본 연구에서는 수도수 중에서 Mg합금유전양극에 의한 연강재 온수보일러의 음극방식특성을 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 온수보일러 관체의 개로전위에서나 전위가 높은 구간에서 모재의 부식전류밀도가 용접부위의 부식전류밀도보다 더 적게 배류된다. 2) 주조된 표면 그대로의 Mg합금 유전양극의 전류밀도는 주조된 표면을 연마한 상태의 Mg합금 유전양극의 전류밀도보다 더 많이 배류된다. 3) Mg합금 유전양극으로부터 거리가 멀어질수록 연강재 온수보일러의 음극방식전위는 높게 나타나고, 음극방식시간이 경과하면서 방식전위는 높게 나타나다가 6-10일 이후부터 방식전위는 안정되고 있다.

본 실험에서는 리튬 이차 박막전지의 음극물질로 주석 산화물 박막을 RF magnetron sputter을 이용하여 증착하였다. RF power를 2.5w/cm2로 고정시키고, 공정압력을 5mtorr에서 30mtorr까지 변화시키면서 막의 결정성 및 응력 변화, 굴절률 등을 측정하여 주석 산화물 박막의 음극 특성을 조사하였다. 분석한 결과, 압력이 증가함에 따라 증착 속도는 125Å/min에서 58Å/min까지 감소하였으며, 결정 구조는 (110)면에서 (101)면과 (211)면으로 천이됨을 보였다. 또한 막응력은 공정압력 20mtorr를 기준으로 압축응력에서 인장응력으로 바뀌었고, 굴절률도 1.93에서 1.79로 감소하였다. 공정압력변화에 따른 충방 전 시험결과 공정압력 5mtorr에서 가장 큰 가역적 용량(483.91μAh/cm2-μm을 보였으나, 사이클이 진행될수록 사이클 퇴화가 점차 증가하였고, 10mtorr에서는 가역적 용량 및 사이클 특성 모두 좋은 것으로 나타났다. 이는 공정 압력이 감소함에 따라 막의 밀도의 증가로 전기 화학적으로 반응할 수 있는 활물질의 양이 증가한 것으로 생각되며 또한, 사이클 특성은 막응력에 의해 크게 영향을 받는다고 생각된다.

희생양극법에 의한 발전소 복수기 수실의 음극방식 효과를 수치해석을 이용하여 알아보았다. 복수기는 해수설비중의 하나로 여러 재질로 구성되어 있는데 방식을 하지 않은 경우 수실과 tubesheet와의 갈바닉 부식이 심하게 발생되며, 수실벽과 갈바닉 부식이 심하게 일어나는 부위에 희생양극을 부탁하면 많은 방식효과가 있음을 알 수 있었다. 수치해석 결과의 타당성 검토로서 model test를 행한 결과 수치해석 결과와 실험치가 잘 일치하였다

In this study, cathodic protection experiment was carried out by Al-alloy sacrificial anode in marine environments which have specific resistance(σ) if 25~7000Ω.cm and investigated protection potential, current density and loss rate of Al-alloy sacrificial anode. The main results resistance(σ) of 400Ω.cm, the cathodic protection potential appears high about-720 mV(SCE). But below specific resistance(σ) of 300Ω.cm, the cathodic protection potential appears low about-770 mV(SCE) and simultaneously, cathode is protected sufficiently. 2) The loss rate of Al-Alloy sacrificial anode became large with decreasing specific resistance and increasing the ratio(A sub(c)/A sub(a) of bared surface area of anode and cathode. 3) The loss rate of Al-alloy sacrificial anode(w) to the mean current density of anode(i) is as follows. w=ai+b (a, b : experimental constants)

전기분해로 회수된 음극회수-금속분말의 광물학적 특성을 조사하기 위하여 전해질 종류, 전극간격 및 전류변화에 대하여 전기분해 실험을 수행하였다. 황산구리(CuSO4˙5H2O) 분말에 대한 황산 및 소금 전해질 용액을 사용한 전기분해 결과, 소금 전해질 용액에서 Cu의 수율이 다소 높았다. XRD 분석결과, 전해질 용액의 종류에 따라 광종이 변화되었다. 즉 구리(Cu0), chalcanthite 및 cuprite 등은 황산 전해질 용액에서, 그리고 구리, nantokite 및 chalcanthite 등은 소금 전해질 용액에서 나타나는 것을 확인하였다. 특히 소금 전해질 용액에서, 전극간격 및 전류(또는 전류밀도)는 Cu 회수율, 양극무게 감소와 비례하였으나 양극부식 강도는 전류와 비례 그리고 전극간격과는 반비례하는 경향을 보였다. 미분쇄하지 않은 음극-회수 금속분말에 대한 XRD분석에서 구리결정의 평균크기는 전극간격의 감소 및 전류가 증가할수록 증가하였다. 수지상 구리가 형성되는 것으로 보아 전극/용액 경계면에서 물질전달은 확산에 의해 통제되는 것으로 사료된다.

In this study, we examined the effect of cathode from electrolysis reactor for treating ballast water. We are going to select a suitable cathode for seawater electrolysis after considering the effect on the generation of the oxidant of cathode and the electrode deposition materials adhering to the surface of cathode. Anode is Ru-Ti-Pd electrode and cathode are Ti, Pt, JP520 (Ni-Pt-Ce) electrodes. Using the cathode of the three types, experiments were conducted to examine the effects of TRO (total residual oxidants) generation concentration and RNO (N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline, indicator of the generation of OH radical) degradation concentration (in 1, 35 psu), ohmic drop, FESEM(field emission scanning electron microscope) observation of cathode surface and EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy) measurements of attached fouling material. The results showed that TRO generation concentration and RNO degradation concentration in according to each type of cathode are not different. The attached fouling materials were observed on the surface of Ti and the JP520 electrode by the observation of SEM after electrolysis for two hours, but it was not observed on the surface of Pt electrode. When considering the surface ohmic drop of cathode and the attached fouling materials, Pt electrode was judged as the excellent cathode.