📝 예상문제 & 모범답안
용어예상표면처리등급(Sa2.5, 준백색 블라스트)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
강재 표면의 녹·스케일·이물질 제거 정도를 규정한 국제 등급(KS D ISO 8501-1)으로, 블라스트 세정 후 잔류 오염물이 표면적의 5% 이하로 준백색 금속광택을 나타내는 상태.
2. 적용
일반 방청도장은 Sa2.5를 표준으로 적용하며, 해양·중방식 등 고내식 요구 구조물은 Sa3(백색 블라스트)를 적용한다.
3. 유의사항
표면처리 후 대기시간(통상 4시간 이내)을 초과하면 재발청이 진행되므로, 처리와 하도 도장 사이 시간관리가 함께 이루어져야 한다.
용어예상갈바닉부식(이종금속접촉부식)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
전위가 다른 두 금속이 전해질(수분·염분)을 매개로 접촉할 때, 전위가 낮은(비활성이 큰) 금속이 양극이 되어 우선적으로 부식되는 현상.
2. 발생 부위
철골과 동·알루미늄 등 이종금속 부재가 직접 접촉하는 조인트·부속철물 부위에서 주로 발생한다.
3. 대책
① 이종금속 접촉부 절연재 삽입 ② 접촉부 도장으로 전기적 절연 ③ 부득이한 경우 희생양극재 별도 부착.
용어예상건식도막두께(DFT)와 습식도막두께(WFT)를 설명하시오. (10점)
1. 정의
WFT(Wet Film Thickness): 도료 도포 직후 경화되기 전 측정한 두께. DFT(Dry Film Thickness): 도료가 완전 건조·경화된 후의 최종 도막두께.
2. 관리 의의
DFT는 도료의 고형분 비율에 따라 WFT보다 얇아지므로, 시공 중 WFT를 실시간 관리하여 목표 DFT(하도 60~75㎛ 등)를 확보해야 한다.
3. 측정방법
WFT는 습식막후계(Wet Film Gauge)로 도장 직후 즉시 측정하고, DFT는 완전 건조 후 전자식 막후계로 측정하여 총 건조도막두께(120~200㎛) 기준 충족 여부를 확인한다.
용어예상스트라이프 코트(Stripe Coat)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
용접부·모서리·볼트접합부 등 도막이 얇아지기 쉬운 부위에 붓도장으로 선(先)도장하여 도막두께를 보강하는 시공기법.
2. 필요성
스프레이 도장 시 모서리·요철부는 표면장력에 의해 도료가 흘러내려 상대적으로 얇은 도막이 형성되며, 이 부위가 최초 부식 발생점이 되기 쉽다.
3. 시공 유의사항
전체 스프레이 도장 전(또는 하도 직후) 취약부에 먼저 붓도장하고, 후속 스프레이 도장과 겹쳐 도막 연속성을 확보해야 한다.
서술형예상철골 방청도장의 표면처리기준과 도장계통에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
철골 방청도장은 표면처리 상태와 도장계통(하도-중도-상도)의 도막두께 확보가 내식성능을 결정하므로, 등급 기준과 시공 순서 관리가 핵심이다.
Ⅱ. 부식·방청의 원리
철의 부식은 Fe → Fe²⁺ + 2e⁻(양극반응)와 O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻(음극반응)의 전기화학 반응이 전해질(수분·염분) 하에서 진행되는 것으로, 도막은 산소·수분의 침투경로를 차단하여 이 반응 자체를 억제한다.
Ⅲ. 표면처리 기준
① 블라스트 세정으로 Sa2.5(준백색, 중요구조물 Sa3) 확보 ② 표면조도 25~75㎛ ③ 표면처리 후 4시간 이내 하도 도장(재발청 방지) ④ 유분·염분 등 이물질 완전 제거.
Ⅳ. 도장계통
① 하도: 무기질아연말 또는 에폭시 프라이머, DFT 60~75㎛(방청안료로 부식 억제) ② 중도: DFT 30~40㎛(층간 부착·두께 보강) ③ 상도: DFT 25~30㎛(내후성·색상 마감) ④ 총 DFT 120~200㎛, 중방식은 300㎛ 이상 ⑤ 용접부·모서리는 스트라이프 코트로 보강.
Ⅴ. 맺음말
표면처리 등급과 도막두께는 도장 성능의 정량적 지표이므로, 습식·건식막후계 측정을 검측항목화하여 시공품질을 관리해야 한다.
서술형예상강재의 부식원인과 방청대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
강재 부식은 수분·산소·염분에 의한 전기화학적 반응으로, 부식 형태별 원인을 파악하고 표면처리·도장계통·환경관리로 예방하는 것이 방청공사의 핵심이다.
Ⅱ. 부식속도 결정 원리
부식속도는 염소이온 농도·상대습도·온도에 비례하여 가속되며, 특히 틈부식은 틈 내부 산소 고갈로 국부전지가 형성되어 일반 대기 노출면보다 부식속도가 수배 빠르다.
Ⅲ. 부식 원인(종류) (두문자 전·공·틈·갈)
① 전면부식: 대기 중 수분·산소에 의한 균일한 표면 산화.
② 공식(Pitting): 도막 결함부·염소이온 집중부에 국부적으로 깊게 진행.
③ 틈부식(Crevice): 볼트접합부·겹침부 등 산소농도차 부위에서 진행.
④ 갈바닉부식: 이종금속 접촉 시 전위차에 의해 양극금속이 우선 부식.
Ⅳ. 방청대책
① 표면처리: Sa2.5 이상 블라스트 세정 ② 신속 도장: 처리 후 4시간 이내 하도 ③ 도막관리: 하도~상도 규정 두께 확보(총120~200㎛) ④ 계면보강: 용접부·모서리 스트라이프 코트 ⑤ 이종금속 절연: 접촉부 절연재·도장 처리 ⑥ 환경관리: 결로·강우 시 시공 금지.
해안 인근 철골구조물의 볼트 접합부(틈부식 취약부)에서 도장 시공 후 수년 내 국부 천공 부식이 발생 → 원인은 접합부 스트라이프 코트 누락으로 밝혀져, 이후 계면부 붓도장 보강을 표준 시방에 반영하였다.
Ⅴ. 맺음말
강재 부식은 구조안전성 저하로 직결되므로, 표면처리 등급·도막두께 검측을 의무화하고 정기적인 도장상태 점검·재도장 계획을 수립해야 한다.