내후성강은 자연대기환경에 대하여 무도장 상태로 사용되고, 강재표면에 도막의 역할을 하는 밀실한 녹층은 자연환경에 의해 수년간 에 걸쳐 형성되며, 그 녹 층으로 강재의 부식 진행을 억제한다. 내후성강의 녹상태는 부식환경에 의존한다. 내후성강의 유지관리측면에서 녹상태가 어느정도 인가를 판단하는 것은 중요하다. 따라서, 국내에 있는 건축용 내후성 외장재의 외관조사결과를 바탕으로, 다변량해석에 의한 부식량(녹의 상태)과 외장재 주변환경과의 상관을 분석하고자 한다. 본 논문에서, 외장재의 지리적 데이터, 기상데이터를 이용한 다변량 분석이 수행되었고, 부식 량과 환경요인에 대한 예측식이 제안되었다. 부가적으로, 제안된 부식량 예측식을 이용하여 기호지역(서울, 경기 및 충청)에 적용한 건축용 내후성강 외장재의 부식량 추이를 평가하였다.
내후성강은 자연대기환경에 대하여 무도장 상태로 사용되고, 강재표면에 도막의 역할을 하는 밀실한 녹층은 자연환경에 의해 수년간 에 걸쳐 형성되며, 그 녹 층으로 강재의 부식 진행을 억제한다. 내후성강의 녹상태는 부식환경에 의존한다. 내후성강의 유지관리측면에서 녹상태가 어느정도 인가를 판단하는 것은 중요하다. 따라서, 국내에 있는 건축용 내후성 외장재의 외관조사결과를 바탕으로, 다변량해석에 의한 부식량(녹의 상태)과 외장재 주변환경과의 상관을 분석하고자 한다. 본 논문에서, 외장재의 지리적 데이터, 기상데이터를 이용한 다변량 분석이 수행되었고, 부식 량과 환경요인에 대한 예측식이 제안되었다. 부가적으로, 제안된 부식량 예측식을 이용하여 기호지역(서울, 경기 및 충청)에 적용한 건축용 내후성강 외장재의 부식량 추이를 평가하였다.
Weathering steel has been widely used in bridges and cladding materials due to its superior atmospheric corrosion resistance. Actually, weathering steel has often been used in Korea as cladding material. However, the performance of the weathering steel in claddings has not been fully monitored. We c...
Weathering steel has been widely used in bridges and cladding materials due to its superior atmospheric corrosion resistance. Actually, weathering steel has often been used in Korea as cladding material. However, the performance of the weathering steel in claddings has not been fully monitored. We conducted a field study on the performance of weathering steels and measured the quantity of corrosion loss on the weathering steel claddings in Korea. Based on the measured corrosion loss and weather (environmental) data, the equation to predict corrosion loss of weathering steels was proposed by using environmental factors in KIHO region in Korea. The proposed equation predicted very well the real corrosion losses of KIHO region.
Weathering steel has been widely used in bridges and cladding materials due to its superior atmospheric corrosion resistance. Actually, weathering steel has often been used in Korea as cladding material. However, the performance of the weathering steel in claddings has not been fully monitored. We conducted a field study on the performance of weathering steels and measured the quantity of corrosion loss on the weathering steel claddings in Korea. Based on the measured corrosion loss and weather (environmental) data, the equation to predict corrosion loss of weathering steels was proposed by using environmental factors in KIHO region in Korea. The proposed equation predicted very well the real corrosion losses of KIHO region.
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문제 정의
년간 평균과 집중으로 표현할 수 있는 데이터를 선정하였다. 따라서, 평균기온, 고온기도일(25℃를 넘는 날의 온도누적), 연 강수량 및 1mm 강수일(일 강수량이 1mm이상인 일수)에 대해서 조사하였다. 상대습도는 부식량에 대해서 영향을 수지만.
이온투과저항, 표준촬영, 초음파 탄상 및 녹성분 분석을 행하였다. 본 논문에서는 측정범위 및 정량적 더 이 터 처리 면을 고려하여 녹 두께(부식량)에 대해서 다루고자 한다
지역환경, 지형환경 및 국부환경이 있다. 본 연구에서는 외장재 지점의 평균적인 환경인 지역 환경에 대해서 검토하였다.
따라서. 부식량 예측에는 평균기온강도, 평균 강수 강도 및 사용연수를 변수로 하여 부식량 예측식을 제안하고자 한다,
부식량과 사용연수에 대한 관계식을 얻었음으로 부식량과 평균기온강도. 부식량과 평균강수강도에 대한 관계를 찾고자 한다. 이를 위하여 부식량과 사용연수를 하나의 변수(부식량/f(사용 연수))로 치환하였다.
부식량 예측에는 평균기온 강도. 평균강수강도 및 사용연수를 변수로 중 회귀분석을 통하여 부식 량 예측식을 제안하고자 한다.
한편, 강화도와 문산지역의 경우 해변거리가 20km이하로 염분의 영향^ 내후성강의 부식에 영향을 준다고 판단되어 본 논문에서는 기상데이터로 내후성강의 부식량을 예측하고자 두 지역에 대해서는 생략하였다.
제안 방법
이를 위하여 부식량과 사용연수를 하나의 변수(부식량/f(사용 연수))로 치환하였다. 그리고 그것을 이용하여 평균 강수 강도 및 평균기온강도에 대한 상관관계를 살펴보았다. 그 결과를 그림 6과 표 8에 나타내었다.
중회귀식으로 부식량 예측식을 제안하였다. 그리고 제안한 부식량 예측식으로 국내 서우句전지역에 따른 부식량 정도를 비교하였다. 이 연구에서 얻은 주요 결과를 요약해 보면 다음과 같다.
그림 5(c)에서 보는 바와 같이, 부식량과 사용연수에 대해서는 지수함수관계에 있음을 알 수 있다. 그리고, 최소자승법에 의해서 기울기에 대한 값 (c=0.3) 을 구하였다. 평균기온강도 및 평균강수강도에 대해서는 부식량과 선형 및 지수함수관계가 뚜렷하게 나타나지 않았다.
기상데이터의 항목이 다수이기에 상호관련성이 큰 인자들을 묶어서 인자를 줄이고자 내후성강의 부식량에 영향을 미치는 기상 데이터 항목 간의 상호관련성을 통계적으로 상관 분석하였다. 기상데이터간의 상관관계를 그림 3에 나타내었다.
본 논문은 국내 건축용 내후성 외장재의 외관조사결과를 바탕으로, 다변량해석을 통하여 부식량(녹 두께)과 외장재 주변환경과의 상관을 분석하였다. 즉, 외장재의 지리적 데이터, 기상 데이터를 이용한 상관관계 및 중회귀 분석을 수행하고, 환경요인에 의한 부식량 예측식을 제안하였다.
다음으로. 부식량 예측 식으로 건축용 내후성강 외장재의 내부식 성능평가를 수행하였다.
일조시간, 일강수량이 1mm 이상인일 수. 상대습도 등이 있으나, 본 연구에서는 부식에 영향을 주는 기상데이터로 온도와 강우를 선정하였다. 그리고.
이 연구는 국내에 있는 26개소에 대해서 내후성 외장재의 외관 조사 결과를 바탕으로, 다변량해석에 의한 부식량(녹 두께) 과외장재 주변환경과의 상관을 분석하여 부식량을 환경요인에 대한 중회귀식으로 부식량 예측식을 제안하였다. 그리고 제안한 부식량 예측식으로 국내 서우句전지역에 따른 부식량 정도를 비교하였다.
그러나, 통계에 의한 회귀진단에서 이상치로 보이는 데이터가 표 9에서 보는 바와 같이 나타났다. 이러한 결과는 회귀식에 영향을 주기 때문에 이상데이터를 제거한 후 재분석을 행하였다.
부식량과 평균강수강도에 대한 관계를 찾고자 한다. 이를 위하여 부식량과 사용연수를 하나의 변수(부식량/f(사용 연수))로 치환하였다. 그리고 그것을 이용하여 평균 강수 강도 및 평균기온강도에 대한 상관관계를 살펴보았다.
강판표면에 부착된 이물질이 있을 경우. 이를 제거하고 대상부위의 녹 두께를 측정하였다. 또한, 녹 층에 공동부가 있는 것이 예상되는 경우는 그 상태로 측정하던지.
이상치로 보이는 데이터를 제외하고 다변량해석을 통한 부식량 예측식을 수정하였다. 그림 9는 부식량/f(사용연수)와 평균 강수 강도, 평균기 온강도간의 상관관계를 나타낸다.
이온투과저항, 표준촬영, 초음파 탄상 및 녹성분 분석을 행하였다. 본 논문에서는 측정범위 및 정량적 더 이 터 처리 면을 고려하여 녹 두께(부식량)에 대해서 다루고자 한다
한편, 정규분포성, 등분산성 및 독립성을 알아보고자 예측치와 계측치간의 잔차분석을 행하였다. 잔차분석 결과를 그림 8에 나타내었다.
제안한 부식량 예측식을 바탕으로 국내 서울 및 대전지역에 대해서 내후성강의 사용연수에 따른 부식량 정도를 알아보았다. 지역에 대한 1999년부터 2007년까지 2년간격 기상데이터 (평균강수강도, 평균기온강도)의 평균값을 표 11에 나타내었다.
상관을 분석하였다. 즉, 외장재의 지리적 데이터, 기상 데이터를 이용한 상관관계 및 중회귀 분석을 수행하고, 환경요인에 의한 부식량 예측식을 제안하였다. 다음으로.
한편, 정규분포성, 등분산성 및 독립성을 알아보고자 예측치와 계측치간의 잔차분석을 행하였다. 잔차분석 결과를 그림 8에 나타내었다.
대상 데이터
그리고. 년간 평균과 집중으로 표현할 수 있는 데이터를 선정하였다. 따라서, 평균기온, 고온기도일(25℃를 넘는 날의 온도누적), 연 강수량 및 1mm 강수일(일 강수량이 1mm이상인 일수)에 대해서 조사하였다.
64건중 26곳에 대해서 조사를 행하였다. 수도권 20 개 현장. 기타지역 6개 현장으로 하였다 또한 2000년~2002년 건립 건축물은 전수조사, 서울 건축물은 존치년도별 조사.
조사 대상으로 2006년까지 국내 건축용 내후성강 외장재 적용 사례한 64건중 26곳에 대해서 조사를 행하였다. 수도권 20 개 현장.
데이터처리
(2) 사용연수, 평균기온강도 및 평균강수강도를 이용하여 중 회귀분석이 수행되었으며, 기호지방(경기도 및 충청도 포함)에 대한 부식 량 예측식을 식 (4)와 같이 제시하였다.
성능/효과
(1)부식량과 사용연수의 상호 관계는 지수함수관계에 있음을 검증하였다.
(3) 지역에 따른 기상데이터를 바탕으로 건축용 내후성강 외장재의 부식량을 예측한 결과, 서울지역이 대전지역에 비하여 부식속도가 컸다.
등분산성 및 독립성에 대해서 위배 경향을 띠지 않았다. 따라서, 제안한 부식량 예측식을 통하여 통계적으로 타당성을 검증할 수 있었다.
013로 거의 상관성이 없음을 알 수 있다. 또한, 사용연수와 평균기온강도, 평균 강수 강도와의 관계도 거의 독립적임을 알 수 있다. 한편, 부식량에 대해서는 사용연수, 평균강수강도, 평균기온강도 순으로 상관성이 높았다.
또한. 통계적 분석에서 R-제곱값은 60.9%로 비교적 높은 값을 보였으며. P값은 0.
또한, 사용연수와 평균기온강도, 평균 강수 강도와의 관계도 거의 독립적임을 알 수 있다. 한편, 부식량에 대해서는 사용연수, 평균강수강도, 평균기온강도 순으로 상관성이 높았다. 통계적인 유의성을 통하여 보면 Pearson 상관계수로 얻은 경향과 같았다.
후속연구
기상데이터를 이용하여 내후성강의 부식량을 예측한 것이다. 기호지방이외의 지역, 해변에서 가까운 즉 염분의 영향을 받는 지역, 공장지역에서 가까운 즉 화학적 성분의 영향을 받는 지역에 대해서 보다 많은 데이터 축적이 미비하므로 본 예측식의 적용에 대해서는 검토의 여지가 있다.
참고문헌 (11)
?박정렬, 김규영(2004) 무도장 내후성강의 장기 내식성 및 그 현장즉시측정법, 한국강구조학회논문집, 제16권, 4호, pp. 415-423.
Goto, S., Aso, T. and Miyamoto, A.(2007), "A rust evaluation method for weathering steels based on image processing and pattern recognition", Proceedings of JSCE, No.4, pp.674-683.
Kamimura, T., Hara, S., Miyuki, H., Yamashita, M. and Uchida, H.(2006), "Composition and protective ability of rust layer formed on weathering steel exposed to various environments", Corrosion Science, No.48, pp.2799-2812.
Kihira, H.(2007), "Weathering alloy index(V) and corrosion prediction method for unpainted steel bridges", Journal of the Japan Welding Society, No.3, pp.192-195.
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