• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.307-313
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• 2022

본 연구에서는 3가지 수준의 물-시멘트 비, 상부 염수 농도, 피복 두께를 고려하여 반 전위와 영향인자들 간의 상관성을 분석하였다. 장기 부식 모니터링 결과 염수 농도 3.5, 7 %에서 초기에 모든 물-시멘트 비에서 임계부식전위(-350mV)에 근접하는 거동을 보였다. 통과 전하량 시험 결과 548일에서 모든 배합에서 'Moderate' 등급으로 개선된 통과 전하량이 평가되었다. 부식 영향인자와 반 전위 값 간의 상관성을 평가 하고자 다중 회귀분석을 수행하였는데, 염수 농도, 물-시멘트 비, 피복 두께 순으로 영향을 준 것으로 평가되었다. 반 전위와 통과 전하량간의 상관성 분석 결과는 0.9로 높은 수준의 결정계수를 보였으며, 통과 전하량과 반 전위 값 간에는 밀접한 상관성이 존재하는 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.124-132
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• 2022

콘크리트 내의 부식전위는 노출환경 및 배합에 따라 크게 변화한다. 본 연구에서는 피복 두께, 염화물 농도, 물-시멘트 비를 변수로 하여 RC 시편을 제조하였으며, 철근과 표면과의 전위차를 평가하는 HCP 측정을 수행하였다. 또한 매립된 철근과 상대전극을 이용하여 OCP의 측정하였다. 한천과 NaOH 수용액을 이온교환물질로, Hg/HgO를 기준전극으로 사용하여 OCP를 측정하였는데, HCP에 비하여 온도에 더욱 민감하게 작용하였다. 영향 인자 중 존치 기간 및 염화물 농도는 피복 두께 및 물-시멘트 비보다 상대적으로 큰 영향을 가지고 있었다. 또한 전체 측정된 HCP 및 OCP는 피복 두께 및 물-시멘트와 뚜렷한 선형관계를 나타내었다. 다중회귀분석을 통하여 HCP와 OCP의 관계를 정량화하였으며 온도를 고려하여 개선된 상관성을 도출하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.621-630
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• 2013

철근부식을 현장에서 평가하기 위해 다양한 부식측정방법이 있으나, 반전위(HCP: half cell potential)방법이 많이 사용되고 있다. 균열이 발생한 RC 구조물은 균열폭으로 유입되는 염화물, 이산화탄소 등에 의해 부식이 가속화 된다. 이 연구는 염해에 노출된 균열을 가진 RC 보의 HCP을 측정하여 부식정도를 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 세가지 물-시멘트비(w/c 0.35, 0.55, 0.70)와 다양한 피복두께(10~60 mm)를 가진 RC 보를 제조하였으며 하중을 가하여 균열폭을 0.0~1.5 mm로 유도하였다. 35일간 촉진염해분무시험을 통하여 부식을 촉진하였으며 이후 HCP과 부식길이를 평가하였다. 균열이 클수록, w/c가 높을수록, 피복두께가 작을수록 HCP은 증가하였으며, 각각의 영향인자를 정량화하여 균열을 가진 RC 보의 HCP 평가식을 도출하였다. 또한 Life365 프로그램을 이용하여 부식방지 피복두께를 도출하고 HCP평가식을 통한 부식방지 피복두께와 비교하였다. 균열부 콘크리트에서는 차이가 발생하였으나, w/c 0.6이하의 건전부 콘크리트에서는 두가지 방법에서 모두 근접한 부식저항 조건을 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.1-13
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• 2022

이 연구에서는 콘크리트 표면에서 측정된 반전지전위(half-cell potential, HCP)값을 활용하여 철근 부식 상태 및 부식속도의 정량적 평가 가능성을 논의하였다. 이 연구에서는 염수에 침지된 콘크리트 속 철근에 전류를 인가하여 다양한 부식상태의 철근 콘크리트 실험체(한 변의 길이가 200mm 인 정육면체)를 준비하였다. 부식촉진시험을 마치고, 염수 포화상태의 콘크리트 실험체 표면에서 HCP값을 측정하였고, 바로 이어서 동일한 조건의 실험체에서 전기화학적 임피던스 분광법을 활용하여 콘크리트 속 철근의 분극저항값을 측정하였다. 측정된 분극저항값을 Stern-Geary식에 대입하여 부식전류밀도(corrosion current density, i_corr)를 계산하였다. 실험결과를 바탕으로 염해에 따라 다양한 부식상태의 철근이 매입된 철근 콘크리트 실험체의 염수 포화상태에서 HCP와 i_corr의 상관관계를 도출하였다. 대체적으로 HCP와 i_corr은 로그선형관계를 보였으며, R2값이 0.87이상의 높은 적합도를 확인하여 통계적인 유의함을 확인하였다. 이러한 결과는 일정한 환경에 노출된 철근 콘크리트일 경우 자연전위값을 측정함으로서 철근의 부식상태 및 속도를 평가할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.113-120
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• 2017

HCP 측정법은 철근부식을 판단하는 비파괴 시험으로 현장에서 효과적으로 사용되고 있다. 본 연구는 실내실험을 통하여 촉진부식실험을 수행하고 건조 상태에서 측정된 HCP 측정값과 부식량의 상관성을 분석하는 연구이다. 이를 위해 4가지 피복두께와 3가지 물-시멘트비를 가진 시멘트 모르타르 시편을 제조하여 6시간, 18시간, 42시간동안 20V의 전압을 가하여 ICM에 의한 촉진실험을 수행하였다. 분석결과 피복두께의 감소, 물-시멘트비의 증가, 촉진부식시간의 증가에 따라 부식량이 증가하였으며, 측정된 HCP 값과는 선형적인 관계를 나타내었다. HCP를 사용하여 부식량을 평가하기 위해서는 전체 부식량을 비교하는 것보다, 일정수준의 HCP 값을 선정하고 이에 따라 부식량을 평가하는 것이 높은 결정계수를 얻는 합리적인 방법으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.19-26
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• 2017

콘크리트는 다공성 건설재료이며, 매립된 철근의 부식은 내구성 및 안전성에 큰 영향을 미친다. 본 연구는 비파괴 검사인 반전위측정값과 생성된 부식량과의 상관성을 피복두께, 물-시멘트비를 고려하여 도출하는 것이다. 이를 위해, 3가지 수준의 물-시멘트비와 4가지 수준의 피복두께를 가진 시멘트 모르타르 시편이 제조되었으며, 3가지 수준의 촉진부식기간을 고려하여 부식량 및 반전위를 측정하였다. 습윤상태에서는 반전위가 크게 증가하였으며, 부식량과 촉진기간은 선형적인 관계를 가지고 있었다. 부식량이 증가할수록, 피복두께가 감소할수록, 물-시멘트비가 증가할수록 반전위는 증가하였다. 전체의 반전위 측정값을 부식량과 비교할 경우 0.67의 낮은 결정계수를 가지고 있었으나 부식량(촉진기간)을 고려하여 3가지 수준을 고려할 경우 0.90이상의 높은 결정계수를 가지고 있었다. 실내조건과 같이 온도가 일정하고 포화상태일 경우, 측정된 반전위는 부식량과 선형적인 상관성을 가지고 있었으며, 피복두께, 물-시멘트비, 철근직경, HCP의 측정범위를 알 수 있다면, 매립된 철근의 부식량을 예측할 수 있다고 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제34권6호
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• pp.503-515
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• 2018

원주 법천사지 지광국사탑의 1957년 수리 복원에 사용된 모르타르의 손상정도를 평가하고 제거 필요성에 대한 객관적인 데이터를 제공하기 위해 콘크리트 분야에서 사용되는 반전위측정방법을 적용하였다. 철근이 사용된 옥개석 모르타르와 실내 실험체의 촉진부식시험 후 반전위 측정값에 대한 다중회귀분석 결과, 부식량과 피복두께에 따른 HCP 값의 결정계수는 0.86이상의 높은 상관식이 도출되었다. ASTM C876기준에 따르면 옥개석의 습윤상태 측정값 - 431~-663 mV는 철근의 부식손상 확률이 90%이상이기 때문에 손상된 모르타르를 제거한 후 신석재를 사용한 복원이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.191-199
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• 2021

본 연구에서는 3가지 수준의 물-시멘트 비, 상부 주입 염수 농도, 피복두께를 고려하여 반전위값과 영향인자들 간의 상관성을 분석하였다. 피복두께가 증가할수록 반전위값이 증가(+ 방향 : 부식 억제)하여 부식 저항성이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며 평가 기준에 따르면 피복두께 60mm를 갖는 시편의 경우 비교적 부식이 적게 일어난 것으로 판단된다. 이는 피복두께가 외부 열화인자에 대한 효과적인 방어기구로서 작용한 것이 원인으로 사료된다. 상부 주입 염수 농도가 0%인 경우 모든 경우에서 부식이 발생하지 않는 것으로 판단되지만, 염수 농도 3.5% 및 7.0%의 경우 부식이 진전된 것으로 판단된다. 비교적 높은 단위 결합재량이 확보된 배합에서 부식 저감에 유리한 모니터링 결과가 도출되었으며, 부식 영향인자와 반전위값 간의 상관성을 평가하고자 다중 회귀분석을 수행하였다. 해당 예측식의 결정계수는 0.97로 매우 높은 수준으로 나타났지만 사용한 표본의 수가 제한적이고 특정 시점의 결과만이 이용된 한계점이 존재하였다. 추가적인 모니터링 수행 및 시편 해체 후 관련 데이터와의 상관성 분석을 통해 더욱 합리적인 예측식의 도출이 가능해 질 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.95-103
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• 2013

비파괴 기법중 반전위 측정법은 부식가능성을 정량적으로 판별할 수 있으므로 꾸준하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 피복두께를 10, 30, 60mm, 물-시멘트비를 0.35, 0.55, 0.70으로 변화시킨 RC 시편을 대상으로 비말대 지역을 모사한 촉진염해분무실험을 수행하였다. 45일간의 촉진 염해 분무시험을 수행한 뒤, RC 시편에 대하여 반전위값을 측정하였다. w/c 0.55 조건에서 피복두께가 10mm인 RC 시편은 부식이 발생하였으며, w/c 0.7인 경우 피복두께 30mm인 시편에서도 부식이 발생하였다. 실험결과를 이용하여 물-시멘트비와 피복두께를 변수로 하는 반전위 평가식을 제안하였으며, 비말대지역에서 부식을 억제할 수 있는 조건을 도출하였다. 또한 Life 365 프로그램을 이용하여 비부식 조건의 w/c와 피복두께를 분석하였으며, 본 연구의 결과인 반전위 측정값과 비교하였다.