토양 부식

토양 부식

아래 표는 토양 중에서의 부식이 대기 중에서 보다 더 잘 일어나며 때로는 해수에서와 같은 정도로 일어나고 있음을 보여주고 있다. 토양 중에서의 부식성은 주로 그 토양의 전기저항에 의해 결정된다. 토양중의 저항이 낮다는 것은 부식성이 크다는 것을 의미하며, 그 반대도 마찬가지다.

저항이 낮다는 것은 수분이나 가용성염이 존재한다는 것을 의미하며, 이 두 인자는 부식반응을 촉진한다. 또 이것은 부식전류를 더 쉽게 흘려 준다는 것을 뜻하기도 한다. 그러나 아주 깊은 곳에서는 산소의 공급이 적기 때문에 부식이 제한된다. 그러나 산소가 없다 하더라도 소위 황산염환원 박테리아(sulfate reducing bacteria)라고 부르는 효소에 의해 부식속도가 커질 때도 있다.

구분	부식 (µm/10년)
	공기			물			토양
	공업지대	도시	전원	하천수	해수	수도물	고부식성	부식성	저부식성
방식을 하지 않은 강(*1)	1000	500	100	500	1000	100	1000	300	50
아연을 피복한 강	100	50	20	300	200	150	150	100	30
알루미늄 합금		10(*2)	0.5(*3)				350	35	5
강		10	5				30	15	5

(*1) pit는 평균 두께의 5배 정도 깊을 수도 있다.
(*2) pit는 평균 두께의 10배 정도 깊을 수도 있다.
(*3) pit는 평균 두께의 100배 정도 깊을 수도 있다

1. 토양부식의 특징

토양부식이란 토양속에 묻혀있는 배관, 강파일, 저장탱크 및 동력선의 부식을 지칭하는 것으로 넓은 의미에서는 다음에서 다루는 '콘크리트'도 토양의 범주에 포함하기도 한다. 여기서 토양이라 함은 부식시스템에 있어서 전해질을 의미하는데, 따라서 부식경향은 토양의 성질에 매우 의존적이다.

일반적인 토양부식의 유형은 소위 미주전류(stray-current)에 의한 전기부식, 틈부식(crevice), 응력부식파괴 (stress corrosion cracking) 및 미생물 (mlcrobiologically induced corrosion: MIC)에 의한 부식 등으로서 그 형태가 거의 국부부식을 취한다는 것이 특징이다.

2. 토양부식 지배 인자

1) 토양의 전기적 성질

a. 비저항
b. 토양의 pH

2) 미주전류
3) 미생물
4) 기타

3. 토양부식의 대책

부식의 유형 및 부식환경에 따라서 다양한 부식방지 방법들이 개발되어 있어서, 방식대상인 금속의 종류나 경제성들을 고려하여 선택이 가능하지만 토양이라는 부식환경에서는 대부분 적용이 불가능하며 아래에 언급하는 두 가지의 방법이 사용되고 있다.

1) 금속은 토양이라는 부식 환경으로부터 차단시키는 방법으로 가스배완에 응용되는 것이 폴리에틸렌(Polyethylene : PE)피복이다. 만약 피복에 의해 가스관이 토양과 완벽하게 차단될 경우에는 부식의 우려가 없다고 하겠다.

2) 배관의 전위를 인위적으로 조절하여 부식반응인 양극반응을 억제하는 방법이다. 다시 말해서 자연전위 (-400～500 ㎷)에서 부식이 진행되고 있는 배관에 인위적으로 전류를 가하여 전위를 낮추어 줌으로서 음극화하여 부식반응인 양극반응을 억제하는 것이다. 이러한 전위 조절 방식방법을 음극방식(cathodic protection)이라고 하며, 일반적으로 희생양극식 및 외부전원식 등 두 가지 형태의 실재적인 음극방식법이 적용되고 있다.

갈바닉 부식에 대한 방식 및 응용

Galvanic Corrosion(이종금속부식 - 갈바닉부식)

부식 유형별 종류(Types of Corrosion)

부식발생 조건

부식의 전기화학적 반응 - 기본원리

습윤 환경 및 수용액에서의 부식-전기화학적 기구

부식현상의 분류

부식발생의 원인 - pH 전위도표