Journal of the Korean Society of Marine Engineering, Vol. 40, No. 7 pp. 599~604, 2016 ISSN 2234-7925 (Print) J. Korean Soc. of Marine Engineering (JKOSME) ISSN 2234-8352 (Online) http://dx.doi.org/10.5916/jkosme.2016.40.7.599 Original Paper 철근콘크리트의방식기술및음극방식의적용에관한고찰 정진아 1 하지명 2 오세진 (Received May 10, 2016; Revised July 15, 2016;Accepted July 25, 2016) A study on the technology and application of cathodic protection to reinforced concrete Jin-A Jeong 1 Ji-Myung Ha 2 Se-Jin Oh 요약 : 음극방식은 19세기초에해수및지중금속의부식을억제시키기위한기술로처음소개되었으며, 1970년대에철근콘크리트분야에음극방식기술이적용되기시작하였다. 1990년대에는국제적으로많은연구및기술개발로인하여철근부식방지의효용성이널리증명되었다. 국내에도최근철근콘크리트분야에음극방식이소개되어일부구조물에적용되기시작하고있으며점차그범위가확대되고있다. 음극방식의특징은일반콘크리트구조물의물리적인보수유지와는달리전기화학적원리를응용한방식기술이기때문에다소의전문적인지식이필요하다. 따라서본연구에서는철근콘크리트의방식기술, 음극방식의원리, 설계, 적용등의기본적인이론과철근콘크리트의음극방식기준및음극방식을철근콘크리트구조물에적용할때의기술적인내용및적용사례를소개한다. 주제어 : 음극방식, 해수, 지중, 철근콘크리트, 기준 Abstract: Cathodic protection was first introduced as a technology for preventing the corrosion of metals in seawater and underground environments in the early 19th century, eventually leading to the introduction of cathodic protection to the reinforced concrete technology sector in the 1970s. In the 1990s, it was demonstrated that the effectiveness of corrosion protection had increased through a number of developments and studies. Recently, cathodic protection was applied to some reinforced concrete structures and has gradually expanded in scope in South Korea. Technical expertise is necessary to understand the underlying electrochemical principles and also because cathodic protection is important for normal physical maintenance. Therefore, in this study, we introduce the technical details and examples of applications of the cathodic protection of reinforced concrete, including the basic theory, principles, and other criteria. Keywords: Cathodic protection, Seawater, Underground, Reinforced concrete, Criteria 1. 서론 철근콘크리트는시멘트, 자갈, 모래, 물, 혼화재를배합하고인장력이강한철근으로배근한여러가지재료가혼합된값싼건설자재이기때문에현대사회에필수불가결한재료가되었다 [1]. 그러나다공성물질인철근콘크리트는여러가지유해요인에의해부식열화되어내식성과내구성이크게저하될수있다. 부식을방지하는방법으로는콘크리트의배합설계를개선하는방법, 플라이애쉬 (fly ash), 고로슬래그 (furnace slag) 를첨가하여외부인자의침입이어렵도록투과성 (permeability) 이낮은조직을만들거나방청제등의혼화제를사용하는방법, 콘크리트의피복두께를증가시키는방어적이고수동적인방법을적용할수있다. 또한부식에대한공격적이고적극적인전기화학적방법으로철근의부식을방지할수있는희생양극 (sacrificial anode) 식또는외부전원 (impressed current) 식음극방식법이있다. 음극방식은부식을방지하거나억제시키기위한기술로지중매설배관, 선박, 항만강구조물등의방식법으로적용되고있다 [2]. 철근콘크리트분야에도음극방식기술이적용되고있으며국제적으로많은연구및기술개발로인하여철근부식방지의효용성이널리증명되었다 [3]. 국내에도최근철근콘크리트분야에음극방식이소개되어일부구조물에적용되기시작하고있으며점차그범위가확대되고있다. 음극방식의특징은일반콘크리트구조물의물리적인보수유지와는달리전기화학적원리를응용한방식기술이기때문에다소의전문적인지식이필요하다. 따라서본연구에서는철근콘크리트의방식기술, 음극방식의원리, 설계, 적용등의기본적인이론과철근콘크리트의음극방식기준및음극방식을철근콘크리트구조물에적용할 Corresponding Author (ORCID: 0000-0002-2415-3162) Department of Ship Operation, Korea Maritime and Ocean University, 727, Taejong-ro, Youngdo-gu, Busan 49112, Korea, E-mail: osgengen@kmou.ac.kr, Tel: 051-410-5094 1 Department of Ship Operation, Korea Maritime and Ocean University, E-mail: jina@kmou.ac.kr, Tel: 051-410-5084 2 Conclinic.ltd, E-mail: jmha@conclinic.co.kr, Tel: 02-478-6026 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Copyright c The Korean Society of Marine Engineering
정진아 하지명 오세진 때의기술적인내용및적용사례를소개한다. 2. 철근콘크리트의방식기술 2.1 철근콘크리트의품질개선 2.1.1 콘크리트의조합콘크리트는양생과정에서 ph 12~13의고알칼리성환경이된다. 알칼리성환경에의해콘크리트내부철근의표면에치밀한부동태피막을형성하고있기때문에부식과열화에서보호될수있지만여러가지유해요인에의해부동태피막이파괴되어부식이진행된다 [4]. 철근콘크리트의재질향상을위해선콘크리트구성요소의비율을외부인자의침입이어렵도록피복두께를고려하여투과성이낮은조직을만들어야한다. 특히콘크리트의조성중물과시멘트의비율이중요하다. 콘크리트표준시방서에는해수환경중에서해수, 대기그리고조수간만의차가발생하는비말대등에서의물시멘트비를다르게적용하고있다 [5]. 이는일반적으로사용하는물시멘트비보다시멘트의비율을더높여서철근과의접착성을뛰어나게하고공극이적은조밀한콘크리트조직을형성시키기위한것이다. 2.1.2 에폭시피복철근의사용콘크리트내부의염소이온이일정농도를초과하면콘크리트의중성화가발생하지않은환경에서도보호피막이파괴되어철근의부식이촉진된다. 또한콘크리트배합시바닷모래가혼입되거나동절기제설제로사용되는염화칼슘등은철근의부식을촉진하는요소로내구성및안전측면에서여러가지문제점이발생할수있다. 이러한문제를해결하기위해방식도장을입힌철근을사용할수있다. 에폭시는철근과의접착성및내식성이우수하고시공이편리하여많이이용되고있다. 이러한에폭시피복방법은내식성은뛰어나나굽힘가공성이나콘크리트와의밀착성이떨어지기때문에역학적성능을고려해야하며, 피복에국부적인손상이발생했을때에는손상부위에집중적으로공식을일으킬우려가있기때문에엄격한품질관리와시공관리가필요하다 [6]. 2.1.3 금속피복또는스테인리스철근사용금속피복으로는도장, 도금, 클래드용접 (clad welding), 물리 / 화학증착법및용사법이있다. 코팅재료로사용되는금속에는아연과알루미늄, 그리고아연과알루미늄합금이있는데이금속들은철근보다이온화경향이큰활성금속이기때문에철근을보호하는희생양극으로작용하여철근의부식을억제한다. 최근에는아연및알루미늄의용사코팅이적용되기도한다. 용사코팅은철근모재에부착되는피막의형성속도가빠른장점이있다. 그러나금속피복의경우내식성은물론, 구조물의내구성과환경등을고려하여코팅재료, 시공방법, 도막두께등을신중하게결정해야 한다 [7]. 최근에는부식성및강도를고려하여스테인리스강재를이용한철근을사용하기도한다. 2.2 물리 화학적보수 2.2.1 패칭 (patching) 일반적인패칭 (patching) 은가장값이싸고시공시간이빠르며, 널리사용되는보수공법으로서염화물의침입및탄산화등으로부식손상된콘크리트를제거한후그부분을새로운콘크리트나몰탈 (mortar) 로채우는보편화된공법이다. 패칭은보수후기존의구조물과부착부 ( 패칭부 ) 사이의재질차로인한인장하중의변화로인해균열이발생할가능성이높아지며, 전기화학적으로조성이다른상태이기때문에새로패칭한콘크리트와몰탈부분은음극 (cathode) 이되고염화물이남아있는주위의철근은양극 (anode) 되어갈바닉부식 (galvanic corrosion) 이발생할수있다. 최근에는보수기술과재료의발달로많이개선되었으나부식과패칭보수의반복되는문제는아직도해결되지않고있다. 2.2.2 코팅및실링 (coating and sealing) 염화물이나이산화탄소에의해열화, 부식된콘크리트에는코팅과실링이필요하다. 또한건축물의미적가치를높이는데사용되기도한다. 실링재를통하여공극의크기가줄어들어물의기체입자는출입할수있으나, 이산화탄소와같은미립자는통과할수가없게된다. 염화물과같은경우에도실링재와비슷한재질의코팅재가사용되어콘크리트의공극에막을형성하여액체는통과하지못하고기체만투과하게된다. 그러나코팅막은본래콘크리트의공극에수분이있을경우이로인한부식이발생할수있으며, 방수막역시외부충격에의해파손될우려가있기때문에사용시주의해야한다. 2.2.3 자켓및케이싱 (jacket and casing) 새로건설되거나패칭보수된콘크리트교량의교각 (pile) 에일반적으로 FRP 자켓 (fiber reinforced plastic jacket) 이나케이스 (case) 를씌우는작업을통해서부식의속도를지연시키거나구조적인용량, 강도를높일수있다. 이방법으로표면에서의부식인자침입을방지할수는있으나 FRP 자켓이나케이스내부의모세관현상에의해수중의해수가내부의콘크리트공극을타고흡수되어올라오며, 조수간만의차로인해수면부에서건습이반복될경우보수하기전과비교하여부식경향은크게변하지않는다. 그러나자켓및케이싱방법을음극방식과함께적용될시자켓이나케이스내부에충분한전해질이채워져오히려전기전도성이증가하므로우수한방식효과를나타낼수있게된다 [8]. 2.2.4 부식억제제 (corrosion inhibitor) 의사용부식억제제란부식의속도를저하시키는물질로서부식을발생시키는양극반응또는음극반응중한쪽의반응을감소 한국마린엔지니어링학회지제 40 권제 7 호 (2016.9) 600
철근콘크리트의방식기술및음극방식의적용에관한고찰 시키거나양측모두의반응을감소시키기위해사용된다. 화학작용과기능에대해분류하면크롬산염, 아초산염, 폴리인산염, 중탄산염과같은무기 ( 無機 ) 억제제와알콜혼합제, 에틸렌글리콜용액, 윤활제, 페인트계, 디클로로에탄과같은유기 ( 有機 ) 억제제로나눌수있고, 일반적으로아질산소다 (NaNO 2 ), 크롬산칼륨 (KCrO 3 ), 안식향산소다 (C 6 H 5 COONa), 아질산칼슘 (Ca(NO 2 ) 2 ) 등이사용되고있다 [9]. 양극억제제의경우크롬산이온 (CrO 2-4 ) 혹은질산이온 (NO 2- ) 등을포함한물질로음극반응을촉진하여양극에높은전류밀도를가하므로부동태피막을생성시켜부식을억제한다. 음극억제제의경우중성용액의음극반응을일으키는산소를제거하거나이동을억제하여부식을감소시킨다. 하지만수소의환원반응을막을수없기때문에수소취화의우려로거의사용되고있지않다 [10]. 이러한부식억제제는초기배합시에혼화제로사용되는경우와구조물의표면에도포하는형태로구분할수있는데, 구조물의이력과사용조건, 그리고부식의형태에맞추어적절하게적용한다 [11]. 2.3 전기화학적음극방식법 2.3.1 외부전원법외부전원법 (impressed current cathodic protection, ICCP) 은외부전원장치로부터강제로방식전류를철근으로배류하는음극방식법이다. 외부전원법은 Figure 1과같이방식하고자하는철구조물을외부전원장치의 (-) 극과연결하고, (-) 극에서 (+) 극으로방식전류를흐르게하기위한직류전원을얻기위해교류를직류로변환하는정류기 (rectifier) 를설치하여양극을 (+) 극에연결하여회로를형성한다 [2]. 양극에서는산화반응을통해전자를방출하여음극의산화반응을억제하는역할을하는데, 장기간안정된전류를공급해야하기때문에소모성이적은금속이나특수표면처리된금속을사용한다. 통상티타늄 (Ti), 나이오비움 (Nb) 등이많이사용된다. 또한구조물의구조와방식전류의분포에따라리본형, 메쉬형, 분리형등다양한형태의양극이적용된다 [12]. 이때수소분자가철의입계또는결함사이공간에서결합하여수소기체가발생하여터질경우순간응력으로인해철의취성파괴가일어날수있으므로, 특히프리스트레스 (prestressed) 콘크리트등장력을가진콘크리트구조물에서는이점을유의해야한다 [13]. 2.3.2 희생양극법희생양극법 (sacrificial anode cathodic protection ; SACP) 은방식하고자하는철구조물보다부식성즉, 이온화경향이큰금속의양극을전해질환경에설치하고, 전기적연결을통해방식전류를가해주는음극방식법이다. 이양극은용해되어소모되고이온의용해시발생한전자가음극인철로이동하여철의산화반응을억제하는역할을하게된다. 일반적으로철의방식을위한희생양극으로는알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 마그네슘 (Mg) 등이사용되고있으며, 방식환경과반응생성물에따라적합한재료를선택하여적용하게된다. Figure 2는콘크리트구조물에적용된희생양극법을나타낸것이다. 콘크리트표면에설치된희생양극을철근과전기적연결을함으로써두금속간의전위차에의해전류가자발적으로공급된다 [2]. 희생양극법은철구조물과의전기적연결로전자의흐름이확보됨과동시에전해질환경에서이온의이동이원활하게이루어지며, 소모된희생양극은교체할수있기때문에훨씬효율적이라할수있다. 그러나방식에필요한구동력 (driving force) 이작아방식효과가국부적이고, 소모되는아연을교체할수없는단점이있다. 비저항이적은해수환경에서는벌크 (bulk) 또는망 (mesh) 형태의희생양극을매달아사용하는기본적인방법이외에도콘크리트표면에희생양극을열원으로고압용사하는방법이사용되기도한다 [14]. Figure 2: Schematic drawing of sacrificial anode cathodic protection 3. 철근콘크리트의음극방식기준 Figure 1: Schematic drawing of impressed current cathodic protection 과방식에의해철의전위가 -950 mv/sce 이하가되면수소환원반응이활성화되어수소기체가발생하게되는데 3.1 100mV 분극기준음극방식기준은지중또는해중전기방식분야에서먼저제안되었으나철근콘크리트의경우국제적으로통일된음극방식기준이정립되어있지못한실정이다. 여러국가에서채택하고있는방식기준인 100mV 분극기준은 NACE( 미국부 한국마린엔지니어링학회지제 40 권제 7 호 (2016.9) 601
정진아 하지명 오세진 식협회 ) 등국제적으로가장폭넓게인정되고있으며, 피방식체 ( 철근 ) 전위를 100mV 이상음극분극시키는방법이다. 이때음극분극전위 (cathodic polarization potential) 는콘크리트나외부환경적저항에의한전위변화 (IR drop) 를제외한순수분극전위변화가 100mV 이상발생되어야하는데, 그것은 Figure 3에서와같이전기방식공급전원을일시적으로차단하는 Instant-off 시험을통해측정한다 [15]. 여기에서초기전위의급상승은콘크리트자체의저항으로인한전위강하 (IR drop) 값이기때문에전체전위변화로부터초기전위강하를뺀값이순수한음극방식으로분극된전위이며이것이 100mV 이상발생되었을때적정방식이라판단한다. 있으나, 직선적인타펠구간이뚜렷하지않은경우판정의어려움이있다 [16]. Figure 4: Cathodic protection potential determination from E-log I test Figure 3: Depolarization potential measurement from Instant-off test 3.2 300mV 전위변이기준단순한전위측정만으로전기방식상태를판정할수있는기준이 300mV 전위변이 (potential variation) 기준이며, 철근의자연부식전위 (corrosion potential) 보다 300mV 이하가되면방식상태로판정한다. 전위만측정하기때문에멀티미터와기준전극이있으면충분하며, 측정시간도장시간기다릴필요가없고, 전원차단 (100mV 분극기준 ) 과같은복잡한절차도없다. 그러나이기준은단순히전위만으로방식상태를판단하기때문에콘크리트환경변화에따라오차가발생할수있다. 즉, 측정된전위값으로는미방식상태로판단될지라도용존산소가부족한환경에서는부식이발생하지않을수있으며, 반대로전위값이방식상태에있을지라도국부부식이발생할수있다. 3.3 E-Log I 기준 E-Log I 기준은 Figure 4와같이음극분극곡선으로부터얻어진다 [2]. 철근의음극분극 (cathodic polarization) 곡선은부식전위로부터전위가저하하면서분극되어전류도증가하는데일정전위에이르면곡선의변화로부터선형으로변하는변곡점 (A 점 ) 이있다. 이 A점에서의전위를최소음극방식기준으로판정한다. 이방법또한이론적원리에기초한것이아닌오랜경험에의해정해진기준이며, 음극분극시험만으로음극방식전위와전류를알수있는장점이 3.4 방식전류밀도 (protection current density) 음극방식설계를위해적정방식전류밀도값을결정하는것은매우중요하다. 방식전류밀도 (A/m 2 ) 에방식면적 ( 철근의표면적, m 2 ) 을곱하면전체방식전류 (A) 가계산되며이것에의해전원장치의크기, 개수, 양극의종류등전체시스템에대한구체적인항목들이결정된다. 따라서전기방식설계중방식전류밀도의결정은가장중요한설계과정이라할수있다. 그러나불행하게도국제적으로아직까지방식전류밀도값은정립되어있지못한실정인데, 그이유는주위환경 ( 염화물, 알칼리도등 ) 에따라크게영향을받기때문이다. 문헌상철근의대표적인방식전류밀도값은 10~20 ma/m 2 범위이다 [17]. 4. 철근콘크리트의음극방식의적용사례 4.1 외부전원식음극방식의적용사례외부전원식음극방식은어떤종류의양극을사용하느냐에따라방식의수명및성능이크게좌우된다. 외부전원식음극방식의양극은장기간손상되지않고사용되어야하므로 Ti, Nb 등의귀금속이나표면에 MMO(mixed metal oxide) 등특수코팅된재료를불용성양극으로사용한다. 이들중 MMO 티타늄리본양극은대표적인외부전원식음극방식용양극으로사용되며주차장이나교량, 부두등육상과해상모두에널리적용된다. Figure 5은부두또는교량구조물에콘크리트를타설하기전 MMO/Ti 리본양극을설치한사진이다. 양극을설치하기전에방식할철근과양극이전기적으로접촉되지않도록일정한간격으로절연체받침 (spacer) 을설치하고, 구조물에균일하게방식전류가공급될수있도록철근크기에맞게양극을절단하고설치한다. 이때철근과양극과는절대전기적으로접촉되는부분이없어야한다. 양극과전 한국마린엔지니어링학회지제 40 권제 7 호 (2016.9) 602
철근콘크리트의방식기술및음극방식의적용에관한고찰 원장치의 (+) 극의연결선의접합및철근과 (-) 극의연결선의접합은각각최소 2군데이상용접하여연결한다. 콘크리트를타설하기전에철근의전위를측정하기위한기준전극또는전위모니터링센서를철근주위에설치한다. 보통전원장치는 20V 이하의소용량이사용되며, 대형부두및교량의경우, 다채널전원장치로전체구조물을방식한다. 전원공급은콘크리트가충분히양생된후에공급하며, 전원공급초기에제어장치의작동상태를점검하여적정방식전위및전류공급이되도록조정해야한다. Figure 5: Tied MMO/Ti-Ribbon anode up the rebar Figure 6은국내경상남도하동과전라남도광양시를연결하는섬진강하류에위치한교량으로길이 760m, 너비 12m 인 T형다주식교각구조물이다. 교량에 Ti-Mesh 양극을이용한외부전원식음극방식을적용한모습이다. 해상교각은수위에따라 4부분으로나누어지는데, 수중부 (immersed zone), 간만대 (tidal zone), 비말대 (splash zone), 그리고대기부 (atmospheric zone) 이다. 수중부와대기부는부식성이낮기때문에부식손상이심한비말대와간만대부분에만양극을설치하여교각의하부까지만방식전류가공급된다. 다채널전원장치에의해교각마다개별적으로제어가가능하도록시스템이구성되어있다. Figure 6: Ti-Mesh anode ICCP system of bridge piles 4.2 희생양극식음극방식의적용사례희생양극시스템은전위차의제한때문에전기전도도가 높은해양환경에서주로사용한다. 여기에서소개되는시스템은아연메쉬양극으로해상교량의교각방식용으로사용되는자켓 (jacket) 시스템으로 Figure 7와같다. 희생양극식음극방식역시교각의간만대및비말대가방식된다면전체교량의안전을확보할수있기때문에이부분에집중하여양극을설치한다. 또한이부분은해수가충분히흡수되어전기전도도가낮기때문에아연메쉬의양극으로도충분히방식가능하다. 자켓시스템을설치하기위해서는먼저교각의방식구간을결정한다. 보통비말대상부로부터최저간만대아래 50 cm까지양극을설치하여방식한다. 교각의단면크기에맞는유리섬유자켓을사전에제작하고아연메쉬양극을크기에맞게절단하여자켓내부에고정한다. 내부에아연메쉬가장착된자켓을교각에조립하고전위측정을위한기준전극이나부식및방식모니터링센서를설치한다. 자켓의하부를막은다음몰탈을자켓과교각사이에채운후양생한다. 아연메쉬양극과철근의전기적인연결은최소 2군데이상이어야한다. 필요시방식을차단하여방식기준을만족하는지측정할수있도록전선은자켓외부에있는단자함에서전기적으로연결해야한다. 설치후기준전극또는센서에의해희생양극식음극방식의방식상태를점검하여적정방식전위및전류공급이되는지확인한다. Figure 7: Zn-Mesh anode SACP system in FRP jacket Figure 8은광양시진상면과진월면을잇는남해고속도로와연결되어있는해상교량으로길이 330m, 폭 23m인 T형다주식교각구조물이다. 국내에서는철근콘크리트교각에희생양극식음극방식이최초로적용된교량이다. 철근콘크리트교량의설치환경이해수에근접해있어콘크리트비저항이낮기때문에아연양극을이용한희생양극식음극방식을적용하였다. 먼저교각과새로설치할콘크리트의접착력을높이기위해레이턴스 (laitance) 를제거하기위한콘크리트표면처리를하고아연양극을설치한다. 음극인철근과양극의전기적인연결은단락에의한결함이발생하지않도록최소 2군데이상이어야한다. 양극표면에거푸집을설치하고몰탈을주입한다. 몰탈의강도발현을위해 30일간양생후에거푸집을제거한다. 한국마린엔지니어링학회지제 40 권제 7 호 (2016.9) 603
정진아 하지명 오세진 Figure 8: Zn-Mesh anode SACP system in mortar cover of bridge piles 5. 결론 철근콘크리트의부식을억제하기위한전기화학적음극 방식기술은부식손상된철근표면에새로운부동태피막을형성시키는재부동태화로인하여철근콘크리트구조물의사용연한을장기간보장할수있기때문에구조물의내구성및안전확보에매우중요하다. 국제적으로음극방식은오랜기간의연구및기술개발의축적으로방식기술로서의효용성이입증되었으며, 철근콘크리트구조물의부식을확실하게막을수있는유일한방식법이다. 하지만효과적인방식을위해서는적절한전기화학적설비를확보해야하며, 구조물의종류나노출환경에따라외부전원법이나희생양극법의선정, 양극종류의선택, 환경에맞는설계인자의결정, 음극방식모니터링시스템등전문적인기술이필수적이다. 해상교량이나부두시설물등부식손상이큰대형구조물의경우경제적인관점에서, 연속적으로설계수명이상장기간의유지관리를위해서지금부터라도음극방식의도입을적극적으로검토해야한다고판단된다. References [1] J. P. Broomfield, Corrosion of Steel in Concrete, E & Fn Spon, 1997. [2] P. Chess, Cathodic Protection of Steel in Concrete, Gronvold & Karnov, E & Fn Spon, 1998. [3] J. A. Jeong and C. K. Jin, Tidal water effect on the hybrid cathodic protection systems for marine concrete structures, Journal of Advanced Concrete Technology, vol. 10, no. 12, pp. 389-394, 2012. [4] P. Schiessl and M. Raupach, Laboratory studies and calculations on the influence of crack width on chloride-induced corrosion of steel in concrete, ACI Materials Journal, vol. 94, no. 1, pp. 56-62, 1997. [5] J. M. Shilstone, Concrete mixture optimization, Concrete International, vol. 12, no. 6, pp. 3339, 1990. [6] J. J. Chang, W. yeih, and C. L. Tsai, Enhancement of bond strength for epoxy-coated rebar using river sand, Constructuion and Building Materials, vol. 16, no. 8, pp. 45-472, 2002. [7] F. Tittarelli and T. Bellezze, Investigation of the major reduction reaction occurring during the passivation of galvanized steel rebars, Corrosion Science, vol. 52, no. 3, pp. 978-983, 2010. [8] J. A. Jeong, W. S. Chung, and Y. H. Kim, Electrochemical measurements of cathodic protection for reinforced concrete piles in a marine environment using embedded corrosion monitoring sensors, Metals & Materials International, vol. 19, no. 3, pp. 445-452, 2013. [9] M. V. Diamanti, E. A. Rosales, G. Raffaini, F. Ganazzoli, A. Brenna, M. Pedefferri, and M. Ormellese, Molecular modelling and electrochemical evaluation of organic inhibitors in concrete, Corrosion Science, vol. 100, pp. 231-241, 2015. [10] R. M. Schroeder and I. L. Muller, Stress corrosion cracking and hydrogen embrittlement susceptibility of an eutectoid steel employed in prestressed concrete, Corrosion Science, vol. 45, no. 9, pp. 1969-1983, 2003. [11] M. Y. Park, J. S. Moon, and D. J. Kang, The corrosion inhibition characteristics of sodium nitrite using an on-line corrosion rate measurement system, Corrosion Science and Technology, vol. 14, no. 2, pp. 85-92, 2015. [12] H. W. Cho, H. Y. Chang, B. T. Lim, H. B. Park, and Y. S. Kim, Effect of RuCl₃concentration on the lifespan of insoluble anode for cathodic protection on PCCP, Corrosion Science and Technology, vol. 14, no. 4, pp. 177-183, 2015. [13] M. Perrin, L. Gaillet, C. Tessier, and H. Idrissi, Hydrogen embrittlement of prestressing cables, Corrosion Science, vol. 52, pp. 1915-1926, 2010. [14] X. Jing and Y. Wu, Electrochemical studies on the performance of conductive overlay material in cathodic protection of reinforced concrete, Construction and Building Materials, vol. 25, no. 5, pp. 2655-2662, 2011. [15] D. A. Jones, Principles and prevention of corrosion, 2nd Edition, Prentice Hall, 1996. [16] K. Wilson, M. Jawed, and V. Ngala, The selection and use of cathodic protection systems for the repair of reinforced concrete structures, Construction and Building Materials, vol. 39, pp. 19-25, 2013. [17] J. A. Jeong and C. K. Jin, The effect of temperature and relative humidity on concrete slab specimens with impressed current cathodic protection system, Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 37, no. 3, pp. 260-265, 2013. 한국마린엔지니어링학회지제 40 권제 7 호 (2016.9) 604