간척지 내 토양은 염분농도 및 함수비가 일반지역에 비해 상당히 높기 때문에 간척지에 매입된 온실의 부재는 높은 부식 환경에 노출된다. 염해의 환경에서는 파이프 골조로 이루어진 온실의 기초 및 기초와 이어진 파이프에 부식을 촉진시키기 때문에 이에 대한 보수/보강기술개발 및 효율적인 유지 관리가 필요하다. 본 연구에서는 염해의 위험성이 높은 간척지에 적합한 온실의 유지관리, 보수/보강에 대한 기준을 마련하기 위한 기초자료로서 토양염분환경에서 온실부재의 부식속도를 측정하였다. 각 온실파이프는 염분농도가 0%, 0.1%, 0.3% 및 0.5%인 토양 및 수중환경에 관찰기간동안(480일) 노출시켜 부식속도를 측정하였으며, 그 결과 육안으로도 염분 농도에 따른 부식정도의 차이가 뚜렷하게 관찰되었으며, 시험편의 표면이 검은색의 부식현상과 함께 비교적 고르게 부식되는 균일부식의 형태를 나타내었다. 논토양의 경우 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0.008, 0.027, 0.036, $0.043mm{\cdot}yr^{-1}$로 염분농도가 증가할수록 부식속도가 뚜렷하게 증가하는 경향을 나타내었고 밭토양의 경우, 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0.0002, 0.039, 0.040, $0.039mm{\cdot}yr^{-1}$의 부식속도를 나타내었다. 상대적으로 세립질이 많은 논토양에서 부식속도가 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 입경이 작고 고르게 분포하는 토양에서 부식속도가 높은 일반적인 특성이 그대로 반영된 것으로 판단되었다. 간척지의 경우 토양의 입자의 세립정도는 일반 내륙지역의 농경지 토양보다 높을 것으로 예상되기 때문에 파이프 부식에 대한 철저한 대비가 있어야 할 것으로 판단되었다.
간척지 내 토양은 염분농도 및 함수비가 일반지역에 비해 상당히 높기 때문에 간척지에 매입된 온실의 부재는 높은 부식 환경에 노출된다. 염해의 환경에서는 파이프 골조로 이루어진 온실의 기초 및 기초와 이어진 파이프에 부식을 촉진시키기 때문에 이에 대한 보수/보강기술개발 및 효율적인 유지 관리가 필요하다. 본 연구에서는 염해의 위험성이 높은 간척지에 적합한 온실의 유지관리, 보수/보강에 대한 기준을 마련하기 위한 기초자료로서 토양염분환경에서 온실부재의 부식속도를 측정하였다. 각 온실파이프는 염분농도가 0%, 0.1%, 0.3% 및 0.5%인 토양 및 수중환경에 관찰기간동안(480일) 노출시켜 부식속도를 측정하였으며, 그 결과 육안으로도 염분 농도에 따른 부식정도의 차이가 뚜렷하게 관찰되었으며, 시험편의 표면이 검은색의 부식현상과 함께 비교적 고르게 부식되는 균일부식의 형태를 나타내었다. 논토양의 경우 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0.008, 0.027, 0.036, $0.043mm{\cdot}yr^{-1}$로 염분농도가 증가할수록 부식속도가 뚜렷하게 증가하는 경향을 나타내었고 밭토양의 경우, 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0.0002, 0.039, 0.040, $0.039mm{\cdot}yr^{-1}$의 부식속도를 나타내었다. 상대적으로 세립질이 많은 논토양에서 부식속도가 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 입경이 작고 고르게 분포하는 토양에서 부식속도가 높은 일반적인 특성이 그대로 반영된 것으로 판단되었다. 간척지의 경우 토양의 입자의 세립정도는 일반 내륙지역의 농경지 토양보다 높을 것으로 예상되기 때문에 파이프 부식에 대한 철저한 대비가 있어야 할 것으로 판단되었다.
Because soils in reclaimed lands nearby coastal areas have much higher salinity and moisture content than soils in inland area, parts of greenhouses embedded in such soils are exposed to highly corrosive environments. Owing to the accelerated corrosion of galvanized steel pipes for substrucrture and...
Because soils in reclaimed lands nearby coastal areas have much higher salinity and moisture content than soils in inland area, parts of greenhouses embedded in such soils are exposed to highly corrosive environments. Owing to the accelerated corrosion of galvanized steel pipes for substrucrture and structure of greenhouses in saline environments, repair and reinforcement technologies and efficient maintenance and management for the construction materials in such facilities are required. In this study, we measured the corrosion rates of the parts used for greenhouse construction that are exposed to the saline environment to obtain a basic database for the establishment of maintenance and reinforcement standards for greenhouse construction in reclaimed lands with soils with high salinity. All the test pipes were exposed to soil and water environments with 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity during the observation period of 480 days. At the end of the observation period, salinity-dependent differences of corrosion rate between black-surface corrosion and relatively regular corrosion were clearly manifested in a visual assessment. For the soils in rice paddies, the corrosion growth rate increased with salinity (0.008, 0.027, 0.036, and $0.043mm{\cdot}yr^{-1}$ at 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity, respectively). The results for the soils in agricultural fields are 0.0002, 0.039, 0.040, and $0.039mm{\cdot}yr^{-1}$ at 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity, respectively. The higher corrosion rate of rice-paddy soil was associated with the relatively high proportion of fine particles in it, reflecting the general tendency of soils with evenly distributed fine particles. Hence, it was concluded that thorough measures should be taken to counteract pipe corrosion, given that besides high salinity, the soils in reclaimed lands are expected to have a higher proportion of fine particles than those in inland rice paddies and agricultural fields.
Because soils in reclaimed lands nearby coastal areas have much higher salinity and moisture content than soils in inland area, parts of greenhouses embedded in such soils are exposed to highly corrosive environments. Owing to the accelerated corrosion of galvanized steel pipes for substrucrture and structure of greenhouses in saline environments, repair and reinforcement technologies and efficient maintenance and management for the construction materials in such facilities are required. In this study, we measured the corrosion rates of the parts used for greenhouse construction that are exposed to the saline environment to obtain a basic database for the establishment of maintenance and reinforcement standards for greenhouse construction in reclaimed lands with soils with high salinity. All the test pipes were exposed to soil and water environments with 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity during the observation period of 480 days. At the end of the observation period, salinity-dependent differences of corrosion rate between black-surface corrosion and relatively regular corrosion were clearly manifested in a visual assessment. For the soils in rice paddies, the corrosion growth rate increased with salinity (0.008, 0.027, 0.036, and $0.043mm{\cdot}yr^{-1}$ at 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity, respectively). The results for the soils in agricultural fields are 0.0002, 0.039, 0.040, and $0.039mm{\cdot}yr^{-1}$ at 0, 0.1, 0.3, and 0.5% salinity, respectively. The higher corrosion rate of rice-paddy soil was associated with the relatively high proportion of fine particles in it, reflecting the general tendency of soils with evenly distributed fine particles. Hence, it was concluded that thorough measures should be taken to counteract pipe corrosion, given that besides high salinity, the soils in reclaimed lands are expected to have a higher proportion of fine particles than those in inland rice paddies and agricultural fields.
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문제 정의
염해의 환경에서는 파이프 골조로 이루어진 원예시설의 기초부분과 이어진 파이프에 부식을 촉진시키기 때문에 이에 대한 보수/보강 기술개발 및 효율적인 유지 관리가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 염해의 위험성이 높은 간척지에 적합한 온실의 유지 관리, 보수/보강에 대한 기준을 마련하기 위한 기초자료로 제공하고자 토양 염분환경 변화에 따른 온실 부재의 부식속도를 측정하였다.
본 연구에서는 토양 염분환경에 따른 온실부재의 부식 속도를 알아보기 위해 토조실험을 실시하였다. 이때 사용한 토양은 일반적으로 토양 내 금속 파이프의 부식속도는 토양 pH, 토성 및 수분함량 등에 따라 차이가 날 수 있기 때문에 토성이 다른 논 및 밭토양을 함께 이용하여 비교하였다.
가설 설정
여기서, W는 무게손실(mg), D는 밀도(g·cm-3), A는 면적(cm2) 그리고 T는 시간(hour)이며, 부식형태는 앞에서 서술한바와 같이 균일부식으로 가정한 것이다.
제안 방법
각 수조내 수용액의 염분농도를 측정하기 위해 전기전도도를 EC meter(Orion550A, Thremo, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과는 Table 4에 나타내었다. 그 결과, 염화나트륨의 혼합비 0, 0.
각 토조내의 염분농도를 알아보기 위해 토양센서(RF sensor, WT1000N, Korea)를 이용하여 전기전도도를 측정하였으며, 그 결과는 Table 3에 나타내었다. 전기전도도는 토양 내 염류이온의 농도에 비례하기 때문에 전기전도도를 측정하여 토양의 염분농도를 알 수 있다.
대상토양에 대한 염분비의 조성방법은 각 대상토양에 염화나트륨(NaCl; SAMCHUN PURE CHEMICAL CO., Korea)을 이용하여 건조무게 비를 기준으로 혼합비 0, 0.1%, 0.3% 및 0.5%를 골고루 혼합한 후, 지름 52.5cm, 높이 50cm의 플라스틱 박스에 각 대상토양을 무게 6.0kgf의 다짐봉을 이용하여 20회 5층으로 다짐을 실시하여 충진하면서 각 혼합비별로 5종의 시험편을 매입하였다. Fig.
해안지역에 위치한 간척지 토양은 염분 농도가 높고 함수비가 높아 해당지역에 매입된 온실의 부재는 상당히 높은 부식 환경에 노출되어 있으며, 매입된 온실부재의 부식 형태는 대부분 균일부식 형태를 보일 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양 염분환경에 따른 온실부재의 부식속도를 알아보기 위해 토조실험을 실시하였으며, 또한 함수비가 높은 간척지 토양의 특성과 관계가 되어 극한환경을 고려하고, 부식용액이 전체 금속 표면에 동일한 영향을 미쳐야 하는 균일부식 환경을 조성하기 위하여 수중 부식실험을 함께 병행하였다.
) 그리고 T는 시간(hour)이며, 부식형태는 앞에서 서술한바와 같이 균일부식으로 가정한 것이다. 본 연구에서는 토조 및 수조에서 시험편을 꺼낸 다음 시험편이 아연도강관인 것으로 고려하여 초산암모늄(ammonium acetate)용액으로 시험편에 부착되어 있는 부식생성물을 제거하고 무게의 손실량을 측정하였다.
수조실험의 방법은 40L의 증류수를 기준으로 염화나트륨의 농도가 0, 0.1%, 0.3% 및 0.5%가 되도록 염화나트륨을 증류수에 가하여 수용액을 제조하였으며, 각 80L 용량의 수조에 염분농도별로 40L의 수용액을 주입한 후, 무게를 측정한 시험편을 각 수조안에 넣어 관찰하였다. 이때 수조 덮개로 수조를 덮어 수분손실을 방지하였다.
1은 본 연구에서 사용한 시험편을 나타낸 것이다. 시험편을 자를 때, 발생되는 거칠기는 줄을 이용하여 다듬질한 후, 냉각 아연 도금제(Lucky Industry CO.,LTD, LK703)를 이용하여 도금처리 하였다.
본 연구에서 고려한 균일부식의 속도는 일반적으로 시험편의 무게손실로부터 계산된다. 시험편의 부식 양을 측정하기 위하여 최소 0.1gf까지 측정이 가능한 미소전자저울(OHAUS, TP4KS, USA)을 사용하여 무게감소량을 측정하였다. 부식속도 측정법은 부식을 조사하고 확인하는데 자주 사용하는 방법이다.
본 연구에서는 토양 염분환경에 따른 온실부재의 부식 속도를 알아보기 위해 토조실험을 실시하였다. 이때 사용한 토양은 일반적으로 토양 내 금속 파이프의 부식속도는 토양 pH, 토성 및 수분함량 등에 따라 차이가 날 수 있기 때문에 토성이 다른 논 및 밭토양을 함께 이용하여 비교하였다.
대상 데이터
본 연구에서 대상토양은 진주지역 인근 농촌지역에서 채취한 논 및 밭토양을 사용하였다. 두 대상토양에 대해서 pH 및 수분함량을 측정하였고, 토성은 KS F2302와 KS F2309에 의해 ASTM 표준체와 비중계법(hydrometer method)을 통하여 입도분석을 실시하였다.
본 연구에서 사용된 시험편은 일반적으로 온실 부재에 대표적으로 사용되고 있는 총 5 종의 KS 규격 아연도강관 파이프를 이용하였으며, 그 제원은 Table 1과 같다. 시험편으로 사용한 각 온실부재들은 관련 시공업체에서 구입하여 길이 20cm로 절단한 것을 사용하였으며, Fig.
본 연구에서 실시한 온실부재에 대한 토조실험 및 수조실험의 관찰기간은 2013년 6월 26일부터 2014년 10월 16일로 480일 정도로 실험방법은 다음과 같다.
본 연구에서 사용된 시험편은 일반적으로 온실 부재에 대표적으로 사용되고 있는 총 5 종의 KS 규격 아연도강관 파이프를 이용하였으며, 그 제원은 Table 1과 같다. 시험편으로 사용한 각 온실부재들은 관련 시공업체에서 구입하여 길이 20cm로 절단한 것을 사용하였으며, Fig. 1은 본 연구에서 사용한 시험편을 나타낸 것이다. 시험편을 자를 때, 발생되는 거칠기는 줄을 이용하여 다듬질한 후, 냉각 아연 도금제(Lucky Industry CO.
이론/모형
본 연구에서 대상토양은 진주지역 인근 농촌지역에서 채취한 논 및 밭토양을 사용하였다. 두 대상토양에 대해서 pH 및 수분함량을 측정하였고, 토성은 KS F2302와 KS F2309에 의해 ASTM 표준체와 비중계법(hydrometer method)을 통하여 입도분석을 실시하였다. 대상토양의 이화학적 특성은 Table 2와 같고, Fig.
성능/효과
그 결과, 염화나트륨의 혼합비 0, 0.1, 0.3, 0.5%가 각각 0.05, 0.6, 1.6, 2.6dS·m-1 로 혼합비가 증가할수록 전기전도도가 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다.
그리고 Fig. 8에서 보는 바와 같이 밭 토양의 경우에는 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0.0002, 0.039, 0.040, 0.039mm·yr-1로 염분농도가 증가할수록 논토양과는 달리 뚜렷한 경향은 나타나지 않았으나 염분농도 0%와 비교해 보면 염분농도 증가로 인해 급격히 부식속도가 증가하는 것으로 나타났다.
그리고 염분농도 0%를 비교해 보면 논토양 0.008mm·yr-1, 밭토양 0.0002mm·yr-1로 밭토양보다 논토양에서 부식속도가 크게 높은 것으로 나타났다.
전기전도도는 토양 내 염류이온의 농도에 비례하기 때문에 전기전도도를 측정하여 토양의 염분농도를 알 수 있다. 논토양 및 밭토양 모두 염화나트륨의 혼합비가 증가할수록 전기전도도가 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다. 최대 혼합비인 0.
2에 대상토양의 입도분포특성을 나타내었다. 두 토양 모두 모래함량이 모두 85% 이상으로 사질토였으나 논토양이 밭토양 보다 상대적으로 작은 입경이 높게 분포하는 것으로 나타났다.
이때 시험편의 부식속도는 시험편으로 사용된 총 5종의 아연도 강관 파이프의 결과에 대한 평균값을 나타낸 것이다. 염분농도 0, 0.1, 0.3, 0.5%에서 각각 0, 0.024, 0.028, 0.030mm·yr-1로 염분농도가 증가할수록 부식속도가 증가하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과에서 보면 토양환경일 때 보다 수중 환경에서 시험편의 부식속도가 낮았는데 이는 토양의 공극으로 인해 수중환경보다 토양환경에서 수분과 산소의 접촉이 더 용이하기 때문에 부식이 더 활성화 되는 것으로 판단되었다.
5 및 6에서 보는 바와 같이 육안으로도 염분농도에 따른 부식 정도의 차이가 뚜렷하게 관찰되었으며, 특히 밭토양보다 논토양에서 더 뚜렷한 차이가 나타났다. 염분농도가 증가할수록 피막을 형성하였던 시험편의 표면이 전반적으로 검은색의 부식현상이 발생되었고, 시험편의 표면이 비교적 고르게 부식된 균일부식의 형태를 나타내었다. 균일부식의 환경이 정확히 만족되기는 일반적으로 어려운 것으로 인식되어 있으며, 어느 정도 불균일한 부식도균일부식의 범주에 포함시킨다.
030mm·yr-1로 염분농도가 증가할수록 부식속도가 증가하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과에서 보면 토양환경일 때 보다 수중 환경에서 시험편의 부식속도가 낮았는데 이는 토양의 공극으로 인해 수중환경보다 토양환경에서 수분과 산소의 접촉이 더 용이하기 때문에 부식이 더 활성화 되는 것으로 판단되었다.
토조 실험의 결과와 같이 육안으로도 염분농도에 따른 부식정도의 차이가 뚜렷하게 관찰되었으며, 염분농도가 증가할수록 피막을 형성하였던 시험편의 표면이 전반적으로 검은색의 부식현상이 발생되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내 온실면적은 어떻게 변화하였는가?
2013년말 우리나라의 채소 및 화훼류 재배 온실면적은 각각 51,058ha 및 2,553ha로 전체면적은 53,611ha이다. 이러한 국내 온실면적은 2010년 51,829ha, 2011년 52,393ha 및 2012년 53,125 ha에 비해 각각 약 3.4%, 2.3% 및 0.9% 증가하였다. 온실 유형별로는 연동, 단동 및 기타 온실(소형터널 및 비가림)이 각각 8,029ha, 44,345ha 및 1,237ha이며, 피복재별로는 플라스틱 필름, 경질판 및 유리온실이 각각 53,025ha, 214ha 및 372ha으로서 아연도 강관을 주 골재로 이용하는 플라스틱필름 온실이 전체 면적의 98.
간척지에 단지화된 시설원예단지 조성 예상 면적은 어떠한가?
이와 관련하여 최근 간척지 내 농경지의 고도 이용을 위해 간척지 특성을 활용한 부가가치가 높은 작물 생산지로서의 규모화, 단지화된 시설원예단지의 구체적인 조성방안의 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 현재 국내 주요 간척지인 화옹, 시화, 석문 및 새만금지구를 포함한 11개 지구의 총 간척지 면적은 30,419ha로서 이 중 첨단수출원예단지 및 일반원예단지로 활용할 총 면적은 각각 3,000ha 및 2,185ha 로 계획되어있으며(MAFRA, 2012), 앞으로 간척지내 시설원예단지 조성은 증가할 것으로 판단된다.
아연도 강관에 대한 KSD3760 주요 개정내용은 무엇인가?
이와 같이 국내 온실의 대부분을 차지하는 온실 구조용 아연도 강관의 종류, 제조방법, 품질, 기계적 성질, 시험방법, 치수 등은 KSD3760(2007 개정, 지식경제부 기술표준원)에 반영되었으며, 주요 개정내용은 부식 방지를 강화하기 위하여 아연도금 부착량을 기존의 138g·m-2에서 150g·m-2로 증가시켰고 도금두께를 평균 도금두께 6µm로 강화하였다.
참고문헌 (9)
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