KR101282186B1 - 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 선박의 씨체스트 내부에 구리 이온을 방출하는 방오용 양극과 알루미늄 또는 철 이온을 방출하는 방식용 양극을 각각 설치하고, 상기 방오용 양극 및 방식용 양극은 외부에서 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 컨트롤러 파워유닛이 연결되도록 구성되는 해양 생물 부착 방지 장치에 있어서, 상기 방오용 양극 및 방식용 양극에 0.5A 내지 0.7A의 전류를 인가하여 -1.2V 내지 -0.8V의 방식 전위를 유지하는 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 알루미늄 양극의 과다 전류에 의한 수소 취화 현상을 방지하여 알루미늄 선박의 손상 및 침몰사고를 사전에 방지할 수 있는 효과를 갖는다. 특히 본 발명은 알루미늄 선박의 내구성 및 사용수명을 증대시키고 동시에 유지보수 및 신규 건조에 소요되는 비용을 절감하여 경제적인 이익을 창출할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치{Apparatus on marine growth prevention to prevent for hydrogen embrittlement by excess current of aluminum anodes}

본 발명은 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 양극의 전류와 방식 전위에 따른 최적의 방식조건을 적용하여 알루미늄 양극의 과다 전류에 의한 수소 취화 현상으로 발생하는 알루미늄 선박의 손상 및 침몰 사고를 사전에 방지할 수 있도록 하는 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박이나 해양구조물의 표면은 해수에 직접 노출되어 쉽게 부식되므로 이러한 부식을 방지하기 위해 도장작업을 실시하게 된다.

그러나, 도장작업시의 결함이나 도장 표면의 국부적 손상에 의해 전해질에 접촉되는 금속의 전기 화학적 반응에 부식이 발생하고, 이러한 부식은 선박이나 해양구조물을 급속하게 손상시키는 또 다른 원인을 제공하게 되었다.

특히 종래에는 방오용 전극과 방식용 전극을 함께 사용하여 해양 생물에 의한 구조물의 오염을 방지하는 동시에 부식에 의한 구조물의 오염을 방지하기 위한 국내 특허공개번호 특2001-0097221호 "해수순환계시스템 내의 해양생물 서식 방지장치 및 그 방법"과 국내 실용신안등록 제249437호 "해양생물의 부착을 방지하는 장치"가 안출된 바가 있다.

이러한 종래의 선행기술들은 대형 선박이나 대행 탱크 등 설치공간이 충분한 선박, 잠수정 등의 경우는 그리 큰 문제가 되지 않으나, 소형 선박 또는 소형 탱크 등 설치공간이 협소한 선박 및 잠수정 등의 경우 고정부가 차지하는 공간이 커져 방오 및 방식 장치에 필요한 설치공간을 확보하기가 어려운 문제점을 갖게 되었다.

즉, 방오용 전극과 방식용 전극을 함께 사용하기 위하여는 전극마다 고정부가 마련되어야 하며, 따라서 통상적인 방오 및 방식 장치를 구축하기 위하여는 2개의 고정부가 필요하게 되며, 이와 같이 고정부를 설치하기 위하여는 매우 큰 공간의 확보가 필요하여 소형 선박 또는 소형 탱크 등 설치공간이 협소한 선박 및 잠수정 등에 방오 및 방식 장치를 적용하는 것이 어려운 설치상의 문제점을 갖게 되었다.

아울러 최근에는 FRP(유리섬유 강화플라스틱) 선박을 대체하는 알루미늄 선박의 씨체스트(Sea chest) 내부에 설치하는 해양 생물 부착 방지 장치를 사용하고 있으나, 이는 알루미늄 양극의 경우 용해시키기 위하여 외부전원 (+)극에 연결하여 일정전류를 공급하게 되므로 이러한 금속과 알루미늄은 근본적으로 전기화학적 거동이 다르므로 동일 전류 공급시 과전류에 의한 수소가 다량 발생하여 수소 취화 현상에 기인한 손상으로 선박의 침몰원인을 제공하는 심각한 문제점을 갖게 되었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

본 발명은 알루미늄 양극의 적용 전류와 방식 전위에 따른 최적의 조건을 적용하여 알루미늄 양극의 과다 전류에 의한 수소 취화 현상을 방지할 수 있는 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 알루미늄 선박의 씨체스트 내부에 구리 이온을 방출하는 방오용 양극과 알루미늄 또는 철 이온을 방출하는 방식용 양극을 각각 설치하고, 상기 방오용 양극 및 방식용 양극은 외부에서 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 컨트롤러 파워유닛이 연결되도록 구성되는 해양 생물 부착 방지 장치에 있어서,

상기 방오용 양극 및 방식용 양극에 0.5A 내지 0.7A의 전류를 인가하여 -1.2V 내지 -0.8V의 방식 전위를 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 알루미늄 양극의 과다 전류에 의한 수소 취화 현상을 방지하여 알루미늄 선박의 손상 및 침몰사고를 사전에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

특히 본 발명은 알루미늄 선박의 내구성 및 사용수명을 증대시키고 동시에 유지보수 및 신규 건조에 소요되는 비용을 절감하여 경제적인 이익을 창출할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 및 도 2는 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치의 구조를 나타내기 위한 참고도.
도 3은 -1.9V 내지 -1.6V의 적용전위에서 정전위 실험을 실시한 시간-전류밀도 거동을 나타낸 그래프.
도 4는 용존산소 환원반응에 해당되는 -1.5V ~ -1.2V의 적용전위에서 정전위 실험을 실시한 시간-전류밀도 거동을 나타낸 그래프.
도 5는 방식구간에 해당되는 -1.1V ~ -0.8V의 적용전위에서 정전위 실험을 실시한 시간-전류밀도 거동을 나타낸 그래프.
도 6은 양분극 곡선상에서 개로전위보다 높은 영역에서 양분극 시킨 정전위 실험 결과를 나타낸 그래프.
도 7은 씨체스트용 5083-H116 알루미늄 합금에 대하여 3,600초 동안 정전위 실험 후 전류밀도 값을 나타낸 그래프.
도 8 내지 도 15는 씨체스트용 5083-H116 알루미늄 합금에 대하여 3,600초 동안 정전위 실험 후 표면 형상을 3D 현미경을 통하여 관찰한 사진.
도 16은 정전위 실험 후 실시한 3D 표면분석에 최대손상깊이와 평균손상깊이를 비교한 그래프.
도 17 내지 도 24는 Al anode의 노출면적이 600㎠일 때 0.05A~0.7A의 전류를 인가하여 5083-H116 알루미늄 합금과 Al anode의 거리에 따른 전위를 측정한 그래프.
도 25는 0.05A~0.7A의 전류를 인가하여 5083-H116 알루미늄 합금과 Al anode의 거리에 따른 최종 전위 값을 비교한 그래프.
도 26은 인가전류와 거리에 따른 5083-H116 알루미늄 합금과 Al anode의 최종 전위 값을 종합 비교한 그래프.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치의 구조를 나타내기 위한 참고도이고, 도 3은 -1.9V 내지 -1.6V의 적용전위에서 정전위 실험을 실시한 시간-전류밀도 거동을 나타낸 그래프이며, 도 4는 용존산소 환원반응에 해당되는 -1.5V ~ -1.2V의 적용전위에서 정전위 실험을 실시한 시간-전류밀도 거동을 나타낸 그래프이고, 도 5는 방식구간에 해당되는 -1.1V ~ -0.8V의 적용전위에서 정전위 실험을 실시한 시간-전류밀도 거동을 나타낸 그래프이며, 도 6은 양분극 곡선상에서 개로전위보다 높은 영역에서 양분극 시킨 정전위 실험 결과를 나타낸 그래프이고, 도 7은 씨체스트용 5083-H116 알루미늄 합금에 대하여 3,600초 동안 정전위 실험 후 전류밀도 값을 나타낸 그래프이며, 도 8 내지 도 15는 씨체스트용 5083-H116 알루미늄 합금에 대하여 3,600초 동안 정전위 실험 후 표면 형상을 3D 현미경을 통하여 관찰한 사진이고, 도 16은 정전위 실험 후 실시한 3D 표면분석에 최대손상깊이와 평균손상깊이를 비교한 그래프를 도시한 것이다.

본 발명은 알루미늄 선박의 씨체스트 내부에 구리 이온을 방출하는 방오용 양극과 알루미늄 또는 철 이온을 방출하는 방식용 양극을 각각 설치하고, 상기 방오용 양극 및 방식용 양극은 외부에서 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 컨트롤러 파워유닛이 연결되도록 구성되는 해양 생물 부착 방지 장치에 있어서,

상기 방오용 양극 및 방식용 양극에 0.5A 내지 0.7A의 전류를 인가하여 -1.2V 내지 -0.8V의 방식 전위를 유지하는 것을 특징으로 한다.

여기서 해양 생물 부착 방지 장치의 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공지의 기술이므로 작동원리에 대한 상세한 서술은 생략하기로 한다.

본 발명에서 선체재료인 Al-Mg계 5083-H116합금과 MGPS용 알루미늄 양극을 사용하였다.

일반적으로 Al-Mg계 합금은 적당한 강도를 유지하면서 내식성, 성형가공성, 표면처리 특성, 용접성이 요구되는 분야에 사용되고 있으며, 특히 5000계열 알루미늄 합금의 Mg 첨가량이 5% 이상을 넘게 되면 압연 가공성이 저하하는 단점이 있으며 본 발명에 사용된 5083-H116은 Mg 첨가량이 4.74%로 설계되었다.

이는 비열처리 합금으로 우수한 강도를 유지하면서 용접성도 뛰어나 선박, 차량, 해양플랜트 등의 용접구조물에 사용되고 있으므로 그 활용성이 대단히 높아 본 발명에서 채택하였다.

또한, 알루미늄 양극의 경우 금속에 희생 양극으로 작용하여 수산화 알루미늄 막을 형성하고 부식을 방지하며 동합금 양극은 해양생물의 유충이 금속표면에 착상을 하지 못하게 하는 역할을 수행하므로 본 발명에서는 실제 선박에 사용되는 알루미늄 양극봉을 적용하였다.

아울러 본 발명의 전기화학적 실험은 천연해수 용액하에서 자연전위를 측정하였고 개로전위(Open circuit potential, OCP)로부터 +3.0V와 -2.0V의 범위로 양분극과 음분극 실험을 하였다.

이때 기준전극으로 은/염화은 전극(Ag/AgCl)을, 대극은 백금전극을 사용하여 2mV /s의 주사속도로 천연해수 용액 조건에서 실시하였다.

특히 전기화학 시험편은 1㎠의 면적을 노출시키기 위해 시험편을 에폭시로 마운팅하고 시험 전 모든 시험편을 에머리 페이퍼 #2000까지 연마 후 에탄올로 탈지하여 건조하였으며, 정전류 실험은 해수 용액에서 일정 전류를 3,600초 동안 인가한 후 시험편 표면의 손상 정도를 관찰하였다.

또한, 타펠분석 실험에서는 개로전위를 기준으로 250mV 분극시켜 부식전위와 부식전류밀도를 구하였으며, 시편을 미시적으로 분석/평가하기 위하여 주사전자현미경(SEM)과 여러 장의 사진을 실시간으로 합성하여 단면프로파일, 표면 거칠기, 높이, 면적 등의 측정이 가능한 3D 현미경을 통해 표면의 부식양상을 조사하였다.

본 발명의 실시예를 위한 씨체스트 모형은 1500×910×450mm의 크기로 자체 제작하고 알루미늄 선박과 동일하게 5083-H116 합금을 사용하였으며 실제 현장에서 적용되는 도장을 실시하였다.

이하 본 발명의 정전위 실험시간에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

미시적인 부식경향을 파악하기 위하여 다양한 전위에서 3,600초 동안 정전위 실험을 하였다.

도 3을 참조하면, -1.9V와 -1.8V의 적용전위에서는 초기에 전류밀도가 급격히 증가한 후 종료 시까지 일정한 경향을 나타냈으며, 10^-2A/㎠이상의 매우 큰 전류밀도 값을 나타냈다.

특히 -1.7V에서는 약간의 전류밀도 감소를 나타냈으나 약 1000초를 전후하여 종료 시까지 안정적인 경향을 보였으며, -1.6V에서는 약 400초까지 급격한 전류밀도의 상승을 나타낸 후 서서히 감소하는 경향을 보였다.

전체적으로 전위가 비방향으로 이행할수록 전류밀도가 높게 나타났는데, 이는 음분극 곡선을 통해서도 알 수 있듯이 수소가스 발생에 의한 활성화 분극 반응에 의한 경향이 강하게 작용하여 직선적으로 전류밀도가 상승한 것을 확인할 수 있었다.

이때 반응은 원자성 수소에 의한 반응보다 분자성 수소에 의한 반응이 지배적으로 작용한 것으로 판단되며, 실험 시에도 수소 가스가 다량 발생함을 육안으로 관찰할 수 있었다.

도 4를 참조하면, -1.5V에서는 침지초기에 전류밀도가 상승하다가 한 차례 정체되는 경향을 보이고 다시 증가하여 약 800초 전후에 정점에 이른 후 서서히 감소하는 경향을 나타냈다.

특히 -1.4V 역시 -1.5V와 비슷한 전류밀도의 정체 현상을 나타냈으나 이후 서서히 증가하는 경향을 나타냈다.

이때 -1.5V와 -1.4V는 농도분극에 해당되는 구간임에도 다소 높은 전류밀도 값을 나타냈는데, 이는 용존산소 환원반응에 의한 농도분극과 수소가스 발생에 의한 활성화 분극의 변곡점 부근으로 원자성 수소의 영향을 받았기 때문으로 판단된다.

아울러 -1.3V의 전위에서는 전류밀도의 급격한 상승 후 부동태 피막의 생성과 파괴를 반복하면서 다소 불안정한 거동을 나타내면서 서서히 증가하는 경향을 나타냈다.

-1.2V 역시 불안정한 거동을 보이면서 종료 시까지 대체로 일정한 값을 유지하였고, -1.3V와 -1.2V의 경우 대체로 낮은 전류밀도 값을 나타냈는데, 이는 용존산소 환원반응에 의한 농도분극에 속하는 방식전위 영역이기 때문으로 판단된다.

도 5를 참조하면, -1.1V의 경우 침지 초기 전류밀도의 급격한 감소를 나타낸 후 약 100초를 전후하여 다시 상승한 후 종료시까지 일정한 경향을 나타내면서 10^-5A/㎠이하의 전류밀도 값을 유지하였다.

이때 -1.0V와 -0.9V의 적용전위는 부동태 피막의 형성과 파괴를 반복하면서 다소 불안정한 거동을 나타냈으나 실험 종료 시까지 낮은 전류밀도 값을 유지하였다.

또한, -0.8V에서는 개로전위와 가까운 전위로 침지 초기부터 격렬한 헌팅현상을 일으키며 평균 5×10^-6A/㎠이하의 가장 낮은 값을 나타냈다.

도 6을 참조하면, -0.7V의 경우 실험 시작과 동시에 전류밀도 값이 서서히 비방향으로 이행하여 실험종료 시 약 10^-5A/㎠의 전류밀도를 나타냈고, -0.65V 역시 침지초기 서서히 감소하여 약 600초 전후부터 종료 시까지 일정한 값을 유지하였으나 종료 시 약 1.5×10^-5A/cm² 정도의 높은 전류밀도를 나타냈다.

한편, -0.6V와 -0.5V에서는 침지 후 단시간에 안정된 값을 나타낸 후 실험 종료시까지 안정된 값을 나타냈으며, 실험 종료 후 전류밀도는 대체로 높은 수치를 나타냈다.

전체적으로 전위가 비방향으로 이행할수록 높은 전류밀도 값을 나타냈으며, 이는 활성용해반응에 기인한 것으로 판단된다.

이는 양분극 실험 결과와 마찬가지로 전위 상승에 따라 전류밀도가 약간 상승하는 경향을 나타냈음을 알 수 있었다.

도 7을 참조하면, -0.9V인 경우가 3.779×10^-6A/㎠로 가장 낮은 평균값을 나타냈으며, 이는 개로전위와 가까운 전위이기 때문으로 판단된다.

이때 -0.7V ~ -0.65V 사이의 전위에서는 대단히 큰 폭으로 전류밀도가 상승하였고, -0.65V ~ -0.5V에서도 전위의 상승에 따라 전류밀도가 크게 상승하는 경향을 보였다.

이 구간에서는 해수용액의 염소이온으로 인한 과도한 활성용해반응으로 부동태 피막이 파괴되고, 외부응력 작용 시 응력부식균열이 나타날 것으로 판단된다.

또한, -1.6V ~ -1.3V에서는 원자성 수소의 영향으로 전위가 비방향으로 이행하면서 전류밀도가 점차적으로 상승하였다.

특히 -1.3V는 방식영역과 활성화 반응의 영역에 해당되며 원자성 수소와 분자성 수소가 복합적으로 영향을 미쳤으나 원자성 수소의 영향이 지배적이므로 전류밀도가 다소 낮게 나타난 것으로 판단된다.

또한 -1.9V ~ -1.7V에서 비한 전위일수록 대단히 높은 전류밀도를 나타내었는데, 이는 분자성 수소의 영향이 원자성 수소의 영향보다 더 크기 때문이다.

전체적으로 보면 -1.9V인 경우는 가장 높은 전류밀도를 나타냈으므로 손상이 가장 많이 되고, -0.9V인 경우는 가장 낮은 전류밀도를 나타냈으므로 부식이 가장 적게 발생할 것으로 판단한다.

도 8을 참조하면, -0.5V는 활성용해 반응에 의한 높은 전류밀도로 심한 부식과 거친 표면 형상이 관찰되었으며, 3D 분석 결과 최대 손상깊이는 5.1μm, 평균 손상깊이는 2.2μm를 나타냈다.

도 9를 참조하면, -0.7V 역시 방식구간과 과방식 구간의 경계에 해당되는 곳으로 시편 중앙에 용해반응으로 인한 손상이 관찰되었으며 최대손상깊이 1.9μm, 평균 손상깊이 0.9μm를 나타냈다.

도 7을 참조하면, -0.5V가 -0.7V에 비해 높은 값을 나타냈듯이, 용해반응에 의한 부식의 깊이와 분포 또한 더 많이 형성되었음을 알 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 전류밀도 비교 곡선 상 방식구간에 해당되는 -0.8V와 -1.2V의 표면 형상을 분석한 것으로 두 시편 모두 부식이 거의 발생하지 않은 깨끗한 표면을 나타냈다.

이때 개로전위에 해당되는 -0.8V는 최대손상깊이 0.7μm, 평균손상깊이 0.4μm를 나타냈으나, 이는 시험편 연마 시 생긴 스크레치로 부식으로 인한 손상은 일어나지 않은 것으로 판단된다.

특히 -1.2V 역시 최대손상깊이 0.4μm, 평균손상깊이 0.2μm를 나타냈으며, 이는 용존산소 환원반응에 의한 농도분극 구간으로 방식전위 영역에 해당되기 때문으로 판단된다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 수소가스 발생에 의한 활성화 분극의 영역에 해당되는 -1.4V와 -1.6V의 표면분석을 나타낸 것이다.

이때 -1.4V의 적용전위에서는 약간의 부식경향이 관찰되었으나 현저한 손상은 관찰되지 않았으며, 이는 원자성 수소에 의한 영향으로 높은 전류밀도를 나타냈으나, 시험편의 손상은 나타나지 않은 것으로 판단되며, 최대 손상깊이는 0.6μm, 평균손상깊이는 0.4μm를 나타냈다.

또한, -1.6V에서는 분자성 수소의 영향으로 시편 중앙에 최대깊이는 6.4μm, 평균깊이는 4.4μm의 손상이 관찰되었다.

도 14 및 도 15를 참조하면, -1.7V와 -1.8V의 전위에서는 과도한 활성화 반응으로 인해 높은 전류밀도를 나타냈으며 전위가 비방향으로 이행함에 따라 수소가스 발생에 의한 활성화 분극으로 손상이 심해짐을 알 수 있다.

여기서 -1.7V의 최대손상깊이는 7.4μm, 평균손상깊이는 4.1μm를 나타냈고, -1.8V의 최대손상깊이는 7.7μm, 평균손상깊이는 3.2μm를 나타냈다. 두 전위 모두 분자성 수소에 의한 반응이 지배적으로 작용한 것으로 판단되며, 실험 시에도 수소가스가 다량 발생함을 확인할 수 있었다.

도 16을 참조하면, 방식구간인 -1.2V ~ -0.8V와 활성화 분극 구간 중 원자성 수소의 영향을 받은 -1.4V에서 가장 적은 손상을 나타낸 것을 확인할 수 있다.

한편, 활성용해반응이 일어난 -0.5V와 분자성 수소의 영향을 받은 -1.8V에서 가장 심한 손상이 나타났으며, 전류밀도 상으로는 비슷하나 -1.8V에서의 표면 손상이 더 심하게 일어났음을 확인할 수 있다.

또한 -1.7V와 -1.8V의 평균손상깊이가 줄어든 것은 분자성 수소의 영향으로 깊이방향으로 손상이 일어났기 때문으로 판단된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 정전위 실험 후 전류밀도와 손상정도를 종합하여 비교한 결과, -1.2V ~ -0.8V가 최적의 방식구간으로 판단된다.

참고로 실험시간에 따라서 실시예의 큰 차이가 없는 것은, 해수 내에서 부동태 피막의 형성으로 인해 시간이 지나도 전위의 변화 없이 일정하게 유지되기 때문으로 판단된다.

이하 본 발명의 인가전류에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 17 내지 도 24는 Al anode의 노출면적이 600㎠일 때 0.05A~0.7A의 전류를 인가하여 5083-H116 알루미늄 합금과 Al anode의 거리에 따른 전위를 측정한 그래프이고, 도 25는 0.05A~0.7A의 전류를 인가하여 5083-H116 알루미늄 합금과 Al anode의 거리에 따른 최종 전위 값을 비교한 그래프이며, 도 26은 인가전류와 거리에 따른 5083-H116 알루미늄 합금과 Al anode의 최종 전위 값을 종합 비교한 그래프를 도시한 것이다.

도 17 내지 도 24를 참조하면, Al anode에 전류를 인가하였기 때문에 5083-H116 알루미늄 합금보다 높은 전위를 나타냈으며, 갈바닉 전지 형성을 위해 도선으로 연결하여 두 시편 간에 비슷한 거동을 나타낸 것으로 판단된다. 대체로 모든 조건에서 침지 초기부터 실험 종료 시까지 일정한 전위를 나타냈다.

도 25를 참조하면, 시편간 거리에 따른 영향은 관찰되지 않았으며, 이는 해수가 전도성이 대단히 높은 용액이므로 100cm의 거리까지 큰 차이를 보이지 않은 것으로 판단된다.

도 26을 참조하면, Al anode의 경우 모든 조건에서 거의 일정한 전위를 유지하였으며, 5083-H116 알루미늄 합금은 인가된 전류량이 높을수록 비한 전위를 유지하였고, 거리에 따른 영향은 전 구간에서 유사한 전위를 유지하였다.

그 중 0.05A와 0.1A의 경우 -0.74V ~ -0.73V의 전위를 유지하여 정전위 실험에서 미방식 구간에 해당되며, 0.5A ~0.7A는 용존산소 환원반응에 의한 농도분극 구간이므로 방식구간에 해당된다고 할 수 있다.

따라서 방식전위를 유지하기 위해서는 최소 0.5A 이상의 전류를 흘려줘야 할 것으로 판단되며, 또한 패러데이의 법칙에 의해 0.7A의 경우가 양극의 소모량이 가장 많을 것으로 판단된다.

Al anode의 경우 모든 조건에서 거의 일정한 전위를 유지하였으며, 5083-H116 알루미늄 합금은 인가된 전류량이 높을수록 비한 전위를 유지하였고, 거리에 따른 영향은 전 구간에서 유사한 전위를 유지하였다.

그 중 0.5A와 0.1A의 경우 -0.74V ~ -0.73V의 전위를 유지하여 정전위 실험에서 미방식 구간에 해당되며, 0.5A ~0.7A는 용존산소 환원반응에 의한 농도분극 구간이므로 방식구간에 해당된다고 할 수 있다.

따라서 방식전위를 유지하기 위해서는 최소 0.5A 이상의 전류를 흘려줘야 할 것으로 판단되며, 또한 패러데이의 법칙에 의해 0.7A의 경우가 양극의 소모량이 가장 많을 것으로 판단된다.

결과적으로 본 발명에서 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지하기 위한 최적의 방식조건을 갖기 위해서는 0.5A의 전류를 인가하여 -1.2V ~ -0.8V의 방식전위를 유지해야 함이 바람직하다.

이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.

Claims (1)

1. 알루미늄 선박의 씨체스트 내부에 구리 이온을 방출하는 방오용 양극과 알루미늄 또는 철 이온을 방출하는 방식용 양극을 각각 설치하고, 상기 방오용 양극 및 방식용 양극은 외부에서 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 컨트롤러 파워유닛이 연결되도록 구성되는 해양 생물 부착 방지 장치에 있어서,
   상기 방오용 양극 및 방식용 양극에 0.5A 내지 0.7A의 전류를 인가하여 -1.2V 내지 -0.8V의 방식 전위를 유지하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 양극의 과다전류에 의한 수소 취화를 방지할 수 있는 해양 생물 부착 방지 장치.

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