• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.123-123
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• 2011

알루미늄은 경량 금속으로 부식 저항력이 높아 철을 부식으로부터 보호하기 위한 표면처리 소재로 사용되고 있다. 철의 부식을 방지하기 위해서 알루미늄을 코팅하는 경우, 코팅 방법은 용융도금법이 주로 사용되고 있으며, 알루미늄을 빛의 반사막으로 활용하는 경우 진공 중에서 물리기상증착(physical vapor deposition; PVD)법을 사용하기도 한다. 알루미늄 박막을 물리기상 증착으로 코팅하면 박막성장 초기에 핵(nucleus)을 형성하고, 형성된 핵을 중심으로 주상정(column)으로 박막이 성장하는 것이 일반적이다. 알루미늄 박막의 주상정과 주상정 사이에 공극(pore)이 존재하기 때문에 알루미늄 박막을 부식방지 막으로 이용하기 위해서는 두께를 증가시켜야 한다. 본 연구에서는 스퍼터링(unbalanced magnetron sputtering)을 이용하여 치밀한 조직을 갖는 알루미늄 박막을 코팅할 수 있는 공정변수를 도출하고, 치밀한 알루미늄 조직이 철의 부식에 미치는 영향을 평가하였다. 기판은 냉연강판(cold rolled steel sheet)이 사용되었으며, 알루미늄 타겟의 크기는 직경 4 inch이었다. 알루미늄 박막의 미세조직과 밀도에 영향을 주는 공정변수를 확인하기 위해서 스퍼터링 파워, 공정 압력, 외부 자기장 세기 등의 조건을 변화시켜 코팅을 실시하였다. 알루미늄 박막의 밀도 변화에 가장 큰 영향을 준 공정변수는 외부 자기장의 세기와 방향이었다. 알루미늄 박막이 약 3 ${\mu}m$의 두께로 코팅된 냉연강판을 염수분무시험(salt spray test, 5% NaCl)으로 부식특성을 평가한 결과, 시험을 시작한 후 120시간 후에도 적청이 발생하지 않았다. 이러한 결과는 기존의 동일한 두께를 갖는 알루미늄이 코팅된 강판의 내부식 특성의 2배의 성능을 보여준다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.11 no.2
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• pp.221-230
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• 1999

Corrosion of rebars can occur if there are cracks, moisture and availability of oxygen or carbonation proceeds, chloride penetrates and diffuses in concrete. Once rebars in concrete corrodes, subsequently accompanied with scaling, spalling in concrete cover. As a result of them, the RC structure is seriously deteriorated. In this study, theoretical review and experiments for cathodic protection(CP) have been performed to control corrosion of rebars in concrete contained chlorides and pre-crack. For CP the impressed current system was applied, the protection effect was investigated when rebars was directly contacted with salt water due to crack and open to much chlorides in concrete. In order to investigate the effect of protection, when CP was energized for 1 year, half-cell potential, potential-decay with current density, corrosion ratio, etc. were measured. With the cathodic protection by impressed current system, the depolarized values of all specimen were met NACE Standard, the effect of 34~84% of the ratio of corrosion area and 84~86% of cross-section reduction were calculated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.23 no.11 s.170
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• pp.2096-2101
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• 1999

This paper presents the effect of shape of external corrosion in pipeline on failure prediction by using numerical simulation. The numerical study for the pipeline failure analysis is based on the FEM(Finite Element Method) with an elastic-plastic and large-deformation analysis. The predicted failure stress assessed for the simulated corrosion defects having different corroded shapes along the pipeline axis are compared with those by methods specified in ANSl/ASME B31G code and a modified B31G code.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07d
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• pp.1941-1946
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• 1999

본 연구는 우리 나라 물공급의 60% 이상을 담당하고 있는 한국 수자원 공사의 수자원 관리 설비의 방식에 관한 연구이다. 특히 수자원 관리 시설의 대부분이 철구조물로 외부에 노출되어 있거나, 해수와 담수에 동시에 접해있기도 하며 끊임없이 화학약품에 영향을 받고 있기도 하다 이러한 매우 열악한 환경 하에 있는 대부분의 설비 및 철구조물들은 부식이 쉽게 되어 부식으로 인한 시설관리 및 경제적 피해가 발생하게 된다. 수자원 공사는 여러 해 동안 설비 보전을 위해 부식에 관한 많은 연구들을 수행하고 있으며 그 중 도장을 통한 설비의 방식을 주로 시행하고 있으나 이런 도장 방식이 체계적으로 정리되어 있지 않고 또한 도장 방식의 수명이 길지 못하므로 주기적으로 재시공하여야 한다는 단점이 있다. 알루미늄 코팅 방식은 알루미늄이 철 보다 부식 전위가 낮아 부식이 잘 진행되어 철 구조물의 부식을 방지하는 희생 양극 특성이 있다. 그러나 알루미늄 도장의 경우 시공 단가가 비싼 단점이 있어 시공비를 줄이기 위하여 알루미늄 도장전에 철 구조물의 표면을 전처리하는 공정을 개선하여 총 시공비의 80%를 점하는 전처리 비용을 절감하여 경제적인 도장 방법을 조사하고자 하였다.

• Korean Journal of Heritage: History & Science
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• v.53 no.1
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• pp.24-33
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• 2020

In excavated bronze artifacts, corrosion products of various shapes and colors are observed due to multiple corrosion factors coexisting in the burial environment, and these corrosion products can constitute important data not only in terms of long-term corrosion-related information, but also in connection with preservation of artifacts. As such, scientific analysis is being carried out on the corrosion layer and corrosion products of bronze artifacts, and the corrosion mechanism and the characteristics of corrosion products elucidated, which is essential for interpreting the exposed burial environment and its association with corrosion factors inside the burial environment. In this study, after classifying excavated bronze artifacts according to alloy ratio and fabrication technique, comprehensive analysis of the surface of corrosion artifacts, corrosion layer, and corrosion products was carried out to investigate the corrosion mechanism, formation process of the corrosion layer, and characteristics of corrosion products. The study designated two groups according to alloy ratio and fabrication technique. In Group 1, which involved a Cu-Sn-Pb alloy and had no heat treatment, the surface was rough and external corrosion layers were formed on a part, or both sides, of the inside and the outside, and the surface was observed as being green or blue. α+δ phase selection corrosion was found in the metal and some were found to be concentrated in an empty space with a purity of 95 percent or more after α+δ phase corrosion. The Cu-Sn alloy and heat-treated Group 2 formed a smooth surface with no external corrosion layer, and a dark yellow surface was observed. In addition, no external corrosion layer was observed, unlike Group 1, and α corrosion was found inside the metal. In conclusion, it can be seen that the bronze artifacts excavated from the same site differ in various aspects, including the formation of the corrosion layer, the shape and color of the corrosion products, and the metal ion migration path, depending on the alloy ratio and fabrication technique. They also exhibited different corrosion characteristics in the same material, which means that different forms of corrosion can occur depending on the exposure environment in the burial setting. Therefore, even bronze artifacts excavated from the same site will have different corrosion characteristics depending on alloy ratio, fabrication technique, and exposure environment. The study shows one aspect of corrosion characteristics in specific areas and objects; further study of corrosion mechanisms in accordance with burial conditions will be required through analysis of the corrosive layer and corrosive product characteristics of bronze artifacts from various regions.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.16 no.2
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• pp.40-48
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• 2012

Steel corrosion in concrete is a main cause of deterioration and early failure of concrete structures. A novel integration of electromagnetic heat induction and infrared (IR) thermography is proposed for nondestructive detection of steel corrosion in concrete, by taking advantage of the difference in thermal characteristics of corroded and non-corroded steel. This paper focuses on experimental investigation of the concept. An inductive heater is developed to remotely heat the embedded steel from concrete surface, which is integrated with an IR camera. Concrete samples with different cover depths are prepared. Each sample is embedded with a single rebar in the middle, resulting an identical cover depth from the front and the back surfaces, which enable heat induction from one surface and IR imaging from the other simultaneously. The impressed current (IC) method is adopted to induce accelerated corrosion on the rebar. IR video images are recorded during the entire heating and cooling periods. The test results demonstrate a clear difference in thermal characteristics between corroded and non-corroded samples. The corroded sample shows higher rates of heating and cooling than those of the non-corroded sample. This study demonstrates a potential for nondestructive detection of rebar corrosion in concrete.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.12 no.1
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• pp.1-7
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• 2024

Concrete, as a porous construction material, permits chloride penetration from outside, which yields corrosion in embedded steel. In the study, an accelerated corrosion technique (ICM: Impressed current method) was adopted for rapid corrosion formation with 10 Volt of potential, and corrosion amou nt was controlled u p to 10.0 %. Corrosion amou nt had a linear relationship with cumulative corrosion current and increased with a quadratic function of accelerating period due to cracking. Regarding bond strength test, OPC concrete showed rapid drop of bond strength over 3.0 % of corrosion weight ratio, however slag concrete with 30 % replacement ratio showed a level of 51.4~71.6 % of corrosion ratio to OPC concrete with keeping residual bond strength.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.690-690
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• 2013

Field에 설치된 PV모듈은 가혹한 외부 환경에 노출되어 외부 하중, 온도 변화, 자외선, 수분 등의 영향을 받게 된다. 특히 PV모듈 내부로 수분이 침투 하였을 경우에는 태양전지와 전극의 부식 등 발전성능을 크게 저하시킬 수 있다. 이러한 외부 환경으로부터 태양전지가 안정적으로 발전할 수 있도록 PV 모듈은 전면재료인 유리와 후면재료인 Back Sheet를 진공 상태에서 압력을 가해 봉합하는 Lamination 공정을 거쳐 제작 되어 진다. 특히 Lamination 공정에 사용되는 EVA (ethylene vinyl acetate)는 PV모듈의 내구성능을 좌우할 수 있는 가장 중요한 재료중 하나이다. 본 논문에서는 Lamination 공정에 사용되어지는 EVA의 수분 침투의 특성에 관한 연구를 수행하였다. 공정 조건에 따른 EVA에 침투 되는 수분의 양을 확인하기 위해 Lamination 공정 조건을 변경하여 실험을 진행하였다. 그리고 외부 환경 변화에 의한 영향을 확인하기 위해 EVA가 수분에 노출 되는 시간과 온도를 변화시켜 보았다. 실험의 결과는 외부에 노출된 PV 모듈의 내부에 침투할 수 있는 수분의 양을 예상할 수 있게 하며, 수분 침투에 의한 내구성의 저하를 감소시키기 위한 최적의 Lamination 공정 조건과 봉합재 선정을 위한 기초 자료를 제공한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.145-145
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• 2016

해양환경용 구조물은 극심한 부식 환경에 노출되어 있고 부식손상으로 인한 직간접적 경제적 손실이 발생하고 있는 상황이다. 이에 대한 방식대책으로써 음극방식법이 선박, 교량, 각종 화학장비에 널리 이용되고 있으며, 이러한 산업분야에 가장 흔히 적용되고 있는 음극방식 중 하나가 피방식체에 일정 전류 또는 음극 전위를 인가하는 외부전원법이다. 이는 전도성 부식환경인 해수환경 하에서 철강 및 해양환경용 구조 재료의 내식성을 월등히 향상시킬 수 있기 때문에 설계에 있어서 고급 내식재료 대신 경제적인 상용 재료를 적용할 수 있어 비용 절감효과를 가질 수 있다. 한편 적정 방식전위에서는 부식손상으로부터 강재를 보호하지만, 과방식 전위에서는 취성이 발생함으로써 내구성 감소의 역효과가 나타날 수도 있기 때문에 최적 방식전위의 규명은 반드시 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 S355ML강에 대하여 천연해수 용액에서 다양한 정전위를 조건으로 전기화학실험을 실시하여 최적 방식전위를 규명하고자 하였다. 시험편은 에머리 페이퍼로 2000번까지 연마하였고, 아세톤과 증류수로 세척하여 실험하였다. 전기화학(정전위) 실험은 천연해수 속에서 $1.28cm^2$의 면적만을 노출시켜 진행하였으며, OCP로부터 -2.0V까지의 음극분극 곡선을 분석하여 정전위 조건들을 선정하였다. 그리고 외부 직류전원장치를 이용하여 1,200초 동안 다양한 정전위를 인가하였으며, 기준전극은 Ag/AgCl 전극을 이용하였다. 실험 후에는 주사전자현미경과 3D 현미경을 통해 시험편 표면을 관찰하였으며, 그 결과 일부 음극분극 구간에서 강재 표면에 전착물에 의한 뷸균일한 피막이 형성되었다. 또한, 일정 전위구간에서 용해 및 과전압에 대하여 표면손상 정도를 관찰하여, 해수환경 하에서 S355ML강의 최적 방식전위를 규명하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.2
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• pp.211-216
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• 1999

Corrosion behavior of austenitic stainless steels of SUS 316L and SUS304L in molten salt of LiCl and $LiCl/Li_2O$ has been investigated in the temperature range of $650~850^{\circ}C$. Corrosion products of SUS316L and 304L in hot molten salt consisted of two layers-an outer layer of Li(CrFe)$O_2$and an inner layer of$Cr_2O_3$. The corrosion layer was uniform in molten salt of LiCl, but the intergranular corrosion occurred in addition to the uniform corrosion in mixed molten salt of LiCl/$Li_2O$. The corrosion rate increased slowly with the increase of temperature up to $750^{\circ}C$, but above $750^{\circ}C$ rapid increase in corrosion rate observed. SUS316L stainless steel showed slower corrosion rate than SUS 304L, exhibiting higher corrosion resistance in the molten salt.