• 한국건축시공학회지
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• 제14권6호
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• pp.505-513
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• 2014

본 연구에서는 전기화학적인 시험 및 CASS Test(염수분무시험)을 실시하여 중방식도장 시험체와 용융아연도금 시험체, Zn-Al 시험체와의 비교를 통해 Zn-Sn 금속용사의 방식 성능을 평가하였다. 시험 결과, 전기화학 시험을 통하여 Zn-Sn / Zn-Al 상온금속용사 시스템 공법의 방식원리는 방식전위에 의하여 확보되는 것을 확인하였으며 강구조물의 방식 공법으로서 상온금속용사 공법은 용융아연도금 공법과 중방식 도장공법과 비교하여 매우 우수한 방식성능을 가지고 있는 것이 CASS 시험을 통하여 검증되었다. 특히 Zn-Sn 금속용사와 Zn-Al 금속용사를 비교해본 결과 그 방식성이 현저하게 차이가 있지는 않았으나 Zn-Sn(65:35) 비율의 시험체가 가장 우수하였다. 또한 중방식 도장은 손상된 부분에서 현저하게 녹이 발생하고 도막이 박리되지만, Zn-Sn / Zn-Al 상온금속용사 시스템 공법은 갈바닉 희생방식에 의하여 매우 높은 부식 방지 특성을 가지고 있음을 확인 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권2호
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• pp.173-181
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• 2007

Recently, galvanizing method is predominantly being used not only a economical point of view but also due to it s stability and long life. For example, guard rail of high way, all kinds of structures for ship etc. were protected with galvanizing and demand of galvanized structural materials was being increased with more and more. However, galvanized structures were inevitably being deteriorated with time eventually because they were corroded with solution of galvanizing film and exfoliation of it s film in the present severe corrosive environment. Therefore, it is necessary to improve the corrosion resistance of the galvanizing film through various methods such as variation of chemical composition of galvanizing bath, chromate treatment and coating treatment. In this study, three test specimens such as pure galvanizing, galvarium, and chromate treatment were submerged at tap water with inhibitor addition. And the effect of their corrosion resistance improvement was comparatively investigated with electrochemical method. Corrosion current density of the galvanized steel was the largest among three specimens, however, the galvarium steel showed the lowest corrosion current density. Futhermore, these three kinds of test specimens indicated considerably excellent corrosion resistance by dipped at tap water with inhibitor addition. Especially, the galvanized steel showed the best effect of corrosion resistance improvement than other test specimens.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.30-30
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• 2018

스마트 도금공장을 구축하기 위해서는 도금액 내부의 화학 물질 농도 변화를 측정할 수 있는 화학 센서 기술이 필수적으로 요구된다. 와트욕은 대표적인 고속 니켈 도금액 중 하나로 기본적으로 황산니켈, 염화니켈, 보릭산의 염과 함께 케리어(type-1 광택제), 광택제(type 2-광택제), 응력 제어제 등의 유기 첨가제로 구성되어 있다. 이러한 유기 첨가제는 전차된 니켈층의 두께 균일도, 조도, 미세 구조, 내부 응력 등 다양한 특성을 제어하며, 정밀한 농도 관리가 필수적으로 요구되나, 분석 기술의 부재로 인하여 지금까지도 대부분의 액관리는 할셀법이나 작업자의 경험에 의존하고 있다. Cyclic voltammetry stripping(CVS) 방법은 전기화학 분석 과정에서 나타나는 첨가제의 가속, 감속 특성 등과 여기에 수반되는 stripping peak의 변화를 이용하여 개별 첨가제의 농도를 측정하는 방법이며, 지금까지 인쇄회로기판의 비아필 공정, 전해 동박 제조, 반도체 배선 등 구리도금 산업 전반에 걸쳐 첨가제 관리에 효과적으로 적용되고 있다. 그러나 수소 발생으로 인한 stripping 효율 문제로 인하여 니켈, 주석, 아연 등 표준 환원 전위가 높은 금속 도금액 내부 첨가제 농도 측정은 아직 어려운 상황이다. 본 연구에서는 이 문제를 극복하기 위해 염소를 과량 첨가한 구리 도금액을 CVS 분석의 base 용액으로 이용하여 니켈 도금액 내부 여러 광택제 (polyetylene glycol(PEG) 계열, thiourea 계열, 2-butyne-1,4-diol 등) 농도를 측정하는 법을 제시하였다. 제시된 방법은 CVS 분석 과정에서 구리-염소 사이의 상호 작용으로 인해 생성되는 3가지 stripping peak의 상대적인 크기 변화가 첨가제 농도에 따라 영향을 받는다는 사실에 기반하였다. 본 연구에서는 여기에 관한 원인에 대해 고찰하였으며, 제시된 방법을 통해 광택제 계열 첨가제 농도 측정을 선택적으로 할 수 있다는 것을 증명하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.226-226
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• 2009

일반적으로 알루미늄이나 아연 등과 같은 이온화 경향이 큰 금속들은 그 자체의 활성적인 특성으로 인해 강재와 같은 이온화 경향이 낮은 금속재의 표면에 도금 또는 코팅함으로서 사용 환경 중 자체 내식성 보유와 더불어 손상 결함시 희생양극적인 역할 등의 잇점으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 DC 스퍼터링법에 의해 표면조직이 치밀한 여러 가지의 Zn-Mg 합금박막을 제작하였다. 이들 박막은 종래의 Zn도금에 비해 부식환경 중 장기간 갈바닉쌍을 형성하여 모재 금속에 대한 보호막 기능을 우수하게 하는 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.166-166
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• 2017

금속 재료 중 철강은 기계적 특성이 우수하고 대량생산이 가능하여 선박, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 기초재료로써 널리 사용되고 있다. 그러나 스테인리스강 등과 같은 일부 특수한 용도의 강을 제외하고는 부식환경에 취약한 특성을 가지기 때문에 내식성을 향상을 위한 표면처리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가장 일반적으로 습식법(wet process)을 통해 표면상에 아연(Zn)을 도금해 사용하며, 아연이 자체적으로 포함한 희생양극(sacrificial anode) 및 차폐(barrier) 효과가 철강의 부식을 방지하게 된다. 하지만 산업의 고도화에 따라 더욱 가혹해진 노출환경으로 인해 고내식 강재에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 아연코팅 층의 두께를 증가하여 내식성을 확보하는 방안은 미래 환경 및 자원적인 측면에서 근본적인 해결책으로 제시하기 어려움이 있다. 한편, 건식 프로세스(wet process)로 대별되는 PVD(physical vacuum deposition)에 의해 내식성을 향상시키고자 하는 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 이것은 표면에 고순도 양질의 금속 막을 형성시킴으로써 외부환경과의 반응을 효과적으로 제어가 가능하며, 형성된 막은 그 물질의 고유 특성뿐만 아니라 제작 조건에 따른 표면의 기하학적 혹은 결정학적 구조에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 실용금속 중 이온화 경향이 가장 크고 산소와 반응하여 투과성이 작은 산화 피막 형성이 유리한 마그네슘(Mg)을 활용해 표면의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 또한 금속 증착 중 진공도조절을 위해 도입되는 불활성 가스로 아르곤(Ar) 및 질소($N_2$)를 사용하여 표면에 형성한 막의 모폴로지 및 결정배향성이 내식성에 미치는 상관관계를 해석하고자 하였다. 실험방법으로 PVD법 중 비교적 간편하고 기초적인 지침을 제시하기 적합할 것으로 고려된 진공증착(vacuum evaporation)법을 이용해 아르곤 및 질소 분위기에서 진공도를 조절하며 용융아연도금상 Mg막을 형성하였다. 제작조건별 막의 기초 특성을 분석하기위해 SEM, EDS, XRD를 이용하였고, 결정배향성(crystal orientation) 분석을 위해 면간격(d-value)과 상대강도(relative intensity)를 확인하였다. 또한 내식성 평가로 염수분무(salt sprat test) 및 양극분극(anode polarization)을 각각 실시하였다. 실험결과에 따르면, Ar 및 $N_2$ 모두에서 가스압이 증가할수록 코팅층의 증착량은 적어지고 입상정(granular structure)의 모폴로지 형성 및 면간격과 상대강도가 증가하는 것이 확인되었다. 또한 쳄버 내 동일 진공도에서, $N_2$ 도입 시 Mg막은 더욱 치밀하고 미세한 입상정의 모폴로지로 형성되며 면간격과 상대강도는 더욱 증가한 것으로 나타났다. 내식성 평가에서 저진공 $N_2$ 조건에서 형성시킨 막이 가장 우수한 내식성이 나타났는데, 이는 상대적으로 불안정하고 반응하기 유리한 입계면적을 많이 포함한 입상정 모폴로지 및 표면에너지가 높은면의 면점유율 증가로 인해 외부환경과의 신속한 반응은 물론 안정적인 피막형성이 용이하였기 때문일 것으로 사료된다. 이상으로 Ar 및 $N_2$ 가스압 조건에 따른 고내식 Mg 막의 유효성을 확인하였고 향후 내식성을 향상시키는 방법으로 응용 가능할 것으로 생각된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2003년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.162-164
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• 2003

Spot welding, a kind of electric resistance welding, has been used in many fields such as automobile, aircraft, and appliance industry. This paper is to investigate the relationship between tensile shear strength and indentation depth under various welding conditions. The tensile shear strength increases with increasing the welding current in the range of 6-l3kA. The optimum welding conditions were 200∼250kg welding force and 10∼15 cycles welding time at 9kA welding current for EZNCEN. The indentation depth for optimum welding condition was 0.6mm at 9kA welding curent and 200kg welding force, 0.17mm at 9kA welding current and 300kg welding force, 0.19mm at 9kA welding current and 10cycle, 0.17mm at 9kA welding current and 15cycle welding time, respectively.

• 한국표면공학회지
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• 제30권1호
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• pp.13-22
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• 1997

In order to investigate the effects of microstructure Oil film on the welding spatter in Zn electroplated steel, Zn electroplated surface and layer structure with USS-Paddition was observed using XRD, XPS and optical microscopy. Wettability of water drop on the Zn electroplated steel surface was measured using Z.Mei model. Oil absorption test was carried out using Oil pen. Morphology of spot welding and spatter with USS-P addition, applied current, and oil-spray or oil-without was observed using SEM and optical microscopy. Surface morphology of Zn electroplated steel showed finer structure as USS-P content increased. Wettabiliy on the Zn electroplated surface decreased with increasing USS-P content. Size of welding trace increased and spatter occured arround the welding part as applied current increased, whereas spatter disappeared as USS-P content increased and disappeared in case of oil spraying on the Zn electroplated surface.

• 한국표면공학회지
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• 제37권4호
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• pp.200-207
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• 2004

Molybdate chemical conversion coating layer formed on EGI has been studied in view of corrosion resistance, surface morphologies, and phases formed. It was found that coating layer consists of$ MoO_3$, $MoO_2$, Mo oxides having lower valences than 4 and ZnO. It is interesting to note that the coating layer formed at high Mo concentration (30 g/l) in the temperature range of $40-60^{\circ}C$ exhibited relatively high corrosion resistance, although thickness of coating layer is nearly identical with those formed under the other conditions. It was believed that an increase of driving force due to high Mo concentration plays an important role in the formation of corrosion-resistant coating layer, probably due to tile formation of dense coating layer.

• 한국표면공학회지
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• 제56권5호
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• pp.289-298
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• 2023

In this study, the effect of drying temperature on characteristics of the trivalent chromate film on electroplated zinc was investigated. An zinc-electroplated iron specimen with a thickness of 5 ㎛ was used for chromate treatment. Chromate treatment was conducted in a solution diluted 10 times from a mixture of Cr(NO₃)₃·9H₂0 360 g/L, Co(NO₃)₂·6H₂O 60 g/L, Na₂SO₄ 60 g/L, NH₄F·HF 25 g/L, and NaOH 20 g/L. The zinc electroplated specimen was treated using the chromate solution with pH 2.0 at 25 ℃ for 60 s. Subsequently, chromate-treated samples were dried in an electric furnace for 2h with temperature varied from 25 to 125 ℃. The corrosion rate increased with the increase in the drying temperature, and the surface morphology of the chromate-treated film was observed using FE-SEM. When the drying temperature changed, the color of the chromate film changed from green to yellow, and the thickness of the film changed from 362 to 241 nm, respectively. Additionally, corrosion resistance was evaluated via a salt spray test.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.206-206
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• 2003

현재, 메탈의 내부식성 코팅막 제조에 사용되고 있는 크로메이트 기반 코팅제는 유독성 물질에 대한 환경 규제에 따라 조만간 사용이 금지 될 예정이다. 본 연구에서는 이러한 유독성 금속 내부식성 코팅제를 대체할 새로운 코팅 재료로 부식 억제제가 결합된 수용성 졸을 제조하고 그 특성을 보고하고자 한다 부식 억제제가 결합된 수용성 졸은 부분 가수 분해된 GPS((3-glycidoxypropyltriethoxysilane)에 Zirconiumoxychlorideoctahydrate 혹은 cerium nitrate를 일정 양 첨가하고 이온 교환수에 희석하여 제조하였다. 이 코팅 졸을 아연 도금 강판에 딥 코팅법으로 코팅한 후 상온에서 건조하고, 80~15$0^{\circ}C$에서 열처리하여 염수 분무 시험으로 백청 발생 정도를 관찰하여 내 부식성을 조사하였다. 코팅막의 두께는 수직으로 절단한 면을 전자 현미경으로 관찰하여 측정하였으며, 표면의 경도는 연필 경도계로 조사하였다. 또한 코팅막의 부식 전위는 전기화학적인 방법으로 분석되어 부식억제제의 종류에 따른 효과도 정량적으로 비교되었다.