄(Al)-아연(Zn) 고내식 합금용융도금강판이다. 본 연구에서는 갈바륨 소재를 여러 산업현장에서 강관 형태로 사용할 경우의 내식성을 파악하기 위해 갈바륨 강관과 기존에 사용되고 있는 용융도금재인 용융아연도금 강관을 비교하며 실험을 진행하였다. 냉간압연강관에 용융아연도금 약 $25{\mu}m$, 갈바륨 약 $20{\mu}m$ 두께로 제작된 강관을 사용하였으며 제작된 도금층 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고, XRD 분석을 통해 결정 구조를 확인하였다. 또한 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 자연침지 시험 및 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극분극 시험을 진행하여 평가하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 용융아연도금의 경우 단면에서는 90시간, 표면에서는 260시간 경과 후 적청이 발생하였다. 반면, 갈바륨의 경우에는 단면에서 210시간 경과 후에 적청이 발생하였고, 표면의 경우에는 900시간 이상에서도 적청이 발생하지 않았다. 이 결과를 통해 용융아연도금에 비해 갈바륨 도금의 내식성이 단면에서는 3배, 표면에서는 4~5배 이상 향상된 것으로 확인되었다. 또한 3% NaCl 용액 중 자연침지 시험 결과 용융아연도금 강관 표면은 24시간 경과 후 열화부를 중심으로 흑변하는 것을 확인할 수 있었으나 갈바륨의 경우에는 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 No Scribe 및 Scribe 시편 모두 외관상 변화가 거의 없었다. 단면의 경우, 용융아연도금 시편은 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 외관상 변화가 없었으며, 갈바륨 시편의 경우 300시간 경과 하면서 흰색의 아연 부식생성물이 나타났으나 900시간 이후로도 적청은 발생하지 않았다. 자연전위 측정결과 용융아연도금 및 갈바륨 시편 모두 유사한 전위거동을 나타냈지만 단면의 경우 갈바륨 시편이 용융아연도금에 비해 안정적인 거동을 보였다. 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극 분극 시험 결과 용융아연도금이 갈바륨에 비해 귀한 방향의 부식 전위 값을 나타냈으며, 부식 전류밀도도 용융아연도금이 갈바륨에 비해 더 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 염수분무시험, 자연침지시험 및 전기화학적 양극분극시험을 통해 종합적으로 분석-고찰하여 보면, 그 부식이 진행되는 과정은 융융아연도금과 달리 갈바륨 도금의 경우가 다단계적인 부식 과정을 거치면서 우수한 내식 특성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 즉, 갈바륨 도금은 그 도금 막에 분포된 합금상 원소 성분들이 상호 갈바닉(Galvanic) 작용하며 형성된 부식생성물이 수평적으로 자체 차단(Barrier) 역할을 하는 과정과 부분적 부식-회복 과정을 거치면서 다단계적으로 부식속도를 감소시키게 된다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.88-88
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• 2017

Zn코팅은 우수한 내식성과 경제성을 바탕으로 자동차나 건축자재 등 산업의 전반적인 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 하지만 최근 한정된 Zn의 매장량으로 인한 원자제의 가격상승과 습식 도금과정의 환경오염 물질 배출 문제가 기존 Zn 코팅의 약점으로 지적되고 있다. 따라서 새로운 원소의 첨가로 인한 Zn의 사용량 감소나 친환경적인 공정방법을 적용하는 연구가 대두되고 있다. 최근의 연구 결과에 따르면 Zn-Mg 합금이 다른 Zn계 합금에 비해 내식성이 우수하며, 이와 같은 우수한 내식성은 $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$와 같은 Mg-Zn 이원계의 합금상에 의한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 친환경적인 비대칭 마그네트론 스퍼터 공정을 활용하여 다양한 공정조건 하에서 Zn-Mg 박막을 합성하여 최적의 공정 조건을 도출하고자 하였다. Zn-Mg 박막 합성 시 Mg타겟의 조성은 3~10 wt.%로 변화하였으며 Zn-Mg 합금 타겟의 온도를 제어하여 박막의 Mg 조성과 타겟 온도가 Zn-Mg 도금강의 내식성 및 밀착성에 미치는 영향을 평가하였다. 합성된 Zn-Mg 박막은 FE-SEM, EDS, XRD를 사용하여 미세조직, 두께, Mg 조성, 합금상 등을 분석하였으며, 염수분무시험 및 0T 굽힘 시험을 활용하여 Zn-Mg 박막의 내식성 및 내식성을 비교 분석하였다. FE-SE및 EDS분석 결과 Zn-Mg 박막의 Mg 조성은 합금 타겟의 조성이 증가함에 따라 증가하였으며, Mg 함량이 증가할수록 미세구조가 치밀하게 변화하였다. 또한 Zn-Mg 박막 합성 중 타겟의 온도가 상승할수록 박막의 치밀도는 감소하였다. XRD분석 결과 박막을 이루는 주요 합금상은 Zn상과 $Mg_2Zn_{11}$상이며 본 연구에서는 증착 조건에 따른 합금상의 큰 변화는 보이지 않았다. 염수분무실험 및 밀착성 평가 결과 박막의 미세조직이 치밀할수록 Zn-Mg 도금강의 내식성은 향상되었으나, 밀착성은 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 Zn-Mg 박막이 치밀한 미세구조일수록 부식환경에서의 강판에 대한 보호 효과는 증가하는 반면, 변형 시 박막의 파괴로 인한 박리 현상이 가속되기 때문으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.405-412
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• 2012

종래 아연의 부식 속도를 줄이는 가장 일반적인 방법은 $Cr^{+6}$를 도포하여 화학적으로 개조하는 것이었다. 그러나 $Cr^{+6}$는 현재 환경 보호법 때문에 사용이 제한되어 있다. 따라서 자자들은 Si를 가지는 유/무기 용액에 대한 아연도금강판의 최적 조건을 연구하였다. 최적 내식성은 $190^{\circ}C$에서 5분간 열처리한 조건으로 나타났다. 본 연구에서는 내식성 평가를 위하여 우레탄 용액(Urethane 20 wt.% ; S-700), Si를 가지는 유/무기 용액(Si polysilicate 10 wt.% + Urethane 10 wt.% LR-0317) 및 Si와 Ti를 가지는 2종류의 유/무기 용액(Si polysilicate 7 wt.% + Urethane 13 wt.% + Ti amorphous 0.5 wt.% ; LR-0727(1), Si polysilicate 7 wt.% + Urethane 7 wt.% + Ti amorphous 0.5 wt.% + epoxy 6wt.% ; LR-0727(2))을 사용하였다. 내식성 평가는 냉간압연 강판을 사용하여 염수분무 시험으로 실시하였다. 7시간의 염수 분무 시험에서 LR-0727(1)과 LR-0727(2) 용액이 냉간 압연 강판에 대하여 우수한 내식성을 나타내었다.