축사 철골 부식 방지는 돈사·계사의 보, 트러스, 서브프레임, 지지 부품이 암모니아, 황화수소, 일상적인 결로, 반복 소독이라는 복합 환경에 노출되는 조건에서 도장 계통을 설계하는 일을 말합니다. 일반 공장과의 차이는 ‘더 습하다’에 있지 않고, 침습 매질이 알칼리성 가스와 주기적 산화성 소독제의 조합이라는 점에 있습니다. 뇨소의 요소는 우레아제에 의해 가수분해되어 암모니아를 방출하고, 이 가스는 강재 표면 수막에 녹아 pH 를 올립니다. 아연과 알루미늄은 양성이므로 알칼리에서 용해되고, 생성된 이온은 암모니아 착물 형태로 용액에 머무릅니다.
요약
- GB/T 17824.3-2026 은 2026-09-01 시행(2008 판 대체)으로, 비육사의 암모니아 상한을 25 mg/m³ 에서 15 mg/m³ 로, 분만사·포유사는 20 mg/m³ 에서 12 mg/m³ 로, 종돈사의 황화수소는 10 mg/m³ 에서 3 mg/m³ 로 강화했습니다.
- ISO 9223 / ISO 12944-2 의 첫해 참고 부식도: 연강 C3 200–400 g/(m²·a)(약 25–50 µm/a), C4 400–650(약 50–80 µm/a), C5 650–1500(약 80–200 µm/a). 아연은 C3 0.7–2.1, C4 2.1–4.2, C5 4.2–8.4 µm/a.
- 가속 기전은 착물 형성입니다: Zn²⁺ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄]²⁺. 치밀한 염기성 탄산아연 피막이 가용물로 바뀌므로 아연은 자기 부동태화에서 지속 용해로 이행합니다.
- ISO 12944-2 는 국부 미기후가 주변보다 2~3 등급 빠르게 부식될 수 있음을 명시합니다. 분구 맨 끝, 증발 냉각 팬 주변, 긁어내기 통로 상부, 처마 결로대는 별도로 등급을 정해야 합니다.
- 실내 주요 부재를 C3/C4 · 고내구(H: 15~25 년)로 설계할 때 총 건조 도막은 보통 200–280 µm 구간에 자리합니다. 판정이 모호하면 상위 등급을 택합니다.
- 시공 한계(ISO 12944-7 / GB/T 30790.7): 상대 습도 85 % 이하, 강판 온도가 이슬점보다 3 ℃ 이상 높을 것, 블라스팅 후 4 시간 이내 하도.
- 완전한 용융아연도금 면에 에폭시 부연 하도를 직접 바르는 것은 오류입니다. 부연 도료는 Sa 2½ 소지를 전제하며, 도금 면에는 아연 적합 에폭시 운모 중간재 실러 하도를 씁니다. 이것이 duplex 의 기본입니다.
1. 침습 인자 분해
1.1 암모니아: 알칼리 수막과 아연의 착물 용해
암모니아는 뇨와 미소화 단백질에서 지속 발생합니다. 연강은 알칼리에서 산만큼 급격히 부식되지 않지만, 아연과 알루미늄은 pH 가 오르면 용해도가 커지고 착물화가 부동태 형성을 방해합니다. 그래서 실내 도금 부재는 실외 대기 등급에서 예측한 것보다 훨씬 먼저 소진됩니다. 동합금은 반대로 암모니아 균열(축받이, 밸브 부품)에 주의해야 합니다.
1.2 황화수소와 유기산
분구·산화수조·퇴비장 상부는 환원성 분위기입니다. 황화물은 다공질이고 국부 부식이 천공까지 진행됩니다. 휘발성 지방산이 결로수를 약산성으로 만들어 하도의 아연 분말을 소진시킵니다. 화학 침습과 습·건 반복을 동시에 검토해야 합니다.
1.3 소독제와 세정
생물 보안상 주 1회 이상의 소독 세정이 전제입니다. 차아염소산나트륨과 과초산은 수지를 산화 분해하고, 수산화나트륨과 석회유는 에스터계 수지를 비누화하며, 고온 고압수는 습식 마모를 더합니다. 염무 시간만으로 선정한 도막은 6 개월 내 광택을 잃고 분필화가 시작됩니다.
1.4 결로와 습윤 시간
ISO 9223 의 추정 분류에서는 습윤 시간, SO₂ 침적량, 염화물 침적량이 부식 속도를 결정합니다. 일교차, 겨울 단열, 여름 음압 환풍이 겹쳐 보 상면과 체결부 주변은 연중 임계 습도 이상으로 유지됩니다.
2. 구역별 부식 등급 판정
| 구역 | 주요 침습 인자 | 권장 등급 | 내구 목표 | 설계 요점 |
|---|---|---|---|---|
| 실내 주보·트ラス·서브프레임(건조부) | 암모니아＋결로 | C3 | 고내구(H: 15~25 년) | 총 도막 200 µm 급, 모서리와 용접부가 수명을 결정 |
| 분구 맨 끝 3~5 m, 스크레이퍼 통로 상부 | 암모니아＋황화수소＋유기산 | C4(보수적으로 C5) | 고내구 | 차단층 1 회 추가 |
| 증발 냉각 팬과 배기팬 대 | 긴 습윤 시간＋물 세정 | C4 | 중~고 | 습식 마모 저항, 고광택 회피 |
| 지붕판 하부와 처마 결로대 | 지속 결로＋온도 반복 | C3~C4 | 고내구 | 도막 증두 대비 환풍과 디테일이 우선 |
| 분구·퇴비사 | 주로 황화수소＋산성 결로 | C4~C5 | 고내구 | 콘크리트 소지는 내산 라이닝 별도 설계 |
| 실외 철골과 울타리 | 침적 염분＋자외선 | 해안 이격에 따라 C3~C5 | 중~고 | 지방족 우레탄 또는 불소 코트로 내후 |
| 소독통로와 탈의실 강재 | 고농도 약제의 순간 충격 | C4 | 고내구 | 실사용 약제 목록으로 적합 확인 후 확정 |
판정 순서는 ‘먼저 습윤 시간, 다음 기체의 종류, 마지막 부재별 등급 분리’ 입니다. 실측이 없으면 상위 등급을 택합니다. 가동 중인 축사에서의 재도장 비용에 비해 도막 증가는 작기 때문입니다. ISO 9224 의 참고 내구 기간으로 감을 잡으면, C4 중간값 약 65 µm/a 에서 무피막 강재는 10 년에 약 455 µm 감후합니다. 반면 240 µm 부연 계통은 평균 도막이 소진될 때가 아니라 핀홀·모서리·용접 손상 위치에서 먼저 수명을 맞습니다.
3. 잦은 여섯 가지 손상
- 단면과 천공부: 상온 성형재 단면은 도금이 깨져 소양극·대음극 쌍을 이루고 적청이 흐릅니다. ISO 12944-3 은 예리한 모서리를 R ≥ 2 mm 로 면취하고 모서리 사전 도장(stripe coat)을 요구합니다.
- 용접부와 열영향부: 아크가 도금과 하도를 태우고 스패터가 돌출 양극이 됩니다. 연마 후 도막을 재어 모재 대비 30 % 이상 낮은 부위는 국부 보수합니다.
- 볼트 이음과 겹침부: 틈 내 산소 결핍이 양극을 만듭니다. 연속 용접이나 실란트가 도막 증두보다 낫습니다.
- 백청대와 점상 적청: 아연이 급속 소진되는 징후입니다. 이 상태에서 상도를 하면 활성 계면을 도막 아래 가둡니다.
- 분필화와 광택 저하: 젖은 천으로 닦아 분체가 붙거나 색차가 나면 차단 기능은 끝난 것입니다.
- 블리터와 녹점: 블리터를 터뜨려 가용성 염(Cl⁻)을 재면 기준 초과가 흔합니다. 전면 처리 단계에서 해결해야 합니다.
4. 방지 세 경로
경로 1: 금속 도금 단독(용융 아연, 아연·알루미늄·마그네슘)
초기 비용과 공정상 이득이 크지만 건조부·저습윤 부재용입니다. 착물 용해가 시작되면 국부 보수가 어려워 부재 교체로 갑니다.
경로 2: duplex(도금＋실러 하도＋상도)
실내 주요 구조의 권장안입니다. 핵심은 ‘두 번 더 바르기’가 아니라 착물 반응을 끊는 것. 아연에 적합한 에폭시 운모 실러 하도로 암모니아를 차단하고, 폴리우레탄 상도가 소독제와 색 유지 역할을 맡습니다. 탈지, 백청 제거, 염화물 세정을 반드시 선행해야 하며, 징크 스프 잔류가 층간 박리의 제1 원인입니다.
경로 3: Sa 2½ 블라스팅＋부연 하도＋운모 중도＋우레탄 상도
신축 분뇨 구역과 심하게 부식된 기존 구조의 보강에 맞습니다. 총 도막 240–280 µm, 무피막 또는 블라스팅 소지만에 적용하고 완전한 도금 면에는 쓰지 않습니다.
| 비교 항목 | 도금 단독 | duplex 계통 | Sa 2½ 중방식 |
|---|---|---|---|
| 초기 비용과 공정 | 가장 낮음 | 중간 | 가장 높음 |
| 도막 관리 | 도금 라인에서 제어(현장 시공 불가) | 총 건조 도막 160 µm 이상 권장 | 총 건조 도막 240–280 µm |
| 암모니아 환경 거동 | 아연 부동태에 의존(착물로 약화) | 차단으로 아연 소진 지연 | 음극 보호와 차단의 이중 기전 |
| 소독제 저항성 | 약함(차아염소·과초산에 국부 부식) | 양호(상도 수지에 좌우) | 양호 |
| 유지 보수성 | 부재 교체 | 그 자리에서 국부 재도장 가능 | 재블라스팅 필요, 비용 큼 |
| 주요 시공 리스크 | 수송 스크래치, 단면 미처리 | 도금 면 세정 부족에 따른 층간 박리 | 블라스팅 후 4 시간 초과 시 급속 부식 |
| 일반적 적용 | 2 차 부재, 울타리 | 실내 주보·트ラス | 분뇨 구역, 퇴비사, 기존 보수 |
5. 수지 선정과 시공 조건
실내 상도의 요구 순서는 소독제 저항 > 습식 마모 > 색 유지 > 가격 입니다. 가교 밀도가 높은 2 액형(에폭시, 지방족 폴리우레탄)이 알칼리와 산화제에 안정합니다. 알키드와 아미노 계열은 저렴하나 알칼리성 소독제와 과초산에 비누화·분필화가 쉬우니 실외 건조부에 둡니다. 구이와 UV 경화는 공장 프리코트 생산성에서 유리하지만 현장에는 맞지 않습니다.
| 소독제 | 사용 농도 | 주 작용 | 호환 평가 |
|---|---|---|---|
| 차아염소산나트륨 | 유염소 500–2000 mg/L | 수지 산화 분해, 아연 국부 부식 | 에폭시/우레탄 양호, 알키드는 광택 저하 |
| 과초산 | 500–1000 mg/L | 강한 산화, 장기 취화 | 2 액형 에폭시/우레탄 양호 |
| 4 급 암모늄염 | 표시 희석 | 계면활성제 잔류로 오물 부착 | 대부분 사용 가능, 충분히 세정 |
| 수산화나트륨 | 2~3 % 수용액 | 에스터계 수지 비누화 | 알키드·폴리에스터 불리, 에폭시/우레탄 양호 |
| 글루타르알데히드 | 표시 희석 | 완만, 주로 착색 | 대부분 사용 가능 |
| 석회유·생석회 | 도포 또는 살포 | 고알칼리 체류와 마모 | 후막 차단계＋정기 제거 |
- 전처리: 연강은 Sa 2½(GB/T 8923.1 / ISO 8501-1), 조도 Rz 40–80 µm. 도금 면은 탈지와 동력 공구 세정을 기본으로 하고 아연을 상하지 않게 합니다.
- 환경 조건: 상대 습도 85 % 이하, 강판 온도가 이슬점보다 3 ℃ 이상. 여름엔 직사 가열 면, 겨울엔 야간 결로를 피합니다.
- 시간 관리: 블라스팅 후 4 시간 이내 하도. 중도·상도 도장 간격은 TDS 기준에 현장 습도·온도를 반영해 늘립니다.
- 모서리 증두: 예리한 모서리를 R ≥ 2 mm 로 면취하고 모서리·용접부·볼트를 사전 도장한 뒤 전면 시공합니다.
- 도막 검수: ISO 12944-7 의 80/20 원칙(평균값은 설계 이상, 최소값은 0.8 배 이상).
- 부착 강도: duplex 와 보수는 풀오프(ISO 4624) 수치 기록, 신축 Sa 2½ 계통은 크로스컷(GB/T 9286) 병행.
6. 재도장 판단
연한이 아닌 상태로 판단합니다. 백청 확산과 적청 줄무늬, 닦아냈을 때 분체 부착, 셀 수 있을 만큼의 블리터·녹점, 모서리와 용접부의 육안 감후가 나오면 처치 단계에 들어갑니다. ① 사진·도막 측정·부식 등급(GB/T 8923.1 A~D 급) 기록, ② 탈지→백청 제거→가용염 제거→건전한 면까지 연마, ③ 기존과 같은 화학 유형의 도료로 재도장(불명확 시 시험편으로 부착과 소독제 닦기 확인), ④ 도막·부착·외관 검수 후 다음 점검의 기준치로 보관합니다.
예산은 3 단으로 나누는 것이 현실적입니다. 실내 주요 구조는 전면 재도장, 분구 끝 절점은 국부 증두와 모서리 사전 도장, 2 차 부재는 세정 후 상도. 도막과 부착이라는 두 숫자를 리스크가 가장 큰 곳에 남깁니다.
자주 묻는 질문
돈사에서 용융아연도금 트러스는 얼마나 버팁니까. 도금 두께와 습윤 시간에 좌우됩니다. ISO 12944-2 의 아연 부식속도도은 C3 0.7–2.1 µm/a, C4 2.1–4.2 µm/a 이지만 암모니아 착물화로 실제 소진은 이보다 빨라, 3~5 년 내 백청이 빽빽해지고 국부 적청이 뜹니다. 실내 도금은 ‘수명이 있는 하지’로 취급해야 합니다.
도금 면에 에폭시 부연 하도를 써도 됩니까. 권하지 않습니다. 부착 문제뿐 아니라 아연 소진 경로가 제어 불능이 됩니다. duplex 의 원칙은 아연 적합 에폭시 실러 하도입니다.
실내에 불소 상도가 필요합니까. 실내의 주된 요구는 약제 저항과 습식 마모이므로 보통 지방족 폴리우레탄으로 충분합니다. 일사를 받는 실외, 지붕, 울타리에 불소나 폴리실록산이 유효합니다.
소독제가 도막을 상하게 합니까. 산화 분해와 알칼리 비누화 두 경로입니다. 목장의 실제 약제 목록으로 닦기 또는 침지 확인을 하고 세정 요구 사항을을 절차서에 반영합니다.
냉각 팬 주변이 가장 먼저 상하는 이유는. 습윤 시간이 가장 길고 물 흐름이 부식 생성물을 계속 씻어 내 보호 피막이 형성되지 않습니다. 국부 등급을 올리고 차단층을 더하며 물 고임을 줄이는 디테일을 함께 적용합니다.
도장이 좋으면 환기가 필요 없습니까. 아닙니다. GB/T 17824.3-2026 의 암모니아·황화수소 강화 자체가 환기 관리를 전제로 합니다. 환기는 부식의 구동력을 낮추고 도막은 매질의 도달을 차단하는 것이어서 서로 대체할 수 없습니다.
참고 자료
- GB/T 17824.3-2026 Environmental parameters and environmental management for scale pig farms (in force 2026-09-01).
- NY/T 388-1999 Environmental quality standard for livestock and poultry farms; GB 14554 odour pollutant emission standard.
- ISO 12944-2:2017 (GB/T 30790.2) classification of environments; ISO 12944-5 protective paint systems; ISO 12944-7 execution and site supervision.
- ISO 9223 / ISO 9224 atmospheric corrosivity and service life of coating systems.
- GB/T 8923.1 / ISO 8501-1 surface preparation grades; GB/T 9286 / ISO 2409 cross-cut adhesion; ISO 4624 pull-off adhesion.
- Related articles: Steel rusting mechanisms and ISO 9223 classes, Galvanised steel pretreatment: zinc soap, white rust and duplex adhesion, Anti-corrosion system design and ISO 12944 film-thickness allocation.
기재한 부식속도, 도막, 시험 시간은 공개 규격의 참고값이거나 업계 통용 구간입니다. 실제 프로젝트는 도료 기술 데이터시트, 현장 실측, 설계 규격서를 우선하십시오.
최종 업데이트: 2026-10-17 · Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.（객신 신소재）