• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11b
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• pp.475-480
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• 1996

Alloy 600 및 Alloy 690의 Caustic 분위기에서, 시편의 포텐셜을 재료의 anodic polarization curve의 active-passive transition 영역의 한 값으로 일정하게 유지함으로서 응력부식균열을 쉽게 유발시키는 정전위 시험방법을 사용하여, 두 합금의 부식저항성을 비교하였다. C-ring형태의 Alloy 600 및 690 시편에 응력을 부과하고 30$0^{\circ}C$의 10% NaOH용액에서 7일간 정전위 응력부식시험을 수행하였다. Alloy 600의 경우, 입계를 따르는 100$\mu$m정도 깊이의 균열이 발생하였으나 Alloy 690의 경우는 균열이 유발되지 않았다. Alloy 690의 경우 부식 시험시간이 경과함에 따라 표면부식전류밀도는 주기적인 Passivation 경향을 보이나 Alloy 600의 경우는 점진적으로 표면부식전류밀도가 증가한다. Alloy 690의 강한 응력부식저항성은 이와 같은 주기적인 Passivation에 의한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.145-145
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• 2016

해양환경용 구조물은 극심한 부식 환경에 노출되어 있고 부식손상으로 인한 직간접적 경제적 손실이 발생하고 있는 상황이다. 이에 대한 방식대책으로써 음극방식법이 선박, 교량, 각종 화학장비에 널리 이용되고 있으며, 이러한 산업분야에 가장 흔히 적용되고 있는 음극방식 중 하나가 피방식체에 일정 전류 또는 음극 전위를 인가하는 외부전원법이다. 이는 전도성 부식환경인 해수환경 하에서 철강 및 해양환경용 구조 재료의 내식성을 월등히 향상시킬 수 있기 때문에 설계에 있어서 고급 내식재료 대신 경제적인 상용 재료를 적용할 수 있어 비용 절감효과를 가질 수 있다. 한편 적정 방식전위에서는 부식손상으로부터 강재를 보호하지만, 과방식 전위에서는 취성이 발생함으로써 내구성 감소의 역효과가 나타날 수도 있기 때문에 최적 방식전위의 규명은 반드시 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 S355ML강에 대하여 천연해수 용액에서 다양한 정전위를 조건으로 전기화학실험을 실시하여 최적 방식전위를 규명하고자 하였다. 시험편은 에머리 페이퍼로 2000번까지 연마하였고, 아세톤과 증류수로 세척하여 실험하였다. 전기화학(정전위) 실험은 천연해수 속에서 $1.28cm^2$의 면적만을 노출시켜 진행하였으며, OCP로부터 -2.0V까지의 음극분극 곡선을 분석하여 정전위 조건들을 선정하였다. 그리고 외부 직류전원장치를 이용하여 1,200초 동안 다양한 정전위를 인가하였으며, 기준전극은 Ag/AgCl 전극을 이용하였다. 실험 후에는 주사전자현미경과 3D 현미경을 통해 시험편 표면을 관찰하였으며, 그 결과 일부 음극분극 구간에서 강재 표면에 전착물에 의한 뷸균일한 피막이 형성되었다. 또한, 일정 전위구간에서 용해 및 과전압에 대하여 표면손상 정도를 관찰하여, 해수환경 하에서 S355ML강의 최적 방식전위를 규명하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.19 no.6
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• pp.411-419
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• 1999

It has been well recognized that a long term service at elevated temperature of $350^{\circ}C{\sim}550^{\circ}C$ induces embrittlement damage due to carbide precipitation and/or P, Sb and Sn segregation at grain boundaries and thereby deteriorates the grain boundary strength of heat resisting components in the energy-related plants. Therefore, it is very important to assess quantitatively the extent of embrittlement damage of heat resisting components to secure the reliable and efficient service condition and to prevent brittle failure in service. However, because fracture tests are limited in size and number of specimen obtained from the structural components, nondestructive test method is required. In this study, the optimum electrochemical parameters are investigated and discussed to evaluate nondestructive embrittlement damage for aged 2.25Cr-1Mo steels by means of electrochemical polarization test method (ECPTM) in proper corrosive environment. In addition, the electrochemical test results are compared with embrittlement degree evaluated by semi-nondestructive SP test.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.6 s.177
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• pp.1398-1407
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• 2000

The structural steels of power plant show the decrease of mechanical properties due to degradation such as temper embrittlement, creep damage and softening during long-term operation at high temper ature. The typical causes of material degradation damage are the creation and coarsening of carbides(M23C6, M6C) and the segregation of impurities(P, Sb and Sn) to grain boundary. It is also well known that material degradation induces the cleavage fracture and increases the ductile-brittle transition temperature of steels. So, it is very important to evaluate degradation damage to secure the reliable and efficient service condition and to prevent brittle failure in service. However, it would not be appropriate to sample a large test piece from in-service components. Therefore, it is necessary to develop a couple of new approaches to the non-destructive estimation technique which may be applicable to assessing the material degradation of the components with not to influence their essential strength. The purpose of this study is to propose and establish a new electrochemical technique for non-destructive evaluation of material degradation damage for Cr-Mo steels which is widely used in the high temperature structural components. And the electrochemical anodic polarization test results are compared with those of semi-nondestructive SP test.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.213-213
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• 2009

선박 건조시에 사용되는 알루미늄 합금은 환경친화적인 재료로 각광을 받고 있으며, FRP 선박의 대체재료로 부각되고 있다. 선박 운항시 해수 환경하에서 선체의 부식을 방지하기 위해 도장 뿐만아니라 희생양극이나, 음극방식 등은 필수불가결한 사항이다. Al-Mg 합금인 5083-H116에 대한 천연 해수 용액에서 저변형율 인장시험을 통한 응력부식균율이나 수소취화의 영향이 없는 최적의 방식 전위를 결정하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.3
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• pp.230-237
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• 2017

In this study, electrochemical methods were used to determine the optimum protection potential of S355ML steel for the cathodic protection of offshore wind-turbine-tower substructures. The results of potentiodynamic polarization experiments indicated that the anodic polarization curve did not represent a passivation behavior, while under the cathodic polarization concentration, polarization was observed due to the reduction of dissolved oxygen, followed by activation polarization by hydrogen evolution as the potential shifted towards the active direction. The concentration polarization region was found to be located between approximately -0.72 V and -1.0 V, and this potential range is considered to be the potential range for cathodic protection using the impressed current cathodic protection method. The results of the potentiostatic experiments at various potentials revealed that varying current density tended to become stable with time. Surface characterization after the potentiostatic experiment for 1200 s, by using a scanning electron microscope and a 3D analysis microscope confirmed that corrosion damage occurred as a result of anodic dissolution under an anodic polarization potential range of 0 to -0.50 V, which corresponds to anodic polarization. Under potentials corresponding to cathodic polarization, however, a relatively intact surface was observed with the formation of calcareous deposits. As a result, the potential range between -0.8 V and -1.0 V, which corresponds to the concentration polarization region, was determined to be the optimum potential region for impressed current cathodic protection of S355ML steel.

• Journal of Energy Engineering
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• v.7 no.1
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• pp.35-43
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• 1998

Electrodes using for the anode electrode of direct methanol fuel cell with Pt/C and Pt/Ru/C catalyst were prepared and characterized by SEM, TEM, thermal analysis and electrochemical analysis. The half cell tests were carried out with 1 M $H_2SO_4$ electrolyte and 1 M $CH_3OH$ in order to evaluate the electrode performance. The employed electrochemical methods were cyclic vol-tammetry and potentiodynamic polarization experiments. It was found that 20 w% polytetrafluoroethylene (PTFE) content in catalyst showed the best performance due to the best platinum utilization on PTFE-containing catalyst layer. It was found that Pt/Ru/C binary catalyst inhibited the poisoning of anode electrode showing improved performance compared to the Pt/C catalyst by the adsorption of oxygen containing species on the electrode surface at same time. The apparent activation energy for methanol oxidation on the Pt/Ru/C and Pt/C catalyst layer was 11.60 kJ/mol and 26.85 kJ/mol, respectively.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.8
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• pp.5039-5044
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• 2015

In this study, we evaluated corrosion behavior of a common rolling stock axle material, RSA1, in seawater. 3-electrode electrochemical cell experiment was conducted using artificial sea water, fabricated according to ASTM-D1141 set by American Society for Testing and Materials, where the corrosion current density and corrosion rate were determined to be $18.3{\mu}A/cm2$ and 0.217 mm/yr, respectively, by employing potentiodynamic test method and impedance spectroscopy method. Considering the fact that life time of railway car is ~25 years, the expected corrosion layer depth is 5mm. Constant-current corrosion test was conducted to accelerate the corrosion process, to reach corrosion periods of 1,3 and 4 years based on Faraday's law, followed by tension tests where the reduced specimen gauge cross-section was re-measured for stress calculation. While no apparent corrosion-related changes in mechanical properties were observed in the elastic regime, the reduction in ductility of the material was found to be increased as the corrosion period increased. The results of this study are expected to be basic corrosion data for the design of rolling stock axles, which will be operated in the sea water environment.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.80-80
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• 2011

세계 기후 변화와 불안정한 유가 변화에 대응하고 국내산업의 저탄소 녹색성장을 위해 신재생에너지 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 해양에너지 중에서 조류발전은 대규모 댐을 건설할 필요가 없어 비용이 적게 소요되고 특히 날씨 변화나 계절에 관계가 없고, 발전량이 예측 가능하므로 신뢰성 있는 에너지원으로 적용이 가능하다. 조류발전기 블레이드에 폴리머계 복합재료와 스테인리스강이 대부분인데, 이 재료는 특정 회사에서만 제작 가능하며, 충격에 약하고, 균열전파 속도가 빠르며, 대단히 고가이며, 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이러한 조류발전에 사용되는 블레이드는 가혹한 부식, 캐비테이션 그리고 침식환경에 노출되어 있어 내구성이 우수한 제품개발이 대단히 중요하며, 조류발전 블레이드를 동합금으로 제작시, 내식성이 뛰어나며 구리의 특성상 해양생물 서식을 방지할 수 있고, 내캐비테이션 특성, 내구성, 가공성 및 유지보수가 용이한 장점이 있다. 이러한 동합금에 WC-27NiCr와 WC-10Co4Cr를 초고속 화염용사(HVOF)를 이용하여 코팅층의 캐비테이션 특성 및 전기화학적 거동을 연구하였다. 본 연구에서는 조류발전용 블레이드의 재료로 사용하려는 동합금에 WC-27NiCr와 WC-10Co4Cr이 용사코팅된 시험편을 사용하였다. 다채널 부식시험기인 WonA-tech WMPG-1000을 이용하여, 자연전위를 측정하였으며, 분극실험은 자체 제작한 홀더를 사용하여 $0.3318cm^2$를 노출 시켜 실험하였다. 기준전극은 은/염화은 전극을, 대극은 백금 전극을 사용하였다. 양분극과 음분극 실험을 통해 개로전위에서의 부식거동을 확인하였고, 정전위 실험도 실시하였다. 실험 종료 후 3D현미경 및 전자주사현미경(SEM)을 사용하여 코팅층 표면의 손상거동을 관찰하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM-G32 규정에 의거하여 압전효과를 용한 진동발생 장치(RB 111-CE)를 사용하였다. 수조는 전기화학적 부식의 영향을 고려하여 아크릴로 제작하였고, 시험편은 실험장비에 맞게 파인커팅머신을 이용하여 $20mm{\times}20mm$로 절단하여 사용하였으며 혼과 대향하도록 하여 1mm 간격을 두어 실험하였다. 실험 실시 전, 미소전자저울을 사용하여 무게감소량을 측정하였으며 표면관찰을 통하여 캐비테이션 거동을 관찰하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.6 no.4
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• pp.250-254
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• 2003

In this study, the IR drop theory was adopted to explain the initiation of crevice corrosion in the framework of IR drop in crevice electrolyte. Furthermore, the electrochemical polarization was measured to study the mechanism of crevice corrosion for type STS430 stainless steel. lest method adopts under condition that the size of specimen is $10\times20\times5mm,\;in\;1N\;H_2SO_4+0.1N\;NaCl$ solution, and the artificial crevice gap sizes are three kinds, the Micro capillary tube size is inner diameter 0.04 mm, outer diameter 0.08 mm. Crevice corrosion is measured under the applied voltage of passivation potential -200mV/SCE, resulted from anodic potentio-dynamic polarization to the external surface along the crevice. The potential difference was measured by depth profile by Micro capillary tube which inserted in the crevice. The obtained results of this study showed that 1) As artificial crevice gap size became narrow, the current density was increased, whereas no crevice corrosion was found in the crevice gap size $3\times0.5\times16mm\;in\;1N\;H_2SO_4+0.1N\;NaCl\;solution\;at\;20^{\circ}C$ 2) potential of the crevice was about from -220 to -358mV which is lower than that of external surface potential of -200mV The results so far confirmes that the potential drop(so-called IR drop) in the crevice is one of the major mechanisms the process of crevice corrosion for 430 stainless steel.