모두가 인용하는 적합성 표, 그리고 그 표의 출처가 아닌 규격

MIL-STD-889에 실제로 들어 있는 것

현행판은 2021년 7월 21일자 MIL-STD-889D, Galvanic Compatibility of Electrically Conductive Materials입니다. 2026년 4월 29일의 Notice 1은 이 판이 조달용으로 계속 유효함을 확인했습니다. 이 판이 대체한 889C (2016)는 다시 889B(1976, 1993년까지의 notice 포함)를 대체한 판입니다.

전문을 읽을 수 있는 판들을 보면 다음과 같습니다.

• 889B — 표 I은 재료 그룹과 보호 체계의 매트릭스입니다. 표 II는 일부 금속을 해수 중에서 활성에서 귀한 순서로 나열한 갈바닉 계열이며, 수치는 붙어 있지 않습니다.
• 889C — 3.3항은 상대적 적합성에 대해 표 I을 참조하게 합니다. 표 II는 해수 중 갈바닉 계열로, 출처는 Army Missile Command 보고서입니다. 표 B-I은 순금속의 표준 전극 전위를 제시하는데, 이것은 또 다른 개념입니다.
• 889D — 표 I~III은 인공 해수 중 면적비 1:1에서의 양극 부식 속도를 0에서 6까지 등급으로 제시합니다. 등급 0은 0.009 mil/년 미만이며, 이것이 적합의 정의입니다.

초판과 A판은 신뢰할 만한 전문을 구할 수 없었으므로, 정직하게 말할 수 있는 범위는 인터넷의 주장보다 좁습니다. 확인할 수 있는 판에는 그 표가 없으며, 그 출처 표기를 뒷받침하는 원본 페이지도 나오지 않았습니다.

표의 실제 출처

1990년 10월 4일자 MIL-F-14072D (ER) — 지상용 전자 장비의 표면 마감 규격입니다. 그 표 VI “Compatible couples”에는 문자 그대로 “Anodic Index (0.01 V)”라는 제목의 열이 있고, 그 옆에 포화 칼로멜 전극 기준 기전력, 재료 그룹, 허용 조합이 나란히 있습니다. 금 그룹은 기전력 +0.15 V, 지수 0에 있고, 마그네슘은 −1.60 V, 지수 175에 있습니다.

같은 방법은 커넥터 규격에도 나옵니다. MIL-DTL-26482H와 MIL-DTL-28754E는 모두 파생된 양극 지수를 쓰며 최대 차이를 0.25 V로 둡니다. NASA-STD-6012A는 자체 수정판을 싣고 있는데, 여기서는 모든 전도성 탄소가 그룹 0이 되고 마그네슘은 175가 아니라 190에 놓입니다. 따라서 NASA도 흔히 보는 표의 출처가 아닙니다.

세 문턱값은 한 곳으로 거슬러 올라가며, 그곳은 엉뚱한 규격을 인용합니다

가혹/보통/관리 환경의 0.15, 0.25, 0.50 V 규칙 전체는 케이블 업계 규격인 ANSI/SCTE 129-2007의 2.3.5항에서 찾을 수 있습니다. 이 문서는 세 문턱값을 제시하고 그 출처를 MIL-STD-889라고 적습니다. 그 출처 표기는 틀렸으며, 규칙은 그곳에서 퍼져 나간 것으로 보입니다.

세 값 묶음에 대해 그보다 이른 권위 있는 출처는 찾지 못했습니다. 0.25 V라는 값 하나만큼은 군사 규격의 근거가 있습니다. MIL-F-14072D 3.13항과 앞에서 말한 커넥터 규격입니다. 그러나 이들은 지상용 전자 장비와 커넥터에 한정된 규격이며, 그 적용 범위에서 떼어 내면 그 숫자는 성립하지 않습니다.

NASA 자체 규칙은 더 엄격하고 조건부입니다. 전위차는 0.25 V를 넘지 않아야 하며, 예외는 측정한 갈바닉 쌍 전류 밀도가 1 µA/cm² 이하이고 공식이 없을 때뿐이며, 이때 시험 면적비는 실제 설계와 일치해야 합니다. 흥미로운 것은 이 마지막 조건이며, 널리 쓰이는 표로는 결코 표현할 수 없는 부분입니다.

전압 문턱값만으로는 답이 나오지 않는 이유

전위차는 구동 경향을 알려 줍니다 — 어느 금속이 공격받는지, 전지가 얼마나 강하게 구동되는지입니다. 그러나 속도는 알려 주지 않습니다. 속도는 분극 거동, 전해질의 전도도, 젖은 면적의 비, 부동태를 가질 수 있는 모든 것의 부동태 상태, 산소 공급, 온도, 젖음 시간에 따라 달라지기 때문입니다.

산술이 가장 분명한 것은 면적비입니다. 두 전극 사이에서 전류는 보존되므로 I = A_ai_a = A_c|i_c|이고, 반응이 음극 지배이며 분극을 무시할 수 있다면 i_a ≈ |i_c| A_c/A_a입니다. MIL-STD-889D 부록 C의 C.2.8항은 구체적입니다. 음극 지배에서는 음극 면적을 두세 배로 늘리면 전류도 대개 같은 배수로 늘어납니다. 그러나 혼합 지배에서는 비례하지 않으며, 양극 지배에서는 음극 면적의 영향이 작습니다.

따라서 큰 음극과 작은 양극이 위험한 형상이며, 그래서 큰 스테인리스 판에 작은 알루미늄 나사를 쓰는 것이 큰 알루미늄 판에 작은 스테인리스 나사를 쓰는 것보다 나쁜 배치입니다. 889B와 889C는 이를 직접 언급하며, 작은 볼트는 같은 재료나 더 귀한 재료로 하라고 권고합니다. 메커니즘은 알루미늄에 스테인리스 나사에서 자세히 다룹니다.

스테인리스는 계열에서 한 자리만 차지하지 않습니다

흐르는 해수 중 SCE 기준의 대표적인 부식 전위:

스테인리스는 두 번 나오며, 두 항목 사이의 차이는 수백 밀리볼트 수준입니다. 범위의 중간값으로 보면 304는 약 0.44 V, 316은 약 0.35 V입니다. 활성 304는 탄소강과 이웃하며 범위 끝에서는 겹칠 수 있습니다. 차폐되었거나 유속이 낮거나 통기가 나쁜 염화물 환경에서는 이 강종들이 SCE 기준 약 −0.5 V 쪽으로 이동할 수 있습니다.

스테인리스에 왜 부동태 피막이 있는지, 무엇이 그것을 없애는지는 A2와 A4는 “더 좋은” 정도의 등급이 아닙니다에 있습니다.

대만은 “보통” 환경이 아닙니다

표에서 문턱값 행을 고른다면, 그 행은 부품이 놓일 장소에 대해 무언가를 가정하고 있습니다. 대만에서 시공하거나 설치하는 경우, 그 가정은 보통 보기보다 더 가혹해야 합니다.

타이중항에서 실시한 1년 폭로 시험은 탄소강, 아연, 구리, 알루미늄을 모두 ISO 9223 기준 C4로 분류했습니다. 교통부 운수연구소는 2024년 보고서에서 대만을 덥고 습하며 염분이 많은 섬으로 묘사했고, 가을과 겨울에 북부와 서부 해안의 염화물 침착량이 더 높다고 했습니다. 그 이전의 23개 관측소 연구에서는 대부분의 지점이 아연에 대해 부식성이 높았습니다.

• 해안 지역, 항만 지역, 바람을 정면으로 받는 면, 옥상, 반옥외 캐비닛, 그리고 에어컨 응축수가 생기는 모든 곳은 염분과 습기 노출로 취급해야 합니다.
• “실내”는 관리 환경과 같지 않습니다. 제습하지 않는 창고, 지하실, 밀폐된 장비 캐비닛은 결로가 생기는 습도에서 오랜 시간을 보낼 수 있습니다.
• 건조한 날씨에 쌓인 염분은 그대로 남아 있다가 다음 습한 시기에 다시 젖어 전도성 막이 됩니다.

새로 도금한 아연에는 보관이 따로 문제가 됩니다 — 백청은 보관의 문제입니다를 참고하십시오.

숫자를 찾아보는 대신 해야 할 일

1. 세 조건 중 하나를 끊으십시오. 갈바닉 부식에는 전기적 접촉, 공통 전해질, 닫힌 전류 경로가 동시에 필요합니다. 절연 와셔와 슬리브, 실링, 배수, 습식 조립은 적합한 조합을 찾는 것보다 더 직접적으로 문제를 다룹니다.
2. 양쪽 모두, 또는 음극을 코팅하십시오. 양극만 코팅하는 것은 함정입니다. 그 코팅의 작은 결함이 변함없이 큰 음극에 맞서는 아주 작은 양극이 됩니다. 889D 5.4항은 양쪽을 모두 코팅하거나 음극에 희생 처리를 하라고 권고합니다.
3. 화학보다 형상을 먼저 바로잡으십시오. 더 귀한 작은 체결 부품은 실수가 아니라 올바른 설계인 경우가 많습니다.
4. 비금속을 잊지 마십시오. 흑연과 탄소 섬유 복합재는 강한 음극입니다. 알루미늄에 닿은 CFRP는 한쪽에 금속이 없는 이 문제의 흔한 형태입니다.
5. 갈바닉이 아닌 금지 사항도 확인하십시오. 889D 부록 A의 A.4.7항은 티타늄과 카드뮴, 아연, 은 사이의 금속 유기 취화를 경고합니다. 전위 기준 적합성 표는 이것을 결코 보여 주지 않습니다.
6. 중요하다면 시험하십시오. ASTM G71은 전해질 중 갈바닉 부식 시험의 수행과 평가를 다루며, 실제 조합에 대한 실제 숫자를 얻는 길입니다.

그리고 “적합”이 무엇을 주장하는지 유의하십시오. 889D 5.1항은 그것이 지정된 조건에서 갈바닉 부식이 적다는 뜻이라고 경고합니다. 공식, 틈새 부식, 응력 부식 균열에 대해서는 아무것도 말하지 않습니다.

관련 글

메커니즘과 면적비 논의 전체는 알루미늄에 스테인리스 나사에 있습니다. 도금 장벽이 무엇을 해 주고 얼마나 오래가는지는 표면 처리 고르기에, 사람들이 사다리처럼 여기는 두 스테인리스 강종은 A2와 A4에 있습니다.

참고 자료

• MIL-STD-889D, 2021년 7월 21일, Galvanic Compatibility of Electrically Conductive Materials — §§1.1–1.3, 3.10, 5.1, 5.3–5.5, 표 I–IV, 부록 A §A.4.7, 부록 C §§C.2.7–C.2.12; Notice 1, 2026년 4월 29일(유효성 확인)
• MIL-STD-889C (2016) §3.3, 표 I, II, B-I; MIL-STD-889B (1976) 표 I–II
• MIL-F-14072D (ER), 1990년 10월 4일 — §3.13 및 표 VI “Compatible couples”, “Anodic Index (0.01 V)” 열
• MIL-DTL-26482H §6.6/표 XXXI; MIL-DTL-28754E §6.5/표 VI — 파생 양극 지수, 최대 0.25 V
• NASA-STD-6012A — 표 1(수정 양극 지수) 및 §4.9.4a
• ANSI/SCTE 129-2007 §2.3.5 — 0.15/0.25/0.50 V 규칙과 그것을 MIL-STD-889에 돌린 출처 표기
• ASTM G82-98(2021)e1 — 예측을 위한 갈바닉 계열의 작성과 사용; ASTM G71-81(2024) — 전해질 중 갈바닉 부식 시험의 수행과 평가
• ISO 16364:2026 — 갈바닉 부식 관리 지침; ISO 7441:2015; ISO 9223:2012
• Lo, Lin, 2018, Materials and Corrosion — 타이중항 1년 폭로, ISO 9223 C4; Corrosion Science 48 (2006) — 대만 23개 관측소 연구; 교통부 운수연구소(MOTC), 2024
• Australasian Corrosion Association — 해수 중 갈바닉 계열 전위

특정 조립품의 합격 여부는 귀사의 도면과 자체 시험에 따릅니다.

같은 질문의 체결 부품 쪽에서는, 구조용 볼트 규격이 내후성 형식을 두고 있으며 형식을 지정하지 않으면 어느 쪽이든 공급될 수 있다고 적고 있습니다.

이종 금속 문제를 설계 특징으로 바꾼 규격도 있습니다. 스터드는 두 재료를 마찰 용접해 만들 수 있으며, 그렇게 해서 용접부가 되는 끝을 모재와 맞춥니다.

이 글은 1단계: 모재를 다룹니다. 전체 순서는 모재, 나사산, 머리, 구동부, 표면 처리, 문서이며, 순서를 바꾸면 재작업이 되는 이유는 영어 글 Specifying a screw에 설명되어 있습니다.

자주 묻는 질문

양극 지수 표는 MIL-STD-889에서 나온 것입니까?

아닙니다. 전문을 읽을 수 있는 MIL-STD-889B, 889C, 889D에는 Anodic Index라는 표가 없습니다. 이 판들은 재료 그룹별 적합성 매트릭스, 수치 없는 해수 중 갈바닉 계열, 그리고 2021년판에서는 양극 부식 속도 매트릭스를 사용합니다. 금속마다 지수를 매긴 표는 1990년의 MIL-F-14072D로 거슬러 올라갑니다. 지상용 전자 장비의 표면 마감 규격이며, 그 표 VI에 0.01 V 단위의 Anodic Index라는 제목의 열이 있습니다.

0.15, 0.25, 0.50 V 규칙은 어디에서 왔습니까?

세 단계 규칙 전체는 ANSI/SCTE 129-2007의 2.3.5항에서 찾을 수 있으며, 이 문서는 규칙을 제시하고 출처를 MIL-STD-889로 적습니다. 저희가 확인할 수 있었던 어느 판에서도 MIL-STD-889 본문은 그 출처 표기를 뒷받침하지 않습니다. 세 값 묶음에 대해 그보다 이른 권위 있는 출처는 찾지 못했습니다. 0.25 V라는 값 하나는 MIL-F-14072D와 커넥터 규격에 나오지만, 이들은 지상용 전자 장비와 커넥터에 적용되는 규격입니다.

현행 MIL-STD-889는 전압 차 대신 무엇을 사용합니까?

MIL-STD-889D는 인공 해수 중 면적비 1:1에서 측정한 양극 부식 속도로 조합을 등급화합니다. 연 0.009 mil 미만인 등급 0이 적합의 정의이며, 연 100 mil을 넘는 등급 6까지 있습니다. 서문은 예전의 전위차 방식이 반응 속도론을 빠뜨리며 부식 속도의 지표가 아니라고 말하고, 3.10항은 자체 갈바닉 계열 표가 참고용일 뿐이며 적합성 판정에 사용해서는 안 된다고 말합니다.

스테인리스강은 왜 갈바닉 계열에 두 번 나옵니까?

부동태 피막이 온전한지에 따라 위치가 달라지기 때문입니다. 부동태 304는 해수 중 포화 칼로멜 전극 기준 약 −0.04~−0.10 V에 있고, 활성 304는 약 −0.44~−0.58 V로 탄소강과 이웃합니다. 그 차이는 수백 밀리볼트 수준입니다. 차폐되었거나 유속이 낮거나 통기가 나쁜 염화물 환경에서는 이 강종들이 약 −0.5 V 쪽으로 이동할 수 있습니다.

면적비가 전위차보다 더 중요합니까?

전위차는 구동 경향을 나타내고, 면적비는 반응이 음극 지배일 때 침식 속도에 큰 영향을 줍니다. MIL-STD-889D 부록 C는 분극을 무시할 수 있는 음극 지배에서는 음극 면적을 두세 배로 늘리면 전류도 대개 같은 배수로 늘어나지만, 혼합 지배에서는 비례하지 않고 양극 지배에서는 음극 면적의 영향이 작다고 말합니다. 큰 음극과 작은 양극이 위험한 형상입니다.

체결 부품은 체결하는 부품보다 귀해야 합니까, 활성이어야 합니까?

대개 더 귀해야 합니다. 체결 부품은 이음부에서 가장 작은 금속 조각이며, 작은 양극은 공격을 집중시키기 때문입니다. MIL-STD-889B와 889C는 작은 볼트를 같은 재료나 더 귀한 재료로 하라고 권고합니다. 그 대가로, 염화물이 있는 틈 안의 부동태 체결 부품은 부동태 피막을 잃고 스스로 공식이나 틈새 부식을 겪을 수 있으므로, 모재의 노출과 체결 부품의 노출을 모두 확인해야 합니다.