• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.29 no.1
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• pp.109-116
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• 2017

The present study concerns quantitative assessment of chloride extraction, repassivation and structural behavior of concrete. Concrete specimen ($160{\times}160{\times}1000mm$) was fabricated with 3 steel bar located in the middle with 20 mm of the cover depth, containing 5.0% of chloride to accelerate corrosion process, then to be subjected to electrochemical treatment. The current density accounted for $750mA/m^2$ at 2, 4 and 8 weeks. As a result, it was found that an increase in the duration of the treatment resulted in an increase in the chloride extraction, accounting for 64.7-83.7% for the specimen at 8 weeks treatment. It implies that a portion of bound chlorides would turn free to be removed, considering the binding capacity of cement about 50-60% to total ones. Even after the treatment, the corrosion was still active; the corrosion rate was $6.5mA/m^2$ and 330 mV vs. SCE in the potential. For structural behavior, the maximum load was increased by corrosion on the steel bars, which was subsequently lowered by the treatment, but still higher than for control.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.13 no.6
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• pp.557-569
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• 2011

Steel Fiber Reinforced Concrete (SFRC) is widely used for tunnel structures such as shotcrete and segments. Corrosion of steel fibers and steel reinforcements may affect on the long-term durability of the concrete structures with steel fibers and reinforcement. Therefore, a study on the feasible method to evaluate corrosion possibility and permeability of the concrete structures is required. This experimental study examines the effect of steel fibers and internal reinforcement on the surface resistivity. Steel fiber mix ratio and corrosion of internal reinforcement were considered as variables. In the results, steel fibers significantly reduce the surface resistivity due to those conductive characteristic. In the case of 3% mix ratio, it was difficult to evaluate rate and permeability of corrosion due to the great reduction of resistivity by mixing of steel fibers.

• Journal of Welding and Joining
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• v.4 no.1
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• pp.16-31
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• 1986

스테인레스강의 주요성능은 내식성이기 때문에 부식성의 환경에서 사용되는 일이 많다. 이 때문 에 스테인레스 강제강치에서는 부식에 관계되는 사고가 대단히 많다. 그림1(a)은 일본화학공학협 회가 1987년부터 1982년사이에 화학장치에 발생한 615건의 손상을 종류별로 분류한 것이다. 전면 부식, 공식, 동력부식균열등의 습성환경에서의 전기화학적 부식이 전체의 54%나 점하고 있 다. 이들 손상에 재료별로 보면 그림1(b)와 같이 스테인레스강이 차지하는 비율이 총 1/4에 달하 고 있다. 또한, 별도조사결과에 의하면 각종손상이 용접이음부에서 약 50% 발생하고 있어, 용접 이음부가 부식성환경에서 사용되는 경우에는 이를 부식현상과 그 방지대책을 세우지 않으면 안된다. 용접부에서 이들 부식현상이 발생하기 쉬운 것은 다음과 같은 요인으로 생각된다. (1) 용접내부는 모재와는 다른 금속조직을 가진다. (2) 용접잔류응력이 존재한다. (3) 용접결함이나 이음형식에 의한 형상불연속 놋치화하여 응력집중을 가져온다. 또한 이들이 표 면에 개구한 극간부식을 가질때에는 극간부식의 요인이 된다. 본고에서는 이들 부식현상중 가장 중요한 오-스테이나트계스테인레스강 용접부에서의 응력부식균열 현상에 대하여 설명한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.32.2-32.2
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• 2011

반도체 생산공정에서 CMP (Chemical-mechanical planarization) 공정은 우수한 전기전도성 재료인 Cu의 사용과 다층구조의 소자를 형성하기 위해서 도입되었으며, 최근 소자의 집적도가 증가함에 따라 CMP 공정 비중은 점점 높아지고 있다. Cu CMP 공정에서 연마제인 슬러리는 금속 표면과의 물리적 화학적 반응을 동시에 사용하여 표면을 연마하게 되며, 연마특성을 향상시키기 위해 산화제, 부식방지제, 분산제 및 다양한 계면활성제가 첨가된다. 하지만 슬러리는 Cu 표면을 평탄화하는 동시에 오염입자, 유기오염물, 스크레치, 표면부식 등을 발생시키며 결과적으로 소자의 결함을 야기시킨다. 특히 부식방지제로 사용되는 BTA (Benzotriazole)은 Cu CMP 공정 중 Cu-BTA 형태로 표면에 흡착되어 오염원으로 작용하며 입자오염을 증가시시고 건조공정에서 물반점 등의 표면 결함을 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 Cu 표면에서 식각과 부식반응을 최소화하며, 오염입자 제거 및 유기오염물을 효과적으로 제거하기 위한 Post-CMP 세정 공정과 세정액 개발이 요구된다. 본 연구에서는 오염입자 및 유기물 제거와 동시에 표면 거칠기와 부식현상을 제어할 수 있는 post Cu CMP 세정액을 개발 평가하였다. 오염입자 및 유기오염물을 제거하기 위해서 염기성 용액인 TMAH 사용하였으며, Cu 이온을 용해할 수 있는 Chelating agent와 표면 부식을 억제하는 부식 방지제를 사용하여 세정액을 합성하였다. 접촉각 측정과 FESEM(field Emission Scanning Electron Microscope) 분석을 통하여 CMP 공정에서 발생하는 유기오염물과 오염입자의 흡착과 제거를 확인하였으며 Cu 웨이퍼 세정 전후의 표면 거칠기의 변화와 식각량을 AFM(Atomic Force Microscope)과 4-point probe를 사용하여 각각 평가하였다. 또한 세정액 내에서의 연마입자의 zeta-potential을 측정 및 조절하여 세정력을 향상시켰다. 개발된 세정액과 Cu 표면에서의 화학반응 및 부식방지력은 potentiostat를 이용한 전기화학 분석법을 통해서 chelating agent와 부식방지제의 농도를 최적화 시켰다. 개발된 세정액을 적용함으로써 Cu-BTA 형태의 유기오염물과 오염입자들이 효과적으로 제거됨을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.25 no.2
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• pp.409-409
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• 2001

해양구조물은 점점 대형화되어 가고 있는 추세에 있으며 또한 이들 구조물의 대형화에 따른 구조물의 보수, 유지관리가 매우 중요한 사안으로 등장하게 되었다. 뿐만 아니라, 이러한 구조물 등이 손상또는 파괴되었을 경우는 그에 따른 인적, 경제적 손실 또한 막대할 것으로 사료되며 이러한 구조물의 파괴사례중 상당 부분이 용접부의 부식문제 및 수소취화와 관련된 사고인것으로 보고되고 있다. 한편 용접은 급속가열, 급속냉각의 공적으로 인한 경도와 열적, 조직적 변화를 일으켜 용접부 각 미세부위별 전위차가 발생하게 되며, 이로 인해 갈바낙부실을 일으키는 것으로 보고 있다. 그리고 갈바닉 부식에 의한 용접부의 부식성을 억제하기 위해 용접후열처리(post weld heat treatment PWHT)를 시행하여 내식성을 향상시키는 경우도 있다. 본 연구에서는 고장력강인 RE36강 시험편을 전기화학적 측면에서 최적의 용접후열처리 온도를 규명하였으며, 용접방법(FCAW, SMAW), 용접후 열처리 유무에 따른 용접부위의 저변형을 인장실험을 통한 기계적 특성, 전기화학적 특성 및 수소취화 감수성을 등을 규명하였다. 따라서 본 연구 결과는 해양구조물 선박의 설계시공시에 용접부 주위의 기계적. 전기화학적 특성 평가 및 수소취화 방지대책에 좋은 참고자료가 될 것으로 기대된다.

• 전기의세계
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• v.44 no.4
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• pp.14-21
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• 1995

전해질(지중, 수중 혹은 해수중) 내부에 있는 금속구조물의 부식을 방지하는 가장 효과적인 방법인 전기방식법에는 양극방식법(anodic protection method)과 음극방식법(cathodic protection method)이 있다. 양극방식법은 피방식구조물을 자연전위 보다 높게 유지함으로써 구조물의 표면에 저항이 높은 피막을 형성시켜 부식을 방지하는 방법으로서, 금속의 재질에 따라 적용이 불가능한 경우가 많으며, 또, 가능하다 할지라도 유지 및 보수에 상당한 주의가 요구되므로 잘 쓰이지 않고 있는 반면에, 음극방식법은 거의 모든 재질에 적용 가능할 뿐만 아니라 유지 및 보수가 쉬우므로 현장에서 가장 널리 쓰이고 있음에 따라 전기방식법 하면 대부분 음극방식법을 지칭하는 것으로 이해되고 있다. 본고에서는 전기방식법을 이해하는데 도움이 되는 부식 메카니즘, 음극방식법의 원리, 음극방식법의 종류 및 설계법 등에 관하여 간략히 기술하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1455-1456
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• 2011

한국전력공사의 초고압 또는 고압 송변전 및 배전선로에서 알루미늄 전선을 이용한 선로에 사용되는 알루미늄 및 알루미늄 합금으로 된 금구류가 여러 종류가 있다. 이러한 선로에서 사용된 많은 알루미늄 금구류들이 시간이 지나면서 표면부식이나 임계부식이 많이 발생하여 안정적인 전기 공급에 많은 문제를 유발한다. 따라서 이러한 부식에 대한 사전검사로 이용되고 있는 염수분무 부식시험의 시험방법 및 그 결과에 대한 판정방법에 대하여 살펴보고자 한다.

• Resources Recycling
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• v.18 no.4
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• pp.44-51
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• 2009

In order to verify the effect of Surface Coating Anode and Solar Battery anode system, accelerated tests in the presence or absence of some chloride content and cracks were carried out. The potential-decay, protection potential and corrosion current density of reinforcing steel in concrete specimen were measured to evaluate the effectiveness of the system. From the test results, the application of the system led to the satisfaction on NACE's criterion in all mixtures of concrete. Additionally it was found that protection potential and corrosion current density were satisfied due to the application of Surface Coating Anode and Solar Battery anode system.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.29 no.1
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• pp.88-94
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• 2012

In this study, the current-voltage curves for metals were measured using cyclic voltammetry. The relationship between the electrochemical properties and surface states of metals were investigated by Scanning Electron Microscope (SEM). In cyclic voltammetry, we used a 3-electrode system for the electrochemical measurements. The measurement was conducted at the condition that consists of the first reduction from the initial potential to -1350 mV, continuous oxidation to 1650 mV, and last reduction to the initial potential. The scan rates were 50, 100, 150 and 250 mV/s. The results show the C-V characteristics of metals to be for an irreversible process, which was caused by the oxidation current from cyclic voltammogram, when monoethanolamine (MEA) was used as a corrosion inhibitor. When we used MEA as a corrosion inhibitor, the diffusion coefficient was decreased as the concentration of electrolyte was increased. In the SEM images of copper, we observed an increase of surface corrosion at the increased electrolyte concentration. Addition of $1.0{\times}10^{-3}M$ corrosion inhibitor MEA reduced the effect of corrosion prevention due to the relatively large diffusion coefficient at the electrolyte concentration of 0.1N.