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1.서론
방사성폐기물 처분시설의 공학적방벽인 사일로와 처분 용기의 투수성은 다양한 열화메커니즘으로 인해 시간이 지 남에 따라 증가하게 된다. 일반적으로 초기 시간대에는 사일 로 콘크리트가 투수율이 낮아 투수성 물질로 건전한 상태를 유지하나, 열화메커니즘이 진행됨에 따라 투수율이 증가하 는 방향으로 콘크리트의 특성이 변화하게 된다. 장기적으로 콘크리트는 유동방벽의 효력을 상실하며, 유동의 관점에서 는 쇄석과 같이 취급된다. 그러나 이 시점에서도 콘크리트의 화학적 특성은 유지되기 때문에 방사성 핵종의 이동에 영향 을 미칠 것으로 판단된다[1].
경주 중₩저준위방사성폐기물 처분시설은 사일로 형태의 동굴 처분방식이며 지리적으로 해안가에 인접한 지하수 포 화대에 위치하고 있어, 지하수 및 해수 침투에 노출될 우려가 있다. 이러한 잠재적 요인들로 인해 주변 환경요인들을 최대 한 보수적인 관점에서 고려하여 구조물을 설계 및 시공하고 장기적인 안전성과 내구성을 고려하는 것이 매우 중요하다. 따라서 철근콘크리트 구조물의 내구성능을 평가하기 위해 콘크리트 표준시방서의 내구성 평가편에 따라 설계수명을 확보할 수 있는지를 판단하였다. 또한, 가장 중요한 영향을 미치는 열화인자인 염해의 영향에 대한 구조물의 한계수명 상태를 정의하고, 그 타당성을 검토하고자 하였다.
본 연구에서는 기존의 단순 100 년 내외의 내구수명 예 측방법론 대신 최근 국내₩외적으로 통용되고 있는 대표적인 처분시설 콘크리트 구조물의 열화인자 및 열화모델[2, 3, 4] 을 종합적으로 검토하여, 방사성폐기물 처분시설의 콘크리 트 구조물의 열화인자별 분석을 수행하였다.
2.재료 및 방법
2.1.콘크리트 배합 및 설계 조건
본 연구에 사용한 결합재는 Table 1에서 나타낸 것과 같 이 ACI 301 콘크리트 시공품질기준(CP-C2)을 만족하는 1종 보통포틀랜드 시멘트(OPC)에 플라이애쉬(시멘트 중량대비 20%, F/A)를 치환하여 사용하였다. 화학성분은 XRF를 사용 하여 분석하였으며, 분석결과는 Table 2와 같다.
또한, 철근콘크리트 구조물의 라이닝 콘크리트는 최소 단면두께 100 cm, 철근 피복두께 100 mm를 가지는 구조물 로 설계되었으며, 철근 직경은 43 mm로 설계 되었다.
2.2.철근콘크리트 구조물의 열화인자
철근콘크리트 구조물이 위치한 해수면 기준 –130 m 심 도의 건설동굴 1,482 m와 1,392 m 지점에서 1 년 동안의 변 화추이를 살펴보기 위해 분기에 1회씩 지하수를 샘플링하였 다. 분석을 위해 0.45 μm 멤브레인 필터로 여과 후 음이온 과 양이온 성분들의 농도를 각각 Ion Chromatograph (ICS- 2100, Dionex 社)와 Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer (ICP-OES 730series, JY HORIVA 社)를 이용하여 측정하였다. 분석 시기에 따라 약간의 농도 차이는 있으나 특이할 만한 변화는 관찰되지 않았으며 분석 결과는 Table 3 에 나타내었다.
2.3.철근콘크리트 구조물의 열화인자의 선정
일반적인 콘크리트 구조물의 손상 요인은 황산염, 수산 화칼슘 침출, 알칼리-혼합재반응, 탄산화, 산의 침입, 그리고 염해에 의한 철근 부식 등이 있다. 하지만 본 연구의 철근콘 크리트 구조물은 지중에 위치하고 있는 처분시설 특성 때문 에 동결융해나 탄산화보다는 황산염 및 마그네슘 침입, 수산 화칼슘 침출(화학적 침식), 염해의 영향이 상대적으로 더 크 게 나타날 것으로 예상되어 이들 인자에 대해 평가하였다.
2.3.1.황산염 및 마그네슘 침입
황산염과 마그네슘에 의한 콘크리트 열화 메커니즘은 화학반응을 통하여 황산염과 마그네슘이 콘크리트 표면으 로 침투하고, 표면에서 내부로 이동(확산)하면서 콘크리트 를 열화시킨다[5, 6]. 황산염에 의한 콘크리트 열화는 매우 복잡한 단계를 거쳐서 발생하기 때문에 정확한 열화 메커 니즘은 아직 밝혀져 있지 않다. 그러나 공학적인 측면에서 는 이전의 실험결과 및 현장 데이터를 바탕으로 경험모델 및 역학적 모델을 이용하여 황산염 침입에 의한 콘크리트 구조물의 열화기간을 예측하고 있다. 본 연구에서는 좀 더 보수적인 관점에서 NUREG/CR-5542에서 제시한 Atkinson & Hearne(1990)[6]의 역학적 모델식을 이용하여 열화속도를 예측하였다. 역학적 모델에 의한 콘크리트 열화속도는 다음 식(1)로 부터 예측할 수 있다.
여기서,
R :콘크리트 열화속도 (m/y)
co :황산염 농도 (mol/m3)
CE :에트린가이트(ettringite)로 반응한 황산염 농도(mol/m3)
Do :황산염 확산계수 (m2/s)
E :탄성계수(Young's modulus = 31 GPa)
α :조도계수(= 1.0)
B :1 m3에 포함된 황산의 1몰에 의한 선형변형 (= 1.8×10-6 m3/mol)
γ :콘크리트 fracture 표면 에너지 (= 10 J/m2)
υ :Poisson 비율 (= 0.17)
2.3.2.수산화칼슘 침출
지하수의 침투 또는 지하수 흐름에 의한 콘크리트의 침출은 상당히 오랜 시간에 걸쳐 나타난다. 지하수에 의한 콘크리트 침출은 단단한 콘크리트로부터 Ca(OH)2와 같은 용 해성 물질의 침출로 정의된다. 이러한 용해성 물질이 침출되 면서 압축강도는 감소하고, 투수율은 증가한다.
여기에 적용된 수축코어모델(shrinking core model)은 Walton et. al., 1990[2]에 의해 적용된 바 있다. 이 모델에서 는 콘크리트 외부로부터의 칼슘 이온제거가 콘크리트를 통 한 칼슘 이동과 비교하여 빠르게 진행된다고 가정하였다. 따 라서 콘크리트에서 칼슘 이온의 이동은 콘크리트 내부에서 칼슘의 확산에 의해 지배된다. 이 모델에서는 콘크리트를 관 통하거나 콘크리트 주변의 이류가 칼슘 이온의 이동에 미치 는 영향은 무시하였다. 콘크리트 내부에서 외부로 침출되는 칼슘 이온의 유출깊이 X는 다음 식(2)으로 주어진다[2, 3].
여기서,
D :콘크리트 내 Ca2+이온의 확산계수
τ :굴곡도 (tortuosity factor)
Φ:공극률 (porosity)
Ci :공극내 Ca2+이온 농도
Cgw :지하수내 Ca2+이온 농도
Cb :콘크리트(solid concrete [mol/cm3])내 Ca2+이온 농도
2.3.3.염해
지하수 내에 존재하는 염화물은 콘크리트 구조물 내의 철근을 부식시키는 원인으로 알려져 있다. 염화물에 의한 콘 크리트 구조물 내의 철근부식은 두 단계로 구분할 수 있다. 첫 번째 단계로는 콘크리트 표면에서 철근까지 염화물이 침 투하는 단계로서, 콘크리트와 접촉하는 지하수 내에 포함된 염화물이 콘크리트 내부 철근표면에 도달하게 되면, 높은 알 칼리 상태에서도 철근의 보호피막을 파괴하는 특별한 성질 로 인해 철근 표면 보호피막을 파괴하게 된다. 이때, 철근 표 면에서 보호피막을 파괴하는 염화물의 농도를 임계염화물이 온 농도(Critical threshold chloride concentration)라고 한 다. 두 번째 단계로는 보호피막이 파괴된 이후에 철근표면 에 부식이 발생하는 단계를 들 수 있다. 보호피막이 파괴된 이후에는 지하수 내에 존재하는 용존산소가 전자수용체 역 할을 하면서 철근 표면에 부식이 발생하게 된다. 따라서 지 하수 내에 용존산소 농도가 낮거나 다른 전자수용체가 존재 하지 않을 경우에는 철근 표면에서 발생하는 부식발생속도 는 매우 낮아지게 된다. 그러나 부식이 발생하게 되면 생성 되는 철산화물은 부피가 2배 이상 증가하기 때문에, 콘크리 트 내부에 균열을 야기하여 최종적으로는 콘크리트를 열화 시키는 원인이 된다[7].
염화물에 의한 콘크리트 열화는 매우 복잡한 반응경로를 거쳐서 발생하기 때문에 정확한 메커니즘은 아직 밝혀져 있 지 않다. 그러나 공학적인 측면에서는 이전의 실험결과 및 현장 데이터를 바탕으로 경험 모델 및 Fick의 제2법칙에 의 한 염화물 확산모델을 적용하여 염화물 침입에 의한 철근부 식 개시시간을 예측하고 있다. 본 연구에서는 국내₩외적으로 폭넓게 활용되고 있는 Fick의 제2법칙에 의한 염화물 확산모 델을 적용하여 철근부식 개시시간을 예측하였다[8, 9].
염화물이온 확산모델
염화물 이온 침투에 의한 콘크리트 구조물의 내구성은 식 (3)에 의해 평가한다[9].
여기서,
ƔP :염해에 대한 환경계수
ΦK :염해에 대한 내구성감소계수
Clim :철근부식이 시작될 때의 임계염화물이온 농도 ; 일반적으로 Clim = 0.004 Cbind (Cbind: 단위결합재량(kg/m3))
Cd :철근위치에서 염화물이온 농도 예측값(kg/m3)
또한, 콘크리트 내의 염화물이온 농도 계산을 위해 확산 에 관한 기초방정식인 Fick의 제2법칙에 의한 염화물 확산모 델을 사용하였다(식4). 염해에 대하여 표면염화물이온 농도 가 염화물 확산계수에 따라 철근 피복위치에서의 임계염화물 이온 농도에 도달하는 시간을 철근부식 개시시간으로 나타낸 다. 임계염화물이온 농도는 단위결합재량의 0.4%로 사용하 고, 염화물이온 확산계수의 시간의존성을 고려한 예측식을 사용하도록 되어있다. Fick의 확산법칙에 기초한 식(5)를 기 초로 하여 주철근 위치에서의 염화물이온 농도 예측값(Cd) 이 임계염화물이온 농도(Clim : 결합재량의 0.4%)[10]에 도달 하는 시간을 산정하여 철근부식 개시시간을 평가하였다[10].
여기서,
Cd :콘크리트 깊이에 따른 시간 t에서 염화물이온 농도 (kg/m3)
Ci :초기 염화물이온 농도(kg/m3)
C0 :콘크리트 표면염화물이온 농도(kg/m3)
erf :오차함수,
x :콘크리트 표면에서 철근까지의 깊이(m)
t :시간(s)
Dd :염화물이온의 유효확산계수(m2/s) EQ
Dk :콘크리트 염화물이온 확산계수 특성치(m2/sec)
γc :재료계수 ; 일반적으로 1.0
식(5)과 (6)을 살펴보면 염화물이온 확산계수의 시간의존 성을 고려하였으며, 이는 콘크리트의 재령이 증가하면 콘크 리트 미세구조의 변화에 따라 확산계수는 점차 낮아지게 되 는 기준은 실제실험이나 실측 재료들을 통해 30 년을 기점으 로 설정하였다. 따라서 콘크리트의 수화반응에 의해 확산계수 가 시간의 경과에 따라 감소하는 것을 기본 가정으로 하였다.
여기서,
Dp :콘크리트의 염화물이온 확산계수의 예측값(㎡/s)
DR :기준 시간(tR)에서 염화물이온 확산계수
tR :기준 시간(28일≒0.077 년)
tc :확산계수 감소한계(일반적으로 30 년)
m :재령계수로서, 재령에 대한 영향을 나타내는 상수
m =0.2 + 0.4 (FA(%)/50 + SG(%)/70)
FA(%) :총 결합재 중량에 대한 플라이애쉬 함유율(%), 다만 FA(%)≤50%
SF(%) :총 결합재 중량에 대한 고로슬래그 함유율(%), 다만 SG(%)≤70%
본 연구에서는 국내·외적으로 폭넓게 활용되고 있는 Fick의 제2법칙에 의한 염화물 확산모델을 적용하여 부식개 시 시기를 예측하였으며, 철근부식 50%에 도달하는 시간은 US DOE의 천층조건 처분시설 철근부식속도에 적용한 10-5 m/y를 적용하여[4] 보수적으로 평가하였다.
철근 부식속도 평가 모델
콘크리트 내의 철근에서 발생하는 부식속도는 철근과 접 촉하는 지하수의 용존산소 농도에 의해 지배되는 것으로 알 려져 있다. NUREG/CR-5542에서는 콘크리트 구조물 표면의 지하수에서 콘크리트 구조물 내부로 확산에 의해 용존산소 가 이동한다는 가정 하에 식(7)과 같은 용존산소 확산모델 식을 이용하여 콘크리트 내 철근 부식속도를 구하였다[19].
여기서,
△x :콘크리트 표면에서 철근까지의 깊이(mm)
Cgw :지하수의 용존산소 농도(mg/l)
d :철근의 지름(mm)
s :철근 사이의 거리(mm)
Di :용존산소(DO)의 확산계수(m2/s)
3.수치해석모델 예측 결과
3.1.황산염 및 마그네슘 침입
식(1)을 이용하여 역학적 모델에 의한 콘크리트 열화속 도를 계산하였다. 황산염 장기침지시험(침지 365 일) 결과 로 산출한 확산계수 5.92×10-13 m2/s[7]를 적용하였다. 그리 고 에트린가이트 1몰은 1몰의 알루미늄 산화물(Al2O3)을 포 함하고 있기 때문에, CE는 알루미늄 산화물의 질량분율을 이용하여 구하였다[13]. 황산염 농도는 처분시설 2.2절에서 측정한 주변 현장 지하수 농도 중 가장 높은 119 mg/L를 적용하였다. 식(1)을 이용한 예측 결과 1.038×10-3 cm/y의 열화속도를 나타내었다. 따라서 처분시설 콘크리트의 두께 100 cm를 적용하였을 경우, 황산염과 마그네슘 침입에 의한 콘크리트 열화는 48,000 년 이상에 걸쳐 발생하는 것으로 예 측되었다(50 cm : 콘크리트 두께 100 cm의 절반). 또한, 황 산염 농도의 영향을 알아보기 위해, 황산염 농도를 지하수에 서 관측되는 최고 값보다 10배 높은 농도(해수 내 황산염 농 도와 유사)에서 열화평가를 실시한 결과, 황산염 1,190 mg/L 에서 열화속도는 1.308×10-2 cm/yr로서 4,800 년 이상이 소 요되는 것으로 예측되었다.
3.2.수산화칼슘 침출의 영향
수산화칼슘 침출에 의한 콘크리트 열화 깊이는 식(3)을 사용하여 예측하였다. 식(3)에 포함된 개별 인자들 중에서 실측자료 확보가 어려운 콘크리트 공극수내의 Ca2+이온의 농 도는 PHREEQC를 이용하여 계산한 15.7 mmol/kg을 사용하 였으며, Ca2+이온의 확산계수는 Li and Gregory[14]가 제시 한 4.168 cm2/y를 사용하였다. 콘크리트 내의 Ca2+이온의 함 량은 10,710 mmol/kg로 계산하였다(CaO = 61.25wt%). 지 하수내의 Ca2+이온의 농도는 분기당 1회씩 수행하고, 채수는 건설동굴 내에서 채수 가능한 가장 낮은 곳의 지하수를 분석 한 실측값을 사용하였다. 칼슘이온 농도가 가장 높게 나타나 는 건설동굴 1,392 m에서의 Ca2+이온의 농도 203.0 mg/L를 적용하였다. 굴곡도(Tortuosity factor)는 기존 문헌에 언급 된 값(0.01-0.5) 중에서 가장 보수적인 값인 0.5를 사용하였 다[14]. 그리고 공극율 또한 콘크리트 구조물이 완전 열화된 상태를 가정한 값인 쇄석의 공극률(Φ=0.45)을 적용하여 수 산화칼슘 유출 깊이를 예측하였다.
실측된 지하수 시료에 대해 1,000 년의 기간 경과에서 수 산화칼슘 유출 깊이는 약 1.5 cm 이하이며, 5,000 년의 경과 후에도 약 3 cm 정도로 콘크리트 구조물의 두께(50 cm: 콘 크리트 두께 100 cm의 절반)를 고려할 때 이로 인한 콘크리 트 손상은 무시할 만한 것으로 판단되었다.
3.3.염해
3.3.1.염화물 확산모델에 의한 철근부식 개시시간 예측
식(4)를 이용하여 염화물 침입에 의한 철근부식 개시시 간은 염화물 확산계수를 적용하여 예측하였다. 염화물 확산 계수는 실제 해양환경과 비슷한 염화물이온 농도(3.0%)로 시편을 28 일 양생 후 90 일, 180 일, 365 일 동안의 침지실 험을 통해 콘크리트의 깊이별 염화물 이온농도를 측정하였 다. 염해 장기침지시험의 확산계수는 배합비에 따라 침지재 령 365 일에서는 1.39×10-12 m2/s로 산출되었다. Table 4의 결과들은 침지기간이 증가함에 따라 콘크리트 내부 조직이 치밀해져 장기재령으로 갈수록 염해에 대한 저항성이 증가 되어 생기는 것으로 판단된다. 장기침지시험은 재령별 확산 특성을 확인할 수 있으며, 시간의존 특성을 보다 신뢰성 있게 반영할 수 있으며, 1 년 이후부터 확산계수는 안정적인 결과 를 나타내므로 콘크리트의 외부환경 노출기간 및 보수적 평 가를 위해 365 일 침지시험 확산계수를 적용하였다.
그리고 콘크리트 표면염화물이온 농도는 충분한 안전율을 고려하여 3.7 kg/m3을 적용하였으며, 임계염화물이온 농도 는 결합재 양에 따라 2.06 kg/m3을 적용하였다[16, 17, 18]. 콘크리트 피복두께 10 cm 내부에 위치한 철근의 부식 개시 시간은 Fig. 1에서와 같이 1,648 년으로 계산되었다.
3.3.2.주철근 부식속도 평가
용존산소 확산계수는 NUREG CR-5542에서 제시된 2×10-8 cm2/y를 적용하였으며, 용존산소(DO) 농도는 SAR 지화학수정보고서의 Cgw값 2.75 mg/L를 적용하였다. 이와 같은 환경에서 식(7)을 적용하였을 경우에, 철근부식 개시시 간은 10,000 년 이상으로 계산되었다.
처분시설 지하수 조건을 고려하였을 경우에, 매우 낮은 용존산소 농도로 인해 철근부식이 매우 느리게 진행될 것으 로 판단되며, 기존 문헌에 보고된 철근 부식속도 10-8~10-9 m/ y를 적용하더라도 이와 유사한 20,000 년 이상의 장시간이 소요되는 것으로 예측되었다[20, 21].
철근콘크리트의 한계수명은 주철근량의 50%가 부식한 시점을 한계수명으로 정의하였다. 철근부식에 의한 콘크리 트의 완전열화상태는 한계상태(작용하중에 견디지 못하고 붕괴되는 상태, 즉 실제 배근된 철근이 부식되어 철근량이 구조설계 시 요구되는 최소철근량 이하로 되는 상태) 해석 을 통해 주철근의 단면적이 50% 이상 부식되어도 최소철근 량 이상이므로 철근 단면적의 50%가 부식되는 시점을 고려 하였다. 또한, 이 시점 이후에 콘크리트에 균열이 발생하여, 궁극적으로는 쇄석으로 변하게 된다고 가정하여 한계수명 을 예측하였다.
US NRC 기술자문 기관인 CNWRA(SwRI) 보고서에 의하 면, 처분시설 지하수환경과 같이 낮은 용존산소 농도를 나타 내는 조건에서 10-6 m/y의 콘크리트 철근 부식 속도는 보수 적인 것으로 평가되었다. 하지만, 본 연구에서는 US DOE의 천층처분시설 철근부식속도에 적용한 10-5 m/y가 좀 더 보수 적인 관점이며, 이를 통해 주철근 부식량 50% 도달시간을 평 가하는 것이 타당하다고 판단하였다. US DOE의 천층처분시 설 철근부식속도를 적용하였을 경우 주철근 부식량 50%에 도달하는 시간은 640 년으로 평가되었다.
3.3.3.주철근 부식에 의한 한계수명 평가
철근콘크리트 구조물의 한계수명 상태는 콘크리트 또는 콘크리트 내부의 철근이 열화 및 부식되어 그 역학적 기능을 상실하여 더 이상 구조체로서 그 역학적 의미를 지니지 않는 상태에 도달한 시점으로 정의하였으며, 이를 적용하였을 경 우 주철근 부식에 의한 한계수명은 다음과 같이 식(8)로 계 산할 수 있다.
식(4)를 이용하여 계산한 철근부식개시 소요시간 1,648 년과 주철근량의 50% 부식소요시간 640 년을 합산하여 한 계수명은 2,288 년으로 예측되었다.
4.고찰
3.3.2절에서 가정한 철근콘크리트 구조물의 한계수명 정 의에 대한 타당성을 구조해석과 모델링을 통해 살펴보았다. 일반적인 관점에서는 철근콘크리트 구조물에 있어서 콘크리 트의 열화속도 보다는 철근의 부식으로 인한 기능상실 속도 가 더 빠르다고 볼 수 있다. 따라서, 철근콘크리트 구조물을 평가함에 있어 인장력을 담당하게 되는 주철근의 부식으로 인해 주철근 단면적의 감소로 주어진 하중을 더 이상 받지 못하는 시점에서 구조적 수명을 다하게 된다고 가정할 경우, 해당시점을 철근콘크리트 구조물의 한계수명 상태로 정의할 수 있다. 이 시점을 본 연구에서는 주철근량의 50%가 부식 한 시점으로 정의하고 해당 철근콘크리트 구조물의 구조해 석 결과 주철근량의 50%가 손실 되더라도 설계기준 철근량 을 초과하는 것으로 나타났다.
부가적인 관점에서 볼 경우에 있어서는 철근콘크리트 중 의 철근이 부식되어 팽창할 경우에 있어서 팽창압에 의한 콘 크리트의 균열을 생각할 수 있으며, 일반적으로 철근의 부식 팽창으로 인한 균열은 콘크리트 피복방향으로 발생하게 된 다. 그러나, 보수적인 관점에서 철근의 부식팽창으로 인한 콘크리트의 균열을 부식이 일어나는 주철근에서 피복방향 뿐만 아니라 콘크리트 압축단으로도 발생할 수 있다는 관점 하에 안전성을 고려할 필요가 있다. 철근 부식이 진행되는 과정을 모델링하기 위해 부식은 균일하게 발생하며, 콘크리 트 내부는 완전 포화상태이고 콘크리트는 완전한 균일체로 가정하였다. 이러한 가정 하에서 유한요소법을 활용한 모델 정립을 통하여 철근 부식 개시에 따른 콘크리트 균열 발생 에 대한 모델링을 실시한 결과, Fig. 2에서 보는 바와 같이 주 철근 부식량의 50% 시점까지는 콘크리트 표면부로부터 20 cm 정도까지만 균열이 발생하고, 이후부터는 피복방향으로 만 영향을 미치게 됨을 예측할 수 있었다. 따라서 철근콘크 리트 구조물에 대한 구조해석 및 철근부식 모델링을 통해 한 계수명에 대한 정의는 타당한 것으로 평가되었다.
5.결론
방사성폐기물 처분시설은 지형학적으로 지하 암반에 위 치하고 있다. 일반적으로 고려되는 콘크리트 구조물의 열화 인자로는 황산염, 수산화칼슘 침출, 알칼리-혼합재반응, 탄 산화, 산의 침입, 그리고 염해에 의한 철근 부식 등을 들 수 있다. 이들 인자 중에서 현장 조건에서 보다 중요할 것으로 판단되는 황산염 침입, 수산화칼슘 및 염해의 영향에 대해 중 점적으로 평가하였다.
철근콘크리트 구조물의 주요 열화인자인 황산염 및 마그 네슘, 수산화칼슘, 염해에 의한 철근부식에 대해 각각의 수치 해석 모델을 적용하여 내구수명을 평가하였다. 황산염 및 마 그네슘에 의한 콘크리트 열화속도는 1.308×10-3 cm/yr 의 값 을 나타내었기 때문에 구조물의 두께를 고려하였을 경우에 황산염과 마그네슘 침입에 의한 콘크리트 열화는 48,000 년 이상으로 무시할 만한 것으로 예측되었다. 수산화칼슘 침출 현상에 대해 평가한 결과, 1,000 년의 기간 경과 후에도 수산 화칼슘 유출 깊이는 약 1.5 cm 이하로서, 이로 인한 콘크리트 손상은 40,000 년 이상으로 그 영향은 상당히 미미한 것으로 평가되었다. 염해에 의한 철근 부식의 영향은 철근이 50% 부 식되는데 약 640 년이 소요되며, 철근 부식개시시간은 1,648 년으로 구조물이 한계수명 상태에 도달하는 시간은 2,288 년 인 것으로 나타났다.
철근콘크리트 구조물의 열화인자별 한계수명 평가에서 는 다양한 수학적 모델을 적용하여 콘크리트 구조물이 열화 되는 시간을 계산한 결과 염해에 의한 철근부식이 가장 큰 영 향을 미치는 것으로 나타났다. 하지만, 각각의 인자에 대한 충분한 안전율을 고려하여 접근하였기 때문에 실제로 구조 물의 열화시간은 더욱 길어질 것으로 예상할 수 있다.
