• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.255-256
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• 2023

The development of corrosion inhibitors with outstanding performance is a never-ending and complex process engaged in by researchers, engineers and practitioners. Computational assessment of organic corrosion inhibitors performance is a crucial step towards the design of new task-pecific materials. Herein, electronic features, adsorption characteristics and bonding mechanisms of two pyridine oximes, namely 2-pyridylaldoxime (2POH) and 3-pyridylaldoxime (3POH) with the iron surface were investigated using molecular dynamics (MD), and self-consistent-charge density-unctional tight-binding (SCC-DFTB) simulations. SCC-DFTB simulations revealed that 3POH molecule can form covalent bonds with iron atoms in its neutral and protonated states, while 2POH molecule can only bond with iron through its protonated form, resulting in interaction energies of -2.534, -2.007, -1.897, and -0.007 eV for 3POH, 3POH+, 2POH+, and 2POH, respectively. Projected density of states (PDOSs) analysis of pyridines-Fe(110) interactions indicated that pyridine molecules chemically adsorbed on the iron surface.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제31권2호
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• pp.105-113
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• 2006

사용후핵연료의 처분을 위해 사용되는 캐니스터 주변 완충재의 공극 내 지하수는 방사분해에 의해 산화제를 발생한다. 캐니스터 주변의 탄소강의 부식을 결정하는 산화제에 의해 야기된 음 전류 밀도를 계산하기 위하여 수학적 모델을 이용하였다. 실린더 좌표계에서 음 전류 밀도를 구할 수 있는 해석해를 유도하였다. 직교 좌표계와 실린더 좌표계에서 구한 음 전류 밀도를 서로 비교하였다. 방사분해 계산을 위한 선원항 및 흡수선량률은 ORIGEN2와 MCNP 컴퓨터 코드를 이용하여 계산하였다. 새로운 모델을 이용하여 부식을 억제할 수 있는 처분용기 반경을 결정하였다. 계산 결과 실린더 좌표계에서의 해를 이용할 경우 기존의 Marsh 모델보다 음 전류 밀도 값을 25 % 감소시켰다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.903-906
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• 2008

본 연구에서는 황산화세균의 생장과 이에 따른 콘크리트의 생화학적 부식을 실증적으로 분석하기위해 생화학적 부식 시뮬레이션 시험 및 장치를 구축한 후, 세균의 이식방법과 황화수소농도 조건에 따라 크게 2종류의 시험을 진행하였으며, 이에 따른 Thiobacillus novellus의 생장특성과 항균금속의 첨가에 따른 항균성능을 검증할 수 있었다. 우선 황화수소 120ppm의 조건하에서 시험체를 세균배양액에 침지시켜 Thiobacillus novellus을 간접적으로 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, 사슬형태의 대단위 군집을 형성하는 Thiobacillus novellus의 급속한 생장과 높은 황원소의 검출을 관찰할 수 있었으나 장기적으로 Thiobacillus novellus의 생을 유도하기는 곤란하였다. 반면 황화수소 50ppm의 조건하에서 황산화세균인 Thiobacillus novellus를 직접 이식한 시뮬레이션 시험의 경우, Thiobacillus novellus의 비교적 장기적인 개별생장이 관찰되었으며, 항균금속을 첨가한 시험체에서 세포막과 내부 조직이 파괴된 Thiobacillus novellus의 개체가 관찰되어 항균금속 성분에 의한 Thiobacillus novellus의 생장억제 성능을 실증적으로 검증하는 것이가능하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.773-776
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• 2008

해양환경에서 철근 콘크리트의 부식은 매우 심하며, 염해는 콘크리트 교량과 항만 구조물의 부식을 일으키는 주요 요인 중 하나이다. 특히 비말대 및 간만대의 수면 부분은 구조물의 안전과 수명의 관점에서 볼 때 매우 중요하다. 지난 수십 년간 토목, 건축분야에서 콘크리트구조물 부식을 억제하기 위한 방식법 중 음극방식(cathodic protection, CP)은 많은 발전을 이룩하였으며 이제 보편화되는 추세에 있다. 최근 해양환경에서 콘크리트구조물의 음극방식을 위해 아연 메쉬 희생양극법이 개발 소개되었으나 아직까지도 이에 대한 구체적 내용이 잘 알려지지 않은 상태이다. 따라서 본 연구에서는 아연 메쉬 음극방식이 환경인자에 따라 콘크리트교각에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다. 아연 메쉬와 철근의 거리에 따라 음극방식 효과를 측정하기 위하여 약 100cm의 파일 시험편에 10cm 세그먼트 철근 8개를 설치하였으며, 아연 메쉬 희생양극에 의한 음극방식의 설계에 관련된 정보를 얻고자 파일 시험편의 높이에 따른 음극방식 전위의 변화와 전류의 감소치를 측정하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.413-416
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• 2008

콘크리트 내 공극수의 알칼리성으로 인해 일반적인 상황에서는 철근의 부식이 억제된다. 그러나 해양환경에 있는 콘크리트 구조물은 해수에 존재하는 염분에 의해 극심한 염해 환경에 놓이게 되고, 이에 의해 철근은 부식하기 쉬운 상태가 된다. 해수의 풍부한 염소이온으로 인한 철근부식 가능성이 콘크리트 구조물의 내구수명 결정에 큰 영향요소이며, 특히 교각은 해양환경 콘크리트 구조물의 대표적인 부재이므로 교각의 내구수명 예측은 매우 중요하다고 할 수 있다. 이 논문에서는 염소이온의 확산에 의한 이동과 이송에 의한 이동을 고려하여, 해양 콘크리트 교각에 대한 염소이온 침투해석을 수행하였다. 콘크리트가 항상 수중부에 위치하는 경우보다 건습반복을 받는 경우에 염소이온이 더 빨리 침투함을 확인하였다. 이는 염소이온의 확산속도 보다 수분의 이동속도가 더 빠르기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.61-61
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• 2018

듀플렉스 스테인리스강은 페라이트와 오스테나이트 상이 공존하는 특징을 갖는다. 그러한 구조에 의해서 페라이트와 오스테나이트상의 장점을 동시에 갖는 특성이 있다. 높은 강도와, 우수한 내식성, 응력 부식 균열 그리고 낮은 니켈의 함량 때문에 안정적인 가격을 갖는 장점을 갖기 때문에 운송, 기름과 가스, 해양플랜트, 건축 그리고 높은 강도와 우수한 내식성이 필요한 분야에서 수요가 증가할 것으로 사료된다. 이러한 듀플렉스 스테인리스강의 형성에서 페라이트와 오스테나이트상의 균형과 내식성을 개선하기 위해 질소가 첨가된다[1,2]. 본 연구는 저니켈 듀플렉스 스테인리스강(STS 329 FLD)의 공식 형성 과정에서 질소의 함량이 공식 형성과 내식특성에 미치는 영향을 동전위분극, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 그리고 GDOES(Glow Discharge Optical Emission Spectrometry)를 이용하여 규명하였다. GDOES를 이용하여 깊이별 원소 분포를 정량적으로 비교한 결과, 부동태막에서 질소는 기저에 비하여 증가하였고, 질소의 함량이 증가함에 따라 wt.% 또한 증가하였다. 이러한 부동태막의 깊이별 원소 분포특성이 내식특성과 공식의 크기에 미치는 영향을 동전위분극을 이용하였다. 질소의 함량이 증가하였을 경우, 부식전위는 증가하였으며, 부식전류는 감소하였다. 또한 부동태전류가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이러한 차이의 원인을 확인하기 위하여 XPS를 이용하여 질소의 화학적 상태를 확인하였다. 질소는 암모니아의 형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 암모니아 상태로 부동태막에 존재함에 따라 공식이 형성될 때, 암모늄 화함물을 형성하여 공식 내부의 산성도를 낮춤으로써 공식의 형성이 억제된 것으로 사료된다. 또한 공식 이후의 표면을 관찰 할 경우 질소의 함량이 증가함에 따라 표면에서 공식이 거의 관찰되지 않았다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.463-468
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• 1998

알루미늄의 부식에 있어서 HCI 용액내에 황산을 첨가하는 경우 황산이온의 화학적 흡착에 의한 부식억제 효과가 나타나며, CV (cyclic voltammetry) 실험결과 황산이온은 핏트내부에 보호성 산화피막을 생성함으로서 에치핏트가 핏트내부와 알루미늄 표면에 함께 생성되어 핏트의 밀도가 증가하였다. 알루미늄 교류에칭시에 핏트분포는 황산이온의 농도와 환원전류량에 의하여 크게 영향을 받으며, 환원전류인가시 $0.8mC/cm^2$ 이하의 전하량에서 핏트내부에 생성된 산화피막은 황산이온 농도의 증가에 따라 핏트발생에 대한 저항성이 중가하였으나, $0.8mC/cm^2$ 이상에서는 산화피막내에 국부적인 구조변화가 발생하며 황산이온 농도에 관계없이 산화피막의 파괴가 빠르게 진행되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.513-516
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• 2008

본 연구는 부식생성물의 공극충전에 의한, 부식 반응량 및 이산화탄소의 확산속도 변화를 고려한 철분혼입 콘크리트의 염화물이온침투 예측모델에 관한 연구이다. 본 모델은 염화물이온 침투영역에서 염화물이온과 철이온의 반응 및 염화물이온의 확산에 기초한다. 또한 본 모델은 콘크리트 조직이 부식 생성물로 인해 치밀해져, 콘크리트의 염화물이온 침투저항성이 억제되는 것에 대해서도 해석이 가능하다. 모델에 의한 예측치와 철분을 혼입한 콘크리트에 있어서의 실측값은 잘 일치하였고, 재령이 경과함에 따라 철분무혼입 콘크리트에 비해 염화물이온 침투속도가 상당히 늦어지는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 모델은 대기중에 노출된 콘크리트의 물시멘트비 및 철분 혼입 유무와 혼입율에 따른 염화물이온 침투 예측이 가능하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권1호
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• pp.9-14
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• 2006

유기도막의 방식성능은 도막의 수지성분과 안료의 화학적 특성에 의존한다 전자는 부식인자의 침투를 차단 및 지연시키는 역할을 하며, 후자는 침투된 부식인자들에 의해 일어나는 부식반응을 억제하는 기능을 갖고 있다. 또한 도막 자체의 영향 외에, 외부 환경에 의해서 다르게 나타난다. 본 연구에서는 교류 임피던스 법을 이용하여 유속과 그에 따른 유동 전단응력에 의한 도막의 열화거동을 조사하였다. 실험기 사용된 도막의 두께는 $70{\mu}m$에서 $140{\mu}m$까지 변화시켰다. 두꺼운 도막($140{\mu}m$) 에서는 유속이 증가함에 따라 물 흡수량의 감소와 높은 임피던스 특성을 나타내었다. 그러나 얇은 도막($90{\mu}m$) 에서는 유속이 증가함에 따라 도막의 파괴가 진행되고 있음을 확인할 수 있었다. 도막에 가해지는 전단응력이 증가할수록, 즉 선박의 운항속도가 증대될수록 도막의 열화에 의하여 방식성능이 떨어짐을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.23-30
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• 2019

섬유보강 시멘트계 복합재료 (이하 FRCC)는 균열 폭의 제어 등의 역학적인 효과뿐 아니라 철근방식에도 효과가 있는 것이 기존의 문헌으로부터 확인되고 있다. 본 연구에서는 아연섬유를 포함한 각종 금속섬유를 이용하여 철근의 방식효과를 부식 촉진 실험에 의해 검토했다. 더욱이 방식효과에 큰 영향을 미치는 염분침투, 희생양극 효과, 전기회로 형성에 주목하여, 각각의 요인에 있어서 검토를 실시했다. 그 결과, 금속섬유를 혼입한 FRCC의 방식효과를 확인할 수 있었으며, 특히 희생 양극효과가 높은 아연섬유의 경우, 염분침투 억제 효과가 뛰어나 내부식 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.