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용융아연 도금용 저발연 액체 플럭스의 개발

전문가 제언: ○ 백연(white smoke)은 철강 표면에 복염피막인 플럭스가 얇게 코팅되어, 용융아연조에 첨적될 때 플럭스에서 발생되는데, 특히 연화암모늄에 의하여 생성된다. 백연을 감소시키기 위해서는 기존의 염화암모늄의 역할인 철아연 합금화에 대한 저해물의 부착을 방지할 수 있어야 한다. 최근 일본에서는 도금 후 아연재와 함께 신속히 도금층 상부로 부유할 수 있는 무기염을 개발하는 연구가 활발히 추진되고 있다.

○ 염화암모늄은 열분해 시 NOx, Cl- 및 NH3가스를 발산하여, 백연을 발생시키는 주요 물질이다. 이러한 플럭스 용액을 가지고 있는 문제점으로는 용융아연조에 침적 시 발생하는 비산의 문제와 유독가스 및 백연의 발생이다. 특히 백연의 발생으로 인하여 도금업계에서는 스크러버 또는 흡착탑 등의 대기오염 방지시설을 별도로 설치하거나 백연 흡입을 위한 진공펌프 등을 가동해야 하는 등의 환경적인 비용을 증대시키는 요인이 되고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결할 수 있도록 백연 및 비산의 발생을 억제할 수 있는 용융아연 도금 플럭스 조성물의 개발이 시급한 실정이다.

○ 기존의 염화암모늄을 새로운 물질로 대체하기 위해서는 저융점, 고유동성, 기재에 대한 습윤성, 용이한 용해성, 속건성, 저렴한 가격, 저발연성, 기재 표면에 대한 화학 세정력에 관한 기능을 만족시켜야 한다. 특히 플럭스 용액 조성물은 용융아연조에 침적 시 발생되는 백연의 발생을 감소시키고, 산 유입에 의한 영향을 적게 받는 연구가 필요하다.

○ 본고에서는 용융아연 도금 시에 발생하는 백연을 저감하기 위한 플럭스 액의 개발을 목적으로 하였다. 백연의 발생은 염화암모늄이 주요 원인이라고 고려해 볼 수 있기 때문에 염화암모늄을 비교적 값싼 알칼리금속의 할로겐염으로 대체함으로 새로운 플럭스액 개발이 이루어졌다.

○ 국내에서는 (주)에이스켐에 의해 용융아연 도금 플럭스에 관한 공개특허(2003-0091468)가 등록하였다. 향후 철 구조물을 용융아연조에 침적하기 이전에 플럭스 처리 시에 염화아연, 염화칼륨, 비방향성 아민 및 물로 구성된 플럭스 용액 조성물의 비교 검토가 필요할 것으로 사료된다.

저자: Yuki KAMIMOTO, et al.
자료유형: 니즈학술정보