황동이 변색되고 부식되는 원인과 환경 | 탈아연부식 구분 방법

황동 수도부품이나 밸브, 손잡이, 장식품을 오래 사용하면 처음의 밝은 황금색이 점차 갈색이나 어두운 색으로 변하는 경우가 있습니다.

어떤 황동은 표면이 검게 변하고, 어떤 제품에서는 녹색 계열의 부식 생성물이 나타나기도 합니다.

또 오래된 황동 밸브나 배관 연결부를 분해했을 때 표면 일부가 붉거나 분홍빛으로 변한 모습을 발견하는 경우도 있습니다.

이러한 색 변화는 모두 같은 현상일까요?

그렇지 않습니다.

황동에서는 단순한 표면 변색에서부터 실제 금속 성분이 선택적으로 빠져나가는 탈아연부식까지 서로 다른 현상이 나타날 수 있습니다.

따라서 황동을 점검할 때는

색이 변했는가?

만 보는 것이 아니라

어떤 색으로 변했는가?

↓

표면만 변했는가?

↓

금속 자체가 약해졌는가?

↓

물이나 염분에 노출됐는가?

↓

아연이 선택적으로 빠져나갔는가?

를 함께 확인해야 합니다.

황동은 어떤 금속일까?

황동은 기본적으로 구리와 아연을 주성분으로 하는 합금입니다.

영어로는 Brass라고 합니다.

황동은 구리와 아연의 비율뿐 아니라 필요에 따라 다른 합금원소가 첨가될 수 있으며 종류에 따라

• 색상
• 강도
• 가공성
• 내식성
• 탈아연 저항성

등이 달라집니다.

따라서

황동은 모두 같은 재질

이라고 생각해서는 안 됩니다.

배관용 황동과 장식용 황동, 절삭가공용 황동은 정확한 합금 조성이 다를 수 있습니다.

새 황동이 황금색으로 보이는 이유

황동의 대표적인 외관은 밝은 노란색 또는 황금색입니다.

하지만 황동의 색은 구리와 아연의 함량에 따라 달라질 수 있습니다.

구리의 비율이 높아지면 상대적으로 붉은 기운이 강하게 느껴질 수 있고, 아연 함량과 다른 합금원소에 따라 밝은 노란색부터 옅은 황금색까지 다양한 색을 나타낼 수 있습니다.

따라서 새 황동끼리도 색깔이 완전히 같지는 않습니다.

황동은 공기 중에서도 조금씩 변한다

황동 표면은 공기 중의 산소와 수분, 대기오염물질과 반응할 수 있습니다.

처음에는 눈으로 확인하기 어려운 얇은 표면층이 만들어지고 시간이 지나면서 색이 달라질 수 있습니다.

대표적인 변화는 다음처럼 나타날 수 있습니다.

밝은 황금색

↓

광택 감소

↓

갈색 또는 짙은 갈색

↓

환경에 따라 검은색 또는 녹색 계열 생성물

이러한 변화가 나타났다고 해서 모두 구조적으로 심각한 부식이라고 판단해서는 안 됩니다.

표면의 얇은 변색과 금속 내부까지 진행된 부식은 구분해야 합니다.

황동의 ‘변색’과 ‘부식’을 먼저 구분하자

황동 점검에서 가장 중요한 첫 번째 기준입니다.

단순 표면 변색

표면색이 어두워졌지만

• 표면이 비교적 매끄럽고
• 깊은 패임이 없으며
• 두께 감소가 없고
• 금속 강도 변화가 확인되지 않는 경우

에는 일반적인 표면 산화나 변색 가능성을 먼저 생각할 수 있습니다.

실제 부식

다음과 같은 현상이 함께 나타난다면 실제 금속 손상을 확인해야 합니다.

• 표면 패임
• 가루 형태의 생성물
• 금속이 쉽게 부서짐
• 균열
• 두께 감소
• 누수
• 붉거나 분홍빛의 다공성 영역
• 특정 성분의 선택적인 손실

즉 색깔은 진단의 출발점이지 최종 판정기준은 아닙니다.

황동 표면이 갈색으로 변하는 이유

황동에 포함된 구리는 대기 중 산소와 수분에 노출되면서 다양한 표면 생성물을 만들 수 있습니다.

처음의 밝은 금속광택이 사라지고 갈색이나 짙은 갈색으로 변하는 것은 흔히 관찰할 수 있는 현상입니다.

특히 실내 장식품이나 오래된 황동 손잡이에서 이런 변화가 잘 보입니다.

표면이 균일하게 어두워졌고 금속 자체에 패임이나 약화가 없다면 반드시 심각한 부식이라고 볼 필요는 없습니다.

검은색 변색도 나타날 수 있다

환경과 표면상태에 따라 황동이 짙은 갈색 또는 검은색 계열로 변할 수 있습니다.

대기 중의 산소뿐 아니라 황을 포함한 오염물질 등도 구리합금의 표면색 변화에 영향을 줄 수 있습니다.

따라서

검은색 = 곰팡이

또는

검은색 = 금속이 완전히 부식됨

이라고 단정해서는 안 됩니다.

먼저 표면 생성물인지 실제 금속 내부 손상인지 확인하는 것이 중요합니다.

황동에 녹색이 보이면 무엇을 의미할까?

황동의 주요 성분 가운데 하나가 구리이기 때문에 환경에 따라 녹색 또는 청록색 계열의 구리계 부식 생성물이 나타날 수 있습니다.

하지만 녹색이라는 색 하나만 보고

안정적인 파티나다

라고 판단해서는 안 됩니다.

구리와 구리합금의 표면 생성물은

수분

염화물

대기오염

탄산염

황 화합물

등의 환경에 따라 달라질 수 있습니다.

따라서 녹색 생성물이 계속 가루처럼 떨어지거나 표면 아래에 실제 패임이 있다면 활성부식 여부를 추가로 확인해야 합니다.

붉거나 분홍빛 황동은 특히 주의해서 본다

황동 부품에서 국부적으로 붉은색 또는 분홍색 계열의 영역이 나타나는 경우가 있습니다.

이때 탈아연부식을 확인할 필요가 있습니다.

황동은 구리와 아연의 합금인데, 특정 환경에서 아연 성분이 선택적으로 감소하면 표면이 상대적으로 구리가 풍부한 상태가 될 수 있습니다.

그 결과 원래의 노란 황동색보다 붉거나 분홍빛을 띠는 영역이 나타날 수 있습니다.

하지만 여기서도 주의해야 합니다.

분홍색

=

무조건 탈아연부식

이라고 색깔만으로 확정할 수는 없습니다.

표면 세척과 단면검사, 실제 탈아연 깊이 등을 확인해야 정확하게 판단할 수 있습니다.

탈아연부식이란 무엇일까?

탈아연부식은 영어로 Dezincification이라고 합니다.

황동과 같이 구리와 아연으로 이루어진 합금에서 아연이 선택적으로 손실되는 부식 형태입니다.

ISO 6509-1은 아연을 포함한 구리합금의 탈아연 깊이를 측정하는 시험방법을 규정하고 있습니다.

과정을 이해하기 쉽게 표현하면 다음과 같습니다.

정상 황동

↓

구리 + 아연이 합금조직을 구성

↓

부식환경에 노출

↓

아연의 선택적인 손실

↓

구리가 상대적으로 풍부한 다공성 영역 형성 가능

↓

원래 황동보다 기계적 성질 저하

↓

심한 경우 누수 또는 파손 위험 증가

이 현상은 단순한 표면 색 변화보다 훨씬 중요합니다.

팩트체크 — 탈아연부식은 아연만 빠지고 구리는 그대로 남는 단순한 과정일까?

그렇게만 설명하면 지나치게 단순합니다.

실제 탈아연 메커니즘은 합금조성과 환경에 따라 복잡할 수 있습니다.

아연의 선택적인 용해뿐 아니라 구리와 아연이 함께 용해된 뒤 구리가 다시 석출되는 과정 등이 관여하는 것으로 설명되기도 합니다.

따라서 현장에서 가장 중요한 결과는

아연 성분이 감소하고

↓

구리가 상대적으로 풍부하면서

↓

다공성이고 약한 영역이 형성될 수 있다

는 것입니다.

즉 원래 황동이 가지고 있던 균일한 합금조직이 손상되는 것이 핵심입니다.

탈아연된 황동은 왜 약해질까?

정상적인 황동에서는 구리와 아연이 합금으로 존재하면서 필요한 기계적 특성을 제공합니다.

하지만 아연이 선택적으로 손실되고 다공성의 구리-rich 영역이 남으면 원래 황동과 같은 강도를 기대하기 어렵습니다.

겉으로는 부품 형상이 유지되어도 내부 구조가 약해질 수 있습니다.

이것은 26번에서 살펴본 주철의 흑연부식과도 일부 개념적으로 비슷한 점이 있습니다.

겉모양만으로 실제 금속의 건전성을 판단하기 어렵다는 것입니다.

탈아연부식에는 두 가지 대표적인 모습이 있다

탈아연부식의 진행 형태는 크게 두 가지로 설명할 수 있습니다.

플러그형 탈아연부식

특정한 작은 영역에서 국부적으로 깊게 진행되는 형태입니다.

표면에서 보면 붉거나 분홍빛의 점 또는 반점처럼 보일 수 있습니다.

단면을 보면 특정 부분이 깊게 들어간 형태로 나타날 수 있습니다.

이 형태는 국부적인 누수나 천공으로 이어질 수 있어 주의가 필요합니다.

층상 탈아연부식

표면에서 비교적 넓은 영역에 걸쳐 일정 깊이로 진행되는 형태입니다.

단면으로 보면 표면 전체에 구리-rich한 다공성층이 형성된 것처럼 나타날 수 있습니다.

두 형태는 환경과 합금조성 등에 따라 다르게 나타날 수 있습니다.

플러그형과 층상형을 비교하면

구분	플러그형	층상형
손상 범위	비교적 국부적	넓은 표면
진행 형태	깊은 부분 손상	표면에서 층 형태
외관	붉거나 분홍색 반점 가능	넓은 색 변화 가능
주요 위험	국부 천공·누수	넓은 영역의 강도 저하
진단 핵심	최대 탈아연 깊이	탈아연층 두께와 범위

색깔만으로 두 형태를 판정하기보다 단면검사가 중요할 수 있습니다.

탈아연부식은 어떤 환경에서 문제가 될까?

ISO 6509는 담수, 염수 및 음용수에 노출되는 아연 함유 구리합금의 탈아연 저항성을 다룹니다.

실제 위험도에는 여러 환경조건이 함께 영향을 줄 수 있습니다.

대표적으로 확인할 요소는 다음과 같습니다.

• 물과 장시간 접촉
• 정체수
• 염화물
• 높은 온도
• pH
• 물의 화학조성
• 황동의 아연 함량
• 합금조직
• 유속
• 침전물

따라서

황동 + 물

=

탈아연

이라고 단순하게 판단해서는 안 됩니다.

정체된 물에서 왜 더 주의할까?

배관이나 밸브 내부에 물이 장기간 움직이지 않으면 금속 표면 주변에 국부적인 화학환경이 만들어질 수 있습니다.

흐르는 물에서는 새로운 물이 계속 공급되지만 정체된 곳에서는

부식 생성물

용존 산소

이온 농도

pH

등이 국부적으로 변할 수 있습니다.

따라서 다음과 같은 위치를 확인하는 것이 좋습니다.

• 오랫동안 사용하지 않는 배관
• 막힌 분기관
• 밸브 내부
• 배수가 완전히 되지 않는 공간
• 저유속 구간

염화물이 있는 물에서는 무엇을 확인할까?

염화물은 여러 금속의 부식거동에 영향을 미치는 중요한 환경인자입니다.

황동에서도 염수나 염화물이 포함된 물에 장기간 노출될 경우 합금조성과 다른 환경조건에 따라 탈아연부식 위험이 달라질 수 있습니다.

특히 해수나 염분이 포함된 공정수에서는

황동 종류

온도

유속

정체 여부

를 함께 확인해야 합니다.

온도가 높아지면 탈아연 위험도 달라질 수 있다

온도가 높아지면 많은 전기화학적 반응과 물질이동이 빨라지는 경향이 있습니다.

따라서 뜨거운 물을 사용하는 황동 밸브와 피팅에서는 상온의 차가운 물과 동일한 부식조건이라고 생각해서는 안 됩니다.

온수 설비에서는

• 황동 등급
• 최고 사용온도
• 물의 화학성분
• 정체시간

등을 함께 검토해야 합니다.

아연 함량도 중요한 이유

황동은 구리와 아연 함량이 제품마다 다릅니다.

일반적으로 합금조성은 탈아연 민감도에 큰 영향을 줍니다.

ISO 6509-1 시험방법은 질량분율 기준으로 아연이 15%를 초과하는 구리합금을 대상으로 합니다.

즉 탈아연을 평가할 때

황동이라는 이름만 보는 것이 아니라

정확한 합금번호와 아연 함량

을 확인해야 합니다.

DZR 황동이란 무엇일까?

배관부품에서 DZR이라는 표시를 볼 때가 있습니다.

DZR은 Dezincification Resistant의 약자로, 탈아연 저항성을 고려해 설계된 황동을 의미합니다.

일반적으로

합금 조성

열처리

미량 합금원소

등을 조절해 탈아연에 대한 저항성을 높입니다.

하지만

DZR 황동 = 모든 환경에서 절대 부식되지 않음

이라는 의미는 아닙니다.

제품은 해당 용도와 물의 조건, 온도 등에 적합해야 합니다.

ISO 6509-1 시험에서는 무엇을 확인할까?

ISO 6509-1:2014는 아연을 포함하는 구리합금의 탈아연 저항성을 시험하는 방법을 규정합니다.

시험 후 시편의 단면을 준비하고 현미경으로 탈아연 깊이를 평가합니다.

즉 단순히

색깔이 변했는가?

만 보는 시험이 아닙니다.

실제 금속 단면에서 탈아연 영역이 어느 깊이까지 진행됐는지를 확인합니다.

이것이 현장에서도 표면색만으로 탈아연을 확정하면 안 되는 이유입니다.

ISO 6509-2는 무엇이 다를까?

ISO 6509-1은 시험방법을 규정합니다.

반면 ISO 6509-2:2017은 시험결과를 이용하여 탈아연 저항성을 평가하기 위한 기준과 재료선정 지침을 제공합니다.

쉽게 구분하면

ISO 6509-1

↓

어떻게 시험할 것인가?

ISO 6509-2

↓

시험결과를 어떻게 평가할 것인가?

로 이해할 수 있습니다.

특정 제품의 실제 합격기준은 적용되는 제품규격과 사용조건까지 함께 확인해야 합니다.

팩트체크 — 표면이 분홍색이면 바로 교체해야 할까?

색깔만으로 결정할 수 없습니다.

먼저 다음을 확인해야 합니다.

표면의 오염물을 제거했는가?

↓

분홍빛이 실제 금속에 남아 있는가?

↓

특정 부분만 국부적으로 나타나는가?

↓

표면에 다공성 손상이 있는가?

↓

실제 깊이는 얼마인가?

↓

부품의 압력과 구조적 중요도는 어떤가?

배관 피팅이나 밸브처럼 누수가 안전문제로 이어질 수 있는 부품이라면 보다 신중한 평가가 필요합니다.

황동의 녹색 변색과 탈아연은 같은 현상이 아니다

황동의 표면에 녹색 생성물이 나타난 경우에는 구리계 부식 생성물이 형성됐을 가능성을 검토할 수 있습니다.

반면 탈아연부식에서는 아연의 선택적인 손실과 구리가 상대적으로 풍부한 다공성 영역이 핵심입니다.

즉

녹색 표면층

과

붉은색·분홍색 탈아연 영역

은 같은 기준으로 판단하면 안 됩니다.

황동과 구리는 표면색 변화가 비슷할 수 있다

황동에는 구리가 많이 포함되어 있기 때문에 오래된 황동의 표면색 변화는 구리 제품과 비슷하게 보일 때가 있습니다.

갈색

검은색

녹색

등의 변화가 대표적입니다.

하지만 황동에는 아연이 포함되어 있기 때문에 순수 구리에서는 중심 문제가 아닌

탈아연부식

을 별도로 확인해야 한다는 차이가 있습니다.

황동에 균열이 보인다면 또 다른 원인을 확인한다

황동의 대표적인 부식문제는 탈아연만이 아닙니다.

일부 황동은 인장응력이 존재하는 상태에서 특정 화학환경에 노출되면 응력부식균열이 발생할 수 있습니다.

특히 황동과 암모니아 환경의 조합은 오래전부터 잘 알려져 있습니다.

응력부식균열에는 보통

민감한 재질

인장응력

특정 부식환경

이라는 조건이 함께 필요합니다.

잔류응력은 어디에서 생길까?

황동 부품은 제조과정에서 다음과 같은 가공을 받을 수 있습니다.

• 냉간성형
• 굽힘
• 인발
• 프레스
• 조립

이 과정에서 금속 내부에 잔류 인장응력이 남을 수 있습니다.

외부에서 별도의 힘을 가하지 않아도 제조과정에서 만들어진 잔류응력이 존재할 수 있다는 뜻입니다.

암모니아 환경에서 왜 주의할까?

황동을 포함한 일부 구리합금은 암모니아 또는 암모늄계 환경에서 응력부식균열에 민감할 수 있습니다.

이를 역사적으로 Season Cracking이라고 부르기도 했습니다.

ISO 6957은 암모니아 분위기를 이용해 구리합금의 응력부식 저항성을 시험하는 방법을 규정합니다.

즉 황동 부품에 미세한 균열이 있다면

탈아연

만 조사할 것이 아니라

암모니아성 환경

잔류 또는 사용 중 인장응력

의 조합도 확인할 필요가 있습니다.

팩트체크 — 암모니아가 있으면 황동이 무조건 깨질까?

아닙니다.

응력부식균열에는 여러 조건이 함께 필요합니다.

• 민감한 황동 조성
• 충분한 인장응력
• 암모니아성 환경
• 온도와 습도
• 노출시간

따라서 주변에 암모니아가 있다는 사실만으로 균열의 원인을 확정해서는 안 됩니다.

반대로 황동이 깨졌다는 이유만으로 모두 암모니아 SCC라고 판단해서도 안 됩니다.

세척제도 확인해야 하는 이유

황동 제품의 균열이나 변색이 반복된다면 사용하는 세척제와 화학약품도 확인하는 것이 좋습니다.

특정 세정제에는 금속재료와 맞지 않는 성분이 포함될 수 있습니다.

특히 황동이나 다른 구리합금에 사용할 제품은 제조사가 해당 재질에 적합하다고 명시했는지 확인해야 합니다.

강한 산이나 암모니아계 약품을 임의로 사용해서는 안 됩니다.

황동 표면 색깔별로 무엇을 먼저 확인할까?

표면 상태	먼저 확인할 가능성	추가 확인
광택 감소·갈색	자연적인 표면 변색	패임·두께 감소
짙은 갈색·검정	산화·대기오염 영향	표면 생성물 상태
녹색·청록색	구리계 부식 생성물	염분·수분·활성부식
붉은색·분홍색 반점	탈아연 가능성	단면·탈아연 깊이
흰색 침전물	염류·수질 침전 등	성분 확인
미세 균열	응력부식 가능성 포함	응력·암모니아 환경
깊은 패임	국부부식	잔여두께·환경

이 표는 현장에서 원인을 좁히기 위한 출발점입니다.

색깔만으로 부식형태를 확정하는 판정표가 아닙니다.

수도용 황동 밸브를 점검한다면

오래된 황동 밸브에서 표면이 붉게 변했다고 가정해 보겠습니다.

다음 순서로 확인할 수 있습니다.

제품 재질을 확인한다

정확한 황동 합금이나 DZR 여부를 확인합니다.

물의 조건을 확인한다

냉수인지 온수인지 확인합니다.

장시간 정체되는지 확인한다

사용하지 않는 배관이나 막힌 분기인지 살펴봅니다.

염화물과 수질자료를 확인한다

가능하다면 실제 수질자료를 검토합니다.

표면을 적절하게 세척한다

외부 침전물인지 실제 금속 변색인지 구분합니다.

붉은 영역의 깊이를 확인한다

중요한 부품이라면 단면평가 또는 적절한 검사방법을 검토합니다.

누수와 균열을 확인한다

이미 기계적 성질이 영향을 받았는지 확인합니다.

바닷가 황동에서는 무엇을 볼까?

해안환경에서는 바람을 통해 염분이 금속 표면에 축적될 수 있습니다.

황동의 외부 표면에서는

변색

구리계 부식 생성물

국부부식

등이 나타날 수 있습니다.

점검할 항목은 다음과 같습니다.

• 해염이 쌓이는 위치
• 비에 씻기는지
• 물이 고이는지
• 다른 금속과 연결되어 있는지
• 표면에 깊은 패임이 있는지

다른 금속과 연결된 황동도 확인한다

황동 부품이 스테인리스강이나 강철, 알루미늄 등 다른 금속과 전기적으로 연결되고 공통 전해질에 노출되면 갈바닉 부식 가능성도 검토해야 합니다.

따라서

황동이 변색됐다

는 이유만으로 황동 자체의 탈아연만 조사해서는 부족할 수 있습니다.

이종금속 접촉부 주변에서 손상이 집중되는지도 확인해야 합니다.

황동 제품의 부식을 예방하려면

사용환경에 적합한 합금을 선택한다

물과 접촉하는 환경이라면 탈아연 저항성을 포함해 재료특성을 확인합니다.

온도와 수질을 확인한다

온수와 염화물 등 실제 사용조건을 고려합니다.

장기간 정체되는 구간을 줄인다

배관 구조와 운전조건을 점검합니다.

재질에 적합한 세척제를 사용한다

암모니아와 강한 화학약품을 무분별하게 사용하지 않습니다.

다른 금속과의 접촉을 확인한다

갈바닉 부식 위험을 검토합니다.

표면색 변화만으로 판단하지 않는다

필요하면 부식 생성물을 제거한 뒤 실제 금속 상태를 확인합니다.

반복되는 분홍색 영역을 기록한다

위치와 크기 변화를 사진으로 남깁니다.

균열이 발견되면 응력부식 가능성을 확인한다

재질·응력·환경을 함께 조사합니다.

이미 탈아연된 황동은 표면을 닦으면 복구될까?

아닙니다.

표면에 형성된 부식 생성물을 제거해 외관을 깨끗하게 만들 수는 있습니다.

하지만 이미 아연이 손실되어 합금조직이 다공성의 구리-rich 상태로 변했다면 원래 황동 조성이 자동으로 복구되지는 않습니다.

즉

연마

↓

외관 개선 가능

하지만

사라진 아연

↓

복원되지 않음

입니다.

심한 탈아연으로 기계적 강도가 떨어진 중요한 밸브나 피팅은 단순 연마보다 교체 여부를 검토해야 할 수 있습니다.

광택제를 사용하면 황동의 부식을 막을 수 있을까?

광택제는 산화된 표면층을 제거해 외관을 밝게 만들 수 있습니다.

하지만 광택을 냈다고 황동의 합금조성이 바뀌거나 탈아연 저항성이 증가하는 것은 아닙니다.

실내 장식 황동에서는 외관 관리에 도움이 될 수 있지만 배관이나 밸브의 구조적 부식 문제를 해결하는 방법과는 구분해야 합니다.

황동의 색 변화와 실제 손상을 구분하는 점검 순서

황동에서 변색을 발견했다면 다음 순서로 살펴볼 수 있습니다.

첫 번째

원래 합금과 제품 용도 확인

↓

두 번째

색깔과 위치를 세척 전에 촬영

↓

세 번째

갈색·검정·녹색·분홍색 중 어떤 변화인지 확인

↓

네 번째

물·염화물·온도·정체 여부 확인

↓

다섯 번째

표면 생성물을 적절하게 제거

↓

여섯 번째

실제 패임이나 다공성 영역 확인

↓

일곱 번째

탈아연이 의심되면 실제 깊이 평가

↓

여덟 번째

균열이 있다면 암모니아·응력 환경 확인

↓

아홉 번째

수리·교체 또는 환경 개선 결정

이 순서가 중요한 이유는 황동의 외관 변화와 실제 구조적인 부식이 반드시 일치하지 않기 때문입니다.

황동 부식에서 가장 주의해야 할 두 가지

황동을 점검할 때 특히 기억하면 좋은 부식형태는 다음 두 가지입니다.

탈아연부식

구리-아연 합금에서 아연이 선택적으로 손실됩니다.

표면에 붉거나 분홍빛 영역이 나타날 수 있고 심하면 다공성이 증가하고 기계적 성질이 저하될 수 있습니다.

응력부식균열

민감한 황동에 인장응력이 존재하고 암모니아와 같은 특정 환경이 함께 작용할 때 균열이 발생할 수 있습니다.

둘은 발생원리와 손상형태가 다르므로 구분해서 조사해야 합니다.

황동이 변색되고 부식되는 과정을 한눈에 정리하면

새로운 황동 표면

↓

공기·수분에 노출

↓

표면 산화와 변색

↓

황금색 광택 감소

↓

갈색·검은색 등의 표면 변화 가능

이 단계는 반드시 심각한 구조적 손상을 뜻하지 않습니다.

하지만 특정 수질환경에서는

황동

↓

물·염화물·온도·정체 등의 조건

↓

합금의 탈아연 민감성

↓

아연의 선택적인 손실

↓

구리가 상대적으로 풍부한 다공성 영역

↓

붉거나 분홍빛 표면 가능

↓

기계적 성질 저하

↓

심한 경우 누수 또는 파손 가능

이라는 다른 과정이 진행될 수 있습니다.

또 황동에

인장응력

암모니아성 환경

이 함께 존재하면 응력부식균열도 별도로 검토해야 합니다.

따라서 황동을 점검할 때는

색이 변했는가?

에서 끝내지 말고

무슨 황동인가?

표면만 변한 것인가?

분홍빛 영역이 있는가?

아연이 실제로 손실됐는가?

물은 정체되는가?

염화물이 있는가?

사용 온도는 높은가?

균열이 있는가?

암모니아 환경은 없는가?

를 함께 확인해야 합니다.

황동의 갈색이나 검은색 표면 변화는 비교적 일반적인 변색일 수 있지만, 붉거나 분홍빛의 다공성 영역이 실제 탈아연과 연결되어 있다면 금속 자체의 건전성 문제로 접근해야 합니다.

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구리 표면이 녹색으로 변하는 이유와 파티나의 형성 과정

참고 표준 및 자료

ISO 6509-1:2014 — Corrosion of metals and alloys — Determination of dezincification resistance of copper alloys with zinc — Part 1: Test method

아연을 15% 초과하여 포함하는 구리합금이 담수·염수·음용수에 노출됐을 때 탈아연 깊이를 평가하는 시험방법을 규정합니다. 이 글에서는 황동의 탈아연을 외관색만으로 판단하지 않고 실제 단면 깊이로 평가해야 한다는 내용을 설명하기 위해 참고했습니다.

공식 링크
ISO 6509-1:2014 공식 페이지

ISO 6509-2:2017 — Corrosion of metals and alloys — Determination of dezincification resistance of copper alloys with zinc — Part 2: Assessment criteria

ISO 6509-1 시험결과를 기반으로 아연 함유 구리합금의 탈아연 저항성을 평가하기 위한 기준과 재료선정 지침을 제공합니다.

공식 링크
ISO 6509-2:2017 공식 페이지

ISO 6957:1988 — Copper alloys — Ammonia test for stress corrosion resistance

암모니아성 분위기에서 구리합금의 응력부식균열 민감성을 평가하는 국제표준입니다. 황동에서 잔류 또는 사용 중 인장응력과 암모니아성 환경이 함께 존재할 때 응력부식균열을 검토해야 하는 이유를 설명하기 위한 참고자료로 활용했습니다.

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ISO 6957:1988 공식 페이지

Copper Development Association — Brass Corrosion Behavior

황동이 대기 중에서 변색되고 표면에 보호성 부식 생성물층을 형성할 수 있다는 점과, 특정 물·정체·화학환경에서 탈아연이 문제가 될 수 있다는 내용을 설명하는 구리합금 기술자료입니다.

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Copper Development Association 공식 자료