KR101952375B1 - Apparatus for evaluating characteristic of corrosion based on various seawater environment - Google Patents

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KR101952375B1
KR101952375B1 KR1020170107540A KR20170107540A KR101952375B1 KR 101952375 B1 KR101952375 B1 KR 101952375B1 KR 1020170107540 A KR1020170107540 A KR 1020170107540A KR 20170107540 A KR20170107540 A KR 20170107540A KR 101952375 B1 KR101952375 B1 KR 101952375B1
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정현주
김용상
김정구
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국방과학연구소
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, corrosion or anti-corrosion design appropriate for an actual seawater environment with respect to a marine structure by actively controlling a hydrogen ion (pH), an alkaline material, a chlorine ion, dissolved oxygen, a temperature, and flow velocity which are various corrosion factors of a seawater environment to more accurately evaluate characteristics of corrosion in various seawater environments.

Description

다양한 해수환경을 반영하는 능동형 부식 평가 장치 및 방법{APPARATUS FOR EVALUATING CHARACTERISTIC OF CORROSION BASED ON VARIOUS SEAWATER ENVIRONMENT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active corrosion evaluation apparatus and method,

본 발명은 해수에 대한 부식 시험 장치에 관한 것으로, 특히 해수 환경의 다양한 부식 인자들을 능동적으로 제어하여 다양한 해수 환경에서도 정확한 부식 평가를 수행할 수 있도록 하는 다양한 해수환경을 반영하는 능동형 부식 평가 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a corrosion testing apparatus for seawater, and more particularly, to an active corrosion evaluation apparatus and method that reflect various sea environments that actively control various corrosion factors of a seawater environment to perform accurate corrosion evaluation in various seawater environments .

일반적으로, 전기화학적 부식 시험은 정전위기(potentiostat)를 통해서 이루어지게 된다. Generally, the electrochemical corrosion test is carried out through a potentiostat.

도 1은 종래 일반적인 정전위기의 구성을 도시한 것으로, 시험을 진행하는 시편전극인 작업전극(W), 전기 화학적 반응을 받아주는 보조전극(A), 상대적인 전위의 기준이 되어주는 기준전극(R) 그리고 전류 측정부(i)와 전위 측정부(V)로 이루어져 있다. 이러한 정전위기로 시행하는 대표적인 전기화학 측정시험으로는 동전위 분극시험법과 전기화학적 임피던스 분광법이 있다. FIG. 1 shows the construction of a conventional electrostatic discharge apparatus. In FIG. 1, a working electrode W serving as a specimen electrode for conducting a test, an auxiliary electrode A receiving an electrochemical reaction, a reference electrode R serving as a reference for a relative potential, And a current measuring unit (i) and a potential measuring unit (V). As a representative electrochemical measurement test using such electrostatic discharge, there are a co-electromotive force test method and an electrochemical impedance spectroscopy method.

먼저, 동전위 분극시험법은 일정 주사속도 (V/s)를 통해서 얻은 재료의 음극과 양극반응의 분극특성을 통해서 부식속도 및 전기화학적 반응에 대한 해석을 진행한다. 특히, 부식속도(corrosion rate)는 아래의 [수학식1]을 통해서 산출한다. First, the PZT testing method analyzes the corrosion rate and the electrochemical reaction through the polarization characteristics of the cathode and anode reactions of the material obtained at a constant scanning speed (V / s). In particular, the corrosion rate is calculated by the following equation (1).

Figure 112017082211309-pat00001
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위 [수학식 1]에서 부식전류밀도(icorr)를 결정하기 위해 시편에 인위적으로 전위를 인가하게 되면 도 2와 같은 Tafel 거동(분극곡선이 직선으로 되는 현상)을 보이는 분극 곡선을 얻을 수 있다. 또한, Tafel 영역을 외삽시키면 부식전위(Ecorr)에서 부식전류밀도(icorr)를 얻을 수 있다. 따라서 부식속도를 분극데이터로부터 구할 수 있게 된다. When a potential is artificially applied to the specimen to determine the corrosion current density (i corr ) in the above equation (1), a polarization curve showing a Tafel behavior (a phenomenon in which the polarization curve becomes a straight line) as shown in FIG. 2 can be obtained . In addition, extrapolating the Tafel region results in a corrosion current density (i corr ) at the corrosion potential (E corr ). Therefore, the corrosion rate can be obtained from the polarization data.

다음으로, 임피던스분광법 (Electrochemical impedance spectroscopy)은 시편의 교류전류의 인가를 통해서 나오는 임피던스(Z'', Z') 값을 통해서 시편의 분극저항(Rp) 값뿐만 아니라 시편 표면의 여러 특성을 파악할 수 있는 방법으로 많이 사용되고 있다. 한편, 임피던스 데이터를 통해서 볼 수 있는 그래프 개형 중에 대표적인 것이 Nyquist plot 이다. Next, the electrochemical impedance spectroscopy is used to determine not only the value of the polarization resistance (R p ) of the specimen but also the various characteristics of the specimen surface through the impedance (Z '', Z ') value obtained through the application of the alternating current of the specimen It is being used in many ways. On the other hand, the Nyquist plot is representative of the graphs that can be seen through the impedance data.

도 3에는 이상적인 Nyquist plot의 그래프를 도시하였다. 도 3을 참조하면, 임피던스 값은 교류전류의 주파수에 따라서 변화되며, 이 변화에 따라서 반원이 나타난다. 여기서, 반원의 앞쪽에 나타난 임피던스 값은 용액저항을 나타내며, 반원의 지름은 시편이 노출된 환경에 대한 분극저항 값을 나타낸다. 이런 분극저항 값은 아래의 [수학식 2]를 통해 부식전류밀도(icorr)로 산출이 가능하며, 최종적으로 부식속도로 계산 될 수 있다.Figure 3 shows a graph of the ideal Nyquist plot. Referring to FIG. 3, the impedance value changes according to the frequency of the alternating current, and a semicircle appears according to the change. Here, the impedance value in front of the semicircle represents the solution resistance, and the diameter of the semicircle represents the polarization resistance value for the exposed environment of the sample. Such a polarization resistance value can be calculated as a corrosion current density (i corr ) through the following equation (2), and finally it can be calculated as a corrosion rate.

Figure 112017082211309-pat00002
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하지만, 종래 정전위기는 환경을 선정함에 있어서, 시험자가 인위적으로 환경을 설정 및 변경하는 작업을 거치게 된다. 따라서, 부식 시험 장치와 더불어서 환경에 대한 제어장치가 같이 동반되어야 효율적인 부식특성 분석이 이루어지게 된다.However, in the conventional electrostatic discharge crisis, the tester has to artificially set and change the environment in selecting the environment. Therefore, in addition to the corrosion test apparatus, the control apparatus for the environment must be accompanied together to analyze the corrosion characteristics efficiently.

특히, 해수환경에서 운용되는 다양한 선박 및 해양 구조물은 해수의 부식 환경에 노출되게 된다. 따라서, 해수 환경에 노출되는 재료의 부식 특성을 파악하는 것은 재료의 수명파악 및 구조물의 방식설계 과정에 있어서 중요한 고려사항이 되기 때문에 적합한 부식특성 파악은 산업적으로 매우 중요하다.Especially, various marine structures and marine structures operating in seawater environment are exposed to the corrosive environment of seawater. Therefore, identification of corrosion characteristics of materials exposed to seawater environment is an important consideration in life cycle of materials and design process of structures, and therefore, proper corrosion characterization is very important in industry.

한편, 해수의 경우 지역, 수심, 계절에 따라서 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소, 온도 그리고 용존산소의 변화가 나타나게 되며, 부식특성에 있어서 위의 인자들은 중요한 영향인자다. 위와 같은 인자에 있어서, 온도의 경우 아레니우스 법칙에 따라서 화학반응의 속도를 변화시키는 원인이 되며, 수소이온(pH)은 표면의 산화특성을 변화시키는 원인이 된다. 또한, 경도는 환원반응에 의해 생성되는 스케일의 영향을 미치고, 염소이온은 부식반응의 활성화에 영향을 미치며, 유속은 환원반응의 증가에 영향을 미치고, 용존산소는 환원반응의 변화에 영향을 미친다. 따라서 다양한 해수환경에 대응되게 위와 같은 인자들을 고려하여 부식특성을 평가하는 것이 필요하다. On the other hand, in the case of seawater, changes in hydrogen ion (pH), alkaline substance, chlorine ion, dissolved oxygen, temperature and dissolved oxygen occur depending on region, depth and season. In the above factors, the temperature causes the rate of the chemical reaction to change according to the Arrhenius law, and the hydrogen ion (pH) causes the change of the oxidation characteristic of the surface. In addition, the hardness affects the scale produced by the reduction reaction, the chlorine ion affects the activation of the corrosion reaction, the flow rate affects the increase of the reduction reaction, and the dissolved oxygen influences the change of the reduction reaction . Therefore, it is necessary to evaluate the corrosion characteristics in consideration of the above factors to cope with various seawater environments.

도 4는 분극곡선 그래프를 도시한 것으로, 도 4에 나타낸 분극곡선 그래프에서 보여지는 바와 같이 선박 강종의 경우 온도, 유속, 용존산소 등에 의해서 분극곡선이 확연히 변하는 것을 확인할 수 있다.FIG. 4 shows a polarization curve graph. As shown in the graph of the polarization curve shown in FIG. 4, it can be seen that the polarization curves of the ship steels are significantly changed by temperature, flow rate, dissolved oxygen, and the like.

하지만 종래의 해수환경 부식평가의 경우, 고정된 환경인자만을 고려하기에 선박 및 해수 환경이 노출되어 있는 실제 해수환경에 부적합한 부식 또는 방식설계가 진행될 수 있다. 또한, 해수환경의 여러 인자를 복합적으로 고려하기 위해서는 수동적인 용액제조가 필요하여 많은 시간과 인력이 투입되어야 하므로 실험에 어려움이 있다.However, in the case of conventional seawater corrosion evaluation, it is considered that only the fixed environmental factors are considered, so that the corrosion or the design of the system may be inadequate for the actual seawater environment where the marine environment and the sea water environment are exposed. In addition, in order to consider various factors of the seawater environment in a complex way, it is difficult to experiment because a passive solution preparation is required and a lot of time and manpower must be input.

(특허문헌)(Patent Literature)

대한민국 등록특허번호 10-1677391호(등록일자 2016년 11월 11일)Korean Registered Patent No. 10-1677391 (Registered Date November 11, 2016)

따라서, 본 발명의 일실시예에서는 해수 환경의 다양한 부식 인자인 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소, 온도 그리고 유속 등을 능동적으로 제어하여 다양한 해수환경에서의 부식특성 평가를 보다 정확히 수행할 수 있도록 함으로써 해양 구조물에 대해서 실제 해수 환경에 적합한 부식 또는 방식 설계가 가능하도록 하는 해수환경을 반영하는 능동형 부식 평가 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Therefore, in one embodiment of the present invention, corrosion characteristics evaluation in various seawater environments is actively controlled by controlling pH, alkaline substance, chlorine ion, dissolved oxygen, temperature and flow rate, which are various corrosion factors of seawater environment The present invention provides an active corrosion evaluation apparatus and method that reflects a seawater environment that enables corrosion or an appropriate design for an actual seawater environment for an offshore structure.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 부식 평가 장치로서, 시험수를 구성하는 복수의 부식인자의 농도를 타겟 농도로 조절하는 해수환경 설정부와, 상기 타겟 농도로 조절된 상기 시험수를 기반으로 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성을 측정하는 부식특성 측정부를 포함한다.The active corrosion evaluating apparatus according to one embodiment of the present invention includes a seawater environment setting unit for adjusting a concentration of a plurality of corrosive factors constituting a test water to a target concentration; And a corrosion characteristic measuring unit for measuring corrosion characteristics of the substance to be evaluated for corrosion.

또한, 상기 해수환경 설정부는, 상기 부식인자의 농도를 측정하는 센서부와, 각 부식인자의 농도를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질을 상기 시험수에 공급하는 부식인자 공급부와, 상기 부식인자별 상기 타겟 농도가 입력되는 경우, 상기 시험수의 각 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도에 도달할 때까지 상기 인자조절 물질이 상기 시험수로 공급되도록 상기 부식인자 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The seawater environment setting unit may include a sensor unit for measuring the concentration of the corrosion factor, a corrosion factor supply unit for supplying the test water with a factor control material for increasing or decreasing the concentration of each corrosion factor, And a control unit for controlling the corrosion factor supply unit so that the factor control material is supplied to the test water until the concentration of each corrosive factor of the test water reaches the target concentration when the target concentration is inputted .

또한, 상기 해수환경 설정부에 의해 상기 복수의 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도로 조절된 시험수의 온도를 타겟 온도로 조절하는 온도 조절부와, 상기 온도가 조절된 상기 시험수의 유속을 타겟 유속으로 조절하는 유속 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A temperature controller for controlling the temperature of the test water whose concentration of the plurality of corrosion factors is adjusted to the target concentration by the seawater environment setting unit to a target temperature; And a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the fluid.

또한, 상기 부식특성 측정부는, 상기 부식평가 대상 물질로 형성된 작업전극과, 상기 작업전극과 일정 거리만큼 이격 되는 상대전극과, 기준전극을 포함하는 3전극셀과, 상기 3 전극셀에 전류를 인가하며, 상기 전류가 인가되는 경우 상기 작업전극에서 발생하는 부식을 부식 특성 정보로 가공하는 정전위기(potentiostat)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The corrosion characteristic measuring unit may include a three-electrode cell including a working electrode formed of the corrosion-evaluating material, a counter electrode spaced apart from the working electrode by a predetermined distance, and a reference electrode, And a potentiostat for processing the corrosion generated in the working electrode into corrosion characteristic information when the current is applied.

또한, 상기 부식특성 측정부는, 상기 시험수가 담기는 복수의 챔버를 더 포함하고, 상기 작업전극, 상대전극, 기준전극은 각 챔버에 형성된 개구를 통해 상기 챔버에 체결되거나 분리되는 방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The corrosion characteristic measuring unit may further include a plurality of chambers containing the test pieces, and the working electrode, the counter electrode, and the reference electrode are formed in such a manner that they are fastened to or separated from the chamber through openings formed in the chambers .

또한, 상기 부식특성 측정부는 상기 3전극셀을 복수개 구비하고, 상기 각 챔버에는 동일한 부식평가 대상 물질로 형성된 작업전극이 체결되는 것을 특징으로 한다.The corrosion characteristic measuring unit may include a plurality of the three-electrode cells, and the working electrode formed of the same substance to be evaluated for corrosion may be fastened to the chambers.

또한, 상기 부식특성 측정부는, 상기 3전극셀을 복수개 구비하고, 상기 각 챔버에는 서로 다른 부식평가 대상 물질로 형성된 작업전극이 체결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the corrosion characteristic measuring unit may include a plurality of the three-electrode cells, and working electrodes formed of different materials for corrosion evaluation are fastened to the chambers.

또한, 상기 각 챔버는, 상기 시험수가 유입되는 유입구와 상기 시험수가 유출되는 유출구에 상기 시험수의 유입 또는 유출을 제어하는 밸브를 구비하며, 상기 밸브의 온오프 제어에 따라 유속이 존재하는 환경 또는 유속이 존재하지 않은 환경이 구현되도록 하는 것을 특징으로 한다.Each of the chambers may include a valve for controlling inflow or outflow of the test water into an inlet through which the test water flows and an outlet through which the test water flows out, So that an environment in which the flow velocity does not exist can be realized.

또한, 상기 부식인자는, 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the corrosion factor is characterized by containing at least one of hydrogen ion (pH), alkaline substance, chlorine ion, and dissolved oxygen.

또한, 상기 시험수는, 증류수에 상기 복수의 부식인자가 첨가된 용액인 것을 특징으로 한다.Further, the test water is characterized by being a solution to which the plurality of the corrosion factors are added to the distilled water.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 부식 평가 방법으로서, 시험수를 구성하는 복수의 부식인자의 농도를 타겟 농도로 조절하는 단계와, 상기 타겟 농도로 조절된 상기 시험수를 기반으로 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성을 측정하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided an active corrosion evaluation method comprising the steps of: adjusting a concentration of a plurality of corrosion factors constituting a test water to a target concentration; And measuring corrosion characteristics for the target material.

또한, 상기 타겟 농도로 조절하는 단계는, 상기 부식인자별 상기 타겟 농도를 입력받는 단계와, 상기 부식인자의 농도를 측정하는 단계와, 상기 시험수의 각 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도에 도달할 때까지 각 부식인자의 농도를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질을 상기 시험수로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of controlling the target concentration may further include the steps of receiving the target concentration for each corrosion factor, measuring the concentration of the corrosion factor, and determining a concentration of each corrosive factor in the test water to reach the target concentration And supplying the test water with a factor-regulating substance which increases or decreases the concentration of each corrosive factor until the test substance reaches the test substance.

또한, 상기 복수의 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도로 조절된 시험수의 온도를 타겟 온도로 조절하는 단계와, 상기 온도가 조절된 상기 시험수의 유속을 타겟 유속으로 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further comprise adjusting the temperature of the test water whose concentration of the plurality of corrosive factors is adjusted to the target concentration to a target temperature and adjusting the flow rate of the temperature-controlled test water to a target flow rate .

또한, 상기 부식인자는, 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the corrosion factor is characterized by containing at least one of hydrogen ion (pH), alkaline substance, chlorine ion, and dissolved oxygen.

본 발명의 일실시예에 따르면, 해수 환경의 다양한 부식 인자인 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소, 온도 그리고 유속 등을 능동적으로 제어하는 능동형 부식 평가 장치를 구현하여 다양한 해수환경에서의 부식특성 평가를 보다 정확히 수행할 수 있도록 함으로써 해양 구조물에 대해서 실제 해수 환경에 적합한 부식 또는 방식 설계가 가능하도록 한다. According to one embodiment of the present invention, an active corrosion evaluation device that actively controls hydrogen ions (pH), alkaline substances, chlorine ions, dissolved oxygen, temperature, and flow rates, which are various corrosion factors of seawater environment, The corrosion characteristics of the offshore structure can be more accurately evaluated.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 부식 평가 장치를 통해서, 기존의 정형화된 해양환경이 아닌 실제 다양한 해수환경을 적용한 재료의 부식특성 평가가 가능해져 실질적인 해양환경의 재료선정 및 설계가 용이하게 된다. In addition, through the active corrosion evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention, it is possible to evaluate the corrosion characteristics of a material to which various seawater environments are actually applied, rather than the existing standardized marine environment, so that material selection and design of a practical marine environment is facilitated do.

도 1은 종래 일반적인 정전위기의 구성도.
도 2는 종래 Tafel 거동을 보이는 분극 곡선 예시도.
도 3은 이상적인 Nyquist plot의 그래프 예시도.
도 4는 종래 부식인자에 따라 부식특성이 변화되는 분극곡선 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 해수환경을 반영하는 능동형 부식 평가 장치의 블록 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 해수환경 설정부의 블록 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 부식특성 측정부의 블록 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 부식 평가 장치의 기계적 구성 예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 부식 평가 장치의 동작 제어 흐름도.1 is a configuration diagram of a conventional electrostatic discharge apparatus.
Figure 2 is an illustration of a polarization curves showing conventional Tafel behavior;
Figure 3 is an exemplary graph of an ideal Nyquist plot.
4 is an illustration of a polarization curve in which corrosion characteristics are changed according to conventional corrosion factors.
5 is a block diagram of an active corrosion evaluation apparatus that reflects various seawater environments according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of a seawater environment setting unit according to an embodiment of the present invention; FIG.
7 is a block diagram of a corrosion characteristic measuring unit according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is an exemplary mechanical configuration of an active corrosion evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation control of an active corrosion evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the operation principle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 해수환경을 반영하는 능동형 부식 평가 장치의 블록 구성을 도시한 것이다.5 is a block diagram of an active corrosion evaluation apparatus that reflects various seawater environments according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 부식 평가 장치(500)는 해수환경 설정부(510), 온도 조절부(530), 유속 조절부(550), 부식특성 측정부(570) 등을 포함할 수 있다. 5, an active corrosion evaluation apparatus 500 according to an embodiment of the present invention includes a seawater environment setting unit 510, a temperature adjusting unit 530, a flow rate adjusting unit 550, a corrosion characteristic measuring unit 570 ), And the like.

먼저 해수환경 설정부(510)는 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성 평가가 수행될 시험수에 포함되는 복수의 부식인자의 농도를 부식평가 대상 물질이 위치될 다양한 해수환경에 대응되는 타겟 농도로 설정한다. 해수의 경우 지역, 수심, 계절에 따라서 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소 등의 부식인자의 농도가 서로 다르게 나타난다. 이에 따라, 본 발명의 일실시예에서는 위와 같은 부식인자의 농도를 피방식 구조물인 부식평가 대상 물질이 위치되는 해수환경에 맞게 시험수의 농도를 미리 조절함으로써 다양한 해수환경에 대한 부식평가가 가능하도록 하는 것이다. 이때, 시험수라 함은 증류수에 복수의 부식인자가 첨가된 용액을 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 해수환경 설정부(510)는 다양한 해수환경을 구현함에 있어서, 시험수에 위와 같은 복수의 부식인자별 농도를 해당 해수환경에 맞게 조절하여 주입하여 다양한 해수환경을 구현하도록 하는 것이다.First, the seawater environment setting unit 510 sets the concentration of a plurality of corrosion factors included in the test water to be subjected to the corrosion property evaluation for the corrosion evaluation target material to a target concentration corresponding to various seawater environments where the corrosion evaluation object material is to be located do. In the case of seawater, concentrations of corrosive factors such as hydrogen ion (pH), alkaline substance, chlorine ion, and dissolved oxygen are different depending on region, depth, and season. Accordingly, in one embodiment of the present invention, the concentration of the corrosion factor is adjusted in advance to the concentration of the test water according to the seawater environment in which the corrosion evaluation target material is located, so that corrosion evaluation for various seawater environments is possible . In this case, the test water may mean a solution to which a plurality of corrosive factors are added to distilled water, but is not limited thereto. That is, in implementing various seawater environments, the seawater environment setting unit 510 implements various sea water environments by adjusting the concentrations of the plurality of corrosion factors in the test water according to the corresponding seawater environments.

도 6은 해수환경 설정부(510)의 상세 블록 구성을 도시한 것으로, 센서부(610), 부식인자 공급부(630), 제어부(650) 등을 포함할 수 있다.6 shows a detailed block configuration of the seawater environment setting unit 510 and may include a sensor unit 610, a corrosion factor supply unit 630, a control unit 650, and the like.

센서부(610)는 시험수에 포함되는 복수의 부식인자별 농도를 측정한다. 이러한 센서부(610)는 예를 들어 pH 센서(612), 알카리도 센서(614), 염소이온 센서(616), 용존산소 센서(618) 등을 포함할 수 있으며, 각 센서를 통해 시험수에 포함된 부식인자별 농도를 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 부식인자별 농도는 제어부(650)로 제공될 수 있다.The sensor unit 610 measures concentrations of a plurality of corrosive factors included in the test water. The sensor unit 610 may include, for example, a pH sensor 612, an alkalinity sensor 614, a chlorine ion sensor 616, a dissolved oxygen sensor 618, It is possible to measure the concentration by the etched corrosion factor. The concentration of the corrosion factor measured in this manner can be provided to the controller 650.

부식인자 공급부(630)는 제어부(650)의 제어에 따라 시험수 내부로 각 부식인자를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질을 공급한다. 이러한 부식인자 공급부(630)는 0.1 M NaOH(pH 농도 조절) 저장부(632), CaCO3와 Mg(OH)2(알칼리도 농도 조절) 저장부(634), 3.5% NaCl (염소이온 농도 조절) 저장부(636), N2 가스(용존산소 농도 조절) 저장부(638) 등을 포함할 수 있으며 각 저장부에 담겨있는 부식인자를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질을 시험수가 담겨있는 수조 또는 챔버 등의 내부로 공급하여 타겟 해수환경에 맞는 타겟 농도로 각 부식인자의 농도가 조절되도록 한다. 또한, 부식인자 공급부(630)는 증류수 공급부(640)를 구비하여 부식인자의 농도 조절을 위해 시험수가 담겨지는 수조 또는 챔버에 시험수를 공급할 수도 있다.The corrosion factor supply unit 630 supplies a factor control material to increase or decrease each corrosion factor into the test water under the control of the controller 650. [ The corrosion factor supply unit 630 includes a 0.1 M NaOH (pH concentration) storage unit 632, a CaCO 3 and Mg (OH) 2 (alkaline concentration control) storage unit 634, a 3.5% NaCl A storage unit 636, a N 2 gas (dissolved oxygen concentration control) storage unit 638, and the like, and may contain a factor control material for increasing or decreasing the corrosion factor contained in each storage unit, Chamber and the like so that the concentration of each corrosive factor is adjusted to a target concentration suitable for the target seawater environment. The corrosive factor supply unit 630 may include a distilled water supply unit 640 to supply the test water to the water tank or the chamber containing the test water for adjusting the concentration of the corrosive factor.

제어부(650)는 센서부(610)로부터 측정되는 부식인자별 농도에 대한 정보를 기반으로 각 부식인자의 농도가 타겟 해수환경에 대응되는 타겟 농도에 도달할 때까지 부식인자 공급부(630)로부터 시험수로 각 부식인자를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질이 공급되도록 제어한다. The control unit 650 reads the corrosion factor from the corrosion factor supply unit 630 until the concentration of each corrosion factor reaches the target concentration corresponding to the target sea environment based on the information on the concentration of each corrosion factor measured from the sensor unit 610 Controlling the supply of a factor control substance to increase or decrease each corrosion factor.

온도 조절부(530)는 위와 같이 해수환경 설정부(510)에서 부식인자별 농도가 조절된 시험수를 타겟 해수환경에 대응되는 온도로 조절한다. 이러한 온도 조절부(530)는 시험수의 온도 조절을 위해 시험수가 일시적으로 저장되는 수조 또는 챔버를 포함하여 수조 또는 챔버에 저장된 시험수의 온도를 조절하는 쿨링(cooling) 장치 또는 히팅(heating) 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것을 아니다.The temperature controller 530 adjusts the concentration of the test agent to a temperature corresponding to the target sea environment in the sea water environment setting unit 510 as described above. The temperature regulator 530 may include a water tank or a chamber for temporarily storing test water for controlling the temperature of the water for testing, a cooling device or a heating device for controlling the temperature of the water stored in the water tank or the chamber, But is not limited thereto.

유속 조절부(550)는 온도 조절부(530)를 통해 타겟 해수환경에 대응되는 온도로 조절된 시험수를 타겟 해수환경에 대응되는 유속으로 조절한다. The flow rate controller 550 adjusts the temperature of the test water adjusted to the temperature corresponding to the target sea water environment to the flow rate corresponding to the target sea water environment through the temperature controller 530.

해수의 경우 지역, 수심, 계절에 따라서 부식인자가 다르게 변화하는 것 뿐만 아니라 해수의 온도와 유속도 변화하게 된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 위와 같이 부식인자의 농도를 부식평가 대상 물질이 위치되는 해수환경에 맞게 조절한 이후에는 시험수의 온도와 유속을 타겟 해수환경에 대응되는 온도와 유속으로 조절하는 것이다.In the case of seawater, not only the corrosion factors change differently depending on the region, depth and season, but also the temperature and flow rate of seawater. Accordingly, in one embodiment of the present invention, after adjusting the concentration of the corrosion factor to the seawater environment in which the corrosion evaluation target material is located, the temperature and the flow rate of the test water are adjusted to the temperature and the flow rate corresponding to the target sea environment will be.

부식특성 측정부(570)는 해수환경 설정부(510), 온도 조절부(530) 및 유속 조절부(550)를 통해 타겟 해수환경에 대응되는 부식인자별 농도, 온도 및 유속이 조절된 시험수를 기반으로 부식평가 대상 물질에 대한 전기화학적 부식 시험을 수행하여 부식특성을 측정한다.The corrosion characteristic measuring unit 570 measures the concentration of the corrosion factor corresponding to the target seawater environment, the temperature and the flow rate of the corrosion factor corresponding to the target seawater environment through the seawater environment setting unit 510, the temperature adjusting unit 530 and the flow rate adjusting unit 550 The corrosion characteristics are measured by performing an electrochemical corrosion test on the substance to be subjected to corrosion evaluation.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 부식특성 측정부(570)의 상세 블록 구성을 도시한 것으로, 3전극셀(710)과 정전위기(720) 등을 포함할 수 있다.FIG. 7 is a detailed block diagram of a corrosion characteristic measuring unit 570 according to an embodiment of the present invention, and may include a three-electrode cell 710, an electrostatic charger 720, and the like.

3전극셀(710)은 시편 전극인 작업전극(working electrode)(712)과 상대전극(counter electrode)(714), 기준전극(reference electrode)(716) 을 포함할 수 있다. 작업전극(712)은 부식평가 대상 물질로 이루어질 수 있으며, 이러한 부식평가 대상 물질은 철, 구리, 알루미늄 등의 전도성 물질을 포함할 수 있다. The three-electrode cell 710 may include a working electrode 712, a counter electrode 714, and a reference electrode 716, which are specimen electrodes. The working electrode 712 may be made of a corrosion evaluation target material, and the corrosion evaluation target material may include a conductive material such as iron, copper, and aluminum.

상대전극(714)은 정전위기(720)에서 작업 전극(712)으로 전류가 인가되는 경우 시험수를 통해 전류가 흐르도록 하기 위한 전극으로 시험수 내부에서 작업 전극(712)과 일정 거리만큼 이격되어 위치된다. 기준전극(716)은 작업 전극(712)의 전위를 기준전극(716)의 전위로 조절하기 위한 전극으로 시험수 내부에서 작업 전극(712)과 일정 거리만큼 이격되어 위치된다. The counter electrode 714 is an electrode for allowing a current to flow through the test water when a current is applied from the electrostatic charger 720 to the working electrode 712. The counter electrode 714 is spaced apart from the working electrode 712 by a certain distance . The reference electrode 716 is an electrode for adjusting the potential of the working electrode 712 to the potential of the reference electrode 716 and is spaced apart from the working electrode 712 by a certain distance within the test water.

정전위기(720)는 3전극셀(710)로 전류를 인가한다. 이때 3전극셀(710)에서는 정전위기(720)로부터 인가된 전류가 작업 전극(712)과 상대 전극(714) 사이에서 흐르게 되며, 작업 전극(712)의 전위는 기준전극(716)을 기준으로 하여 조절될 수 있다.The electrostatic charger 720 applies a current to the three-electrode cell 710. At this time, in the three-electrode cell 710, a current applied from the electrostatic charger 720 flows between the working electrode 712 and the counter electrode 714, and the potential of the working electrode 712 is set to the reference electrode 716 Lt; / RTI >

또한, 정전위기(720)는 전류의 인가에 따라 작업 전극(712)에서 발생하는 부식 현상을 기반으로 부식평가 대상 물질의 부식특성 정보로 가공한다.Also, the electrostatic charger 720 processes the corrosion characteristic information of the material to be evaluated based on the corrosion phenomenon occurring in the working electrode 712 according to the application of the electric current.

또한, 부식특성 측정부(570)는 후술되는 도 8에서 보여지는 바와 같이 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성을 측정하기 위한 시험수가 담기는 챔버를 하나가 아니라 복수개를 구비할 수 있으며, 각 챔버는 개구가 구비되어 개구를 통해 볼트(bolt) 방식으로 3전극셀(710)을 체결하거나 분리시키는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 정전위기(720)는 다채널 또는 시분할 다중방식의 다중화 장치를 설치하여 다양한 부식평가 대상 물질에 대한 전기화학측정을 진행할 수 있다.8, the corrosion characteristic measuring unit 570 may include not only one but also a plurality of chambers in which the number of tests for measuring the corrosion characteristic of the corrosion evaluation target material is included, An opening is provided and the three-electrode cell 710 is fastened or separated in a bolt manner through the opening. At this time, the electrostatic charger 720 may be provided with a multi-channel or time division multiplexing multiplexer to perform electrochemical measurement on various corrosion evaluation target materials.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 해수환경을 반영하는 능동형 부식 평가 장치의 기계적 구성을 도시한 것이다.8 is a view showing a mechanical configuration of an active corrosion evaluation apparatus reflecting various seawater environments according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 능동형 부식 평가 장치(500)는 도 5에서와 같이 크게 해수환경 설정부(510)와, 온도 조절부(530), 유속 조절부(550), 부식특성 측정부(570) 등으로 구성될 수 있다.5, the active corrosion evaluation apparatus 500 according to an embodiment of the present invention includes a seawater environment setting unit 510, a temperature control unit 530, a flow rate control unit 550, A corrosion characteristic measuring unit 570, and the like.

해수환경 설정부(510)는 부식인자의 농도 조절을 위해 시험수가 저장되는 부식인자 조절 챔버(620)를 포함하며, 이러한 부식인자 조절 챔버(620)에는 센서부(610)의 pH 센서(612), 알카리도 센서(614), 염소이온 센서(616), 용존산소 센서(618)가 설치되어 시험수에 포함된 각 부식인자의 농도를 측정하게 된다. 이와 같이 각 센서로부터 측정된 부식인자별 농도에 대한 정보는 예를 들어 PLC 통신선을 통해 제어부(650)로 전송되어 제어부(650)에서 부식인자별 농도가 모니터링될 수 있다. The seawater environment setting unit 510 includes a corrosion factor adjusting chamber 620 in which a test number is stored for adjusting the concentration of a corrosive factor and a pH sensor 612 of the sensor unit 610 is connected to the corrosion factor adjusting chamber 620, An alkaline degree sensor 614, a chlorine ion sensor 616 and a dissolved oxygen sensor 618 are installed to measure the concentration of each corrosion factor contained in the test water. Information on the concentration of each corrosion factor measured from each sensor is transmitted to the control unit 650 through a PLC communication line, for example, and concentration of each corrosion factor can be monitored in the control unit 650.

또한, 부식인자 조절 챔버(620)에는 부식인자 공급부(630)의 0.1 M NaOH(pH 농도 조절) 저장부(632), CaCO3와 Mg(OH)2(알칼리도 농도 조절) 저장부(634), 3.5% NaCl (염소이온 농도 조절) 저장부(636), N2 가스(용존산소 농도 조절) 저장부(638)가 연결될 수 있다. 부식인자 공급부(630)는 제어부(650)의 제어에 따라 각 저장부에 저장된 부식인자를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질을 부식인자 조절 챔버(620)의 내부로 공급한다. 이때, 제어부(650)는 각 센서로부터 측정된 부식인자별 농도를 기반으로 시험수내 부식인자별 농도가 타겟 해수환경의 부식인자별 타겟 농도로 되었는지를 검사하여, 시험수에 포함된 부식인자의 농도가 타겟 해수환경의 부식인자별 타겟 농도에 도달하도록 부식인자 공급부(630)를 제어하여 해당 부식인자를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질이 공급되도록 한다. The corrosion factor control chamber 620 is also provided with a 0.1 M NaOH (pH concentration control) storage unit 632, a CaCO 3 and Mg (OH) 2 (alkaline concentration control) storage unit 634, A 3.5% NaCl (chlorine ion concentration control) storage unit 636, and an N 2 gas (dissolved oxygen concentration control) storage unit 638 may be connected. The corrosion factor supply unit 630 supplies a factor control material for increasing or decreasing the corrosion factor stored in each storage unit to the interior of the corrosion factor control chamber 620 under the control of the controller 650. At this time, the controller 650 checks whether the concentration of the corrosion factor in the test water is the target concentration of the corrosion factor in the target sea environment based on the concentration of the corrosion factor measured from each sensor, Controls the corrosion factor supply unit 630 so as to reach the target concentration by the corrosive factor of the target sea environment so as to supply the factor control substance which increases or decreases the corrosion factor.

또한, 부식인자 조절 챔버(620)에는 부식인자 공급부(630)의 증류수 공급부(640)가 연결되어 부식인자 조절 챔버(620)의 내부로 증류수가 공급될 수도 있다. 이러한 증류수에 부식인자 공급부(630)로부터 복수의 부식인자를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질이 공급되어 타겟 해수환경에 대응되는 해수와 유사한 성분을 가지는 시험수가 만들어지게 되는 것이다.The disturbed water supply unit 640 of the corrosion factor supply unit 630 may be connected to the corrosion factor control chamber 620 to supply the distilled water to the inside of the corrosion factor control chamber 620. The distilled water is supplied with a factor control material for increasing or decreasing a plurality of corrosive factors from the corrosive factor supply part 630 to produce a test water having a component similar to the sea water corresponding to the target sea water environment.

이와 같이 부식인자 조절 챔버(620)에서 부식인자의 농도가 조절된 시험수는 제어부(630)에 의해 개폐가 조절되는 밸브(valve)(811)를 통해 온도 조절부(530)에 구비되는 온도 조절 챔버(812)로 이동된다. 이때, 온도 조절부(530)는 온도 조절 챔버(812) 외에 시험수의 온도를 조절하기 위한 쿨링 장치나 히팅 장치를 더 포함할 수 있다. The test water whose corrosive factor concentration is controlled in the corrosion factor control chamber 620 is controlled by the temperature control unit 530 through a valve 811 whose opening and closing is controlled by the control unit 630, Chamber 812. < / RTI > The temperature regulator 530 may further include a cooling device or a heating device for controlling the temperature of the test water in addition to the temperature control chamber 812.

온도 조절 챔버(812)로 이동된 시험수는 온도 조절 챔버(812)에서 타겟 해수환경에 대응되는 온도로 조절되어 안정화되며, 온도 조절된 시험수는 유속 조절부(550)를 통해서 타겟 해수환경에 대응되는 유속으로 조절된다. 이때, 유속이 조절된 시험수는 다수의 사용에 의해서 생성된 부식생성물 등의 이물질을 필터링해주는 다공질의 필터(814)를 통과하도록 구현할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The test water moved to the temperature control chamber 812 is regulated and stabilized at a temperature corresponding to the target seawater environment in the temperature control chamber 812 and the temperature controlled test water is passed through the flow control unit 550 to the target seawater environment Is adjusted to the corresponding flow rate. At this time, the test water whose flow rate is controlled may be implemented to pass through a porous filter 814 for filtering foreign substances such as corrosion products generated by a plurality of uses, but the present invention is not limited thereto.

위와 같이 부식인자별 농도와 온도, 유속 등이 타겟 해수환경에 대응되게 조절된 시험수는 부식평가 대상 물질의 부식 특성 측정을 위해 부식특성 측정부(570)내 구비되는 관통형 반응챔버(800)로 들어가게 된다.The test water whose concentration, temperature and flow rate per corrosion factor are adjusted to correspond to the target seawater environment includes a penetration type reaction chamber 800 provided in the corrosion characteristic measurement unit 570 for measuring corrosion characteristics of the corrosion evaluation object material, .

이때, 부식특성 측정부(570)에는 부식평가 대상 물질에 대한 부식시험이 수행되는 다수의 관통형 챔버(800)와 해당 챔버들에 설치하여 3전극셀(710)을 구성하기 위한 볼트형 기준전극(716), 상대전극(714) 그리고 시편전극인 작업전극(712)이 있으며, 다양한 해수 환경에서의 자동적인 전기화학시험이 가능하도록 한다. 이때, 정전위기(720)는 다수의 전기화학평가를 위하여 다채널 형태 또는 전극의 스위칭 기능을 설치하도록 한다. 또한, 관통형 챔버(800)를 흐르는 시험수 벨브(815, 816)를 통과하여 관로(818)를 통해서 부식인자 조절 챔버(620)로 이동한다. 이때, 온도의 변화를 최소화하기 위해 관로(818)에는 보온재가 부착될 수 있다.At this time, the corrosion characteristic measuring unit 570 is provided with a plurality of through-type chambers 800 for performing a corrosion test on the corrosion evaluation target material, and a bolt type reference electrode (716), a counter electrode (714), and a working electrode (712) as a specimen electrode, which enables automatic electrochemical testing in various seawater environments. At this time, the electrostatic charger 720 is provided with a multi-channel type or electrode switching function for a plurality of electrochemical evaluations. Passes through the test water valves 815 and 816 flowing through the penetration type chamber 800 and moves to the corrosion factor control chamber 620 through the pipeline 818. [ At this time, a heat insulating material may be attached to the conduit 818 to minimize a change in temperature.

또한, 관통형 챔버(800)는 도 8에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따라 제1 챔버 내지 제5 챔버 등과 같이 복수개가 구비될 수 있어 서로 다른 조건의 타겟 해수 환경에 대응되게 조절된 시험수에 의한 부식특성을 측정할 수 있다.As shown in FIG. 8, the through-type chamber 800 may include a plurality of first to fifth chambers according to an embodiment of the present invention. The corrosion properties of the controlled test water can be measured.

또한, 부식특성 측정부(570)는 3전극셀(710)을 복수개(예를 들어 5개) 포함할 수 있다. 이때, 5개의 3극 전극셀(710)이 각각 제1 내지 제5 챔버에 장착된 상태에서, 예를 들어 제1 조건으로 조절된 시험수를 관통형 챔버(800)의 제1 챔버로 흐르게 하여 제1 챔버에서 제1 조건으로 조절된 시험수에 의한 부식특성을 측정할 수 있으며, 이러한 경우 제어부(650)는 제1 챔버의 전후에 연결된 밸브(815, 816)만 열리도록 하고 제2 챔버 내지 제5 챔버의 전후에 연결된 밸브는 닫히도록 제어할 수 있다.In addition, the corrosion characteristic measuring unit 570 may include a plurality of (for example, five) three-electrode cells 710. At this time, in a state where five three-electrode electrode cells 710 are respectively mounted in the first to fifth chambers, for example, the test water adjusted to the first condition is caused to flow into the first chamber of the through-type chamber 800 In this case, the control unit 650 may open only the valves 815 and 816 connected to the front and rear of the first chamber, and may open the second chamber The valves connected to the front and rear of the fifth chamber can be controlled to be closed.

이후, 제2 조건으로 조절된 시험수를 제2 챔버로 흐르게 하여 제2 챔버에서 제2 조건으로 조절된 시험수에 의한 부식특성을 측정할 수 있으며, 이러한 경우 제어부(650)는 제2 챔버의 전후에 연결된 밸브만 열리도록 하고 제1 챔버, 제3 챔버 내지 제5 챔버의 전후에 연결된 밸브는 닫히도록 제어할 수 있다.Then, the test water adjusted to the second condition is allowed to flow into the second chamber, and the corrosion characteristic of the test water adjusted to the second condition in the second chamber can be measured. In this case, Only the valves connected to the front and rear are opened, and the valves connected to the front and rear of the first chamber and the third chamber to the fifth chamber are controlled to be closed.

위와 같은 방식으로 제1 챔버 내지 제5 챔버에 부식특성 측정을 위한 3전극셀을 각각 연결해 놓은 상태에서 제1 조건 내지 제5 조건으로 조절된 시험수를 밸브 제어를 통해 제1 챔버 내지 제5 챔버로 순차적으로 입력시킴으로써 서로 다른 조건의 시험수에 대한 부식특성을 순차적으로 자동으로 측정할 수 있게 된다. 즉, 챔버가 하나인 경우 시험수의 조건이 바뀔 때마다 일일이 3전극셀을 다시 설치해야 하나, 관통형 챔버를 복수개로 형성시키는 경우 시험수의 조건에 바뀔 때마다 3전극셀을 다시 설치하지 않고도 자동으로 부식특성에 대한 측정이 가능하도록 할 수 있다.In the above-described manner, the three-electrode cells for measuring corrosion characteristics are connected to the first to fifth chambers, respectively, and the test water adjusted to the first to fifth conditions is connected to the first to fifth chambers through valve control, It is possible to sequentially and automatically measure the corrosion characteristics of the test water of different conditions. That is, in the case of one chamber, the three-electrode cell must be re-installed every time the condition of the test water is changed. However, in the case of forming a plurality of through-type chambers, It is possible to automatically measure corrosion characteristics.

또한, 관통형 챔버(800)를 복수개로 구성하는 경우 제1 챔버 내지 제5 챔버에 서로 다른 시편을 설치하는 것을 통해 부식인자별 농도와 온도, 유속 등이 타겟 해수환경에 대응되게 조절된 시험수로 동시에 서로 다른 복수의 시편, 즉 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성 측정도 가능하게 된다. 이러한 경우 제1 챔버 내지 제5 챔버에는 서로 다른 시편이 삽입될 수 있으며, 제어부(650)는 제1 챔버 내지 제5 챔버에 연결된 밸브를 모두 열리도록 제어할 수 있다.When a plurality of penetration-type chambers 800 are formed, different test pieces are installed in the first to fifth chambers, so that concentration, temperature, flow rate, and the like of each corrosion factor are adjusted to correspond to the target sea environment It is possible to simultaneously measure a plurality of different specimens, that is, corrosion characteristics of the substance to be evaluated for corrosion. In this case, different specimens may be inserted into the first to fifth chambers, and the controller 650 may control to open all of the valves connected to the first to fifth chambers.

또한, 제1 챔버 내지 제5 챔버에 동일한 시편을 설치하여, 동일한 조건의 시험수에서 부식특성을 측정할 수도 있다. 이러한 경우 동일 조건의 시험수의 각 시편의 부식특성 측정 결과의 평균치를 획득하여 해당 시편의 부식특성으로 산출함으로써 보다 정확한 부식특성을 측정하는 것이 가능하다. Further, the same specimen may be provided in the first to fifth chambers to measure corrosion characteristics in the test water under the same conditions. In this case, it is possible to measure more accurate corrosion characteristics by obtaining the average value of the corrosion characteristic measurement results of each specimen of the test water of the same condition and calculating the corrosion characteristics of the specimen.

또한, 위와 같은 관통형 챔버(800)는 각 챔버의 전후에 시험수가 입력되거나 배출되도록 하기 위한 각각의 밸브가 구비되며, 이러한 밸브의 닫힘과 열림을 조절하여 유속이 있는 환경과 유속이 없는 환경에서의 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성 측정을 모두 수행할 수 있다.In addition, each of the through-type chambers 800 is provided with respective valves for inputting or discharging the test water before and after each chamber. By controlling the closing and opening of the valves, The corrosion property measurement for the corrosion evaluation subject material can be performed.

또한, 제어부(650)는 복수개의 챔버 각각에 대한 밸브의 온/오프를 조절하여 챔버별로 서로 다른 시간동안 부식특성을 측정하도록 할 수 있으며, 이에 따라 시편에 대해 시험수에 노출된 시간에 따른 부식특성을 측정할 수도 있다.In addition, the control unit 650 may control the on / off of the valves for each of the plurality of chambers to measure corrosion characteristics for different chambers for different time periods. Accordingly, The properties can also be measured.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 다양한 해수환경을 반영하는 능동형 부식 평가 장치(500)에서 동작 제어 흐름을 도시한 것이다. 이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.9 is a flowchart illustrating an operation control operation in an active corrosion evaluation apparatus 500 that reflects various seawater environments according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 9. FIG.

먼저, 능동형 부식 평가 장치(500)는 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성 평가가 수행될 시험수에 포함되는 복수의 부식인자의 농도를 부식평가 대상 물질이 위치될 타겟 해수환경에 대응되는 타겟 농도로 설정한다(S900). 이러한 부식인자는 예를 들어 pH, 알카리도, 염소이온, 용존 산소 등이 될 수 있으며, 이러한 부식인자는 해수의 경우 지역, 수심, 계절에 따라서 다르게 나타나므로, 본 발명의 일실시예에서는 위와 같은 부식인자의 농도를 부식평가 대상 물질이 위치되는 해수환경에 맞게 시험수의 농도를 미리 조절함으로써 다양한 해수환경에 대한 부식평가가 가능하도록 하는 것이다. 따라서, 능동형 부식 평가 장치(500)는 타겟 해수환경에 대응되는 타겟 농도로 각 부식인자의 농도를 설정한다.First, the active corrosion evaluation apparatus 500 measures the concentration of a plurality of corrosion factors contained in the test water to be subjected to the corrosion property evaluation for the corrosion evaluation target material to a target concentration corresponding to the target sea water environment (S900). Such corrosive factors may be, for example, pH, alkalinity, chlorine ion, dissolved oxygen, etc. Such corrosion factors are different depending on the region, depth, and season in the case of seawater. Therefore, in the embodiment of the present invention, The concentration of the factor can be adjusted by adjusting the concentration of the test water in accordance with the seawater environment where the corrosion evaluation target material is located. Therefore, the active corrosion evaluation apparatus 500 sets the concentration of each corrosion factor at a target concentration corresponding to the target seawater environment.

이어, 능동형 부식 평가 장치(500)는 각 부식인자에 대한 농도 측정을 위해 구비되는 다양한 부식인자의 농도를 측정하기 위한 센서(612, 614, 616, 618)를 통해 시험수에 포함되는 각 부식인자의 농도를 모니터링한다(S902).Next, the active corrosion evaluation apparatus 500 measures the concentration of various corrosive factors included in the test water through the sensors 612, 614, 616, and 618 for measuring the concentrations of various corrosive factors, (S902).

또한, 능동형 부식 평가 장치(500)는 각 센서를 통해 모니터링 되는 부식인자별 농도에 대한 정보를 기반으로 각 부식인자의 농도가 타겟 해수환경에 대응되는 타겟 농도에 도달할 때까지 시험수에 각 부식인자를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질이 공급되도록 한다(S904).In addition, the active corrosion evaluating apparatus 500 measures the corrosion rate of each corrosive factor based on the information of the concentrations of corrosion factors monitored through the sensors, until the corrosion concentration reaches a target concentration corresponding to the target sea environment So that a factor control substance that increases or decreases the factor is supplied (S904).

이어, 능동형 부식 평가 장치(500)는 각 부식인자의 농도가 부식인자별 타겟 농도에 도달하였는지 여부를 검사한다(S906). 이러한 검사결과, 각 부식인자가 부식인자별 타겟 농도에 도달하여 시험수에 대한 농도 조절이 완료된 경우, 능동형 부식 평가 장치(500)는 부식인자별 농도가 조절된 시험수를 타겟 해수환경에 대응되는 온도로 조절한다(S908).Next, the active corrosion evaluation apparatus 500 checks whether the concentration of each corrosion factor has reached a target concentration for each corrosion factor (S906). As a result of the test, when the corrosion factor reaches the target concentration for each corrosion factor and the concentration control for the test water is completed, the active corrosion evaluation apparatus 500 measures the concentration of the corrosion factor by the corrosion factor, (S908).

또한, 능동형 부식 평가 장치(500)는 타겟 해수환경에 대응되는 온도로 조절된 시험수를 타겟 해수환경에 대응되는 유속으로 조절한다(S910).In addition, the active corrosion evaluation apparatus 500 adjusts the test water temperature adjusted to the target sea water environment to the flow rate corresponding to the target sea water environment (S910).

해수의 경우 지역, 수심, 계절에 따라서 부식인자가 다르게 변화하는 것 뿐만 아니라 해수의 온도와 유속도 변화하게 된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 위와 같이 부식인자의 농도를 부식평가 대상 물질이 위치되는 해수환경에 맞게 조절할 이후에는 시험수의 온도와 유속을 타겟 해수환경에 대응되는 온도와 유속으로 조절하는 것이다. In the case of seawater, not only the corrosion factors change differently depending on the region, depth and season, but also the temperature and flow rate of seawater. Accordingly, in one embodiment of the present invention, after adjusting the concentration of the corrosive factor to the seawater environment in which the corrosion evaluation target material is located, the temperature and the flow rate of the test water are adjusted to the temperature and the flow rate corresponding to the target sea environment .

이어, 능동형 부식 평가 장치(500)는 타겟 해수환경에 대응되는 부식인자별 농도, 온도 및 유속이 조절된 시험수를 기반으로 부식평가 대상 물질에 대한 전기화학적 부식 시험을 수행하여 부식특성을 측정한다(S912).Next, the active corrosion evaluation apparatus 500 measures corrosion characteristics by performing an electrochemical corrosion test on the substance to be evaluated based on the test water whose concentration, temperature, and flow rate per corrosive factor corresponding to the target seawater environment is controlled (S912).

이에 따라, 해수 환경의 다양한 부식 인자인 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소, 온도 그리고 유속 등을 능동적으로 제어함으로써 다양한 해수환경에서의 부식특성 평가를 보다 정확히 수행할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to more accurately evaluate the corrosion characteristics in various seawater environments by actively controlling the various corrosion factors such as hydrogen ion (pH), alkaline substance, chlorine ion, dissolved oxygen, temperature and flow rate of the seawater environment .

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 해수 환경의 다양한 부식 인자인 수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소, 온도 그리고 유속 등을 능동적으로 제어하여 다양한 해수환경에서의 부식특성 평가를 보다 정확히 수행할 수 있도록 함으로써 해양 구조물에 대해서 실제 해수 환경에 적합한 부식 또는 방식 설계가 가능하도록 한다.As described above, in one embodiment of the present invention, active control of pH, alkaline substance, chlorine ion, dissolved oxygen, temperature, and flow rate, which are various corrosion factors of seawater environment, The evaluation can be carried out more accurately, so that the corrosion or the method design suitable for the actual seawater environment for the offshore structure is made possible.

본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Combinations of the steps of each flowchart attached to the present invention may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be loaded into a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which are executed via a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, Lt; / RTI > These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible to produce manufacturing items that contain instruction means for performing the functions described in each step of the flowchart. Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in each step of the flowchart.

또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the steps may occur out of order. For example, the two steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the invention should not be limited by the described embodiments but should be defined by the appended claims.

510 : 해수환경 설정부 530 : 온도 조절부
550 : 유속 조절부 570 : 부식특성 측정부510: Seawater environment setting unit 530: Temperature control unit
550: flow rate regulator 570: corrosion characteristic measuring unit

Claims (14)

시험수를 구성하는 복수의 부식인자의 농도를 부식평가 대상 물질이 위치되는 해수 환경에 대응되는 타겟 농도로 조절하는 해수환경 설정부와,
상기 타겟 농도로 조절된 상기 시험수를 기반으로 상기 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성을 측정하는 부식특성 측정부를 포함하고,
상기 부식특성 측정부는,
상기 부식평가 대상 물질로 형성된 작업전극과, 상기 작업전극과 일정 거리만큼 이격되는 상대전극과, 기준전극을 각각 포함하는 복수의 3전극셀 - 상기 복수의 3전극셀 각각의 작업전극은 서로 다른 부식평가 대상 물질로 형성됨 - 과,
상기 복수의 3 전극셀에 전류를 인가하며, 상기 전류가 인가되는 경우 상기 작업전극에서 발생하는 부식을 부식 특성 정보로 가공하고, 다채널 형태를 가지어 상기 복수의 3전극셀의 수에 상응하는 복수의 전기화학평가를 수행하는 정전위기(potentiostat)와,
상기 시험수가 각각 담기며, 상기 복수의 3전극셀 각각의 작업전극이 하나씩 위치되며, 상기 하나씩 위치되는 작업전극 마다의 부식평가 대상 물질 각각에 대한 부식 평가를 위해 상기 시험수의 유입 또는 유출이 개별적으로 조절되도록 온오프가 제어되는 밸브를 각각 포함하는 복수의 챔버를 포함하고,
상기 복수의 3전극셀 각각은 상기 복수의 챔버 각각에 형성된 개구를 통해 상기 복수의 챔버 각각에 체결되거나 분리될 수 있도록 형성되는
능동형 부식 평가 장치.A seawater environment setting unit for adjusting a concentration of a plurality of corrosion factors constituting the test water to a target concentration corresponding to a seawater environment where the corrosion evaluation target material is located;
And a corrosion characteristic measuring unit for measuring a corrosion characteristic of the substance to be evaluated based on the test water adjusted to the target concentration,
The corrosion characteristic measuring unit may include:
A plurality of three-electrode cells each including a reference electrode; and a working electrode of each of the plurality of three-electrode cells, wherein the working electrode of each of the plurality of three- Formed of a substance to be evaluated,
The method of claim 1, further comprising: applying a current to the plurality of three-electrode cells, processing the corrosion generated in the working electrode into corrosion characteristic information when the current is applied, A potentiostat for performing a plurality of electrochemical evaluations,
Wherein each of the plurality of three-electrode cells includes one of the plurality of test electrodes, one of the working electrodes of the plurality of three-electrode cells is positioned one by one, and the inflow or outflow of the test water for individually evaluating the corrosion- And a plurality of chambers each including a valve whose ON /
Wherein each of the plurality of three-electrode cells is formed so as to be fastened to or separated from each of the plurality of chambers through an opening formed in each of the plurality of chambers
Active corrosion evaluation device. 제 1 항에 있어서,
상기 해수환경 설정부는,
상기 부식인자의 농도를 측정하는 센서부와,
각 부식인자의 농도를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질을 상기 시험수에 공급하는 부식인자 공급부와,
상기 부식인자별 상기 타겟 농도가 입력되는 경우, 상기 시험수의 각 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도에 도달할 때까지 상기 인자조절 물질이 상기 시험수로 공급되도록 상기 부식인자 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 능동형 부식 평가 장치.The method according to claim 1,
The seawater-
A sensor unit for measuring a concentration of the corrosion factor,
A corrosive factor supply part for supplying a factor-regulating substance to the test water to increase or decrease the concentration of each corrosive factor;
A control unit for controlling the corrosion factor supply unit so that the factor control material is supplied to the test water until the concentration of each corrosion factor of the test water reaches the target concentration, Comprising an active corrosion evaluation device. 제 1 항에 있어서,
상기 해수환경 설정부에 의해 상기 복수의 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도로 조절된 시험수의 온도를 타겟 온도로 조절하는 온도 조절부와,
상기 온도가 조절된 상기 시험수의 유속을 타겟 유속으로 조절하는 유속 조절부
를 더 포함하는 능동형 부식 평가 장치.The method according to claim 1,
A temperature controller for controlling the temperature of the test water whose concentration of the plurality of corrosion factors is adjusted to the target concentration by the seawater environment setting unit to a target temperature;
A flow rate regulating unit for regulating the flow rate of the test water whose temperature is adjusted to a target flow rate,
Further comprising: an active corrosion evaluation device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 각 챔버는,
상기 시험수가 유입되는 유입구와 상기 시험수가 유출되는 유출구에 상기 시험수의 유입 또는 유출을 제어하는 상기 밸브를 구비하며, 상기 밸브의 온오프 제어에 따라 유속이 존재하는 환경 또는 유속이 존재하지 않은 환경이 구현되도록 하는 능동형 부식 평가 장치.The method according to claim 1,
Each of the chambers includes:
And a valve for controlling inflow or outflow of the test water into an inlet through which the test water flows and an outlet through which the test water flows out, wherein the valve is provided with an environment in which a flow velocity exists or an environment in which a flow velocity does not exist To be implemented. 제 1 항에 있어서,
상기 부식인자는,
수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소 중 적어도 하나를 포함하는 능동형 부식 평가 장치.The method according to claim 1,
The corrosion factor,
An active corrosion evaluation device comprising at least one of a hydrogen ion (pH), an alkaline substance, chlorine ions, and dissolved oxygen. 제 1 항에 있어서,
상기 시험수는,
증류수에 상기 복수의 부식인자가 첨가된 용액인 능동형 부식 평가 장치. The method according to claim 1,
The test water,
Wherein the plurality of corrosion factors are added to distilled water. 시험수를 구성하는 복수의 부식인자의 농도를 부식평가 대상 물질이 위치되는 해수 환경에 대응되는 타겟 농도로 조절하는 단계와,
상기 타겟 농도로 조절된 상기 시험수를 기반으로 상기 부식평가 대상 물질에 대한 부식특성을 측정하는 단계를 포함하고,
상기 부식특성을 측정하는 단계는,
상기 부식평가 대상 물질로 형성된 작업전극과, 상기 작업전극과 일정 거리만큼 이격되는 상대전극과, 기준전극을 각각 포함하는 복수의 3전극셀 - 상기 복수의 3전극셀 각각의 작업전극은 서로 다른 부식평가 대상 물질로 형성됨 - 과, 상기 복수의 3 전극셀에 전류를 인가하며, 상기 전류가 인가되는 경우 상기 작업전극에서 발생하는 부식을 부식 특성 정보로 가공하고, 다채널 형태를 가지어 상기 복수의 3전극셀의 수에 상응하는 복수의 전기화학평가를 수행하는 정전위기(potentiostat)와, 상기 시험수가 각각 담기며, 상기 복수의 3전극셀 각각의 작업전극이 하나씩 위치되며, 상기 하나씩 위치되는 작업전극 마다의 부식평가 대상 물질 각각에 대한 부식 평가를 위해 상기 시험수의 유입 또는 유출이 개별적으로 조절되도록 온오프가 제어되는 밸브를 각각 포함하는 복수의 챔버를 이용하여 수행되고,
상기 복수의 3전극셀 각각은 상기 복수의 챔버 각각에 형성된 개구를 통해 상기 복수의 챔버 각각에 체결되거나 분리될 수 있도록 형성되는
능동형 부식 평가 방법.Adjusting a concentration of a plurality of corrosion factors constituting the test water to a target concentration corresponding to a seawater environment where the corrosion evaluation object material is located;
And measuring the corrosion characteristics of the material to be evaluated based on the test water adjusted to the target concentration,
Wherein the step of measuring the corrosion characteristics comprises:
A plurality of three-electrode cells each including a reference electrode; and a working electrode of each of the plurality of three-electrode cells, wherein the working electrode of each of the plurality of three- And a plurality of three-electrode cells, wherein the plurality of three-electrode cells are formed of a material to be evaluated, a current is applied to the plurality of three-electrode cells, corrosion is generated in the working electrode when the current is applied, A plurality of electrode assemblies, a plurality of electrode assemblies, a plurality of electrode assemblies, a plurality of electrode assemblies, a plurality of electrode assemblies, a plurality of electrode assemblies, A valve whose ON / OFF is controlled so that the inflow or outflow of the test water is separately controlled for corrosion evaluation for each corrosion-evaluating substance per electrode Each chamber containing a plurality of chambers,
Wherein each of the plurality of three-electrode cells is formed so as to be fastened to or separated from each of the plurality of chambers through an opening formed in each of the plurality of chambers
Active corrosion evaluation method. 제 11 항에 있어서,
상기 타겟 농도로 조절하는 단계는,
상기 부식인자별 상기 타겟 농도를 입력받는 단계와,
상기 부식인자의 농도를 측정하는 단계와,
상기 시험수의 각 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도에 도달할 때까지 각 부식인자의 농도를 증가시키거나 감소시키는 인자조절 물질을 상기 시험수로 공급하는 단계
를 포함하는 능동형 부식 평가 방법.12. The method of claim 11,
The step of adjusting to the target concentration comprises:
Receiving the target concentration for each corrosion factor;
Measuring the concentration of the corrosion factor;
Supplying to the test water a factor control substance which increases or decreases the concentration of each corrosion factor until the concentration of each corrosion factor of the test water reaches the target concentration
/ RTI > 제 11 항에 있어서,
상기 복수의 부식인자의 농도가 상기 타겟 농도로 조절된 시험수의 온도를 타겟 온도로 조절하는 단계와,
상기 온도가 조절된 상기 시험수의 유속을 타겟 유속으로 조절하는 단계
를 더 포함하는 능동형 부식 평가 방법.12. The method of claim 11,
Adjusting the concentration of the plurality of corrosion factors to a target temperature by adjusting the temperature of the test water adjusted to the target concentration;
Adjusting the flow rate of the temperature-controlled test water to a target flow rate
Further comprising the steps of: 제 11 항에 있어서,
상기 부식인자는,
수소이온(pH), 알칼리성 물질, 염소이온, 용존산소 중 적어도 하나를 포함하는 능동형 부식 평가 방법.12. The method of claim 11,
The corrosion factor,
(PH), an alkaline substance, chlorine ions, and dissolved oxygen.
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