• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.7
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• pp.779-785
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• 2015

Cathodic protection is recognized as the most cost-effective and technically appropriate corrosion prevention method for the submerged zone of offshore structures, ships, and deep-sea facilities. When cathodic protection is applied, the cathodic currents cause dissolved oxygen reduction, generating hydroxyl ions near the polarized surface that increase the interfacial pH and result in enhanced carbonate ion concentration and precipitation of an inorganic layer whose principal component is calcium carbonate. Depending on the potential, magnesium hydroxide can also precipitate. This mixed deposit is generally called "calcareous deposit." This layer functions as a barrier against the corrosive environment, leading to a decrease in current demand. Hence, the importance of calcareous deposits for the effective, efficient operation of marine cathodic protection systems is recognized by engineers and scientists concerned with cathodic protection in submerged marine environments. Calcareous deposit formation on a marine structure depends on the potential, current, pH, temperature, pressure, sea-water chemistry, flow, and time; deposit quality is significantly influenced by these factors. This study determines how calcareous deposits form in sea water, and assesses the interrelationship of formation conditions (such as the sea water temperature and surface condition of steel), deposited structure, and properties and the effectiveness of the cathodic protection.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.116-116
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• 2018

부식은 재료와 사용 환경과의 상호작용에 의한 결과로서 일반적으로 두께의 감소와 균열의 발생 및 파손 등의 문제로 나타난다. 특히 사용환경 중에서 해수 분위기는 금속의 부식에 가장 유리한 조건이다. 따라서 해양환경 중 항만이나 조선 및 해양 산업 등에 많이 이용되는 강 구조물은 이에 대응하기 위하여 도장방식이나 음극방식을 사용하고 있다. 여기서 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 전기적으로 연결하여 방식하는 방법이다[1]. 한편, 해수 중에서 이와 같은 원리로 음극방식 할 경우에는 피방식체인 강재표면에 부분적으로 칼슘 또는 마그네슘 화합물 등의 생성물이 부착하는 현상을 볼 수 있게 된다. 이와 같이 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)및 탄산칼슘($CaCO_3$)을 주성분으로 하여 석출되는 석회질 피막(calcareous deposits)은 피방식체에 유입되는 음극방식 전류밀도를 감소시켜 주거나 물리적 장벽의 역할을 함으로써 외부의 산소와 물 등 부식환경으로부터 소지금속을 보호한다[2]. 그러나 석회질 피막은 소지금속과의 결합력, 막의 균일한 분포, 내식성 및 제작시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 있다. 또한 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 전착프로세스를 통해 해수 중 기체를 용해시켜 석회질 피막을 제작하고 막의 결정구조 제어 및 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판(Steel Substrate)은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)을 사용하였으며, 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$의 조건으로 인가하였다. 양극의 경우에는 해수에 녹아있는 이온 이외에 다른 성분들이 환원되는 것을 방지하기 위해 불용성 양극인 탄소봉(Carbon Rod)을 사용하였다. 이때 석출속도, 밀착성 및 내식특성 향상을 위해 해수에 주입한 기체의 양은 0.5 NL/min였으며, 기판 근처에 고정하여 음극 부근에서의 반응을 유도하였다. 각 조건별로 제작된 막의 표면 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였으며, 석회질 피막의 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 규격에 따른 테이핑 테스트(Taping Test, ISO 2409)와 3 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하여 제작된 막의 내구성과 내식성을 분석-평가하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 3 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.4
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• pp.661-669
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• 2000

This research was carried out to evaluate effect of metallic release and change of water corrosive indices by the pH and alkalinity adjustment using the SDLS (Simulated Distribution Loop System) which consist of six types of pipe loop with DCIP, PVC, PE, STS304, CP, GSP, respectively, and its effects on water quality changes which were microbes quality(SPC), residual chlorine. THMs and other parameters. And it was to propose optimal criteria of water quality control for the field application. According to the results, water control system by pH and alkalinity adjustment showed the changing of corrosive water and reducing of metallic release rate and it was not affects of THMs formation, microbes regrowth and variation of other parameters. Water quality stability and corrosion control were due to calcium carbonate precipitation film formation of pipe inner by water quality control. Therefore, corrosive water control system by pH and alkalinity adjustment can be attributed to effective water quality management in water distribution system according to water quality stability of pH and TIC(Total Inorganic Carbonate concentration) that affect the precipitation and dissolution of solids.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.15 no.4
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• pp.529-540
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• 2003

Recently, the researches on the durability design of concrete structures have been studied. As the examples, models to evaluate the service life prediction of the structure have been developed. The purpose of this article is to develop the model for predicting remaining service life. The final aim is to provide the user time for repairing the concrete structures. In addition, it makes possible to maintain the concrete structure economically. 70 reservoirs out of the inland concrete structures were selected and concrete structures of their components were surveyed. Two methods were used for measuring carbonation; TG/DTA method and Phenolphtalein indicator and, the value of pH was measured by the pH meter, After deriving correlations of calcium carbonate and used year, duration from completion year to 2002, pH value, and concrete cover depth the model was developed for predicting remaining service life by measuring data as small as possible. The conventional models had been developed on the basis of experiment data obtained from the restricted lab environment like as carbon gas exposure. On the other hand this model was developed on the basis of measuring data obtained from the real field that the complex deterioration actions are occurred such as freezing and thawing, carbonation, steel corrosion, and so on. The reliability of the developed model will be evaluated high in this point and this model can help to maintain concrete structures economically by providing the manager time to repair the deteriorated concrete structures in site of facility management.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.50 no.6
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• pp.531-535
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• 2017

Enormous amount of waste oyster-shell (OS) has a major disposal problem in coastal regions. OSs have attracted much attention for recycling, because these are mainly composed of calcium carbonate with rare impurities. In this study, we demonstrate the calcareous deposit films on steel plate by using OSs on the basic of cathodic protection technique. The composition of the OSs was analyzed by wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer. Carbon dioxide gas was pumped into distilled water to make carbonic acid solution for dissolution of OS. The calcareous deposit was characterized by second electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffraction. Corrosion rates were estimated by measurements of anodic polarization and immersion test. It is confirmed that calcareous deposits on steel plate are formed under all condition of cathodic protection by using waste OS from the SEM and EDX results. Calcareous deposits on steel by OS provide good corrosion resistance by acting as a barrier to oxygen supply to the steel surface.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.164-164
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• 2016

항만 및 해양 구조물은 육상과는 비교할 수 없을 정도로 가혹한 해수 환경에서 사용되며 계속적으로 부식 손상을 받는다. 따라서 강구조물이 장기적으로 안전하게 사용되기 위해서는 적절한 방식은 물론 철저한 유지관리가 필수적이다. 한편, 현재 해양환경 중 항만, 조선, 해양산업 등에 많이 이용되는 강구조물은 이에 대응하기 위하여 일반적으로 도장방식이나 음극방식이 사용되고 있다. 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 이와같이 해수 중 음극방식을 실시할 경우 해수 중 용존하는 많은 이온들 중에서 특히 $Ca^{2+}$ 이나 $Mg^{2+}$ 이온이 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 주성분으로하는 화합물로 형성된다. 이렇게 생성된 전착막은 산소 확산을 방지하는 물리적 장벽을 형성하고 부식율을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 그러나 전착막은 소지 금속과의 결합력이 불균일 함은 물론 막을 형성하는데 있어서 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극방식 응용 원리에 의해 전착막을 형성하고, 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 기판(substrate)은 일반구조용 강(SS400)을 사용하였으며, 면적은 $70mm{\times}30mm$, 두께는 1 mm로 제작하여 실험을 진행하였다. 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$ 의 조건으로 인가하였고, 양극은 Carbon Rod를 사용하였다. 이때 해수에 주입한 이산화탄소의 양은 0.5 NL/min 였다. 각 조건별로 제작된 전착막에 대해 외관관찰, 석출량, 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였고, 밀착성 및 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test, JIS K 5600-5-6)와 3.5 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 구조 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 이는 해수 중 용해된 이산화탄소의 영향으로 인해 풍부한 ${CO_3}^{2-}$ 이온이 형성되고 용액 pH를 낮게 유지시켜 Ca 화합물 형성이 용이한 환경이 조성되는 것으로 판단된다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 $3A/m^2$ 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.12
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• pp.1249-1256
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• 2005

This study was performed to investigate the efficiency of the corrosion prevention in the simulated distribution system using CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential) as the anti-corrosive index by adjusting pH, total dissolved solids, alkalinity and calcium hardness in the water treatment pilot process. The materials of the simulated distribution system(SDS) were equiped with same materials of real field water distribution system. CCPP concentrations controlled by $Ca(OH)_2$, $CO_2$ gas and $Na_2CO_3$ in the simulated distribution system and uncontrolled by the chemicals in the general water distribution system were average 0.61 mg/L and -7.77 mg/L. The concentrations of heavy metals like Fe, Zn, Cu ions in effluent water of the simulated distribution system controlled with water quality were decreased rather than the general water distribution system uncontrolled with water quality. In simulated distribution system(SDS), corrosion prevention film formed by CCPP control was observed that scale was come into forming six months later and it was formed into density as time goes on. We were analyzed XRD(X-ray diffraction) for investigating component of crystal compounds and structure for galvanized steel pipe(15 mm). Finding on analysis, scale was compounded to $Zn_4CO_3(OH)_6{\cdot}H_2O$ (Zinc Carbonate Hydroxide Hydrate) after ten months late, and it was compounded on $CaCO_3$(Calcium Carbonate) and $ZnCO_3$(Smithsonite) after nineteen months later.

• Proceedings of the Korea Technology Innovation Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.10-10
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• 1998

생명공학의 혁신적 발명성을 매우 잘 보여주는 성공사례의 하나가 사람락토페린을 함유한 형질전환 젖소의 개발이다. 우유의 모유화를 내걸고 있는 본 연구는 국내·외에 막대한 잠재시장 규모가 예상되고 있다. 그러나 생명공학 제품은 ‘생물 재해(Bio Hazard)’에 대한 우려와 윤리문제를 제기할 수 있기 때문에 대중인식(Public Acceptance)에 대한 연구가 매우 중요한 의미를 가지는 것이다. 이러한 상황인식하에 사람락토페린을 함유한 유제품에 대한 소비자행태분석(Consumer Behavior Analysis)을 수행하게 되었다. 본 연구에 사용된 연구방법은 비시장가치평가법 중 임의가치평가법(CVM)을 사용하고 있다. 임의가치평가법은 선진국 특히 본 이론의 발상지인 미국에서 환경재기 가치를 측정하는 방법으로 사용되어 오고 있는데 이를 신상품 및 과학기술의 가치평가법으로 확대하여 연구하여온 필자의 일련의 연구중의 한 시도이다. 좋은 CVM 연구를 수행하기 위해서는 CVM이 요구하는 가치평가방법에 맞추어 설문서가 구성되고 분석되는 일이 무엇보다도 중요한 일이다. 본 연구에서는 CVM의 연구방법에 맞추어 사람락토페린 강화우유에 대한 소비자지불의향(Consumer Willingness to Pay) 조사와 더불어 사람락토페린 강화우유에다가 DHA, 칼슘 등 새로운 기능성 물질을 추가하여 더욱 좋은 기능을 첨가한 경우의 구입할 용의와 지불의향에 대한 조사를 수행하였다. 본 연구에서는 과학기술에 의해 탄생된 신상품에 대한 임의가치평가법의 적용이라는 새로운 시도의 연구라는점을 감안하여 본 연구를 바탕으로 더욱 새로운 문제제기와 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다.적인 자세를 견지한다. 한편, 적응의 원리에 입각한 교육은 문화와 전통에 대한 피동적 전승을 넘어서 사회의 변화에 따라 교육체제와 내용을 바꾸는 등 적극적으로 변화에 대응하고, 이러한 변화를 주도할 인간육성에 힘을 기울이는 교육방식을 취한다. 시대적 변화의 소용돌이 속에서 교육은 이제 기왕의 많은 교육적 신화들을 타파하고 뉴 밀레니엄을 준비해야할 기로에 서 있다. 현재의 변화를 슬기롭게 대처하고 미래의 변화에 능동적으로 적응하는 인간을 육성하기 위한 오늘날 교육의 사명은 우선 미래사회를 위한 교육정책의 방향을 수립하는 일이다. 교육정책은 국가의 교육방침으로서 현실 교육문제의 해결도 중요하지만 미래의 발전을 기약할 수 있는 장기적인 비젼과 목표 속에서 정립될 필요가 있다. 이러한 의도하에 본 연구는 21세기를 대비한 교육정책의 방향을 탐색하고 그에 따른 정책적 과제를 제시하는 데 그 목적이 있다. 이러한 목적하에 본고는 \circled1 과거 우리 나라의 교육정책을 반성적으로 회고하고, \circled2 미래사회에 대한 전망과 교육적 시사점을 분석하며, \circled3 마지막으로 21세기의 변화에 적응하기 위한 교육정책의 방향과 과제를 내용으로 제시하고자 한다.탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.1
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• pp.529-536
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• 2011

In this study, we confirmed that the SWRO(Sea Water Reverse Osmosis) production water has more hard corrosiveness than the tap water by fundamental experiment. According to the result, the target of this study was aimed at developing maintenance and anti-corrosion method. In the early stages of the research, batch tests using mild steel coupons and electrochemical experiments were applied to compare the corrosiveness between SWRO production water and the tap water. After then, two corrosion control methods for SWRO production water were applied. Liquid lime($Ca(OH)_2$) and Carbon Dioxide($CO_2$) were inserted and compared with the combination of liquid lime with phosphate corrosion inhibitor and carbon dioxide. The water qualities were evaluated through LSI(Langelier Saturation Index) and proper injection ratio was deduced by the result. Since then, simulated loop system test were performed to evaluate anti-corrosion effect depending on corrosion inhibitors. Subsequently, carbon steel pipes equipped at the loop system were detached for SEM, EDX and XRD analysis to acquire quantitative and qualitative data of the major corrosion products inside the pipes. In conclusion, the controled groups with anti-corrosion techniques applied were effective by appearing 97.4% and 90.9% of improvements in both case of liquid lime and the liquid lime with a phosphate corrosion Inhibitor. furthermore, major components of scale were iron oxides, on the other hand, protective effect of film formation by calcium carbonate($CaCO_3$) could be confirmed.