마그네슘 합금이 쉽게 부식되는 이유와 보호 방법 | 갈바닉 부식 예방

자동차 부품이나 전자기기 하우징, 항공·기계 부품에서 마그네슘 합금을 사용하는 가장 큰 이유 가운데 하나는 가볍다는 점입니다.

마그네슘은 구조용 금속 가운데 매우 낮은 밀도를 가지고 있어 부품의 무게를 줄이는 데 유리합니다.

하지만 마그네슘에는 중요한 약점도 있습니다.

바로 부식에 매우 민감할 수 있다는 점입니다.

특히

물

염분

다른 금속과의 접촉

표면 오염

코팅 손상

이 함께 존재하면 국부적으로 빠른 부식이 발생할 수 있습니다.

그렇다고

마그네슘 합금 = 사용하면 바로 부식되는 금속

이라고 생각해서는 안 됩니다.

합금 조성

불순물 관리

제품 설계

표면처리

코팅

이종금속 절연

을 적절하게 적용하면 실제 구조용 부품으로 충분히 사용할 수 있습니다.

따라서 마그네슘 부식을 이해하는 핵심은

왜 부식되기 쉬운가?

와

어떻게 환경과 금속의 접촉을 관리할 것인가?

를 함께 보는 것입니다.

마그네슘은 왜 부식에 민감할까?

마그네슘은 전기화학적으로 매우 활성인 금속입니다.

쉽게 말하면 특정 전해질 환경에서 전자를 내놓고 산화되려는 경향이 매우 큰 금속입니다.

양극반응을 단순하게 표현하면 다음과 같습니다.

Mg → Mg²⁺ + 2e⁻

이 과정에서 마그네슘 금속이 이온으로 변하면서 실제 금속 손실이 발생합니다.

물속에서는 조건에 따라 수소가 발생하는 반응도 함께 나타날 수 있습니다.

전체적인 반응을 단순화하면 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂

실제 부식과정은 수질과 pH, 염류, 합금조성에 따라 더 복잡하지만

마그네슘이 물속에서 산화되면서 금속이 소모될 수 있다는 기본 원리를 보여주는 반응입니다.

표면에 산화막이 생기는데 왜 계속 부식될까?

알루미늄과 티타늄도 산소와 반응합니다.

하지만 이들 금속은 적절한 환경에서 매우 치밀하고 안정적인 보호성 산화막을 형성합니다.

마그네슘도 공기에 노출되면 표면에 산화물이 만들어지고 수분이 존재하면 수산화마그네슘을 포함하는 표면층이 형성될 수 있습니다.

문제는 이 표면층이 알루미늄이나 티타늄의 패시브 피막처럼 모든 환경에서 강력하고 안정적인 보호막 역할을 하지 못한다는 것입니다.

마그네슘 표면

↓

산화물·수산화물층 형성

↓

일부 환경에서 일시적인 보호효과

하지만

↓

수분·염화물 등 공격적인 환경

↓

표면막 불안정

↓

전해질이 내부 금속으로 접근

↓

추가적인 마그네슘 용해

가 진행될 수 있습니다.

팩트체크 — 마그네슘은 보호피막이 전혀 없는 금속일까?

아닙니다.

표면에는 산화물과 수산화물 계열의 피막이 형성될 수 있습니다.

다만 문제는 그 피막의 보호성이 제한적이라는 것입니다.

알루미늄처럼 자연산화막 하나만으로 장기간 높은 내식성을 확보하기 어렵기 때문에 실제 마그네슘 부품에서는 표면처리와 코팅이 매우 중요합니다.

염화물이 들어오면 왜 더 위험할까?

마그네슘 표면의 보호성 피막은 염화물이 존재하는 환경에서 쉽게 불안정해질 수 있습니다.

대표적인 염화물 환경은 다음과 같습니다.

• 해수
• 바닷바람
• 제설염
• 염분이 포함된 세척수
• 염화물이 포함된 공정수
• 사람의 땀

표면에 염분이 축적되고 수분이 공급되면 전도성이 높은 전해질층이 만들어질 수 있습니다.

그 결과

마그네슘 표면

↓

염분과 수분 접촉

↓

표면 보호층 국부적 손상

↓

노출된 마그네슘 용해

↓

국부부식 확대

로 이어질 수 있습니다.

소금물이 마른 뒤에도 안심하면 안 되는 이유

마그네슘 부품에 소금물이 묻었다가 겉으로 말랐다고 생각해 보겠습니다.

물이 증발해도 염류 자체는 표면에 남을 수 있습니다.

이후 상대습도가 높아지거나 결로가 발생하면 남아 있던 염류가 다시 물에 녹습니다.

즉

염수 접촉

↓

물 증발

↓

염분 잔류

↓

습도 상승 또는 결로

↓

염류 재용해

↓

전해질막 재형성

↓

부식 재개 가능

이라는 과정이 반복될 수 있습니다.

그래서 염분환경에서는 단순 건조보다 표면의 염분 제거가 중요합니다.

마그네슘에서 특히 위험한 것이 갈바닉 부식이다

마그네슘 부품을 설계할 때 가장 주의해야 하는 문제 가운데 하나가 이종금속 접촉입니다.

마그네슘은 많은 구조용 금속보다 전기화학적으로 활성입니다.

따라서 마그네슘이

강철

스테인리스강

구리

니켈합금

등과 전기적으로 연결되고 물이나 염수 같은 전해질이 함께 존재하면 갈바닉 전지가 형성될 수 있습니다.

이 경우 마그네슘이 양극이 되어 빠르게 소모될 수 있습니다.

갈바닉 부식에는 세 가지 조건이 필요하다

서로 다른 금속이 가까이 있다는 이유만으로 항상 갈바닉 부식이 발생하는 것은 아닙니다.

기본적으로 다음 세 조건이 필요합니다.

서로 다른 전기화학적 특성을 가진 금속

두 금속의 전기적인 연결

두 금속이 함께 접촉하는 전해질

예를 들어

마그네슘 부품

스테인리스 볼트

빗물

이 연결되면 갈바닉 부식 가능성을 확인해야 합니다.

작은 마그네슘 부품과 큰 스테인리스 판은 왜 불리할까?

갈바닉 부식에서는 면적비가 매우 중요합니다.

특히

작은 양극

큰 음극

구조가 위험할 수 있습니다.

마그네슘이 작은 양극이고 스테인리스강이 매우 큰 음극이라면 마그네슘의 작은 면적에 상대적으로 높은 부식전류가 집중될 수 있습니다.

따라서

작은 마그네슘 브래킷

넓은 스테인리스 판

같은 구조에서는 접촉부의 절연과 물 유입을 특히 주의해야 합니다.

반대로 큰 마그네슘과 작은 볼트라면 괜찮을까?

갈바닉 부식의 면적비 측면에서는 상대적으로 덜 불리할 수 있습니다.

하지만

괜찮다

라고 단정해서는 안 됩니다.

실제 부식에는

전해질의 종류

염분

온도

접촉저항

코팅

금속 조합

노출시간

등이 함께 영향을 줍니다.

따라서 가장 좋은 방법은 가능한 경우 서로 다른 금속 사이의 전기적 접촉과 전해질 유입을 함께 줄이는 것입니다.

갈바닉 부식은 볼트 주변에서 잘 발견될 수 있다

마그네슘 하우징에 강철 볼트가 체결되어 있다고 생각해 보겠습니다.

비나 세척수가 들어오면 볼트와 마그네슘이 하나의 갈바닉 조합이 될 수 있습니다.

특히 다음 위치를 확인해야 합니다.

• 볼트머리 아래
• 와셔 주변
• 나사산
• 체결구멍
• 물이 고이는 홈

부식이 마그네슘 표면 전체가 아니라 금속 체결부 주변에 집중되어 있다면 이종금속 접촉을 우선 확인하는 것이 좋습니다.

팩트체크 — 스테인리스 볼트를 쓰면 녹이 없으니 더 안전할까?

스테인리스 볼트 자체의 내식성은 높을 수 있습니다.

하지만 마그네슘과의 갈바닉 조합에서는 오히려 마그네슘 쪽 부식을 주의해야 합니다.

즉

볼트가 녹슬지 않는다

=

전체 조립체가 안전하다

는 뜻이 아닙니다.

부식은 상대적으로 활성인 마그네슘에 집중될 수 있습니다.

철·니켈·구리 불순물도 중요한 이유

마그네슘 합금의 내식성을 결정할 때는 합금 전체 조성뿐 아니라 미량 불순물도 중요합니다.

특히

철

니켈

구리

같은 원소가 과도하게 존재하면 작은 국부 음극으로 작용해 마그네슘의 부식을 크게 증가시킬 수 있습니다.

ASM 자료에서도 이러한 중금속 불순물 관리를 마그네슘 합금의 내식성에서 매우 중요한 요소로 다룹니다.

따라서 현대 마그네슘 합금의 내식성 향상에는

합금설계

뿐 아니라

불순물 함량 관리

가 중요한 역할을 합니다.

표면에 철분이 묻는 것도 문제가 될 수 있다

마그네슘 부품을 탄소강 가공공구나 오염된 연마재로 작업하면 표면에 철 입자가 묻을 수 있습니다.

이 철 입자가 습한 환경에서 국부적인 음극처럼 작용하면 주변 마그네슘의 부식이 증가할 수 있습니다.

따라서 마그네슘 부품 제작에서는

• 철분 오염
• 연마재 오염
• 가공칩
• 세척 불량

을 줄이는 것이 중요합니다.

마그네슘 합금에 알루미늄과 아연을 넣는 이유

실제 구조용 마그네슘은 순수 마그네슘보다 합금으로 사용하는 경우가 많습니다.

대표적인 합금원소로 알루미늄과 아연 등이 사용됩니다.

예를 들어 AZ 계열이라는 이름은 대표적으로

A = Aluminium

Z = Zinc

를 의미합니다.

AZ91은 널리 알려진 마그네슘 다이캐스팅 합금 가운데 하나입니다.

합금원소는

강도

주조성

기계적 특성

부식 특성

등을 조절하기 위해 사용됩니다.

하지만 합금원소가 들어갔다고 부식이 자동으로 사라지는 것은 아닙니다.

AZ91은 왜 자주 언급될까?

AZ91 계열은 대표적인 마그네슘-알루미늄-아연계 다이캐스팅 합금입니다.

마그네슘 합금의

기계적 특성

주조성

내식성

을 연구할 때 자주 사용됩니다.

ASM 자료에서는 AZ91의 염수분무시험 결과가 철·니켈·구리와 같은 불순물 함량에 매우 민감할 수 있음을 다루고 있습니다.

즉 같은 AZ91이라는 이름이라도 실제 제조품질과 불순물 관리가 중요합니다.

마그네슘 부식은 표면 전체에서 균일하게 진행될까?

항상 그렇지는 않습니다.

마그네슘 합금에서는 국부적인 부식이 중요한 문제가 될 수 있습니다.

예를 들어

작은 철 오염

볼트 접촉부

코팅 결함

염분이 고인 홈

같은 위치에서 부식이 집중될 수 있습니다.

따라서 평균적인 표면상태가 양호해 보여도 작은 깊은 손상을 확인해야 할 수 있습니다.

코팅의 작은 흠집이 중요한 이유

마그네슘 부품을 보호하기 위해 코팅을 적용했다고 생각해 보겠습니다.

정상적인 상태에서는 코팅이

수분

산소

염분

과 마그네슘의 직접 접촉을 줄여줍니다.

하지만 코팅에 작은 손상이 발생하고 그곳에 물이 들어가면 노출된 작은 마그네슘 면적에서 부식이 집중될 수 있습니다.

따라서

코팅이 99% 남아 있다

라는 사실보다

철이 노출된 한 점 또는 마그네슘이 노출된 한 점에 전해질이 계속 들어오는가?

가 중요할 수 있습니다.

코팅 아래로 부식이 퍼질 수도 있다

코팅의 한 부분에서 물이 침투하면 부식 생성물이 만들어지면서 도막이 들뜨거나 박리될 수 있습니다.

과정을 단순화하면

도막 손상

↓

물과 염분 침투

↓

마그네슘 부식

↓

부식 생성물 형성

↓

도막과 금속 사이 결합 약화

↓

코팅 박리 확대

↓

새로운 금속 노출

↓

부식 범위 확대

가 될 수 있습니다.

따라서 이미 들뜬 도막 위에 단순히 새 페인트를 덧칠하는 것은 근본적인 보수가 아닐 수 있습니다.

마그네슘 합금을 보호하는 첫 번째 방법 — 구조적으로 물을 막는다

가장 좋은 부식방지는 부식환경 자체를 줄이는 것입니다.

다음과 같은 설계가 중요합니다.

• 물이 고이는 홈 최소화
• 배수구 확보
• 겹침부 최소화
• 틈 내부의 수분 유입 억제
• 응축수 배출
• 염분이 쌓이기 쉬운 수평면 감소

아무리 좋은 코팅을 사용해도 물과 염분이 계속 고이는 구조라면 장기간 보호가 어려워질 수 있습니다.

두 번째 방법 — 다른 금속과 절연한다

마그네슘과 다른 금속을 반드시 함께 사용해야 하는 경우가 있습니다.

이때 두 금속을 전기적으로 절연하면 갈바닉 전류의 경로를 줄일 수 있습니다.

예를 들면

절연 와셔

절연 슬리브

비전도성 가스켓

적절한 코팅

등을 설계에 적용할 수 있습니다.

중요한 것은 절연재를 한 군데만 넣는다고 항상 완전한 절연이 되는 것은 아니라는 점입니다.

볼트 몸통이나 와셔를 통해 다른 전기적 경로가 남아 있는지도 확인해야 합니다.

세 번째 방법 — 표면 전환처리를 적용한다

마그네슘에는 화학적 또는 전기화학적 표면처리를 적용하여 후속 코팅의 부착성과 내식성을 높일 수 있습니다.

대표적으로

• 전환피막
• 인산염계 표면처리
• 기타 마그네슘용 전처리

가 사용될 수 있습니다.

표면처리층만으로 최종적인 장기 내식성을 확보하기보다는 프라이머와 도장 등 후속 코팅과 조합하는 경우가 많습니다.

네 번째 방법 — 도장과 코팅을 적용한다

마그네슘의 실제 부품에서는 다층 코팅 시스템을 사용하는 경우가 많습니다.

예를 들면

마그네슘 모재

↓

표면 세척·전처리

↓

전환피막

↓

프라이머

↓

상도

같은 구조입니다.

각 층의 역할이 다릅니다.

전처리

↓

금속 표면 상태 개선

프라이머

↓

접착과 추가적인 부식방지

상도

↓

수분·염분·마모·자외선 등 외부환경 차단

따라서 최종 방청성능은 한 층만으로 결정되지 않습니다.

다섯 번째 방법 — 코팅 전 표면을 철저하게 관리한다

코팅의 수명은 페인트 종류만으로 결정되지 않습니다.

마그네슘 표면에

기름

염분

산화물

철분

먼지

가 남아 있다면 코팅 접착과 내식성이 크게 떨어질 수 있습니다.

따라서

표면 세척

↓

오염물 제거

↓

적절한 전처리

↓

건조

↓

코팅

순서가 중요합니다.

보호방법을 환경별로 선택하면

환경	주요 위험	우선 검토할 보호방법
건조한 실내	습기·손자국	기본 표면처리·도장
실외	비·결로	전처리 + 내후성 코팅
해안	염화물·높은 습도	다층 코팅 + 염분 세척 + 물 고임 방지
차량 하부	제설염·돌 충격	내충격 코팅 + 배수 + 주기적 세척
이종금속 체결	갈바닉 부식	절연 와셔·슬리브 + 코팅
전자기기	땀·습기	밀봉·표면처리·금속 접촉 관리
장기보관	결로·포장 습기	건조·방습 포장·적절한 보호처리

실제 보호방법은 합금과 사용조건, 제품규격에 따라 결정해야 합니다.

팩트체크 — 마그네슘에 아연도금을 하면 되는 것 아닐까?

일반 철강재의 용융아연도금 개념을 마그네슘에 그대로 적용하면 안 됩니다.

마그네슘은 철강과 전혀 다른 표면화학과 전기화학적 특성을 가집니다.

표면처리는 반드시 마그네슘용으로 검증된 공정과 코팅시스템을 적용해야 합니다.

염수분무시험은 마그네슘에도 사용할 수 있을까?

마그네슘 합금과 코팅 제품의 상대적인 내식성을 비교할 때 염수분무시험이 사용될 수 있습니다.

대표적인 시험장치 운전방법이 ASTM B117입니다.

시험실에서는 염수 안개가 일정하게 존재하는 부식환경을 만들어 시험편의 상대적인 성능을 비교합니다.

하지만 중요한 주의사항이 있습니다.

염수분무시험 500시간 통과

=

실제 야외에서 정확히 몇 년 사용 가능

이라는 뜻은 아닙니다.

ASTM B117 자체도 단독 시험결과를 자연환경의 실제 수명으로 직접 환산하는 것은 일반적으로 예측성이 제한된다고 설명합니다.

ASTM B117 시험시간만으로 제품을 비교하면 안 되는 이유

제품 A가 500시간

제품 B가 1000시간

버텼다고 해서 실제 사용수명이 정확히 두 배라고 판단할 수 없습니다.

실제 환경에서는

젖음과 건조 반복

자외선

온도변화

스크래치

충격

이종금속 접촉

오염물질

등이 존재합니다.

따라서 염수분무시험은 같은 시험조건에서 재료나 코팅시스템의 상대적 성능을 비교하는 자료로 보는 것이 적절합니다.

ASTM G71은 갈바닉 부식을 어떻게 다룰까?

ASTM G71은 서로 다른 두 금속이 전기적으로 접촉하고 전해질에 노출됐을 때 발생할 수 있는 갈바닉 부식을 시험하고 평가하기 위한 가이드입니다.

시험에서는

재료 선택

시험편 준비

전해질

노출방법

결과 평가

등을 고려합니다.

마그네슘처럼 매우 활성인 금속을 다른 구조용 금속과 함께 사용할 때 갈바닉 영향을 확인하는 개념을 이해하는 데 중요한 표준입니다.

마그네슘은 희생양극으로도 사용하는데 구조재에서는 왜 문제가 될까?

좋은 질문입니다.

마그네슘의 높은 활성도는 상황에 따라 장점이 되기도 합니다.

마그네슘은 특정 음극방식 시스템에서 희생양극 재료로 사용할 수 있습니다.

이 경우에는

마그네슘이 먼저 부식되도록

의도적으로 설계합니다.

반면 자동차 하우징이나 구조용 부품에서는 마그네슘 자체를 보존해야 합니다.

즉

희생양극

↓

마그네슘의 부식을 의도적으로 이용

구조용 마그네슘 합금

↓

마그네슘의 부식을 최대한 억제

라는 목적의 차이가 있습니다.

마그네슘이 희생양극이라는 이유로 구조재도 빨리 없어지는 것은 아니다

실제 부식속도는 전기화학적 활성도 하나만으로 결정되지 않습니다.

합금 조성과

환경

표면처리

코팅

이종금속 연결

등에 따라 실제 성능은 크게 달라집니다.

ASM은 최신 마그네슘 합금에서 불순물 관리와 코팅, 올바른 설계를 적용하면 부식을 상당히 줄일 수 있다고 설명합니다.

따라서 마그네슘의 높은 활성도는 중요한 위험인자이지만 실제 수명을 자동으로 결정하는 하나의 숫자는 아닙니다.

응력부식균열도 확인해야 하는 경우가 있다

마그네슘 합금도 특정 조건에서는 응력부식균열, SCC가 발생할 수 있습니다.

응력부식균열에는 일반적으로

민감한 재질

인장응력

특정 환경

이 함께 필요합니다.

따라서 마그네슘 구조부품에서 균열이 발견됐다면 단순한 부식패임뿐 아니라

잔류응력

사용하중

열처리

합금 종류

부식환경

도 함께 확인해야 합니다.

ISO 20728은 무엇을 다룰까?

ISO 20728:2018은 구조용으로 사용되는 마그네슘 합금의 응력부식균열 저항성을 평가하기 위한 시험방법을 규정합니다.

주조재와 가공재, 부품 및 용접부 등에 적용할 수 있으며

합금조성

제조방법

열처리

에 따른 SCC 저항성을 비교할 수 있도록 합니다.

따라서 마그네슘 부품에서 균열이 발생했다고

전부 일반부식 때문

이라고 판단해서는 안 됩니다.

마그네슘 합금에서 흰색 부식 생성물이 나타날 수 있다

마그네슘 부식에서는 흰색이나 회백색 계열의 부식 생성물이 나타나는 경우가 있습니다.

하지만

하얀 가루 = 무조건 마그네슘 부식

이라고 판단해서는 안 됩니다.

표면에는

세척제 잔류물

염류

먼지

광물 침전

등도 있을 수 있기 때문입니다.

따라서 필요한 경우 표면을 적절하게 조사해 실제 금속 손상이 있는지 확인해야 합니다.

부식 생성물을 제거했을 때 패임을 확인한다

표면의 흰 생성물을 제거한 뒤

금속이 매끄러운지

↓

실제 구멍이 있는지

↓

특정 볼트 주변에만 집중됐는지

↓

코팅 아래로 퍼졌는지

확인합니다.

마그네슘에서는 부식이 국부적으로 집중될 수 있기 때문에 표면 얼룩보다 실제 패임 깊이가 중요할 수 있습니다.

마그네슘 제품의 부식을 발견했다면 확인할 순서

첫 번째 — 정확한 합금 확인

AZ91과 같은 합금번호 또는 재질성적서를 확인합니다.

두 번째 — 코팅 전 상태인지 확인

무처리 마그네슘인지 표면처리된 제품인지 구분합니다.

세 번째 — 물의 유입경로 확인

비, 결로, 세척수와 누수를 살펴봅니다.

네 번째 — 염분 확인

해염, 제설염과 땀 등의 가능성을 확인합니다.

다섯 번째 — 다른 금속과의 접촉 확인

강철, 스테인리스, 구리계 금속과 직접 연결됐는지 봅니다.

여섯 번째 — 면적비 확인

작은 마그네슘 면적에 큰 귀한 금속이 연결됐는지 확인합니다.

일곱 번째 — 코팅 결함 확인

스크래치, 박리와 들뜸을 살펴봅니다.

여덟 번째 — 실제 패임 깊이 확인

표면색보다 금속 손실 정도를 봅니다.

아홉 번째 — 반복 발생 여부 확인

세척 후 같은 위치에서 다시 부식되는지 기록합니다.

자동차 부품에서는 무엇을 주의할까?

마그네슘 합금은 경량화를 위해 자동차 부품에 사용됩니다.

하지만 차량환경에는

빗물

도로염

제설염

다른 금속 부품

진동

돌 충격

이 존재합니다.

따라서 자동차용 마그네슘 부품은 재료 자체의 내식성뿐 아니라

코팅

체결부 절연

배수

스크래치 저항

을 함께 설계해야 합니다.

전자기기 하우징에서는 무엇이 다를까?

전자기기 내부는 자동차 하부보다 깨끗해 보일 수 있습니다.

하지만

사람의 땀

높은 습도

결로

금속 나사

전도성 오염

이 존재할 수 있습니다.

특히 마그네슘 하우징과 스테인리스 또는 강철 나사가 직접 접촉하고 습기가 들어오면 체결부 주변을 확인해야 합니다.

마그네슘 보호에서 가장 중요한 것은 하나의 코팅제가 아니다

마그네슘 부식을 막는 방법을 하나만 선택하라고 하면 정확한 답을 내기 어렵습니다.

실제 보호는 여러 단계가 함께 작동해야 합니다.

환경 설계

↓

물이 고이지 않도록 함

재료 설계

↓

내식성이 검증된 합금과 낮은 불순물 관리

이종금속 설계

↓

필요한 절연

표면처리

↓

마그네슘용 전처리

코팅

↓

프라이머와 상도

유지관리

↓

스크래치·염분·코팅 열화 점검

이 전체 시스템이 부식수명을 결정합니다.

마그네슘 보호방법 선택표

문제	원인 가능성	우선 검토할 조치
표면 전체에 흰 부식	수분·염분 노출	세척·건조·코팅 확인
볼트 주변 집중부식	갈바닉 부식	금속 조합·절연·면적비 확인
코팅 흠집 주변 확대	도막 아래 부식	손상부 표면처리 후 코팅 복구
해안 사용	염화물 축적	다층 보호 + 세척 + 배수
반복 결로	습도·온도차	환기·단열·배수
가공 후 국부부식	철·구리 오염 가능성	세척·오염원 관리
균열 동반	SCC 가능성 포함	응력·재질·환경 전문평가

팩트체크 — 마그네슘은 부식에 약하니 구조용으로 쓰면 안 되는 금속일까?

그렇지 않습니다.

마그네슘 합금은

매우 낮은 밀도

높은 비강도

좋은 주조성

진동 감쇠성

등의 장점 때문에 다양한 산업에서 사용됩니다.

중요한 것은 마그네슘의 약점을 알고 설계하는 것입니다.

ASM 자료에서도 적절한 합금, 불순물 제어, 코팅과 갈바닉 부식 방지설계를 사용하면 마그네슘 합금의 부식을 상당히 줄일 수 있다고 설명합니다.

마그네슘 합금 부식의 핵심을 한눈에 정리하면

마그네슘은 매우 활성인 금속입니다.

따라서

마그네슘

↓

물과 전해질 접촉

↓

마그네슘 산화

↓

금속 이온 형성

↓

금속 손실

이 발생할 수 있습니다.

표면에는 산화물과 수산화물층이 만들어질 수 있지만

염화물

수분

산성화

등의 환경에서는 충분한 장기 보호막 역할을 하지 못할 수 있습니다.

특히

마그네슘

강철·스테인리스·구리 등 다른 금속

전기적인 연결

물 또는 염수

조건이 형성되면

↓

갈바닉 전지 형성

↓

마그네슘이 양극으로 작용

↓

마그네슘의 국부적인 부식 가속

가능성이 커집니다.

따라서 마그네슘을 보호할 때는

어떤 페인트를 바를까?

하나만 생각해서는 안 됩니다.

어떤 합금인가?

철·니켈·구리 불순물은 관리됐는가?

다른 금속과 직접 연결되어 있는가?

물은 어디에서 들어오는가?

염분은 쌓이는가?

코팅에 흠집이 있는가?

체결부에서 갈바닉 부식이 일어나고 있는가?

를 함께 확인해야 합니다.

마그네슘 합금은 본질적으로 전기화학적 활성이 높은 금속이지만

적절한 합금설계

깨끗한 제조공정

이종금속 절연

표면처리와 코팅

물과 염분 관리

를 적용하면 구조용 경량재료로 충분히 활용할 수 있습니다.

결국 마그네슘 부식에서 가장 중요한 것은

부식을 완전히 없애는 한 가지 기술

을 찾는 것이 아니라

금속과 전해질, 다른 금속이 만나 부식전지가 형성되는 조건을 하나씩 차단하는 것입니다.

함께 보면 좋은 글

서로 다른 금속을 연결했을 때 발생하는 갈바닉 부식

참고 표준 및 자료

ASM Handbook — Corrosion Resistance of Magnesium Alloys

마그네슘과 마그네슘 합금의 전기화학적 활성, 산화물·수산화물 표면층의 보호 한계, 염화물에 의한 표면막 손상과 철·니켈·구리 불순물의 영향을 다루는 기술자료입니다. 이 글에서는 마그네슘 합금의 기본 부식 특성과 갈바닉 부식, 불순물 관리 원리를 설명하기 위해 참고했습니다.

공식 자료
ASM International — Corrosion Resistance of Magnesium Alloys

ASTM G71-81(2024) — Standard Guide for Conducting and Evaluating Galvanic Corrosion Tests in Electrolytes

서로 다른 두 금속이 전기적으로 연결되고 전해질에 노출됐을 때 갈바닉 부식을 시험·평가하기 위한 가이드입니다. 마그네슘과 다른 구조용 금속을 함께 사용할 때 금속 조합과 전해질 환경을 검토해야 하는 이유를 설명하는 데 참고했습니다.

공식 자료
ASTM G71 공식 페이지

ASTM B117-26 — Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus

금속과 코팅 금속의 상대적인 내식성을 비교하기 위한 제어된 염수분무 시험환경의 운전방법을 규정합니다. 이 글에서는 염수분무 시험시간을 실제 자연환경의 사용수명과 단순하게 환산해서는 안 된다는 내용을 설명하기 위해 참고했습니다.

공식 자료
ASTM B117 공식 페이지

ISO 20728:2018 — Corrosion of metals and alloys — Determination of resistance of magnesium alloys to stress corrosion cracking

구조용 마그네슘 합금의 응력부식균열 저항성을 평가하기 위한 국제표준입니다. 합금 조성과 제조방법, 열처리에 따른 SCC 저항성을 평가하는 시험방법을 규정합니다.

공식 자료
ISO 20728:2018 공식 페이지