One of the options for spent fuel dry storage systems is to store them in canisters using metal or concrete casks close to shore. The interaction between the austenitic stainless steel and the chloride atmosphere generated from the sea creates detrimental conditions leading to chloride induced stress corrosion cracking (CISCC) in the canister. The corrosion integrity of the canister in the concrete cask is very important because the canister is sealed and used for a long period of time. A canister made of austenitic stainless steel has several welding lines on the wall and lid, which are generated during the welding process and have high residual tensile stress. The interaction between the austenitic stainless steel and the chloride atmosphere generated from the sea creates detrimental conditions leading to chloride induced stress corrosion cracking (CISCC) in the canister. The corrosion integrity of the canister in the concrete cask is very important because the canister is sealed and used for a long period of time. In order to evaluate such soundness, an accelerated test capable of simulating the CISCC crack propagation phenomenon of the canister weld is required. In this study, a test device for performing the CISCC simulation test was constructed using the DCPD device. The direct current potential drop (DCPD) technique is a widely accepted method of monitoring crack initiation and growth in controlled laboratory tests. Total 10 types of test specimens with varying welds, base metal, salinity and stress were selected and a sealed chamber with DCPD test apparatus were designed and constructed to evaluate them. The chamber for CISCC simulation was manufactured as a sealed with a solution containing 10% MgCl2. A 1/2 CT specimen with precracked pre-cracks was loaded into the prepared container, and gauze was attached from the bottom for smooth delivery to the specimen to facilitate penetration of chloride. After the test, the measured DCPD data were correlated with Electron Back scattered Diffraction (EBSD) data.

일반적인 불투과형 사방댐은 제체 대부분이 콘크리트로 구성되어 분리 및 해체가 어려워 조속한 보강이 난해하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위한 투과형 강재 스크린 사방댐이 제작되어 사용 중에 있지만, 강재가 부식되는 등 여러 문제를 보이는 실정이다. 이에 따라, 선행 연구에서는 강재 스크린 구조물을 내부식성이 뛰어난 GFRP로 대체하여 성능 및 안전 성을 검증하였지만, 동수압만 고려되는 등 다양한 조건이 고려되지 않은 것으로 확인되었다. 그렇기에 본 연구에서는 선행 연구 에서 수행된 GFRP 스크린 구조물뿐만 아니라, CFRP도 고려하였으며, 보다 다양한 표면 유속 별 하중 조건 및 유목, 토석류 등 과 같은 다양한 조건에서의 성능 비교 및 안전성 평가를 수행하였다. 해석 결과, GFRP와 CFRP는 강재 대비 제체에 작용하는 응력이 29.79∼91.73%가량 감소된 성능을 보이며, 이 외에도 충분한 안전성과 경제성을 겸비함을 확인하였다. 결론적으로 GFRP 및 CFPR 스크린 구조물은 강재 투과형 사방댐을 대체하여 사용하기에 충분하다고 판단되지만, 이는 수치 해석을 통한 결과이 므로 향후 실제 실험이 진행될 필요가 있을 것으로 판단된다.

A molten salt reactor (MSR) has considerably attracted attention due to its several advantages for the safety and efficiency over the light water reactors. Because the structural material in MSR is contacted with high-temperature liquid fuel during long-term, the excellent material for corrosion resistance is required to be applied in MSR. In this study, we evaluated the corrosion resistance for alloy 600 and 617, which are the nickel-based materials, in KCl molten salt at 800ºC for 100 h under Ar atmosphere containing less than 1 ppm of moisture and oxygen. After the corrosion experiments of alloy 600 and 617, the amount of the weight loss for them caused by the KCl molten salt were determined. In addition, the variation in the crystal structure, surface morphology, and elemental distribution was examined using X-ray diffraction and scanning electron microscopy equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy.

교량의 노후화는 다양한 원인에 기인하겠지만 겨울철에 제설용으로 살포하는 염화칼슘이 교량부재에 침투하여 부식을 유발하는 것이 대표적인 교량 노후화 원인중 하나라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 교량의 부식에 의한 노후화 정도를 정량화하고 이를 교량의 해석모델에 적용하여 노후화 정도에 따른 지진취약도 해석을 수행하고 노후화 정도와 지진취약도 곡선의 관계를 평가하는 것이다. 노후화 정도를 고려한 지진취약도 해석에 각 손상상태별로 한계값을 적절히 정의하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 손상정도에 따른 변위 연성도 능력의 저하 특성에 관한 기존 연구결과를 활용하여 손상상태를 정의하였다. 세 가지 교량받침과 두 가지 교각 높이에 따른 예제 교량들의 지진취약도 해석으로부터 노후화 정도가 증가할수록 지진취약도가 증가하는 경향이 나타냄을 알 수 있다. 이러 한 노후화 정도에 따른 지진취약도의 차이는 손상상태가 경미, 보통, 심각, 붕괴의 상태로 갈수록 증가하는 경향을 나타낸다.

본 논문은 철계-형상기억합금(Fe-SMA)의 부식특성을 평가하기 위한 실험적 연구이다. 연구를 수행하기 위해 동전위 분극실험을 통해 Fe-SMA의 부식성능을 평가하였다. 시편을 3전극 플렛셀에 설치 후 전위차계를 이용하여 –200mV∼1000mV 구간의 전위를 2mV/s으 속도로 측정하였다. 기준전극 및 상대전극으로 각각 SCE 기준전극과 백금 와이어를 이용하였다. 동전위 분극곡선 및 타펠 피팅을 이용하여 부식전위 및 부식전류밀도를 측정하였다. Fe-SMA의 부식특성을 직관적으로 확인하기 위해 SD400 철근을 비교군으로 설정하였다. 염화물 환경에서 Fe-SMA의 부식성능을 확인하기 위해 3.5wt% 농도의 NaCl 용액에서 실험을 실시하였으며, 콘크리트 환경에서 Fe-SMA의 부식성능을 확인하기 위해 CaO를 이용하여 수용액의 pH를 13으로 조절하였다. 실험결과 Fe-SMA는 SD400 대비 모든 조건에서 우수한 내부식성이 나타났다. Fe-SMA의 콘크리트 환경에서 내부식성은 우수한 것으로 나타났다. 하지만 Fe-SMA가 염화물에 노출되면 부식저항이 급격히 감소되는 것으로 나타났다. 따라서 염화물에 직접적으로 노출되는 환경에서 Fe-SMA를 사용할 경우 부식을 방지하기 위한 적절한 조치가 필요할 것으로 사료된다.

In this study, the long-term performance of FRP Hybrid Bar made by hybridizing FRP (Fiber Reinforced Polymer) with ordinary reinforcing steel bars was experimentally examined as a part of the development of alternative materials for RC (reinforced concrete) structures especially located in marine or harbor areas. In order to evaluate the field exposure of the FRP Hybrid Bar, the specimen was prepared and the corrosion behavior was evaluated by letting the specimen exposed to the field conditions in the west coast of South Korea. The purpose of this study is to provide important data as a material countermeasure to reduce corrosion of reinforcing steel in future marine port concrete structures based on the results obtained through this study.

ber reinforced polymer (FRP) reinforcing bars for concrete structure have been extensively investigated and a number of FRP bars are commercially available. However, major shortcoming of the existing FRP bars is low elastic modulus compared to conventional steel bars. Because of these reasons, FRP Hybrid Bar which have the concept of material hybridization(synthetic resins, deformed bar, glass fiber etc) for concrete structures have been developed. One of main features of this bar is corrosion resistance and this is important to confirm this anti-corrosion capacity of FRP Hybrid Bar. In this study, galvanic corrosion current behavior of 3 types of specimens, including two types of FRP Hybrid Bars and one conventional steel rebar, was investigated under the 0%, 1.5%, 3% and 6% salt water ratio condition. The result of this study can be used to evaluate the applicability of FRP Hybrid Bar to concrete structures.

To overcome shortcomings of fiber reinforced polymer (FRP), a hybridized FRP rebar was developed by the authors. This hybrid bar herein called “FRP Hybrid Bar” was fabricated by adopting advantages from two different materials, including glass fiber reinforced polymer (GFRP). Corrosion resistant characteristics of FRP Hybrid Bar were evaluated and the test results were explained in this paper. The use of the alternative reinforcement could allow concrete structures to extend life-span, to save maintenance and repair costs, etc. if the FRP Hybrid Bar was applied to RC structures located in a very corrosive environment, such as marina or harbor areas.

Coatings composited with alumina and Perfluoro alkoxyalkane (PFA) resin were deposited on stainless steel plate (SUS304) to further improve corrosion resistance. Plate (ca. 10μm) and/or nanosize (27~43 nm) alumina used as inorganic additives were mixed in PFA resin to make alumina-fluoro composite coatings. These coatings were deposited on SUS304 plate with wet spray coating and then the film was cured thermally. According to the amount and ratio of the two kinds of alumina having plate morphology and nano size, corrosion resistance of the film was evaluated under strong acids (HF, HCl) and a strong base (NaOH). The film prepared with the addition of 5~10 wt% alumina powders in PFA resin showed corrosion resistance superior to that of pure PFA resin film. However, for the film prepared with alumina content above 10 wt%, the corrosion resistance did not improve with the physical properties, such as surface hardness and adhesion. The film prepared with plate/nanosize (weight ratio = 1/2) alumina especially enhanced the surface hardness and corrosion resistance. This can be explained as showing that the plate and the nanosize alumina dispersed in PFA resin effectively suppressed the penetration of cations and anions due to the long penetration length and fewer defects that accompany the improved surface hardness under a serious environment of 10% HF solution for over 120 hrs.

한국원자력연구원 처분시스템개발과제에서는 처분용기 재료로 개발중인 저온분사코팅 구리에 대한 틈새부식(Crevice Corrosion) 시험을 실시하였다. 본 시험을 통하여 틈새에서의 부식의 발생여부와 발생되는 시점인 재부동태 전위(Repassivation Potential)를 측정하고자 하였다. 틈새부식 시험 방법으로 (1) ASTM G61-86 : Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements, (2) SWRI의 PotentiodynamicPolarization plus intermediate Potentiostatic Hold method, 그리고 (3) ASTM G192-08 (THE method) :Potentiodynamic- Galvanostatic -Potentiostatic Method 등의 3가지 방법을 소개하였다. 실제 저온분사코팅구리의 부식시험에서는 ASTM G61-86에 따라서 틈새부식장치를 설치하고, 저온분사 코팅구리가 KURT 지하수를 모사한 용액에서 어떻게 틈새부식이 일어나는지 살펴보았다. 전기적 부식조건으로는 Cyclic Polarization Test, Potentiostatic Polarization Test, 및 Electrochemical Impedance Spectroscopy등을 사용하였다. 그리고 부식이 된 시편에 대해 Profilometer Measurement를 통해 실제 부식표면의 높낮이를 조사하여 틈새부식 유무를 관찰하였다. 최종적인 결론에서는 저온분사코팅구리는 틈새부식을 나타나지 않는다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 시험에 사용된 세종류의 구리에 대한 상대적인 부식평가를 한 결과, 부식전위를 나타내는 개방회로(Open Cell)에서의 전위는 구리의 제조방식과 상관없이 구리의 순도가 높을수록 높은 값을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 KURT 심층지하수 조건에서는 구리는 틈새부식이 발생되지 않는다고 결론지었다.

강재 수문은 일반적으로 상대습도가 높고 부식에 대하여 열악한 환경에 설치되므로 다른 강구조물에 비하여 부식열화가 빠르게 진행될 수 있다. 강재 수문의 경우 수문부재의 설치환경에 따라 발생되는 부식환경의 차이가 나타날 수 있으며 이에 따라 발생되는 부식속도가 변화할 수 있다. 따라서 동일 구조물이라도 국부적 부식환경이 구조물 특성에 따라 변화할 수 있으므로 수문구조의 경우 수문의 구조형태와 이에 따른 수문부재의 설치 높이에 따라 변화할 수 있다. 본 연구에서는 강재 수문의 구조형태에 따른 상대적 부식환경차이를 수문부재의 높이에 따라 평가하기 위하여 실제 강재수문을 대상으로 모니터링 시험체를 부착하여 부식손상 모니터링을 실시하여 그 영향을 분석하였다.

산업화, 도시화로 인해 수자원의 오염이 악화 되면서 기존에 염소를 이용한 정수처리 방법으로는 깨끗한 물을 공급하는데 어려운 실정이다. 이에 오존을 이용한 고도정수 처리 시설의 도입이 증가하고 있다. 그러나 기존의 방수⋅방식 공법으로 사용되는 에폭시계 방수⋅방식제 및 스테인리스는 오존의 강력한 산화력으로 인해 열화되어 박리 등 문제 발생하였으며, 콘크리트까지 영향을 미쳐 내구성 저하의 원인이 된다. 이에 따라 본 연구에서는 내오존성 및 내화학성이 뛰어난 금속 패널을 기존의 시공법 보다 손쉬운 방법으로 시공하기 위한 방법으로 금속용사 공법을 이용하여 수처리 시설 콘크리트 구조물의 열화를 원천적으로 방지하기 위한 마감공법 개발 연구의 일원으로 용사금속 종류 에 따른 내오존성 평가를 실시하였으며, 실제 하수처리장 환경에서의 전기화학적 안정성능 평가를 실시하였다. 실험결과 용사금속 Ti이 용사 후에도 내오존성이 뛰어난 것으로 나타났으며, 하수처리장 환경에서의 전기화학적 안정성능 평가 결과 용사금속 Ti가 403.83k∙ Ω∙cm2의 가장 높은 분극저항을 나타남으로써 높은 수준의 내구성을 확보하는 것을 확인할 수 있었다.

The durability of a steel floodgate can have disadvantage to corrosion damage, because it is often come in contact with high humidity condition. In this study, to evaluate the corrosion rate depending on installation environment of a steel floodgate, atmospheric exposure test was performed using corrosion environment measurement sensors and monitoring specimens. From the correlation between the mean corrosion depth and corrosion current, the corrosion rate was estimated depending on the installed environment for the member of a steel floodgate.

Steel water gate can be vulnerable to corrosion problem, since it is generally contacted with water or maintained with relatively high humidity condition. In this study, to evaluate the level of corrosion damage of water gate, corrosion exposure test was conducted using monitoring steel plate and monitoring sensor in actual steel water gate. From exposure test results, corrosion rate and corrosion environment were examined depending on the height or the structural type of water gate.

PSC 구조에서 덕트 내부의 그라우트는 텐던 부식에 효과적인 부식방어 기재이다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되고 있는 그라우트와 낮은 물-시멘트비와 실리카 퓸을 혼입한 그라우트를 대상으로 역학적, 내구적 시험을 수행하였다. 높이 1000mm의 덕트를 이용하여 텐던 시스템을 제작하였으며, 두 가지 그라우트에 대하여 강도, 흡수율, 플로우, 블리딩, 팽창률 등을 평가하였다. 또한 내부 12.7mm 텐던에 대하여 ICM(Impressed Current Method)를 이용하여 2일 및 4일 동안 부식을 촉진시켰으며 부식량을 조사하였다. 개선된 그라우트에서는 10MPa 이상의 높은 강도와 50% 이하의 낮은 흡수율을 나타내었다. 또한 2일∼4일 동안의 부식촉진실험에서 39.8%∼48.2%의 뛰어난 부식 감소율 나타내었다.