초록 ▼

송 · 배수, 급수관의 부식현상은 누수율의 증가와 더불어 관의 통수 능력을 감소시키는 직접적인 원인이 될 뿐만 아니라 녹물 발생. 2차 오염으로 인한 보건 위생학적인 문제를 양성한다. 따라서 토양에 매설된 배관의 부식 진행 정도에 대한 정확한 정보를 얻기 위한 부식 감지 및 모니터링 시스템의 개발이 절실히 요구되어지는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 갈바닉 부식의 원리를 응용한 부식 감지 및 모니터링 시스템의 개발을 목표로 연구를 수행하였다.
갈바닉 부식의 원리를 응용한 부식 감지 및 모니터링 시스템의 개발을 위해 기즌의

송 · 배수, 급수관의 부식현상은 누수율의 증가와 더불어 관의 통수 능력을 감소시키는 직접적인 원인이 될 뿐만 아니라 녹물 발생. 2차 오염으로 인한 보건 위생학적인 문제를 양성한다. 따라서 토양에 매설된 배관의 부식 진행 정도에 대한 정확한 정보를 얻기 위한 부식 감지 및 모니터링 시스템의 개발이 절실히 요구되어지는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 갈바닉 부식의 원리를 응용한 부식 감지 및 모니터링 시스템의 개발을 목표로 연구를 수행하였다.
갈바닉 부식의 원리를 응용한 부식 감지 및 모니터링 시스템의 개발을 위해 기즌의 상수도 배관재와 이종 금속 갈바닉쌍을 이루는 3종의 금속을 선정하였다. 이들 3종의 이종금속 갈바닉쌍을 대상으로 기본적인 전기화학시험과 갈바닉 시험을 통하여 부식 특성을 평가한 뒤 실제 토양 매설 환경에서의 적용성을 타진하여 가장 적합한 조합을 찾고자 하였다. 또한 이들 갈바닉 조합에 대하여 이종 금속 사이의 갈바닉 탐침 전류와 실제 배관의 부식 속도와의 상관관계를 규명하고자 하였다.
부식 감지 및 모니터링 시스템의 개발을 위한 3종의 이종 금속 갈바닉쌍에는 배관재-동, 배관 재-스테인리스강, 배관재-티타늄의 3개 조합이 선정되었다. 토양 모사 환경에서의 기본적인 전기화학적 물성 평가는 동전위분극시험을 통하여 이루어졌는데, 동은 황성화거동을, 스테인레스강과 티타늄은 부동태거동을 보였다. 3개의 이종금속 갈바닉쌍에 대한 갈바닉 부식 시험은 영저항 전류계를 사용한 시험에 의하여 수행되어졌으며. 토양 모사 환경에서의 배관 강재의 부식 속도를 얻기 위해 무게 감량 시험과 전기화학적 임피던스 분광법이 사용되어졌다. 이렇게 얻어진 갈바닉전류 측정과 부식 속도 측정의 결과에 의해서 갈바닉 전류와 부식속도와의 사이에 직선적인 상관관계가 존재함을 알아낼 수 있었다. 따라서 음극재료로 선정된 3종의 금속중 동과 스테인레스강이 부식감지 센서를 구성하는 음극재료로서 적합하다는 것을 알수 있었다.

Abstract ▼

In order to develop a new corrosion sensor for detecting and monitoring the corrosion of buried pipeline, sensor element design and the correlation of its output to corrosion rate of steel pipe itself, were evaluated by laboratory test methods in synthetic groundwater. It uses well-known principles

In order to develop a new corrosion sensor for detecting and monitoring the corrosion of buried pipeline, sensor element design and the correlation of its output to corrosion rate of steel pipe itself, were evaluated by laboratory test methods in synthetic groundwater. It uses well-known principles of galvanic corrosion and consists of two dissimilar metals (anode and cathode) installed in the soil on the pipeline.
In this paper, three types of electrochemical probes were used: galvanic cells containing pipeline steel-copper, pipeline steel-stainless steel (Type 304), and pipeline steel-titanium couples. The corrosion behavior in synthetic groundwater for the three electrodes was investigated by potentiodynamic test.The galvanic corrosion test was accomplished by a zero resistance ammeter technique. Weight loss and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements were conducted to obtain the corrosion rates of pipeline steel in synthetic groundwater. The correlation between galvanic current and corrosion rate was obtained by galvanic current measurement and corrosion rate measurements.
The results of the potentiodynamic test indicated that copper exhibited active corrosion behavior, but stainless steel and titanium demonstrated spontaneous passivation. In galvanic corrosion tests, the galvanic current of pipeline steel-copper couple was higher than those of other couples. The comparison of the sensor output and corrosion rates revealed that a linear relationship was found between the probe current and the corrosion rates. Consequently, it is proved that the copper and stainless steel were suitable for corrosion sensor element to detect the corrosion damage of water pipeline.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...5
• 목차 ...6
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...7
• 제 1 절 연구개발의 필요성...7
• 제 2절 연구개발의 최종 목표...8
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...10
• 제 1 절 지금까지의 연구개발 실적...10
• 제 2절 현 기술상태의 취약성...10
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...12
• 제 1 절 이론적 배경...12
• 제 2 절 실험 방법...20
• 제 3 절 실험 결과 및 고찰...24
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...48
• 가. 기술적 측면 ...48
• 나. 경제.산업.사회적 측면 ...48
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...49
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...50
• 제 1 절 국외의 경우...50
• 제 2 절 국내의 경우...53
• 제 3 절 조사연구개발사례에 대한 평가...54
• 제 7 장 참고문헌...56