• 한국재료학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-7
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• 2011

Methods of producing hydrogen include steam reforming, electrochemical decomposition of water, and the SI process. Among these methods, the Sulfur iodine process is one of the most promising processes for hydrogen production. The thermochemical sulfur-iodine (SI) process uses heat from a high-temperature-gas nuclear reactor to produce $H_2$ gas; this process is known for its production of clean energy as it does not emit $CO_2$ from water. But the SI-process takes place in an extremely corrosive environment for the materials. To endure SI environments, the materials for the SI environment will have to have strong corrosion resistance. This work studies the corrosion resistances of the Fe-Si, Ni-Ti and Ni Alloys, which are tested in SI-process environments. Among the SI-process environments, the conditions of boiling sulfuric acid and decomposed sulfuric acid are selected in this study. Before testing in boiling sulfuric acid environments, the specimens of Fe-4.5Si, Fe-6Si, Ni-4.5Si, Ni-Ti-Si-Nb and Ni-Ti-Si-Nb-B are previously given heat treatment at $1000^{\circ}C$ for 48 hrs. The reason for this heat treatment is that those specimens have a passive film on the surface. The specimens are immersed for 3~14 days in 98wt% boiling sulfuric acid. Corrosion rates are measured by using the weight change after immersion. The corrosion rates of the Fe-6Si and Ni-Ti-Si-Nb-B are found to decrease as the time passes. The corrosion rates of Fe-6si and Ni-Ti-Si-Nb-B are measured at 0.056 mm/yr and 0.16 mm/yr, respectively. Hastelloy-X, Alloy 617, Alloy 800H and Haynes 230 are tested in the decomposed sulfuric acid for one day. Alloy 800H was found to show the best corrosion resistance among the materials. The corrosion rate of Alloy 800H is measured at -0.35 mm/yr. In these results, the corrosion resistance of materials depends on the stability of the oxide film formed on the surface. After testing in boiling sulfuric acid and in decomposed sulfuric acid environments, the surfaces and compositions of specimens are analyzed by SEM and EDX.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.250-254
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• 2002

Intergranular corrosion of austenitic stainless steels is a conventional and momentous problem during welding and high temperature use. One of the major reasons for such intergranular corrosion is so-called sensitization, i.e., chromium depletion due to chromium carbide precipitation at grain boundaries. Conventional methods for preventing sensitization of austenitic stainless steels include reduction of carbon content in the material, stabilization of carbon atoms as non-chromium carbides by the addition of titanium, niobium or zirconium, local solution-heat-treatment by laser beam, etc. These methods, however, are not without drawbacks. Recent grain boundary structure studies have demonstrated that grain boundary phenomena strongly depend on the crystallographic nature and atomic structure of the grain boundary, and that grain boundaries with coincidence site lattices are immune to intergranular corrosion. The concept of "grain boundary design and control", which involves a desirable grain boundary character distribution, has been developed as grain boundary engineering. The feasibility of grain boundary engineering has been demonstrated mainly by thermomechanical treatments. In the present study, a thermomechanical treatment was tried to improve the resistance to the sensitization by grain boundary engineering. A type 304 austenitic stainless steel was pre-strained and heat-treated, and then sensitized, varying the parameters (pre-strain, temperature, time, etc.) during the thermomechanical treatment. The grain boundary character distribution was examined by orientation imaging microscopy. The intergranular corrosion resistance was evaluated by electrochemical potentiokinetic reactivation and ferric sulfate-sulfuric acid tests. The sensitivity to intergranular corrosion was reduced by the thermomechanical treatment and indicated a minimum at a small roll-reduction. The frequency of coincidence-site-lattice boundaries indicated a maximum at a small strain. The ferric sulfate-sulfuric acid test showed much smaller corrosion rate in the thermomechanically-treated specimen than in the base material. An excellent intergranular corrosion resistance was obtained by a small strain annealing at a relatively low temperature for long time. The optimum parameters created a uniform distribution of a high frequency of coincidence site lattice boundaries in the specimen where corrosive random boundaries were isolated. The results suggest that the thermomechanical treatment can introduce low energy segments in the grain boundary network by annealing twins and can arrest the percolation of intergranular corrosion from the surface.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.877-885
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• 2013

선박 기관실의 해수 배관은 염소이온 농도와 전기 전도성이 높은 해수가 빠른 속도로 유동하는 환경에 놓여 있게 된다. 따라서 부식성이 강한 염소 이온으로 인해 배관 내부에 국부 부식이 발생하여 해수가 누설되는 경우가 종종 발생하고 있다. 그래서 해수 배관의 누설 부위에 대해 일반적으로 선박 내에서 여러 가지 피복아크용접봉을 사용하여 교류 아크용접기로 보수용접을 한다. 본 연구에서는 해수파이프 등에 E4301, E4311, E4313 및 E4316과 같은 피복아크용접봉으로 용접한 경우, 용접부위에 대해 영역별로 내식성 차이를 전기화학적 방법으로 비교 분석하고, 각각의 용접부위에 대한 미세조직 관찰 및 미소 비커스 경도를 측정하였다. E4313의 용접봉을 사용한 용접부가 다른 용접봉을 사용한 용접부에 비해 가장 낮은 경도 값을 나타내었으나 내식성은 가장 우수하게 나타나고 있다. 그리고 용접봉의 종류에 관계없이 용접부는 모재보다 상대적으로 내식성이 더 우수하였고, 경도도 더 높은 값을 나타내었다.

• 보존과학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-11
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• 2014

철제유물의 안정화처리는 부식인자 용출 처리하는 방법에 중점을 두고 있으나 탈염 처리 등 부식인자의 제거여건이 안 갖춰진 경우 부식억제제를 투입하여야 한다. 하지만 철제유물에 적용하는 대표적인 부식억제제가 없으며 이에 대한 연구도 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 철제유물의 부식억제제의 실효성을 검증하고 이에 접합한 부식억제제를 제시하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 부식억제제는 BTA, DAN과 MEA, TEA를 선정하였고 분극시험, 접촉각, XPS 등의 분석기기를 이용하여 비교 실험을 하였다. 그 결과 분극시험과 접촉각 실험에서 모든 시편이 소수성의 피막을 형성하며 부식저항성이 높아지는 현상을 통해 부식억제제의 실효성을 검증하였다. 또한 부식억제제의 농도가 높을수록 부식억제 효과가 좋아지는 것을 확인할 수 있었다. BTA는 XPS실험에서 부식성물질을 차단하는 성분인 C-H 결합 peak의 함량이 높게 검출되었으며 분극시험에서 부식전위가 매우 높게 측정되어 철제에도 부식억제 효과를 보이는 것으로 판단된다. 에탄올아민에서 TEA보다는 MEA가 더욱 우수하였으며 MEA는 소수성 피막을 형성하여 야외 철제유물의 부식억제제로 제시할 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.175-182
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• 2008

반도체 장비용 진공코팅부품의 공정영향에 의한 내부식 성능 평가방법을 연구개발 하였다. 평가기준을 마련하기 위해 반도체 공정에서 교체된 코팅부품의 특성을 분석 평가하였다. 코팅부품의 성능을 정량적으로 측정하기 위하여 부품의 코팅막으로 많이 사용되고 있는 $Al_2O_3$ 막의 건식부식실험을 실시하였고 표면모폴로지, 누설전류 및 내전압측정 등을 수행하였다. 실험결과 건식부식처리 후 샘플의 누설전류량이 증가하였고, 절연내력이 크게 줄어 전기적 특성이 하향된 결과를 보였으며, 표면 모폴로지의 경우 부식시간 증가에 따라 표면 손상정도가 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 부식공정에 의한 이들 특성 값 변화를 이용하여 코팅부품의 공정영향에 의한 성능평가 방법을 개발할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.27-36
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• 2004

극성저항 계측법과 전기화학 임피던스 분광학을 이용하여 영구적 지반 앵커의 부식율을 계측하는 절차를 제시하였다. 극성저항 계측법을 이용하여 대표지반의 종류와 철의 부식률에 관한 특성관계를 도출하였고, 전기화학 임피던스 분광학을 이용하여 시간의존 부식 반응과 다양한 종류의 코우팅 시스템의 평가, 그리고 시멘트 그라우팅이 부식에 미치는 영향에 대하여 각각 평가하였다. 실험 결과 점성토와 사질토의 pH 지수가 5이하인 경우 부식발생이 용이한 지반으로서 영구적 지반 앵커의 부식반응에 심각한 영향을 미치리라 판단된다. 또한 중성 또는 알카리성의 지반은 부식진행이 관찰되지 않았으며 부식률은 pH지수에 관계없이 일정한 결과를 보였다. 포설린 점성토의 경우 pH지수의 변화가 철의 부식에 매우 낮은 영향을 미쳤다. 한편 시멘트 그라우팅의 사용은 철의 부식율을 약 0.003-0.0lmm/y 정도로 낮출 수 있었으며 에폭시 혼합 코우팅의 경우도 부식의 영향을 받지않고 원 상태를 유지할 수 있어 매우 효과적으로 부식효과를 감소시킬 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제49권6호
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• pp.513-520
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• 2016

Many surface protection methods have been developed to apply to constructional steels which have been used under severe corrosive environments. One of these methods, hot dip galvanizing is being widely used to the numerous constructional steels such as a guard rail of high way, various types of structural steel for manufacturing ship and for some other industrial fields etc.. Recently, the cost of zinc is getting higher and higher, thus, it is considered that improvement of hot dip galvanizing process to reduce the cost of production should be developed possibly. In this study, additives such as acid cleaning solution, $NH_4OH$, $Al(OH)_3$ and $H_2O_2$ were added to flux solution, and omission of water washing treatment after acid cleaning was investigated with some types of flux solutions added with some additives mentioned above. The decrement of pH by adding the acid cleaning solution could be controlled due to neutralization reaction with addition of $NH_4OH$. The flux solution added with both $NH_4OH$ and $Al(OH)_3$ exhibited nearly the same color and pH value as those of orignal flux solution with no added, and the sample dipped to the flux solution which was added with additives mentioned above indicated a relatively good corrosion resistance compared to other samples. However, the flux solution added with $NH_4OH$, $Al(OH)_3$ and $H_2O_2$ exhibited a different color, sediment and a bad corrosion resistance. Consequently, it is considered that omission of water washing treatment may be able to perform by adding optimum additives to the original flux solution.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.100-109
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• 2002

본 연구에서는 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성에 미치는 포졸란재의 사용 효과를 평가하고자 물-결합재비와 혼화재의 종류 및 치환율, 양생기간을 변수로 제작된 각 콘크리트에 대해 세공용적, 염화물이온 투과성, 10% 염화나트륨용액 침지실험을 실시하여 보통콘크리트와 비교ㆍ분석하였으며 염화물이온 투과성과 세공구조 및 염화물이온 침투깊이의 상호관계를 검토하였다. 연구결과, 포졸란재의 사용은 콘크리트 내 세공들의 전체용적의 감소보다 모세관공극(50nm이상) 용적의 큰 감소에 더욱 효과적이었으며 이러한 효과로부터 포졸란 함유 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성은 동일 배합의 보통콘크리트보다 매우 우수하게 나타났다. 콘크리트의 염화물이온 투과성은 콘크리트의 전세공용적에 관련하고 있지만 상관계수가 낮았으며 오히려 침투 및 확산이 용이한 모세관공극의 용적비(세공경 분포)에 더욱 관련하고 있었으며 침지실험에 의한 염화물이온 침투 깊이와 높은 상관관계를 나타내어 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성 평가에 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.55-62
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• 2016

해양환경 및 공장지역과 같이 가혹한 부식환경에 놓인 강구조물은 사용수명을 증대시키기 위하여 다양한 방식 기술을 적용하여 건설되고 있다. 그 중 금속용사에 의한 방식기술은 일반적으로 널리 쓰이는 기술의 단점을 보완한 방식 기술이지만 완벽하다 할 수 없어 내식성 향상에 대한 연구개발이 절실한 상황이다. 본 연구에서는 금속용사에서 사용되는 금속 재료의 종류 및 용사 두께의 변화에 따른 내식성을 평가하였으며 전기화학적 방법인 부식전위 및 부식전류밀도 측정을 통하여 비교 고찰하였다. 금속용사 재료로는 아연(Zn) 및 알루미늄(Al)을 사용하여 비율을 조절하였고, 용사 두께는 $30{\sim}100{\mu}m$ 사이에서 구분하여 선정하였다. 검토 결과, 금속용사 재료로 Zn을 100% 사용한 경우에서 가장 낮은 부식전위가 측정된 것을 확인하였으며, Zn 85%-Al 15% 합금과 Al 100%의 경우에는 부식전류밀도가 감소하였다. 또한 용사재료에 관계없이 용사두께가 증가할수록 부식전위는 감소하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권5호
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• pp.896-903
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• 2002

The susceptibility of SCC for the weldment and PWHT specimens of HT-60 steel was evaluated using a slow strain rate method under applied potential by means of the potentiostat in synthetic seawater. In case of the parent, anodic polarization voltage was inappropriate in elongating the time to failure(TTF). -0.8V corresponding to cathodic protection range is most effective in improving the SCC resistance against corrosive environment. In case of the weldment, the values of reduction of area(ROA) and TTF at -0.68V corresponding to cathodic polarization value were 45.2% and 715,809sec which were the largest and longest life among other applied potentials. Those were vise versa at -1.1V. In case of the PWHT specimens, TTF and ROA at -0.68V was longest and largest like the weldment. Besides, PWHT is effective in prolonging the time to failure of the welded off-shore structure due to softening of effect. Regardless of the weldment and PWHT specimen, as corrosion rate gets higher, TTF becomes shorter and deformation behaviour for the weldment and PWHT specimen at -1.1V was shown to be irregular. Finally, it was found that specimens showed brittle fracture at -1.1V, but more ductile fracture accompanying the micro-cracks at applied potential of -0.68V.