• Title/Summary/Keyword: 부식전위

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Prediction of concrete corrosion using electrode chemical technique (전기화학적인 콘크리트 부식의 예측)

  • 이종권;박지환
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.166-169
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    • 2002
  • 본 연구는 콘크리트 배합시 염분의 함량이 구조물의 부식에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 콘크리트는 물 : 포틀랜트 cemente : 자갈 : 모래의 비율을 1 : 1.78 : 5.35 : 4.73의 비율로 하여 배합하였으며 염분의 함량은 0-3.5wt%의 범위에서 철근의 부식을 연구하였다. 부식특성을 연구하기 위하여 부식전위를 2년간 측정하였으며 이를 콘크리트 파괴 후의 철근의 외관 부식도와 비교하였다. 옥내와 옥외에 두었을 때 부식속도의 차이는 없었으며 염분의 함량이 증가함에 따라 활성이 큰 전위값이 측정되었다. 전위값이 낮은 시편은 부동태 피막이 파괴되어 부식이 진행하고 있었으며, 전위값이 높은 시편에서는 부식생성물이 관찰되지 않았다. 본 실험의 결과로 보강용 강재의 부식손상 정도를 자연전위 측정방법을 통하여 콘크리트내 보강용 철근의 부식거동 및 부식속도에 대한 비괴적인 전기화학적 기술로서 구조물의 손상여부를 확인할 수 있었다.

A Study on Galvanic Corrosion properties between differential Al Alloys (이종 알루미늄 합금 간 갈바닉 부식 특성에 관한 연구)

  • Kim, Sun-Ho;Lee, Seul-Gi;Park, Jun-Mu;Park, Jae-Hyeok;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.96-96
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    • 2018
  • 금속재료 중 알루미늄(Al)은 일반적으로 많이 사용되는 철강재에 비해 그 비중이 약 $1/3(2.7g/cm^3)$인 경량이고 열전도율이 약 3배($196kcal/^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)로 높은 특성 등을 갖고 있다. 또한 대량생산에 의한 경제성을 가지기 때문에 건축 구조재, 전기 및 가전 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 위와 같은 특성으로 인해 열교환기의 종류에서 응축기(Condenser) 및 증발기(Evaporator)는 알루미늄(Al)을 널리 사용하고 있다. 하지만 단일 응축기 부품에도 이종 알루미늄 소재가 사용됨에 따라 갈바닉 부식이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 상용되고 있는 열교환기 중 응축기에서의 이종 알루미늄 재료로 인해 나타나는 갈바닉 부식 특성을 관찰-분석-연구 하였다. 본 연구에 사용된 알루미늄 재료는 현재 응축기 재료 중에서 각각 Tube와 Fin으로 널리 상용되고 있는 Al 1100과 Al 3003을 사용하였다. 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고 EDS를 통해 조성원소를 분석하였다. 또한 내식성 평가를 위해 5% NaCl 환경에서의 SST(Salt spray test, 염수분무시험) 시험과 3% NaCl 용액 내 자연침지 시험 및 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험을 진행하였으며 더불어 갈바닉 부식 시험에 따른 혼합 전위 측정 및 외관 관찰을 하였다. 각 재료는 실험에 대해 동일한 표면적을 노출시켜 시험하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 Fin(Al 3003)의 경우에는 Tube(Al 1100) 보다 빠른 부식거동을 보이며 국부적인 공식부식(Pitting corrosion)이 촉진되었다. Tube(Al 1100)의 경우에는 치밀한 Al2O3 형성과 부식에 따른 Al(OH)3를 생성함에 따라 Fin(Al 3003)에 비해 느린 부식거동을 보였다. 3% NaCl 용액 내 자연 침지 및 전위 측정 결과 초기 전위는 Fin(Al 3003, 약 -0.85V/SCE)이 Tube(Al 1100, 약 -1.05V/SCE)에 비해 더 높은 값을 가지며 약 72시간 이후 Tube(Al 1100) 시편이 더 안정적인 전위 값을 나타냈다. 이는 안정적인 Al(OH)3 피막 형성에 기인한 것으로 사료된다. 탈기된 3% NaCl 용액 내 전기화학적 동전위 양극 분극 시험 결과 Fin(Al 3003) 시편에서 더 귀한 부식 전위 값을 나타냈지만 부식 전류는 더 낮은 값을 나타냈다. 상기 시험 결과를 바탕으로 Fin-Tube 간 장기간 접촉 시에는 갈바닉 부식이 발생할 수 있을 것으로 사료된다. 갈바닉 부식 시험 결과 초기 혼합 전위는 약 -1.05 V/SCE를 나타냈으며 약 288시간 경과 후 약 -0.85 V/SCE 값을 나타냈다. 이는 자연 전위 측정 및 동전위 양극 분극 시험에서의 부식 전위 값에서 알 수 있듯이 더 비한 전위인 Tube(Al 1100) 시편이 Fin(Al 3003) 시편에 대해 희생양극적(Sacrificial anode)인 역할을 한 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈바닉 부식 전위 측정 간 외관 관찰에서도 Tube(Al 1100) 시편은 빠르게 흑변 하는 것을 확인할 수 있었으며 Fin(Al 3003) 시편은 침지 300시간 이후에도 초기와 유사한 표면 상태 및 광택을 유지하였다. 이상의 SST 시험, 자연 침지 시험, 전기화학적 양극 분극 시험 및 갈바닉 부식 시험 결과를 바탕으로 단일 부품 내 이종 알루미늄 소재 간 접촉 및 그에 따른 갈바닉 부식 발생을 확인할 수 있었다. 따라서 동종 성분이라고 할지라도 단일 부품 제작 시에는 그 사용 환경에 따라 이종 금속 재료의 사용에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.

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콘크리트에 매입된 철근부식에 대한 전기특성 고찰

  • 최종범;김찬오;손기상
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.147-152
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    • 2001
  • 국내외적으로 철근부식에 영향을 받아 콘크리트가 변하는 특성을 실험적으로 연구한 논문이 많이 발표되고 있다. 본 연구에서는 이들 기존 연구에서 시행된 부식촉진방법, 주로 전기적인 방법을 다양한 실험을 통하여 최적방법을 찾고자 하는데 있다. 기존의 연구 중에는 "전위차 부식촉진법을 이용한 철근 콘크리트의 내부식성 예측을 위한 새로운 기법 연구"에서는 20V 직류전원장치를 NaCl용액에 직류회로를 구성한 후 양극과 음극의 전위차를 이용 전류량을 측정한 방법이 있었으며, 철근부식을 일으키는 많은 원인은 염소이온에 의한 것이다. 철근의 부식반응은 전기화학적 반응이다. 부식콘크리크 실험에 많이 이용하고 있는 자연전위법, 분극저항법, 콘크리트저항법들이 있다.(중략)

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A Study on the Anti-corrosion Properties of Organic and Inorganic Inhibitor by Electrochemical Evaluation Method in Saturated Aqueous Solution of Calcium Hydroxide (포화 수산화칼슘 수용액 내에서의 무기계 및 유기계 방청제의 전기화학적 방식 특성평가)

  • Kim, Soo-Young;Ryu, Hwa-Sung;Kim, Sung-Kil;Lee, Han-Seung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.17 no.4
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    • pp.66-74
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    • 2013
  • In this study, corrosion potential ($E_{corr}$), corrosion rate, and polarization resistance were measured aimed at inorganic inhibitors (passive film type) and organic inhibitors (absorption type). The experiment was conducted using potentiostat for the variable molar ratio and chloride ion concentration of the components of inhibitors in an aqueous solution of saturated calcium hydroxide targeting corrosion. As a result, it was possible to ensure an anticorrosive performance of at least a 1.2 molar ratio of inorganic inhibitors. Also, the organic inhibitors ensured the prevention of the anticorrosive performance of at least about a 0.3 molar ratio. It also showed the tendency that between polarization resistance and corrosion rate, Ecorr and corrosion rate is inversely proportional to the linear. Conversely, the tendency between polarization resistance and Ecorr is proportional to the linear. Also, a distinct difference in organic and inorganic inhibitors' relationship to Ecorr, corrosion rate, and polarization resistance was not shown.

Prediction of Concrete Corrosion using Electrodchemical Technique (전기화학적인 콘크리트 부식의 예측)

  • 이종권;박지환
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.3 no.2
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    • pp.80-83
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    • 2002
  • The effect of chloride content on the corrosion of reinforced bar in concrete was studied. The mixing ratio of the concrete was 1 : 1.78 : 5.35 : 4.73 (water : content : ballast : sand). The studied chloride content was in the range of 0∼3.5 wt%. The corrosion potentials were measured in every week for two years. The copper-copper sulfate electrode (CSE) was employed as a reference electrode. After two years, the corroded structure was examined and compared to measured corrosion potential. Any visible difference was founded in the specimen located indoor and outdoor. The chloride concentration enhanced rusting and reinforced bar, shifting the potential to active range. The results showed good argument with Van daveer criteria. In 3.5 wt% chloride, the potential shifted belong -350 mV after 58week. Specimen in 1.75 wt% chloride, showed the potential between -200 mV∼-350 mV. However those in free chloride solution maintained above -200 mV for the studied period. It can the concluded that the chloride enhanced corrosion of rebar in concrete and the electrochemical potential can be a promising corrosion monitoring technique.

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A Study on the Corrosion Inhibition Measurement Method of Carbon Steel in Various Inhibited Solutions (부식억제제가 함유된 용액중에서 탄소강의 부식억제능 측정법)

  • 원덕수;김영근;이성민;고영태
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.108-108
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    • 1998
  • 일반적으로 탄소강은 수용액 중에 노출될 경우 전면부식에 의한 손상을 받는다. 그러나 부식방지를 위하여 부식억제제를 적용할 경우, 탄소강의 부식거동은 현저한 변화를 겪게된다. 이러한 부식거동의 변화는 첨가되는 부식억제제의 종류에 따라 분 류할 수가 있는데, 양극부식억제제, 음극부식억제제 그리고 이들의 혼합부식억제제로 분류할 수가 있다. 현장에 적용된 부식억제제 시스템 중에는 자동차용 부동액과 가스히터용 열전달 매체액이 있다. 이러한 부식억제제가 적용된 시스댐은 정확한 부식억제능의 평가에 의한 그 교체 시기의 결정이 매우 중요하다. 교체 시기가 빠를 경우, 유지비용이 과다하게 소요되는 문제가 있으며, 교체시기가 늦을 경우 설비의 부식을 초래하는 문제 가 있다. 따라서 부식억제제의 정확한 성능 평가법은 매우 중요하며, 이에 대한 다양 한 연구가 진행 중이다. 부식억제제가 함유된 용액의 부식억제성능을 평가하는 방법에는 대표적으로 무게 감량법을 이용하고 있다. 이 방법은 다종의 금속이 적용된 자동차용 부동액을 실제 사용조건과 유사한 실험 조건에서 단기간, 가혹조건에서의 무게 감량에 의해 부식억 제능을 평가하는 방법이다. 그러나 이러한 방법은 특히 국부부식이 진행될 경우 부 식억제능을 정량화 하는데 어려움이 있다. 한편 전기화학적 측정방법으로는 분극곡선법을 이용한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태 화전위)의 측정법이 있다. 또한 부식억제피막의 안정성을 측정하기 위한 방법으로 인 위적인 양극전류 인가에 의한 피막의 파괴후에 피막이 복원가능 여부 및 그 속도 측 정에 의해 부식억제제의 건전성을 확인할 수가 었다. 본 연구에서는 가스히터의 주구성 재료인 A210 Gr Al의 탄소강을 사용하여, 사용기간이 5년 이상되어 부식억제 기능을 거의 상실한 것으로 여겨지는 열전달 매체액 과 신규 부식억제제가 적용된 시스템 등 객관적으로 확인된 부식억제제 시스랩에 대 하여 다양한 평가 방법을 동원 비교분석하고자 하였다. 실험은 KSM 2142에 의한 무게감량법, 분극곡선 측정에 의한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태화전위) 측정, 시간에 따른 자연전위 변화 측정 빛 이때의 부식속도(선형분극법), 인위적인 피막 파괴 전,후 의 전위 변화 및 부식속도 측정법에 의한 국부부식 발달 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다.

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Study on the Prevention of Corrosion Damage for Underground Fuel Stroage Tank(1) (Corrosion Damage under the Sea Sand) (지하연료저장탱크의 부식손상 방지에 관한 연구(1) (바다모래에서 부식 손상))

  • 임우조;서동철
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.37 no.1
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    • pp.65-70
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    • 2001
  • As consumption rate of energy increase rapidly, the facilities of fuel storage tank become large size. Almost all of the industry or public facilities storing fuel in underground fuel storage tank is manufactured by steel materials. Thus, this fuel storage tank made of steel materials is damaged by stray-current corrosion, it become destruction. If fuel storage tank is destructed, petroleum, oil and gas are leaked. So it bring about environmental pollution, energy loss, fire and explosion. Therefor, in this study, for study on the prevention of corrosion damage in underground fuel storage tank, it were investigated by corrosion and stray-current corrosion for SS 400 in dry sea sand and wet sea sand along to specific resistance. The main results obtained are as follows : As specific resistance decrease in wet sea sand, corrosion rate per year increase linearly, in case of back fill up wet sea sand in underground fuel storage tank, if the water is flow into dry sea sand, corrosion tendency of underground fuel storage tank is supposed sensitive.

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Non-Destructive Diagnosis on the Corrosion of Reinforcing Bar in Concrete (콘크리트중의 철근부식에 대한 비파괴 진단방법에 관한 연구)

  • 윤재환
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.4 no.2
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    • pp.75-81
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    • 1992
  • 염분을 함유한 철근콘크리트중의 철근부식에 관한 2년 촉진시험으로부터 콘크리트표면에서 측정한 자연전위값과 실제의 철근 부식상황과를 비교한 결과 철근의 수식상황을 자연전위법을 이용하여 비파괴적으로 진단하는 방법이 유효함을 알았다. 포화칼로멜전극을 사용했을 경우 -300mV이하이면 부식이 발생하였으며 -200mV이상이면 부식이 발생하지 않았다. 또한 부시공시체에 대한 휨강도시험도 행하였으며 중성화에 대한 검토로 행하였다.

The Study on the Corrosion Behavior of Al-alloy Radiator for Automobile in Fresh Water (청수 중에서 자동차용 Al합금 방열기의 부식거동에 관한 연구)

  • 임우조;이상열;윤대영
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.38 no.4
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    • pp.265-270
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    • 2002
  • Most of all the mechanical devices are becoming more high-speed and high-power as well as their used condition being more pollution with rapid development in industrial part. So, it is necessary for these devices to equip cooling system to overcome that kind of severe using condition. Industrial development and income increase causes rapid increase in using fossilenergy and it results in accelerating environmental pollution owing to the increasement in emission of air pollution substance. Specially, fresh water like stream and river water is acidified. Therefore, corrosion damage is accelerated in radiator for automobile that is using acidified water. So, in this study, corrosion test was carried out in distilled and tap water for the investigation on the corrosion behavior of Al-alloy that is using as material for radiator of automobile The main results obtained are as follows According to increase of temperature, open circuit potential is decreased in fresh water. And open circuit potential after deaeration is lower than that before deaeration. Corrosion current density in distilled water is less drained than that of tap water. And Corrosion current density after deaeration is less drained than that before deaeration.

PWSCC of Alloy 600 components in PWRs-Part 1 (원자력 발전소 Alloy 600 부품의 PWSCC-Part 1)

  • Hwang, Seong Sik
    • CORROSION AND PROTECTION
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2013
  • Alloy 600 재료의 PWSCC의 개념을 소개하고 그 발생과 전파에 미치는 미세조직, 온도, 응력, 수화학 환경등의 주요인자를 정리하였다. ◯ PWSCC란 니켈 기지 합금인 Alloy 600와 그 용접재인 Alloy 82/182 재료가 원자로 1차수 환경에서 보이는 응력부식균열을 의미한다. ◯ Alloy 600의 PWSCC에 미치는 주요 인자에는 재료의 미세조직, 응력, 온도, 환경등이 있으며 그 중에서 재료의 미세조직이 가장 지배적인 인자이다. ◯ 재료내의 탄화물은 탄소 함량과 열처리 조건에 따라 달리 형성되며 입계를 따라 준연속적으로 잘 발달된 입계탄화물을 가지는 재료가 PWSCC에 저항성을 가진다. ◯ 손상속도는 부가 응력의 네 제곱에 비례하여 증가하는 것으로 알려져 있다. ◯ PWSCC는 Arrhenius 관계의 열활성화 과정(thermally activated process)이다. ◯ 용존수소량에 따라 재료의 부식전위가 정해지는데 전극전위가 Ni/NiO 평형전위 부근에서 가장 큰 균열 성장 민감도를 보인다는 데는 연구자들 사이에 이견이 없다. 그러나 균열의 개시에 대한 용존수소량의 영향에 대해서는 이견이 있다.