가시설 부식 강재의 잔존 인장 내하성능 평가에 관한 실험적 연구

김인태,장홍주,정지영,Kim, In-Tae,Chang, Hong-Ju,Cheung, Ji-Young 한국강구조학회 2010 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.22 No.5

강구조물은 부식에 의한 단면감소와 이로 인한 내하성능의 저하가 우려된다. 그러나 부식손상이 강부재의 내하성능에 미치는 영향과 잔존 내하성능 평가법은 명확하게 정립되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 부식 손상된 지하철 가시설 주형보의 웨브와 플랜지에서 절취한 부식시편의 인장실험을 실시하여, 부식손상이 인장 내하성능에 미치는 영향과 인장 잔존 내하성능 평가법에 대하여 검토하였다. 부식 가시설 주형보로부터 절취한 총 21개의 부식시편은 먼저 화학적 방법에 의해 부식생성물을 제거하고 1mm간격으로 표면형상을 측정한 후 인장실험을 실시하였다. 이러한 인장실험 결과는 주형보의 플랜지에서 절취하여 두께 13mm로 기계 가공한 무부식 기준시편의 인장실험 결과와 비교하여, 잔존두께와 표면형상이 부식강재의 항복하중, 인장하중 및 연신율에 미치는 영향을 정량화하였다. 그리고 부식의 유무에 상관없이 일정한 강재의 극한강도를 이용하여 무부식 등단면 강재와 동일하게 인장응력을 평가할 수 있는 불규칙 변단면 부식강재의 유효두께를 표면형상 측정결과로 산출한 평균잔존두께와 표준편차로 정식화하였다. 또한 이러한 결과를 실무에도 적용할 수 있도록 부식강재의 합리적인 잔존두께 측정간격도 제시하였다. Steel structures are threatened to reduce load-carrying capacity as the cross section is decreased by corrosion. However, there has been no method in definitely evaluating residual load-carrying capacity and the effect of corrosion to the load-carrying capacity of steel. This study evaluated tensile residual load-carrying capacity of corroded steel plates by using tensile tests of specimens, which were selected from the web of temporary structure's main beam. After the surface shapes were measured and tensile tests were examined, the rust of 21 corroded specimens was, first of all, removed using a chemical method. From the tensile test result, which of reference specimens that was picked off at the flange of the same main 13-mm-thick beam and corroded specimens were based, surface geometry and correlation with the reduction of corroded thickness and strain, yield strength or tensile strength was established as constant numbers. Effective thickness of corroded steel with irregular cross sections could be calculated using average residual thickness and standard deviation. The irregular cross sections could be the evaluated tensile strength that is equalized to non-corroded uniform steel's regardless of corrosion. Also, reasonable measuring intervals of residual thickness could be proposed by using this result to apply for executive work.

부식생성물 두께를 이용한 구조용 강재의 부식량 추정

이영빈,정영수,성택룡,안진희,Lee, Young Bin,Jeong, Young-Soo,Seong, Taek Ryeong,Ahn, Jin-Hee 한국강구조학회 2018 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.30 No.3

일반적으로 탄소강은 부식에 대한 구조물의 성능을 확보하기 위하여 도장을 통하여 내구성을 확보한다. 하지만 도막열화가 발생하거나 도장이 없는 강재의 경우 부식으로 인한 강재의 단면손실이 발생하게 된다. 탄소강과 비교하여 내후성강재는 표면에 형성된 녹 층을 통하여 강재부식 발생속도를 제한함으로써 강재 내구성을 확보하게 되나, 부식 환경에 따라 발생하게 되는 표면 녹 층에 따라 부식손상 다르게 나타날 수 있다. 본 연구는 구조용 강재로 사용되고 있는 탄소강과 내후성강의 부식저항성능과 손상수준을 비교 평가하기 위하여 염수분무, 건조 및 습윤 상태를 모사한 실내부식실험을 실시하였다. 탄소강과 내후성강의 녹 층 형성과정과 녹 안정화 과정이 다르므로 강재 표면에 생성된 부식생성물의 조성성분 및 미세구조를 분석하였다. 또한 강종에 따른 부식감소량과 부식생성물 두께와의 상관관계를 검토하고, 부식생성물 두께에 따른 부식감소량 추정식을 제시하였다. Carbon steel for steel structures can be ensured its durability from paint coating to maintain the structural performance of the structure against corrosion. However, in the case of steel with paint coating deterioration or unpainted, sectional loss of steel member can be occurred by corrosion problem. Compared with carbon steel, weathering steels ensures its durability from limiting the corrosion rate of the steel determined by corrosion rust layer. However, its corrosion damage can be different depending on the surface rust layer generated by the corrosion environment. In this study, therefore, accelerated corrosion test were carried out to evaluate corrosion resistance and damage level of carbon steel and weathering steel for steel structures. The composition and micro structure of the corrosion products formed on the surface of the steel were analyzed, since the process of forming the rust layer and the stabilization of the rust of carbon steel and weathering steel were different. Also, correlation between the amount of corrosion loss and the thickness of corrosion products according to the steel type was examined and the estimation equation of corrosion loss for structural steel was presented based on the thickness of the corrosion product.

RESIN TAG FORMATION OF SELF-ETCHING ADHESIVES

김영재,장기택,Kim, Young-Jae,Jang, Ki-Taeg Korean Academy of Pediatric Dentistry 2003 大韓小兒齒科學會誌 Vol.30 No.1

본 연구는 자가부식 접착제의 치질로의 침투와 레진 tag 형성을 알아보고 부가적인 산부식이 레진 tag 형성에 미치는 효과를 관찰하기 위하여 계획되었다. 3종의 자가부식 접착제(SE bond, AQ bond and L Pop)와 one bottle adhesive(Single bond)를 사용하였고 발거한 구치로 교합면 법랑질과 상아질 시편을 제작하였으며 각 군당 5개씩 네 개의 군으로 나눈 총 20개의 시편을 양분하여 각각 접착제를 적용하기 전 35% 인산으로 산부식하거나 산부식처리하지 않았으며 이후 레진을 적용시키고 중합하였다. 시편은 Silverstone microtome으로 절단한 후 HCl 용액과 NaOCl 용액으로 처리하고 건조시킨 후 이온으로 피복하였으며 주사전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 부가적 산부식 처리한 상아질은 모든 자가부식 접착제군에서 산부식하지 않은 상아질보다 resin tag의 길이와 두께가 증가하는 것이 관찰되었다. 2. 법랑질에서는 L Pop을 제외하고 부가적 산부식한 군에서 레진 tag의 두께가 산부식하지 않은 군보다 컸고 보다 명확한 부식양상을 관찰할 수 있었다. L Pop에서는 부식법랑질과 비부식법랑질간의 차이가 없었다. 본 연구의 결과는 자가부식형 접착제가 법랑질을 부식시키지 않고 상아세관으로 침투하는 정도가 산부식군에 미치지 못하다는 것을 의미한다. 이와 관련하여 접착강도와 미세누출 및 레진 tag 형태에 대한 부가적 연구가 필요할 것이다. The aims of the present study was to observe resin tag of the resin/enamel, dentin interface produced by self-etching adhesive systems and evaluate effect of additional acid etching on resin tag formation. Three self-etching primer(SE bond, AQ bond and L Pop) and an one bottle adhesive(Single bond) were used. Flat occlusal enamel and dentin disks were obtained from extracted human molars. A total of 20 surfaces were collected and divided into four groups of 5 samples. One-half of each specimen in each group was etched with 35% phosphoric acid prior to the application of each adhesive system, with the second half being kept unetched. Subsequently, resin composite was placed and polymerized. The samples were sliced and immersed into HCl and NaOCl solutions, followed by drying and sputter coating for examination with a SEM. The results were as follows; 1. Additional etching side of dentin displayed longer and thicker resin tag than unetched side in all self-etching adhesive groups. 2. In enamel, additional etching side displayed deeper and more distinct etching pattern than unetched side except L Pop. There is no difference between etched and unetched enamel in L Pop. The results obtained suggest the self-etching adhesive did not etch enamel and penetrate into dentinal tubule as deeply as did additional etching. Further research should include the evaluation of the relationship of boding strength, microleakage and resin tag morphology.

인산 부식액의 수세가 교정용 접착레진의 전단결합강도에 미치는 영향

김희균,이기수,박영국 대한치과교정학회 1996 대한치과교정학회지 Vol.26 No.5

산부식된 법랑질표면의 오염은 브라켓의 레진 접착력에 영향을 미친다고 보고되어 왔다. 이 연구의 목적은 인산액이 법랑질과 반응하여 수용성염 및 불수용성염을 형성하는 경우와 부식표면이 타액오염된 경우에, 이의 수세시간이 브라켓의 레진접착 전단결합강도에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 시행되었다. 치과 교정치료를 목적으로 발거된 총 234개의 상하악 소구치를 대상으로 37% 인산액으로 60초간 부식한 군, 20% 인산액으로 60초간 부식한 군, 37% 인산액으로 60초간 부식하고 타액오염시킨 군으로 나누고, 인산부식군은 각각 0초, 5초, 10초,20초간 수세하고, 타액오염군은 0초, 20초, 30초 수세하거나, 재부식후 5초, 10초, 20초간 수세한후 레진접착제로 브라켓을 접착하였다. 5각군의 법랑질표면을 주사전자현미경과으로 검경하고, 전단결합강도를 측정하여 비교검토한 결과 다음의 결과를 얻었다. 1) 산부식후 수세를 하지 않으면 레진접착제의 전단결합강도가 현저히 감소 하였다. 2) 37% 이산부식액으로 부식시키고 5초, 10초 및 20초간 수세한후의 접착레진 전단결합강도 사이에는 차이가 없었다. 3) 20% 인산액으로 부식시키고 5초, 10초 및 20초간 수세한 후의 전단결합강도 사이에는 차이가 없었으나, 5초간 수세후의 전단결합강도는 측정치의 변이가 매우 컸다. 4) 부식후 타액으로 오염된 법랑질 표면은 5초, 20초간 및 30초간 수세후 및 재부식 한 후의 브라켓접착레진의 전단결합강도 사이에 차이가 없었으나, 5초간 수세만한 군의 전단결합강도는 변이가 매우 컸다. 이상의 결과에 의하면 수용성 염이 생성되는 농도의 인산액으로 부식하고 5초간 수세후 불수용성 염이 생성되는 농도는 인산액으로 10초간 수세후에, 그리고 타액오염된 부식표면을 재부식없이 20초간 수세후에 브라켓을 접착하면 임상적으로 유용한 브라켓 접착레진의 전단 결합강도를 얻을 수 있을 것으로 추정된다. The aim of present study in vitro was to evaluate and compare the effects of different washing times of enamels etched with low phosphoric acid solution which makes unsoluble salts and etched but contaminated with saliva on shear bond strength of an orthodontic adhesive to enamel, and to observe the washing effect on the etched enamel surface by scanning electron microscope. All brackets were bonded with Mono-Lok2 on the labial surface of extracted human bicuspids after etching with 20w/w% and 37w/w% phosphoric acid solution for 60seconds and then washing for 0, 5, 10 and 20seconds respectedly. After etching with 37w/w% phosphoric acid solution and contaminating with saliva for 30seconds and then washing for 0, 5, 20 and 30seconds and re-etching for 10seconds. After 24hours passed in the 37℃ water bath, the shear bond strengths were measured on Universal Test Machine. The data were evaluated and tested by ANOVA and Duncan`s multiple range test, and those results were as follows. 1. There was no significant differences between (P>0.05) shear bond strength of bonded brackets with 5, 10, 20seconds washing etched enamel using 37%w/w% phosphoric acid solution. 2. The shear bond strength of bonded brackets with 20w/w% phosphoric acid and then washing for 5seconds showed bonded strength durable to occlusal force but its coefficiency score was high and etched surface was not cleaned completely and therefore it was assumed that its clinical application is not applicable. 3. There was no significant differences between (P>0.05) shear bond strengths of bonded brckets with washing for 5seconds etched enamel using 37w/w% phosphoric acid solution and 10, 20 seconds washing etched enamel using 20w/w% phosphoric acid solution. 4. The shear bond strength of washing for 5seconds etched enamel which was contaminated with saliva showed sufficient bonded strength durable to occlusal force but its coefficiency score was high and therefore its clinical application was not applicable. 5. After etching, the sample contaminated with saliva showed the sufficient shear bond strength even washing 20seconds without re-etching.

해저 철제유물의 황화물에 의한 부식특성 연구

김택준,위광철 한국문화재보존과학회 2013 보존과학회지 Vol.29 No.2

본 연구는 해저 환경 내에서의 철제유물 부식인자 중 황화물에 의한 부식상태 및 출수 후 대기 중 고습 상태에서의 손상 현상에 대한 것이다. 이를 위하여 충청남도 태안 마도해역 뻘층에서 출수된 철제유물 4점에서 생성된 부식생성물을 대상으로 황화물의 존재 여부를 확인하고자 SEM-EDS 및 XRD 분석을 실시하였다. 분석 결과, 해저퇴적토 내에서 형성된 부식생성물은 주요 성분이 황(S)이며 화합물로서 황화철(FeS)이 형성되었고, 해저면에 노출된 상태에서 형성된 부식생성물은 일부 결과를 제외하면 표면을 덮고 있는 응결물(concretion)의 영향으로 뚜렷한 부식 양상이 나타나지 않았다. 출수 후 고습 상태에서 철제유물의 손상 현상을 확인하기 위해 부식생성물을 고습·제습환경에 노출시키는 실험을 실시하였다. 실험 결과, 고습 환경에서 황화철 부식생성물의 산화는 황산철(FeSO4)과 함께 황산(H2SO4)을 생성하여 철제유물을 2차적으로 부식시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 해저 환경에서 출수된 철제유물의 황화철 부식생성물은 반드시 제거하고 유물의 보존 환경도 제습된 상태가 유지되어야 할 것으로 판단된다.

부식전류 평가를 통한 강박스 부재의 상대적 부식환경 평가

진용희 ( Yong-hee Jin ),하민균 ( Min-gyun Ha ),정영수 ( Young-soo Jeong ),안진희 ( Jin-hee Ahn ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.24 No.6

본 연구에서는 강박스 부재의 국부 부식열화환경을 모니터링하기 위하여 실제 강교량 부재로 사용하는 부재와 동일한 형상의 강박스 모형 시험체를 제작하였으며, 실제 공용 중인 강교량과 동일한 부식환경이 구현된 강박스 모형 시험체를 상부부재, 복부부재, 하부부재로 구분하여 모니터링을 진행하였다. 각 부재에 부식환경 모니터링 센서를 설치하여 부식전류를 계측하였으며, 부식전류량 계측 값으로부터 젖음시간을 계산하여 강박스 부재에 따른 국부적인 부식환경을 평가하였다. 모니터링 결과를 통하여 주위의 대기환경으로 인하여 나타날 수 있는 부식환경과 강박스 부재 표면에 직접적으로 나타날 수 있는 부식환경의 상대적인 차이를 검토하였으며, 강박스 부재들의 상대적 부식환경과 평균부식두께의 관계를 평가하였다. In this study, a local corrosion environment monitoring was conducted using steel box specimen fabricated to be the same as actual steel bridge members. The steel box specimen that obtained the same corrosion environment as a steel bridge was classified into the upper plate, bottom plate and web plate. Atmospheric corrosion monitoring sensors(ACM sensors) were installed in each corrosion monitoring member of a steel box specimen to measure the corrosion current and examine time of wetness for each monitoring member. The time of wetness and accumulated corrosion current of each monitoring member were calculated from the measured corrosion current using ACM sensors. The corrosion environment that appeared for each of the steel box members was evaluated from monitoring corrosion environment data as the corrosion current, time of wetness, mean corrosion depth of each monitoring member. Additionally, the atmospheric corrosion environment monitoring was also conducted to compare with the local corrosion environment of steel box members. From these local corrosion environment monitoring for the steel box specimen, the relationship between the relative corrosion environment and mean corrosion depth of each steel box member was examined.

부식촉진실험을 통한 구조용 강재의 부식환경별 부식상태 평가

허창재 ( Heo Chang-jae ),유훈 ( Yoo Hoon ),하민균 ( Ha Min-gyun ),안진희 ( Ahn Jin-hee ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.1

일반적으로 강구조물의 내구성 확보를 위하여 강재 표면에 도장을 실시하고 있으나, 사용기간 증가와 부식환경에 영향을 받는 도막의 내구성 저하가 발생할 수 있다. 도막의 내구성 저하가 발생한 강구조물의 경우 부식환경 조건에 따라 강구조물의 부식손상을 발생시킬 수 있으므로 강구조물의 효과적인 유지관리를 위하여 부식환경 조건에 따른 강재의 상대적인 부식 상태를 확인할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 부식환경에 노출된 구조용 강재의 부식손상 상태를 부식촉진실험을 통하여 평가하였다. ASTM G85 Annex 5-Dilute electrolyte cycle fog/dry 기준의 부식환경조건과 화학적 요소를 변화시킨 부식환경조건에 대한 부식촉진실험을 진행하고 이에 따른 부식손상 상태를 비교하였다.

부식 손상된 가시설 강재의 축압축 좌굴강도 추정에 관한 실험적 연구

김인태,이명진,신창희 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.6

강구조물은 주로 도장에 의해 방식처리 되고 있지만, 장기간 사용함에 따라 강재표면에 부식손상이 발생하게 된다. 이러한 부식손상은 단면감소와 이로 인한 좌굴내하력을 저하시킬 우려가 있다. 현재 다양한 등단면형상과 지지조건에 대한 좌굴강도 추정식 및 설계식이 제안되어 있으나, 부식손상으로 인한 불규칙한 변단면 강부재의 축압축 좌굴강도 평가법은 아직 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 부식 손상된 가시설 강부재에서 절취한 강재시편의 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식강재의 좌굴강도 평가에 대한 기초적 연구를 수행하였다. 본 실험에서는 먼저 가시설 주형보의 웨브로부터 시편 지지길이를 200, 300, 400, 500, 600mm로 달리한 5종류 시편을 각각 2개씩 총 10개의 강재시편을 절취하고, 화학적 방법에 의해 녹을 제거하였다. 그리고 3차원 광학 스캐너를 이용하여 1x1mm 간격으로 표면형상을 측정하여, 각 시편의 잔존두께를 산출하였다. 그리고 10개의 부식 손상된 시편과 부식 손상되지 않은 무부식 시편 12개를 양단 완전고정지지 조건하에서 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식두께감소량 및 시편의 표면형상과 축압축 좌굴강도와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 부식 손상정도에 상관없는 무부식 등단면 강재와 동일하게 좌굴강도를 평가할 수 있는 불규칙 변단면 부식강재의 폭방향평균 최소두께 또는 평균잔존두께와 표준편차의 차로 계산되는 유효두께를 적용하여 축압축 좌굴강도을 추정할 수 있음을 제안하였다. 또한 이러한 결과를 실무에도 적용할 수 있도록 실용적인 부식강재의 잔존두께 측정간격도 제시하였다. Steel structures have been generally painted to prevent corrosion damage. However, the painted film is deteriorated with increase in service life, and then corrosion damage resulting in cross sectional area occurs on steel surface. As a result, the buckling strength of steel structures can be decreased due to the corrosion damages. The evaluation method of the axial buckling strength of columns about a variety of section shapes and supporting conditions have been presented, but evaluation method of buckling strength about irregular nonprismatic columns is not established. In this study, the axial buckling strength of corroded steels was evaluated based on the buckling test results of corroded steel specimens that were cut off at a temporary steel structure. The corroded specimens were picked up total 10 specimens according to various slenderness ratio from the web of a temporary structure's main beam. The length of specimens is 200, 300, 400, 500 and 600mm respectively. The rust productions were removed by the chemical treatment. Then, the surface geometry was measured at intervals of 1x1mm by using the optical 3D digitizing system, and the residual thickness of the specimens was calculated. The axial buckling test was performed on 10 corroded specimens and 12 non-corroded specimens under the fixed-fixed support condition. From the test results, the effect of corrosion damages on axial buckling load was investigated. Regardless of corrosion damage degree, the axial buckling strength of corroded specimens and non-corroded specimens was evaluated identically by using minimum average residual thickness or average residual thickness to minus its standard deviation. Reasonable measuring intervals of residual thickness was proposed by using the results to apply for practical works.

기술해설 : 열화와 환경 -산 및 알카리 부식 한국부식방식학회 기술위원회

한국부식방식학회(구한국부식학회) 한국부식방식학회(구 한국부식학회) 2014 부식과 방식 Vol.13 No.1

지구상에 존재하는 부식열화 환경은 자연 환경과 인공 환경으로 대별할 수 있다. 저욘 환경은 인간이 거주하고 있는 지역 등과 밀접한 관련이 있는데 미하여, 인공 환경은 주로 산업설비와 관련이 있다. 따라서 본 장에선느 여러 자연 환경 중에서 발생한는 손상 중에서 대기부식, 해양부식, 토양부식에 대하여, 인공 환경 중에서 발생하는 손상 중에서 콘크리트 부식, 산 및 알칼리 부식, 고온산화, 전자 괘키징열화에 대하여 살펴본다.

기술해설 : 열화와 환경 - 전자 패키징 열화

한국부식방식학회(구한국부식학회) 한국부식방식학회(구 한국부식학회) 2014 부식과 방식 Vol.13 No.1

지구상에 존재한는 부식열화 환경은 자연 환경과 인공 환경으로 대별할 수 있다. 자연 환경은 인간이 거주하고 있는 지역 등과 밀접한 관련이 있는데 비하여, 인공 환경은 주로 산업설비와 관련이 있다. 따라서 본 장에서는 여러 자연 환경 중에서 발생하는 손상 중에서 대기부식, 해양부식, 토양부식에 대하여, 인공 환경 중에서 발생하는 손상 중에서 콘크리트 부식, 산 및 알칼리 부식, 고온산화, 전자 패키징 열화에 대하여 살펴본다.