KR100465032B1 - 전기 제빙용 코팅 시스템 및 방법 - Google Patents

전기 제빙용 코팅 시스템 및 방법 Download PDF

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트러스티스 오브 다트마우스 칼리지
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Abstract

본 발명에 따른 물체에 부착된 얼음의 얼음 부착력을 수정하는 시스템은 보호되어야 할 표면을 덮고 있는 와이어 전극을 포함하는 합성 코팅을 포함한다. 일실시예에서, 합성 코팅은 전극 와이어와 절연 섬유를 포함한다. 합성 코팅은 얼음 부착력이 수정되어야 할 물체의 표면에 적용된다. 전극 와이어들은 직류 바이어스 전원에 연결되며, 그것들이 교번적으로 캐소드와 애노드로서 기능한다. 얼음이 애노드와 캐소드 와이어간의 회로를 완성할 때, 상기 전원은 상기 얼음과 상기 표면간의 계면에 직류 바이어스를 발생시킨다. 다른 실시예에서, 와이어 메시(mesh)가 물체의 전기전도성 표면에 배치되며, 상반된 직류 바이어스들이 메시 및 표면에 인가된다. 또 다른 실시예에서, 얼음으로부터 표면을 보하기 위하여 표면에 적용되는 합성 직물로서, 상기 코팅은 절연섬유에 의해 직조된 애노드 와이어와 캐소드 와이어를 가진다.

Description

전기 제빙용 코팅 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR AN ELECTRICAL DE-ICING COATING}
특정 표면에 대한 얼음의 부착력은 많은 문제점을 야기한다. 예를 들면, 항공기 날개에 과도하게 축적된 얼음은 항공기와 승객을 위험에 빠지게 한다. 선박의 선체에 붙은 얼음은 항해를 하는데 특별한 어려움을 야기하고, 물과 얼음을 거쳐 항해하기 위한 추가적인 동력을 소비하게 하며, 특정한 위험한 상황을 야기한다. 자동차의 바람막이유리에 형성되는 얼음을 긁어내는 것은 대부분의 사람에게 되풀이되는 귀찮은 잡일로 여겨지며; 남아있는 얼음은 운전자의 시야 및 안전을 위협한다.
또한, 결빙과 얼음 부착은 헬리콥터 블레이드(blade)와 공공도로에도 문제점을 야기한다. 얼음과 눈 제거 및 제어를 위해서 수십억 달러가 소비된다. 얼음은 또한 금속, 플라스틱, 유리와 세라믹 등에도 부착하여, 기타 나날의 어려움을 야기한다. 전력선에 붙은 얼음도 또한 문제가 된다. 결빙은 전력선의 무게를 증가시켜 단전을 야기하여, 직접 또는 간접적으로 수십억 달러가 소비된다.
종래기술에 의하면, 대부분의 기술이 문지르고, 녹이고, 부수는 형태를 포함하지만, 얼음 부착력을 다루는 방법은 다양하다. 예를 들어, 항공기 산업은 항공기 날개에 적시는 에틸 글리콜(Ethyl Glycol)같은 제빙용액을 사용하여 얼음을 녹인다. 이러한 공정은 비용이 많이 들며 환경적으로 위험하다; 그러나, 승객의 안전을 위해 사용이 정당화되고 있다. 다른 항공기는 항공기 날개의 앞에 일렬로 정렬된 고무 튜브를 사용하는데, 고무 튜브는 주기적으로 팽창해서 매달린 얼음을 부순다. 그러나, 기타 항공기는 제트 엔진의 열을 날개에 향하게 하여 얼음을 녹인다.
이러한 종래기술 방법은 제약과 어려움이 있다. 첫째, 프로펠러 항공기(prop-propelled aircraft)는 제트 엔진을 가지고 있지 않다. 둘째, 항공기 날개의 앞에 있는 고무 튜브는 공기역학상으로 효율적이지 못하다. 셋째, 얼음을 녹이는 비용이 극히 비싸다. 한 번 녹이는데 2500달러 내지 3500달러가 소요되며, 어떤 항공기에는 하루에 그 열배의 비용이 들 수도 있다. 기타 유형의 물체에 대해서, 얼음과 눈에 열을 가하는 것이 일반적이다. 그러나, 어떤 물체들을 가열하는 것은 기술적으로 실행불가능하다. 또한, 큰 에너지 소비와 복잡한 가열 장치들은 종종 가열로 인한 비용이 너무 크게 들게 한다.
상기에 언급한 문제점은 일반적으로 얼음이 표면에 붙어서 형성되는 경향으로부터 유래하는 것이다. 그러나, 얼음은 또한 마찰계수가 극히 낮다는 점에서 어려움을 야기한다. 예를 들어, 매년, 도로 위의 얼음은 많은 자동차 사고를 야기하며, 인명피해 및 광범위한 재산 피해를 입힌다. 자동차 타이어가 더욱 효율적으로 얼음을 잡으면, 사고는 줄어들 것이다.
미합중국 특허 제6,027,075호는 본 명세서에 참조자료로서 포함되며, 얼음과 그 얼음이 덮는 물체와의 사이의 계면에 직류(DC) 바이어스 형태의 전기 에너지가 인가되는 하나의 특정 실시예를 나타내고 있다. 결과적으로, 그 물체의 표면에 대한 얼음의 부착력이 수정된다. 일반적으로, 얼음 부착력이 감소되면, 기압, 두드리거나 가볍게 손으로 문지름으로써 물체로부터 얼음을 제빙할 수 있다. 다른 적용례에서는, 얼음과 그 얼음에 접촉하는 물체의 표면과의 사이의 얼음 부착력은 증가된다. 예를 들어, 자동차 타이어와 얼음이 언 도로 사이의 얼음 부착력이 증가하면, 미끄러짐의 정도가 줄어들고 사고도 줄어들 것이다. 일반적으로, 물체와 접촉하고 있는 얼음의 계면에 전하가 발생되면, 그 얼음과 물체간의 부착력을 선택적으로 수정할 수 있다.
일반적으로, 미합중국 특허 제6,027,075호는 얼음과 그 얼음이 덮는 물체간의 계면에 걸쳐 DC 전압을 인가하기 위해 연결되는 전원을 나타내고 있다. 예로서, 전도성 표면을 가지는 물체는 항공기 날개 또는 선박의 선체(또는 구조물에 적용된 페인트)일 수도 있다. 미합중국 특허 제6,027,075호는 표면에 연결된 제1 전극; 표면 상에 격자처럼 적용되는 비전도체 또는 전기적 절연체; 및 표면에 접촉하지 않으면서도 절연물질 위에 예컨대 전도성 페인트와 같은 전도체를 적용함으로써 생성되는 제2 전극을 나타내고 있다. 그러나, 미합중국 특허 제6,027,075호에 나타난 격자 전극 시스템에 대해, 격자 전극과 그에 관련된 절연층의 배열이 실제적으로 문제가 있다. 전극, 배선, 절연체를 포함하는 격자 시스템의 개별적 구성요소는 작은 스케일 상에서 제조된다. 포토리소그래피 기술은 그러한 격자 시스템을 제조할 수 있다. 포토리소그래피는 집적회로 제조에 매우 효과적으로 사용되고 있다. 그러나. 포토리소그래피를 이용하여 얼음 부착력을 수정하기 위한 격자 시스템을 형성하는 것은, 적절하지 못하다. 그것은 많은 수의 패터닝 및 에칭 단계를 포함하고 있다. 얼음 제어 기술에 적용되는 포토리소그래피는 고비용이며, 복잡하고 신뢰성이 떨어진다.
본 발명은 얼음과 선택된 물체와의 사이의 얼음 부착력(adhesion strength)을 수정하기 위한 시스템 및 구조이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 얼음과 물체들과의 사이의 계면에 전기에너지를 인가하여 그 얼음 부착력을 증가 또는 감소시킴으로써 원하는 결과를 얻어내기 위한 시스템 및 구조이다.
다음의 도면을 참조하면 본 발명을 보다 완벽하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 표면을 제빙하기 위하여 전기적 코팅을 포함하는 제빙 시스템을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따라 표면을 제빙하기 위하여 전기적 코팅을 포함하는 교번 제빙 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따라 표면 상에 형성된 얼음의 부착력을 수정하도록 동작하는, 캐소드 와이어 및 애노드 와이어를 가지는 합성 코팅을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따라 전극 와이어들이 동일 바이어스를 가지는 합성 코팅을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 와이어 메시를 나타내는 도면이다.
발명은 미합중국 특허 제6,027,075호에 설명된 격자를 대체한다. 본 발명의 일실시예는 절연섬유에 의해 분리되어 근접 공간상에서 분리된 와이어 전극을 포함하는 합성 코팅(composite coating)을 제공한다. 와이어 전극 및 절연섬유는 일반적으로 공지의 신뢰성있는 산업기술을 사용하여 짜여진다. 와이어 전극은 캐소드와 애노드로서 기능하는 방식으로, 직류 전원에 번갈아서 연결된다. 합성 코팅은 내구성 있고, 유연성 있으며, 일반적으로 표면에 적용되어 전통적인 접착제를 사용함으로써 보호된다. 금속 와이어는 금, 백금이 도금된 티타늄, 니오브(Nb) 또는 전자-부식에 대해 높은 내구성을 가진 기타 물질일 수도 있다. 유전성 절연체로서는, 섬유, 나일론, 유리 또는 기타 유전물질이 사용될 수 있다. 유전성 섬유는, 코팅의 보전성을 제공하는 동시에, 금속전극을 서로 떨어지게 한다. 또한, 유전성절연섬유는 와이어 전극을 그 합성 코팅이 적용된 표면으로부터 전기적으로 절연한다. 일반적인 와이어 직경은 10 내지 100㎛의 범위에 있으며, 전극 와이어와 절연섬유간에 동일한 범위의 개방공간을 가지고 있다. 얼음이 합성 코팅의 내부 또는 그 위에 형성되면, 직류 바이어스가 전극에 인가된다. 그 결과, 얼음과 보호되어야 할 물체의 표면과의 사이의 계면에서, 얼음 부착력은 수정된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 합성 코팅의 와이어 전극들은 하나의 직류 바이어스에 연결되어, 그것들이 동일한 직류 바이어스를 가지도록 한다. 합성 코팅이 적용되는 표면은 전기전도성이며 상반된 직류 바이어스를 가진다. 합성 코팅의 공간에서 형성되는 얼음은 전기회로를 폐쇄한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 전기전도성 와이어를 포함하는 와이어 메시(wire mesh)가 형성되어 있다. 와이어 메시는 전기전도성의 표면 상에 배치되며, 와이어 메시와 표면간에 개삽되어 있는 절연층을 가지고 있다. 직류 바이어스가 와이어 메시에 적용되며, 상반된 직류 바이어스가 그 표면에 적용된다. 와이어 메시의 공간 내에 형성되는 얼음은 전기회로를 폐쇄한다.
본 기술분야의 숙련자라면, 자동차 바람막이 유리, 항공기 날개, 선박의 선체 및 전력선 등과 같이 얼음의 부착력을 감소시키고자 하는 수많은 물체의 표면에 상기에 설명한 시스템이 적용될 수 있다는 것을 당연히 이해할 것이다. 본 발명이 합성 직물의 형태로 취해진다면, 시스템이 작동하는데 필요한 기능적인 애노드 및 캐소드를 모두 포함한다. 따라서, 보호되어야 할 물체의표면이 전기전도성인지 비전도성인지는 중요하지 않다.
이하에서 본 발명이 바람직한 실시에와 연관하여 설명되며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명분야에서 순련자에 의해 다양한 추가, 삭감, 및 수정이 이루어질 수 있다는 것이 분명하게 될 것이다.
본 발명은 얼음과 물체간의 계면에 직류 바이어스를 적용함으로써, 금속 및 반도체와 같은 물체에 대한 얼음의 부착력을 수정하는 방법, 시스템 및 구조를 포함한다. 도 1은 표면(16)에 부착할 수 있는 얼음(14)에 영향을 주기 위한 전기적제빙용 코팅(12)을 포함하는 한 시스템(10)을 나타낸다. 표면(16)은 항공기 날개, 헬리콥터 블레이드, 제트기 유입구, 주방용 열 교환기, 산업장치, 냉장고, 거리 신호, 선박상의 구조물, 또는 기타 추위, 습기 및 결빙 조건에 노출되는 물체를 포함한다. 보다 상세하게는, 코팅(12)이 표면(16) 상에 적용되어 표면(16)을 얼음(14)으로부터 보호한다. 코팅(12)은 바람직하게는 유연성이 있어서, 표면(16)의 형상에 물리적으로 적응가능하도록 한다. 동작시에는, 전원(18)에 의해 전압이 코팅(12)에 적용된다. 일반적으로, 이 전압은 2 볼트 이상이고, 보통 2 ~ 100 볼트의 사이에 있는데, 이때 고전압은 낮은 온도에 대해 적용된다. 일례로, -10℃에서 코팅(12) 내부의 애노드-캐소드 공간이 50㎛일 때(아래에서 보다 상세하게 설명됨), 대략 20V가 코팅(12)에 인가되어 항공기 날개에 발견되는 매우 순수한 대기 얼음을 통한 10mA/cm2의 전류밀도를 제공한다.
전압이 인가될 때, 얼음(14)은 전기분해를 통해 기체 산소 및 질소로 분해된다. 또한, 그 가스들은 얼음(14)의 내부에서 형성되며, 코팅(12)으로부터 얼음(14)을 벗겨내는(따라서 그 표면으로부터 벗겨내는) 고압 거품을 생성한다. 코팅(12)에 적용되는 일반적인 전류밀도는 대략 1 ~ 10mA/cm2이다. 원한다면, 전압 레귤레이터 서브시스템(20)이 전원(18)에 대해 피드백으로서 연결되어, 코팅(12)과 얼음(14)에 형성되는 회로에 대해 피드백으로서 연결됨으로써, 최적의 조건에 따라 코팅(12)에 적용되는 직류 전압을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
도 2는 전도성 표면(46)에 부착할 수 있는 얼음(44)에 영향을 주기 위한 전기 제빙용 코팅(42)을 포함하는 한 시스템(40)을 나타낸다. 전도성 표면(46)은, 예컨대, 항공기 날개, 헬리콥터 블레이드, 제트기 유입구, 주방용 열 교환기, 산업장치, 냉장고, 거리 신호, 선박상의 구조물, 또는 기타 추위, 습기 및 결빙 조건에 노출되는 물체를 포함한다. 보다 상세하게는, 코팅(42)이 표면(46) 상에 적용되어 표면(16)을 얼음(14)으로부터 보호한다. 코팅(42)은 바람직하게는 유연성이 있어서, 표면(46)의 형상에 물리적으로 적응가능하도록 한다. 동작시에는, 전원(48)에 의해 전압이 코팅(42)과 표면(46)에 적용된다. 코팅(42)에 적용되는 바이어스 전압은 포면(46)에 적용되는 바이어스 전압과 동일하거나 상반될 수 있다. 필요하다면, 절연체(45)가 코팅(42)과 표면(46)간에 개삽될 수 있으며, 이때 절연체(45)는 바람직하게는 아래에 설명되는 유전체 메시(dielectric mesh) 구성을 포함한다.
전압이 인가될 때, 얼음(44)은 전기분해를 통해 기체 산소 및 질소로 분해된다. 또한, 그 가스들은 얼음(44)의 내부에서 형성되며, 코팅(42)으로부터 얼음(44)을 벗겨내는(따라서 그 표면(46)으로부터 벗겨내는) 고압 거품을 생성한다. 코팅(42)에 적용되는 일반적인 전류밀도는 대략 1 ~ 10mA/cm2이다. 원한다면, 전압 레귤레이터 서브시스템(50)이 전원(48)에 대해 피드백으로서 연결되어, 코팅(42), 표면(46), 얼음(44)에 형성되는 회로에 대해 피드백으로서 연결됨으로써, 최적의 조건에 따라 코팅(42)에 적용되는 직류 전압을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
따라서, 시스템(10,40)은 얼음과 금속간의 결합력을 형성하는 정전기적 상호작용을 수정한다. 이러한 상호작용은, 얼음과 금속간에 작은 직류(DC) 바이어스를 적용함으로써 효과적으로 변화(감소 또는 증가)시킬 수 있다. 아래에 설명하는 바와 같이, 합성 코팅은, 유연한 구성의 유전성 절연섬유에 의해 분리되어 얼음으로부터 보호되어야 할 표면(16)에 적용되는 금속 전극을 포함한다. 직류 바이어스를 인가함으로써, 얼음과 코팅의 전극 사이 및 얼음과 표면 사이의 얼음 부착력은 수정된다.
얼음은 본 발명으로 하여금 전도성(및 반도체성) 표면에 대한 얼음의 부착력을 선택적으로 수정할 수 있게 하는 특정한 물리적 성질을 가진다. 얼음과 접촉하는 표면 상에 전하가 생성되면, 두 표면간의 부착력을 선택적으로 수정할 수 있다. 먼저, 얼음은 양성자를 가지는 반도체로서, 전하 캐리어가 전자라기 보다는 양자인 소수 종류의 반도체이다. 이러한 현상은 얼음 내부의 수소 결합으로 인한 것이다. 일반적인 전자에 기초한 반도체와 마찬가지로, 얼음은 비록 전기전도성이 일반적으로는 약하지만, 전기적으로 전도체이다.
얼음의 또 다른 물리적 성질은 그 표면이 액체성 층(LLL; Liquid-like layer)으로 덮혀 있다는 것이다. 액체성 층은 중요한 물리적 특성을 가지고 있다. 첫째, 액체성 층은 불과 수 나노 미터의 두께를 가지고 있다. 둘째, 액체성 층은 어는 점 또는 그 근처의 온도에서 거의 물과 같은 끈적거림의 정도를 가지고 있으며, 낮은 온도에서는 매우 끈적거린다. 더욱이, 액체성 층은 -100℃의 낮은 온도에서도 존재한다.
액체성 층은 얼음 부착력의 주요한 요인이다. 얼음과 액체성 층의 반도체적인 특성의 조합으로 얼음과 다른 표면 사이의 얼음 부착력을 선택적으로 조절할 수 있다. 일반적으로, 한 조각의 얼음 내의 물분자는 불규칙적으로 배향되어 있다. 그러나 표면에서는, 실질적으로 분자가 표면의 바깥쪽 또는 안쪽으로 동일한 방향으로 배향되어 있다.
정확한 매커니즘은 알려지지 않았지만, 물분자의 불규칙성은 액체성 층 내에서는 규칙적인 배향으로 변화하는 것으로 파악된다. 그러나, 질서를 가짐으로 인한 가장 주요한 결과는 양전자 또는 음전자의 전하 밀도가 높아진다는 것이다. 따라서, 얼음과 접촉하는 표면에 전하가 발생한다면, 두 표면 사이의 부착력을 선택적으로 수정하는 것이 가능하게 된다. 같은 전하는 서로 배척하고 다른 전하는 서로 끌어당기는 것과 같이, 얼음과 다른 표면 사이의 계면에 외부적으로 적용된 전기 바이어스는 얼음과 표면 사이의 부착력을 줄이거나 또는 증가시킨다.
얼음은 얼음의 유전율과는 다른 유전율을 가지는 고체 기판과 강하게 상호작용을 하는 극성 물분자를 포함한다. 또한, 얼음내의 표면전하의 존재가 증가한다는 이론적, 실험적 증거가 있다. 이러한 표면전하는 또한 기판과도 상호작용한다.
전기분해는 중요한 요인이다. 직류가 얼음에 흐를 때, 얼음의 전기분해로 인하여 기체 수소(H2) 및 산소(O2)가 작은 거품의 형태로 얼음의 계면에서 축적된다. 이러한 거품들은 계면의 틈을 만들어내는 역할을 하여, 얼음의 부착력을 줄인다.
도 3은 본 발명에 따라 캐소드 와이어(102) 및 애노드 와이어(104)를 가지는합성 코팅(100)을 나타낸다. 유전성 와이어(106)는 와이어(102,104)에 대한 절연성 직조물을 형성하여 단락을 방지한다. 와이어(102,104)는 예컨대 전원(18)(또는 전원 (48))에 연결되어, 적절한 전류밀도가 얼음이 코팅(100)에 부착하는 점에 대해 영향을 미치도록 한다. 일반적으로, 얼음과 코팅(100) 사이의 부착력을 감소시도록 전류밀도가 만들어져서, 코팅(100)이 표면(16)과 같은 표면으로부터 얼음을 보호하도록 동작된다. 와이어(102)들 사이의 전형적인 공간은 10 ~ 50㎛이고; 와이어(104)들 사이의 전형적인 공간도 10 ~ 50㎛이다. 와이어(102,104)는 예컨대, 금, 백금이 도금된 티타늄이나 니오브(Nb), 또는 전자적-부식에 대해 높은 저항력을 가지는 기타 금속으로 만들어진다.
도 4는 본 발명에 따른 합성 코팅(120)을 나타낸다. 코팅(120)은 교번의 전극 와이어(122)를 가지며, 각 전극와이어(122)는 전원으로부터 연결된 동일한 바이어스를 가진다. 코팅(120)은 예컨대, 표면(46)이 전도성이고, 표면(46)과 와이어(122)간에 전압 전위가 존재하는 도 2의 표면(46)에 적용된다. 절연성 메시(124)는 와이어(122)가 단락되는 것을 방지하며, 더 나아가서 와이어(122)와 표면(46)간의 단락을 방지한다. 얼음(44)은 와이어(122)와 표면(46)간의 회로를 완성시켜서 본 발명의 얼음 부착력의 수정을 강구한다.
도 5는 본 발명에 따라 구축된 와이어 메시 코팅(150)을 나타낸다. 메시 코팅(150)은 일반적으로 전도성이며, 와이어(152)와 직조 성분(154)도 전도성이다. 따라서, 메시 코팅(150)은 그 사이에 배치된 절연체(45)와 함께 전도성 표면(46)에 적용된다. 얼음(44)이 메시 코팅(150)과 표면(46)과의 사이의 회로를 완성시킬때, 절연체(45)는 표면(46)을 보호하기 위하여 구축된다. 메시 코팅(150)과 표면(46)간의 전압 전위는 얼음(44)의 부착력을 소망하는 대로 수정한다.
본 발명의 코팅에 적용되는 일반적인 전류밀도는 1 내지 10 mA/cm2이다. 작동 전압은, 얼음의 온도와 와이어들간의 공간에 따라, 일반적으로 2 내지 대략 100 볼트이다. 온도가 낮을 수록, 더 높은 전압이 요구된다. 와이어간의 공간이 클 수록, 더 높은 전압이 요구된다. -10℃의 일반적인 온도와 50㎛의 공간에 대해, 대략 20볼트의 바이어스는 매우 순수한 얼음에 대해 대략 10mA/cm2의 전류밀도를 제공한다.
도 3의 애노드 와이어(104)가 애노드의 부식에 대해 매우 높은 저항성을 가지도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해서, 애노드 와이어는 매우 얇은 백금 또는 금이나 비결정 탄소로 이루어지는 층으로 덮힐 수 있다. 다른 합금도 적용될 수 있다. 캐소드 와이어(102)는 또한 수소에 대해 불가입성(impenetrable)이어야 한다. 좋은 캐소드 물질의 예에는 금, 구리, 황동, 청동, 은이 포함된다.
본 발명에 다른 합성 코팅 또는 와이어 메시는 유연(flexible)하다. 유연성은 항공기 날개, 헬리콥터 블레이드, 제트기 유입구의 보호 격자, 주방용 열 교환기, 산업용 냉장고, 거리 신호, 선박상의 구조물 등과 같은 예를 포함하는, 다양한 표면 물질 및 형상을 보호할 수 있다.
여기에서 설명되는 와이어 메시와 합성 코팅은 산업상 이용되는 전통적인 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명에 의한 메시 또는 합성 코팅은, 그 합성코팅 또는 메시와 표면과의 사이에 배치되는 얇은 접착층을 가지는 표면에 그것을 펼치는 것만으로, 표면에 적용될 수 있다.

Claims (27)

  1. 전기전도성 표면에 부착된 얼음의 얼음 부착력을 수정하는 시스템으로서, 상기 표면을 덮는 와이어 메시를 가지며 전기전도성 와이어를 포함하는 합성 코팅과;
    상기 코팅과 상기 표면간의 비도체성 절연층과;
    상기 얼음과 함께 형성되는 회로를 통하여, 상기 메시와 상기 표면간에 직류 바이어스를 인가하기 위한 직류 전원을;
    포함하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 합성 코팅을 상기 표면에 부착하기 위한 접착제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표면과 상기 와이어 메시는 상기 직류 전원의 상반된 단측에 연결되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직류 바이어스는 상기 얼음에 대해 대략 1 ~ 10 mA/cm2전류밀도를 제공하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 직류 바이어스는 상기 표면과 상기 메시간에 대략 2 ~ 100 볼트의 전위를 제공하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  6. 전기전도성 표면에 부착된 얼음의 얼음 부착력을 수정하는 시스템으로서,
    상기 표면을 덮고 있으며, 복수의 전기전도성 전극 와이어와 복수의 전기절연성 절연섬유를 가지는 합성 코팅으로서, 상기 절연섬유는 각각의 상기 전극 와이어를 서로 분리하고 상기 전극 와이어를 상기 표면으로부터 절연하는 합성 코팅과;
    상기 얼음과 함께 형성되는 회로를 통하여, 상기 전극 와이어와 상기 표면과의 사이에 직류 바이어스를 인가하는 직류 전원을;
    포함하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 합성 코팅을 상기 표면에 부착하기 위한 접착제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 표면은 상기 직류 전원의 한쪽 끝에 연결되며, 상기 전극 와이어는 상기 직류 전원의 다른 쪽 끝에 연결되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 전극 와이어는 캐소드 와이어와 애노드 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 합성 코팅은 합성 직물(composite cloth)인 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 합성 직물은 상기 전극 와이어와 상기 절연섬유로 직조되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전극 와이어는 일반적으로 상기 절연섬유에 수직으로 직조되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 전극 와이어는 금, 구리, 황동, 청동, 은과 그 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    백금, 금, 비결정 탄소로 구성되는 그룹에서 선택되어, 상기 와이어를 덮는 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 전극 와이어는 애노드 와이어 및 캐소드 와이어를 포함하고,
    상기 전원은 상기 표면과 상기 애노드 와이어간의 바이어스 및 상기 표면과 상기 캐소드 와이어간의 바이어스를 교번적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  16. 표면에 부착된 얼음의 얼음 부착력을 수정하는 시스템으로서,
    상기 표면을 덮고 있으며, 복수의 캐소드 와이어, 복수의 애노드 와이어, 및 상기 캐소드 와이어를 상기 애노드 와이어로부터 절연하는 전기절연성 절연섬유를 가지는 합성 코팅과;
    상기 얼음과 함께 형성되는 회로를 통하여, 상기 캐소드 와이어와 상기 애노드 오이어와의 사이에 직류 바이어스를 인가하는 직류 전원을;
    포함하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 캐소드 와이어는 상기 직류 전원의 한쪽 끝에 연결되며, 상기 애노드 와이어는 상기 직류 전원의 다른 쪽 끝에 연결되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 직류 전원은 건전지인 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 표면은 항공기 날개의 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 표면은 전선의 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 합성 코팅을 상기 표면에 부착하기 위한 접착제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 합성 코팅은 합성 직물인 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 합성 직물은 상기 캐소드 와이어, 상기 애노드 와이어, 및 상기 절연섬유로 직조되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 캐소드 와이어 및 상기 애노드 와이어는 일반적으로 상기 절연섬유에 수직의 방향으로 직조되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  25. 제16항에 있어서,
    상기 캐소드 와이어는 금, 구리, 황동, 청동, 은 및 그 혼합물 중의 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 애노드 와이어는 금, 구리, 황동, 청동, 은 및 그 혼합물 중의 하나로구성되는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    백금, 금, 비결정 탄소로 구성되는 그룹에서 선택되어, 상기 애노드 와이어를 덮는 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 부착력을 수정하는 시스템.
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