• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.19-28
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• 2021

부식은 환경과의 반응에 의한 금속의 열화이다. 이는 완전히 제거하기가 어렵다. 부식은 보호장벽이 파괴 된 후 빠르게 진행되며 매트릭스로의 금속 양이온 확산, 산화물 형성과 국소 pH 변화 같은 금속 표면과 국소 환경의 조성과 특성을 변경하는 여러 반응이 일어난다. 강과 철의 부식에 대한 연구는 이론적, 실제적 관심사이며 상당한 관심을 받고 있다. 산업용 산세척, 산 스케일 제거, 세척 및 유정 산성화에 널리 사용되는 산 용액은 금속 재료에 대한 부식 공격을 억제하기 위해 부식 억제제를 사용해야한다. 녹을 물리적으로 제거하려면 고가의 특수 장비가 필요하며 이를 화학적으로 제거하면 부식을 유발하거나 금속의 수명을 단축 할 수 있다. 본 연구에서는 퍼머 환원제와 킬레이트 개념을 적용하여 화장품 및 식품소재를 이용한 친환경 녹 세정제를 개발하였고 산업 및 온수 관, 각종 산업 기기의 녹을 제거하기 위해 적용하여 보았다. 그 결과, 녹 세정제는 기존 처리 방식에 비해 녹을 더 효과적이고 안전하게 제거하는 것으로 나타났다. 동일한 시간에서 녹 제거 효율은 기존의 방법보다 공업용 배관의 경우 1.75 ~ 2.5 배, 보일러 온수용 배관의 경우 1.56 ~ 2.2 배 우수하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권4호
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• pp.425-429
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• 2009

The protection for copper tarnish was developed by surface treatment method and volatile corrosion inhibiting (VCI) technology. The performance of surface treatment and VCI material is also examined in simulated test environment. Benzotriazole (BTAH) solution that contained molybdate showed best performance than others. Usage of VCI materials with surface treatment was more effective. The protection film foamed on the surface of copper was investigated by auger electron spectroscopy (AES) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Molybdate does not participate in the formation of the protective film but promotes the passivation effect. This facilitates the stabilization of the cuprous oxide film, and strengthens the adsorption of BTAH.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.517-521
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• 1998

After etching Al-Cu alloy films using $SiCl_4/Cl_2/He/CHF_3$ plasma, a corrosion phenomenon on the metal surface has been studied with XPS(X-ray pheotoelectron spectroscopy) and SEM (Scanning electron microscopy). In Al-Cu alloy system, the corrosion occurs rapidly on the etched surface by residual chlorine atoms. To prevent the corrosion, $CHF_3$ plasma treatment subsequent to the etch has been carried put. A passivation layer is formed by fluorine-related compounds on the etched Al-Cu surface after $CHF_3$ treatment, and the layer suppresses effectively the corrosion on the surface as the $CHF_3$treatment in the pressure of 300m Torr.

• 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.

• Corrosion Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.85-92
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• 2015

An on-line corrosion rate measurement system was developed using a personal computer, a data acquisition board and program, and a 2-electrode corrosion probe. Reliability of the developed system was confirmed with through comparison test. With this system, the effect of sodium nitrite ($NaNO_2$) as a corrosion inhibitor were studied on iron and aluminum brass that were immersed in sodium chloride (NaCl) solution. Corrosion rate was measured based on the linear polarization resistance method. The corrosion rates of aluminum brass and iron in 1% NaCl solutions were measured to be 0.290 mm per year (mmpy) and 0.2134 mmpy, respectively. With the addition of 200 ppm of $NO{_2}^-$, the corrosion rates decreased to 0.0470 mmpy and 0.0254 mmpy. The addition of $NO{_2}^-$ caused a decrease in corrosion rates of both aluminum brass and iron, yet the $NO{_2}^-$ acted as a more effective corrosion inhibitor for iron. than aluminum brass.

• 한국재료학회지
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• 제8권3호
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• pp.268-273
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• 1998

Zircaloy-4 합금판재에 230-250ppm의 수소를 장입시키고 $400^{\circ}C$에서 72시간동안 균질하게 수소화물을 형성시킨후 $350^{\circ}C$의 static autoclave를 이용하여 여러 가지 농도의 LiOH 부식용액조건에서 부식시험을 수행하였다. 부식평가는 시간에 따른 무게증가의 변화로서 측정하였고, 시편의 미세구조는 광학현미경과 주사전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 부식시험 후 형성된 산화막에서의 H와 Li의 분포를 확인하기 위해 secondary ion mass spectrometry(SIMS)를 이용해 각 원소의 분포를 두께방향에서 측정하였다. 여러 가지 농도의 LiOH 수용액조건에서 Li+ 이온의 용액농도가 30ppm 이상으로 증가하면 합금의 부식은 급격히 가속화되었다. 이것은 $Li^{+}$가 산화막 내의 $Zr^{4+}$ 자리를 치환함에 따라 산소공공이 증가로 산화반응이 증가되고, 이로 인해 형성되는 수소화물의 양이 증가하기 때문이다. LiOH용액조건에서 부식시험 전에 시편 내에 수소를 장입시켜 수소화물을 형성시키면 수소를 장입하지 않은 시편보다 부식이 더 빨리 가속되지만, 시험기간이 길어지면 오히려 수소를 미리 장입시키지 않은 시편의 부식속도가 더 빨라진다. 이것은 부식시험 전에 수소를 시편에 미리 장입을 시키면 이때 형성된 수소화물에 의해 초기에 부식이 빨리 가속되지만 이미 고용도 이상의 수소가 금속 내부에 존재하므로 부식과정 중에 생기는 수소가 금속의 내부로 확산되어 들어오는 것이 억제되어 부식속도가 둔화되는 것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1381-1389
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• 2012

본 논문에서는 쇼트피닝 가공한 알루미늄 7075-T6 재료의 부식피로향상에 대한 연구를 하였다. 사용된 알루미늄 금속은 상대적으로 가볍고 강한 재료의 특성으로 항공기 주요부품의 재료로 사용되고 있으며, 많은 연구를 통해 알루미늄을 사용하면 약 50%의 무게 감소효과를 낼 수 있다고 한다. 재료의 부식은 인장환경에서 재료의 파단시점을 앞당기고 구조물의 수명을 심각하게 감소시킨다. 따라서 알루미늄 금속의 부식 환경에서의 재료의 부식저항을 향상 시킬 수 있는 연구가 요구된다. 쇼트피닝 가공은 재료 표면에 압축잔류응력을 인가하여 재료의 피로수명을 늘리고 나아가 재료의 신뢰성을 확보하는 기술로 반복하중을 받는 많은 부품들에 이미 적용되어 사용되고 있다. 부식 환경에서는 가공 후 거칠어진 표면으로 인해 공식부식을 야기하지만, 피닝가공에 의한 표면 직하에 압축잔류응력이 부식을 억제하여 부식저항을 증가시킨다. 본 연구에서의 쇼트피닝가공된 시험편에 대한 실험결과와 선행연구에서의 쇼트피닝 가공하지 않은 알루미늄 합금 재료의 부식피로특성을 비교하였다. 실험 결과 쇼트피닝 가공은 알루미늄합금의 피로수명향상에 영향을 미치고, 압축잔류응력은 부식피로수명을 증가시킴을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.545-551
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• 2011

최근 고품질의 수돗물에 대한 소비자의 요구가 상승함에 따라 상수도 배급수관의 내부 부식에 의한 수질악화 및 부식제어 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 노후 관 교체 사업을 대신하여 수질 관리를 위한 부식 제어 수단을 강구하지 않고서는 근본적인 문제 해결이 이루어질 수 없는 실정이다. 본 연구에서는 수질안정화 약품 주입에 의한 상수도관 내부 부식제어 효율을 평가하기 위해 Pilot Plant 실험을 실시하였으며, 부식성제어 효율은 물의 부식성을 나타내는 LSI(Langelier Saturation Index)값에 의해 평가되었다. 실험결과, Pilot Plant에 의해 제조된 반응수는 수질안정화 약품인 액상소석회($Ca(OH)_2$, liquid lime)의 주입으로 부식성이 개선되어 철 용출이 억제되는 효과가 확인되었다. 강관과 동관을 절단하여 제작한 시편의 부식도 측정을 통해 각각 35.4, 44.5%의 부식제어 효과가 있음을 확인하였고 수질안정화 약품이 주입된 Sample관이 더 두터운 부식 생성물 층을 갖고 있는 것으로 밝혀졌으며, 결과적으로 수질안정화 약품을 투입한 배관이 부식 방지 측면에서 안정한 수질을 갖고 있음을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제29권4호
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• pp.297-309
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• 2013

철제유물은 출토되는 순간 급격한 환경변화로 인해 빠른 속도로 부식이 진행되므로 보존처리 과정을 거쳐 부식을 억제한다. 그러나 보존처리가 완료된 철제유물도 재부식이 발생하는 경우가 다수이며, 재부식된 유물의 보존처리는 1차 보존처리 시보다 그 처리가 어렵고 처리기간 또한 길어진다. 본 연구는 보존처리가 완료된 이후 보관과정에서 발생하는 부식생성물을 과학적으로 분석하여 재부식의 요인을 찾고자 하였다. 경주지역의 세 유적에서 출토된 철제유물을 동일한 약품과 방법으로 2002~2009년 동안 보존처리를 완료하였으나, 포장 보관 상태의 일부 철제유물에서 재부식 징후가 관찰되었다. 이중 재부식의 징후가 확인된 단조 철제유물 9점을 선별하여 질량측정, 육안관찰, 현미경을 통한 물리적 변화를 관찰하였고, SEM-EDS, XRD, IC, ICP분석을 통해 화학적 변화를 분석하였다. 그 결과, 유물에서 탈락된 부분의 접면에 형성된 황갈색 부식생성물은 군집한 형상만 다를 뿐 결정상은 공통적으로 침상형이 확인되었으며, 적색에서 황갈색으로 갈수록 침상의 형태가 뚜렷하였다. 보존처리가 완료된 시점의 경과에 따라 부식생성물이 증가할수록 유물의 질량이 증가하였고 염화이온의 농도가 상대적으로 높아지는 경향이 나타났다. 채집된 모든 시료의 부식생성물에 대한 XRD분석에서는 ${\beta}$-FeOOH(akaganeite)이 확인되었고, ICP분석 결과 $Na^+$, $Ca^{2+}$성분을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권2호
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• pp.157-166
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• 2017

일반적으로 크리트 구조물의 열화를 발생하는 가장 중요한 원인은 탄산화와 염소이온이다. 대체적으로 많은 콘크리트 구조물에서 탄산화와 염소이온으로 인하여 철근이 부식되며 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, 최근에는 보수용으로서 콘크리트 보호용 표면피복재에 방청제를 함침시켜, 염화물을 포함하고 있는 콘크리트 내 철근의 부식을 억제하는 공법도 개발되어지고 있다. 이에, 본 연구에서는 기존 보수재료 보다 부식 억제가 우수하고 열화원인인 $CO_2$ 와 $Cl^-$를 고정하는 유기계방청제를 혼입한 표면피복재의 특성 평가를 위해 촉진탄산화 및 시차 열 중량분석(TG-DTA), CASS시험를 실시하여 특성을 실험적으로 평가하였다. 실험 결과, TG-DTA 분석과 촉진탄산화를 통하여 유기계방청제 혼입으로 시멘트 콘크리트에 $CO_2$가 아민유도체와 직접적으로 반응하여 탈 양성자화 되면서 산성상태의 물질을 생성하여 안정화된 상태, 즉 $CO_2$가 고정화되어 탄산화 억제효과가 있음을 확인 하였다. 또한, CASS실험에서도, $Cl^-$ 고정 특성이 있는 유기계 방청제가 혼입된 표면피복재를 도포한 시험체의 경우, 28일째까지도 적청 발생이 관찰되지 않았으며 염화물에 의한 철근 부식을 방지하는데 우수한 성능으로 가지고 있음을 확인하였다.