KR101939659B1 - 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

전기방식 시스템에 관한 기술이 개시된다. 일 실시예에 따른 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템은 방식 대상물에 전기적으로 연결되어 방식전류를 출력하는 전극부, 방식 대상물에 근접한 위치에 설치되어 방식 대상물과의 전위를 측정하는 적어도 하나의 기준전극부와 전극부를 통해 방식 대상물에 직류전원을 공급하며, 전극부로의 방식전류 출력을 중단한 상태에서 측정된 기준전극부와 방식 대상물 사이의 자연전위를 반영하여 전극부의 방식전류를 제어하는 방식제어부를 포함하여 주기적으로 방식전류의 간섭 없는 자연전위를 측정하고 이를 반영하여 효율적인 전기방식을 제공한다.

Description

자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템 및 방법{AN APPARATUS AND A METHOD FOR CORROSION PROTECTION}

구조물의 부식을 방지하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 외부전원을 이용한 전기방식에 관한 발명이 개시된다.

부식성 금속이 포함된 항만설비, 발전설비, 교량, 선박, 유류탱크, 파이프 라인 등의 구조물들은 물, 바닷물, 화학물질 등과 같은 부식매질에 노출되어 부식이 발생한다. 이러한 부식은 대부분 전자의 이동에 의한 전기 화학적 반응에 의한 것으로 구조물에 부분적으로 양극부와 음극부가 발생하고 이로 인한 전위차로 부식매질을 통해 부식전류가 흐르면서 부식이 진행된다.

방식은 부식을 일으키는 요인을 제거하여 부식이 일어나지 않도록 하는 것으로 전기방식은 구조물의 전위나 전류를 인위적으로 조절하여 부식을 억제할 수 있는 방법이다. 전기방식은 방식 대상물을 양극화시키는 양극방식과 방식 대상물을 음극화시키는 음극방식이 있다. 양극방식은 정밀하게 전위조절이 되지 않을 경우 부식이 가속화될 우려가 있어 제한적으로 사용되며 주로 음극방식이 이용되고 있다.

음극방식은 방식 대상물의 전위를 인위적으로 낮추어 부식전류의 흐름을 차단하는 방법으로 방식한다. 방식전류를 인가하는 방법에 따라 희생양극법과 외부전원법으로 구분된다. 희생양극법은 이온화 경향이 큰 금속을 전해질 내에서 전기적으로 연결하여 양극(Anode)으로 작용하게 하여 방식 대상물을 음극화시키고, 외부전원법은 정류기 또는 직류전원장치의 (-)단자에 방식 대상물을 연결하고 (+)단자에 양극을 연결하여 방식대상물을 음극화시킨다.

외부전원법으로 방식할 때는 적정한 전위차를 유지할 필요가 있다. 방식 중 전위를 측정하기 위한 기준전극은 양극과 방식 대상물 사이에 위치한다. 기존 전기방식 시스템의 경우 기준전극으로 측정하는 전위가 양극에서 출력되는 방식전류에 영향을 받아 실제 방식 대상물과 기준전극 사이의 전위와 차이가 발생한다.

제안된 발명은 효율적으로 과방식 또는 부족방식을 방지할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.

나아가 제안된 발명은 부식매질의 농도 변화, 유속 등의 환경 변화에 빠르게 대처할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.

나아가 제안된 발명은 방식 대상물의 크기, 면적, 위치한 환경 등에 따라 다수 설치되어 운용될 수 있으며, 이때 장치들이 전위 측정에 있어서 동기화 운용되어 각 장치의 기준전극이 다른 장치의 방식전류 간섭 없이 자연전위 측정이 가능하도록 하는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.

일 양상에 따른 전기방식 시스템은 전극부와 기준전극부 및 방식제어부를 포함한다. 전극부는 방식 대상물에 전기적으로 연결되어 방식전류를 출력한다. 기준전극부는 방식 대상물에 근접한 위치에 하나 이상 설치되어 방식 대상물과의 전위를 측정한다. 방식제어부는 방식 대상물에 직류전원을 공급하며 전극부의 방식전류의 간섭이 없는 상태에서 측정된 자연전위를 반영하여 전극부의 방식전류를 제어한다.

일 양상에 따르면, 방식제어부는 전극부의 방식전류 출력 중단과, 기준전극부의 자연전위 측정을 통한 전극부의 방식전류 결정 및 전극부의 방식전류 출력 재개를 설정된 주기에 따라 반복한다.

일 양상에 따르면, 방식제어부는 전기방식 중 전극부의 방식전류 출력을 중단하고 잔여전류 감소시간 동안 대기한 후 기준전극부와 방식 대상물 사이의 자연전위를 측정하고 이를 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하고, 자연전위 측정 후 전극부의 방식전류 출력 중단 상태에서 재개 상태로 절환하는 데 소요되는 시간경과 후 전극부의 방식전류 출력이 재개되면 이를 정해진 시간 동안 유지할 수 있으며 이때 방식제어부는 전극부의 방식전류 출력 중단부터 출력 재개까지 반복하여 실행할 수 있다.

또다른 양상에 따르면, 다수의 기준전극부가 설치될 수 있으며, 이 경우 방식제어부는 각각의 기준전극부를 통해 기준전극부와 방식 대상물 사이의 자연전위를 각각 측정하고 미리 정해진 규칙에 따라 전위를 선택하고 이를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정할 수 있다.

또다른 양상에 따르면, 다수의 방식제어부가 설치될 수 있으며, 이 경우 방식제어부들은 마스터와 슬레이브 모드로 연결되고, 각 방식제어부에 연결된 기준전극부가 타 방식제어부에 연결된 전극부의 방식전류에 간섭 받지 않도록 다수의 방식제어부가 측정에 있어서 동기화되어 운용될 수 있다.

또다른 양상에 따르면, 관리서버를 더 포함할 수 있으며, 관리서버는 방식제어부의 운전모드 등의 시스템 설정과 인터럽트 테스트를 원격으로 운용할 수 있다.

일 양상에 따른 전기방식 방법은 전극부의 방식전류 출력 전에 기준전극부의 자연전위 측정을 통한 전극부의 방식전류를 결정하고 전극부에서 방식전류를 출력하는 초기단계 실행 후, 전극부의 방식전류 출력을 중단하고 기준전극부의 자연전위 측정을 통한 전극부의 방식전류를 결정하고 전극부에서 방식전류 출력을 재개하는 반복단계를 반복하여 실행하는 방법이다.

일 양상에 따른 전기방식 방법은 초기단계와 반복단계로 구성되어 초기단계 실행 후 반복단계를 계속하여 반복 실행한다. 이때의 초기단계는 방식제어부가 전극부의 방식전류 출력 전 기준전극부를 통해 자연전위를 측정하는 단계, 측정된 자연전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계 및 자연전위 측정 후 전극부의 방식전류 출력을 중단한 상태에서 재개하는 상태로 절환하는 데 소요되는 시간인 제2 시간경과 후 전극부를 통해 방식전류를 제4 시간 동안 출력하는 단계를 포함할 수 있고, 반복단계는 방식제어부가 전극부의 방식전류 출력을 중단하는 단계, 제1 시간동안 대기하는 단계, 제1 시간경과 후 기준전극부를 통해 자연전위를 측정하는 단계, 측정된 자연전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계 및 자연전위 측정 후 전극부의 방식전류 출력을 중단한 상태에서 재개하는 상태로 절환하는 데 소요되는 시간인 제2 시간경과 후 전극부를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

또다른 양상에 따라 다수의 기준전극부가 설치된 경우, 전기방식 방법은 초기단계와 반복단계로 구성되어 초기단계 실행 후 반복단계를 계속하여 반복 실행한다. 이때의 초기단계는 방식제어부가 전극부의 방식전류 출력 전 다수의 기준전극부를 통해 자연전위를 각각 측정하는 단계, 각각의 측정된 자연전위들로부터 적정전위와 비교할 전위를 선택하는 단계, 선택된 전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계 및 자연전위 측정 후 전극부의 방식전류 출력을 중단한 상태에서 재개하는 상태로 절환하는 데 소요되는 시간인 제2 시간경과 후 전극부를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계를 포함할 수 있고, 반복단계는 방식제어부가 전극부의 방식전류 출력을 중단하는 단계, 제1 시간동안 대기하는 단계, 제1 시간 경과 후 다수의 기준전극부를 통해 자연전위를 각각 측정하는 단계, 각각의 측정된 자연전위들로부터 적정전위와 비교할 전위를 선택하는 단계, 선택된 전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계 및 제1 시간 경과로부터 자연전위 측정 후 전극부의 방식전류 출력을 중단한 상태에서 재개하는 상태로 절환하는 데 소요되는 시간인 제2 시간경과 후 전극부를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

제안된 발명은 기준전극과 방식 대상물 사이의 전위를 실제 방식에 필요한 전위에 가깝게 측정이 가능하도록 하여 효율적으로 과방식과 부족방식이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

나아가 제안된 발명은 주기적으로 방식전류에 영향을 받지 않는 자연전위를 측정하고 이를 반영함으로써 환경변화에 즉각 대응하여 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.

나아가 제안된 발명은 방식전류에 영향을 받지 않는 자연전위 측정으로 전기방식 시스템의 유지비 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 전기방식 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 전극부, 기준전극부의 기존 방식방법의 전위와 또다른 실시예에 따른 전위를 도시한 것이다.
도 3은 또다른 실시예에 있어서 다수의 방식제어부를 포함하는 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 또다른 실시예에 있어서, 시스템 설정 등을 할 수 있는 관리서버를 포함하는 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5은 일 실시예에 따른 방식제어부의 제어 절차의 흐름도이다.
도 6은 또다른 실시예에 따른 다수의 기준전극부가 연결된 방식제어부의 제어 절차의 흐름도이다.

전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 블럭도의 각 블럭은 어느 경우에 있어서 물리적인 부품을 표현할 수 있으나 또다른 경우에 있어서 하나의 물리적인 부품의 기능의 일부 혹은 복수의 물리적인 부품에 걸친 기능의 논리적인 표현일 수 있다. 때로는 블럭 혹은 그 일부의 실체는 프로그램 명령어들의 집합(set)일 수 있다. 이러한 블럭들은 전부 혹은 일부가 하드웨어, 소프트웨어 혹은 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 전기방식 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다. 일 양상에 따라, 전기방식 시스템은 전극부(100)와 기준전극부(200) 및 방식제어부(300)를 포함한다.

전극부(100)는 방식 대상물에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에 있어서 전극부(100)는 방식제어부(300)의 (+)단자에 연결되고 방식 대상물은 (-)단자에 연결되어 전극부(100)에서 부식매질을 통해 방식 대상물로 방식전류가 흐른다.

이로써 방식 대상물에 형성된 양극부와 음극부의 전위가 점차 같아지면서 부식전류의 흐름이 차단되어 방식 대상물이 부식되는 부식반응이 멈추고 방식상태가 된다.

일 실시예에 있어서 전극부(100)는 규소철 양극(HSCI ANODE), 연은 양극(Pb-Ag ANODE), 백금 양극(Pt-Ti ANODE), MMO(Mixed Metal Oxide) 양극 등의 불용성 양극이 사용될 수 있다.

또다른 양상에 따르면, 전극부(100)는 방식 대상물의 종류, 면적, 부식매질, 방식 대상물이 위치한 환경 등을 고려하여 복수 개로 설치되어 운용될 수 있다. 설치 개수는 시운전으로 측정하여 결정될 수 있다.

기준전극부(200)는 방식 대상물에 근접한 위치에 적어도 하나가 설치된다. 일 실시예에 있어서 기준전극부(200)는 방식 대상물에 근접한 위치에 설치되어 기준전극부(200)에 대한 방식 대상물의 전위를 측정하여 방식 대상물에 대한 방식 효과를 확인한다.

일 실시예에 있어서 기준전극부(200)는 유산동(Cu/CuSo4) 기준전극, 염화은(Ag/AgCl) 기준전극, 아연(Zn) 기준전극 등이 사용될 수 있다.

또다른 양상에 따르면, 기준전극부(200)은 방식 대상물의 종류, 면적, 환경 등을 고려하여 복수 개로 설치되어 운용될 수 있다. 설치 개수는 시운전으로 측정하여 결정될 수 있다.

방식제어부(300)는 전극부(100)를 통해 방식 대상물에 직류전원을 공급하며, 전극부(100)로의 방식전류 출력을 중단한 상태에서 측정된 기준전극부(200)와 방식 대상물 사이의 자연전위를 반영하여 전극부(100)의 방식전류를 제어한다.

일 실시예에 있어서, 방식제어부(300)는 전극부(100)와 방식 대상물 사이에 직류전압을 인가하여 필요한 방식전류를 얻기 위해 정류기를 포함할 수 있다.

방식제어부(300)는 기준전극부(200)가 전극부(100)에서 출력되는 방식전류에 의한 간섭 없이 기준전극부(200)에 대한 방식 대상물의 전위를 측정할 수 있도록 전극부(100)로의 방식전류 출력을 중단한다.

방식전류 출력이 중단된 상태에서 기준전극부(200)가 자연전위를 측정하고 이를 반영하여 전극부(100)의 방식전류를 환산하여 결정하고 이 결정된 방식전류를 전극부(100)를 통해 다시 출력한다.

일 실시예에 있어서, 전기방식 시스템을 최초로 시공한 후 운용할 때에는 전극부(100)로의 방식전류 출력 전에 기준전극부(200)에서 자연전위를 측정하고 이를 고려하여 방식전류를 결정하고 전극부(100)로의 방식전류 출력을 개시한다.

전극부(100)의 방식전류에 영향을 받지 않는 상태에서 기준전극부(200)를 통해 측정된 자연전위를 출력할 방식전류에 반영함으로써 방식 대상물이 과방식되거나 부족방식이 되는 것을 방지할 수 있고 과방식으로 인한 전기낭비를 막을 수 있다.

또다른 양상에 따르면, 방식제어부(300)는 방식 대상물의 종류, 면적, 환경 등을 고려하여 복수 개로 설치되어 운용될 수 있다. 설치 개수는 시운전으로 측정하여 결정될 수 있다.

일 양상에 따라, 방식제어부(300)는 전극부(100)의 방식전류 출력 중단과, 기준전극부(200)의 자연전위 측정을 통한 전극부(100)의 방식전류 결정 및 전극부(100)의 방식전류 출력 재개를 설정된 주기에 따라 반복할 수 있다.

즉, 방식제어부(300)가 기준전극부(200)에 대한 방식 대상물의 전위를 적정전위 이상으로 유지하기 위해 연속적으로 전극부(100)로의 방식전류 출력하는 것이 아니라 설정된 주기에 따라 전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하여 기준전극부(200)가 전극부(100)의 방식전류가 감소될 때까지 기다린 후 자연전위를 측정하고 이를 반영하여 전극부(100)의 방식전류를 결정하고 전극부(100)를 통해 결정된 방식전류를 다시 출력하는 것을 반복할 수 있다.

전기방식 시스템 시공 후 방식 대상물의 부식반응을 차단하기 위해 필요한 적정전위가 변경되지 않더라도 부식매질의 농도변화, 유속 변화 등의 환경변화에 따라 과방식이나 부족방식이 발생할 수 있다. 따라서, 전극부(100)에서 출력되는 방식전류를 조절할 필요가 있다.

또다른 실시예에 따르면, 주기적으로 전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하여 방식전류에 영향을 받지 않는 상태에서 기준전극부(200)에 대한 방식 대상물의 자연전위를 측정하고 환경변화에 대응할 수 있게 이를 반영하여 과방식이나 부족방식이 발생하지 않도록 방식전류를 환산하여 결정할 수 있다.

일 양상에 따른 적정전위는 설치 후 시운전으로 측정하여 적절한 수준으로 설정될 수 있다. 반복주기 또한 설치 후 시운전으로 측정하여 적절한 시간으로 설정될 수 있다.

또다른 실시예에 따르면, 기준전극부(200)는 방식 대상물의 크기, 면적 등을 고려하여 다수가 설치될 수 있으며, 다수가 설치된 경우에 방식제어부(300)는 각각의 기준전극부(200)를 통해 기준전극부(200)와 방식 대상물 사이의 자연전위를 각각 측정하고 미리 정해진 규칙에 따라 전위를 선택하고 이를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부(100)의 방식전류를 결정할 수 있다.

각각의 기준전극부(200)에서 측정된 자연전위들 중에서 적정전위와 비교할 전위를 선택하는 미리 정해진 규칙은 평균값을 산정하거나, 각 위치의 환경적 변화를 고려하여 가장 낮은 전위를 선택하거나 필요에 따라 특정 위치의 기준전극부(200)를 선택하는 것일 수 있다.

도 2는 전극부(100), 기준전극부(200)의 기존 방식방법의 전위와 또다른 실시예에 따른 전위를 도시한 것이다.

도 2의 좌측에 도시된 바와 같이 기존 방식방법은 기준전극의 전위가 양극에서 출력되는 방식전류의 영향을 고려하고 전기적으로 취약한 부분을 감안하여 적정전위보다 높게 유지하도록 연속적으로 양극에서 방식전류를 출력한다.

도 2의 우측에 도시된 그래프는 또다른 실시예에 따른 것으로, 방식제어부(300)가 전기방식 중 전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하고 제1 시간동안 대기한 다음, 기준전극부(200)를 통해 기준전극부(200)와 방식 대상물 사이의 자연전위를 측정하고, 이를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부(100)의 방식전류를 결정하고, 제1 시간 경과로부터 자연전위 측정 후 전극부의 방식전류 출력 중단 상태에서 재개 상태로 절환하는 데 소요되는 시간인 제2 시간 경과 후 결정된 전극부(100)의 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 것을 반복할 수 있다.

전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하고 대기하는 제1 시간은 전극부(100)의 잔여전류가 감소되는 시간으로 설치 후 시운전으로 측정하여 적절한 수준으로 설정될 수 있다.

제2 시간은 제1 시간 경과 후부터 자연전위 측정 후 전극부(100)의 방식전류 중단 상태에서 재개 상태로 절환하는 데 소요되는 시간으로 설치 후 시운전으로 측정하여 적절한 수준으로 설정될 수 있다.

제3 시간은 제1 시간과 제2 시간을 합한 시간이며, 제4 시간은 결정된 방식전류를 전극부(100)에서 출력하는 시간으로 환경 등을 고려하여 설치 후 시운전으로 측정하여 적절한 수준으로 설정될 수 있다.

또다른 양상에 따르면 제3 시간을 최소화 하기 위해 고속 스위칭 소자를 사용할 수 있으며, 제4 시간은 자연전위와 적정전위와의 차이를 고려하여 자동으로 시간을 늘리거나 줄일 수 있도록 설정할 수 있다.

도 3은 또다른 실시예에 있어서 다수의 방식제어부(300)가 연결되어 사용되는 것을 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 전기방식 장치가 함께 연동되어 운용될 수 있으며, 이 경우에는 다수의 방식제어부(300)가 마스터와 슬레이브 모드로 연결되며, 각 방식제어부(300)에 연결된 기준전극부(200)가 타 방식제어부(300)에 연결된 전극부(100)의 방식전류에 간섭 받지 않도록 다수의 방식제어부(300)가 측정에 있어서 동기화되어 운용될 수 있다.

방식 대상물이 대형 구조물인 경우 넓은 범위의 방식이 필요하므로 다수의 전기방식 장치를 함께 운용할 필요가 있다. 이때 각 장치의 전극부(100)의 방식전류 출력이 다른 장치의 기준전극부(200)의 전위 측정에 영향을 주게 되므로 이를 고려하지 않게 되면 과방식이나 부족방식이 발생하게 된다.

이를 방지하기 위해 다수의 장치를 함께 운용할 경우에는 각 장치의 방식제어부(300)를 마스터와 슬레이브 모드로 연결하여 동시에 전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하고 기준전극부(200)에서 잔여전류 영향이 없는 자연전위를 측정하여 각 장치의 방식전류를 결정할 수 있다.

또다른 양상에 따르면, 각 장치는 설치되는 위치 및 환경을 고려하여 전극부(100)를 다수 설치할 수 있고, 기준전극부(200) 또한 다수 설치할 수 있으며 설치되는 전극부(100)와 기준전극부(200)의 수는 설치 후 시운전으로 측정하여 결정될 수 있다.

도 4는 또다른 실시예에 있어서, 시스템 설정 등을 할 수 있는 관리서버(400)가 포함된 구성을 나타낸 블럭도이다. 도 4에 따르면, 관리서버(400)는 방식제어부(300)의 운전모드, 출력 전압, 출력 전류, 방식중 전위와 제1 시간, 제2 시간 및 제4 시간 설정을 포함하는 시스템설정 및 인터럽트 테스트를 원격으로 운용할 수 있다.

관리서버(400)가 설정할 수 있는 운전모드는 적정전위 모드, 정전류 모드, 정전압 모드, 방식전위 모드, 수동 운전모드 등이 있다. 이러한 운전모드 설정과 함께 관리서버(400)로 방식제어부(300)의 운전 시작과 종료 또한 원격으로 운용할 수 있다.

그외 출력 전압, 출력 전류, 방식중 전위 및 적정전위 등의 설정과 제1 시간, 제2 시간과 제4 시간의 시간설정 또한 원격으로 운용할 수 있다. 방식대상물이 적절하게 방식되고 있는 지 정기 점검할 수 있는 인터럽트 테스트 또한 원격으로 실시할 수 있다.

도 5은 일 실시예에 따른 방식제어부의 제어 절차의 흐름도이다. 전기방식 시스템은 초기 시공 후 전극부(100)의 방식전류 출력 전에 기준전극부(200)의 자연전위 측정을 통한 전극부(100)의 방식전류를 결정하고 전극부(100)에서 방식전류를 출력하는 초기단계 실행 후, 전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하고 기준전극부(200)의 자연전위 측정을 통한 전극부(100)의 방식전류를 결정하고 전극부(100)에서 방식전류 출력을 재개하는 반복단계를 반복하여 실행하는 방법으로 운용된다.

초기단계는 초기 시공 후 또는 장기간 운용을 하지 않은 상태에서 다시 운용할 때 필요한 단계로 방식제어부에 전원을 공급하며 운용을 시작할 때의 단계에 해당한다. 반복단계는 실제 장치가 운용되는 단계로 초기단계 후 실행되며 계속하여 반복되는 단계이다.

도 5에서 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면 초기단계는 방식제어부(300)에 전원이 공급되어(S100) 운용이 시작되면, 방식제어부(300)가 전극부(100)의 방식전류 출력 전 기준전극부(200)를 통해 자연전위를 측정하고(S110), 측정된 자연전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부(100)의 방식전류를 결정하고(S120), 자연전위 측정 후 전극부(100)의 방식전류 출력 중단 상태에서 재개 상태로 절환하는 데 소요되는 제2 시간경과 후 전극부(100)를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.

반복단계는 방식제어부(300)가 전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하고(S150), 잔여전류 감소시간인 제1 시간동안 대기하고(S160), 제1 시간경과 후 기준전극부(200)를 통해 전극부(100)의 방식전류 간섭 없는 자연전위를 측정하고(S170), 측정된 자연전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부(100)의 방식전류를 결정하고(S180), 제1 시간 경과로부터 자연전위 측정 후 전극부(100)의 방식전류 출력 중단 상태에서 재개 상태로 절환하는 데 소요되는 시간인 제2 시간경과 후 전극부(100)를 통해 결정된 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계(S190)를 포함할 수 있다.

방식제어부(300)는 초기단계를 최초 시공 후 또는 운용을 멈춘 후 다시 재 운용할 때 한번만 실행하고 이후 반복단계를 계속하여 반복 실행한다.

또다른 실시예에 있어서, 최적의 방식효율을 위해서 측정된 자연전위와 적정전위의 차이 변화에 따라 제4 시간을 늘리거나 줄이는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 6은 또다른 실시예에 따른 다수의 기준전극부(200)가 연결된 방식제어부(300)의 제어 절차의 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 기준전극부(200)가 설치된 경우, 초기단계는 방식제어부(300)에 전원이 공급되어(S200) 운용이 시작되면, 방식제어부(300)가 전극부(100)의 방식전류 출력 전 다수의 기준전극부(200)를 통해 자연전위를 각각 측정하고(S210), 측정된 자연전위들로부터 적정전위와 비교할 전위를 미리 정해진 규칙에 따라 선택하고(S220), 선택된 전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부(100)의 방식전류를 결정하고(S230), 자연전위 측정 후 전극부(100)의 방식전류 출력 중단 상태에서 재개 상태로 절환하는 데 소요되는 제2 시간경과 후 전극부(100)를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.

반복단계는 방식제어부(300)가 전극부(100)의 방식전류 출력을 중단하고(S250), 잔여전류가 감소하는 시간인 제1 시간동안 대기하고(S260), 제1 시간 경과 후 다수의 기준전극부(200)를 통해 방식전류 간섭 없는 자연전위를 각각 측정하고(S270), 각각의 측정된 자연전위들로부터 적정전위와 비교할 전위를 미리 정해진 규칙에 따라 선택하고(S280), 선택된 전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부(100)의 방식전류를 결정하고(S285), 제1 시간 경과로부터 자연전위 측정 후 전극부(100)의 방식전류 출력 중단 상태에서 재개 상태로 절환하는 데 소요되는 제2 시간경과 후 전극부(100)를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계(S290)를 포함할 수 있다.

방식제어부(300)는 초기단계를 최초 시공 후 또는 운용을 멈춘 후 다시 재 운용할 때 한번만 실행하고 이후 반복단계를 계속하여 반복 실행한다.

또다른 실시예에 있어서, 최적의 방식효율을 위해서 측정된 자연전위와 적정전위의 차이 변화에 따라 제4 시간을 늘리거나 줄이는 단계를 더 포함할 수 있다.

각각의 기준전극부(200)에서 측정된 자연전위들 중에서 적정전위와 비교할 전위를 선택하는 미리 정해진 규칙은 평균값을 산정하거나, 각 위치의 환경적 변화를 고려하여 가장 낮은 전위를 선택하거나 필요에 따라 특정 위치의 기준전극부(200)를 선택하는 것일 수 있다.

이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형예들을 포괄하도록 의도되었다.

100 : 전극부
200 : 기준전극부
300 : 방식제어부
400 : 관리서버

Claims (9)

1. 방식 대상물에 전기적으로 연결된 전극부;
   방식 대상물에 근접한 위치에 설치되는 적어도 하나의 기준전극부; 및
   전극부를 통해 방식 대상물에 직류전원을 공급하며, 전극부로의 방식전류 출력을 중단한 상태에서 측정된 기준전극부와 방식 대상물 사이의 자연전위를 반영하여 전극부의 방식전류를 제어하는 방식제어부;
   를 포함하되,
   방식제어부는 전기방식 중 전극부의 방식전류 출력을 중단시키고, 제1 시간 동안 대기한 후 기준전극부를 통해 방식전류에 영향을 받지 않은 상태에서 기준전극부와 방식 대상물 사이의 자연전위를 측정하고, 측정된 자연전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하고, 제1 시간 경과로부터 제2시간 경과 후 결정된 전극부의 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 것을 반복하는 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   다수의 기준전극부가 설치된 경우, 방식제어부는 각각의 기준전극부를 통해 기준전극부와 방식 대상물 사이의 자연전위를 각각 측정하고 미리 정해진 규칙에 따라 전위를 선택하고 이를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   다수의 방식제어부가 마스터와 슬레이브 모드로 연결되며, 각 방식제어부에 연결된 기준전극부가 타 방식제어부에 연결된 전극부의 방식전류에 간섭 받지 않도록 다수의 방식제어부가 측정에 있어서 동기화되어 운용되는 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   방식제어부의 운전모드, 출력 전압, 출력 전류, 방식중 전위와 제1 시간, 제2 시간 및 제4 시간 설정을 포함하는 시스템설정 및 인터럽트 테스트를 원격으로 운용할 수 있는 관리서버를 더 포함하는 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 시스템.
7. 전극부의 방식전류 출력 전에 기준전극부의 자연전위 측정을 통해 전극부의 방식전류를 결정하고 전극부에서 방식전류를 출력하는 초기단계 실행 후, 전극부의 방식전류 출력을 중단하고 기준전극부의 자연전위 측정을 통해 전극부의 방식전류를 결정하고 전극부에서 방식전류 출력을 재개하는 반복단계를 반복하여 실행하되,
   초기단계는 방식제어부가 전극부의 방식전류 출력 전 기준전극부를 통해 자연전위를 측정하는 단계와, 측정된 자연전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계와, 제2 시간경과 후 전극부를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계를 포함하며,
   반복단계는 방식제어부가 전극부의 방식전류 출력을 중단하는 단계와, 제1 시간동안 대기하는 단계와, 기준전극부를 통해 방식전류에 영향을 받지 않은 상태에서 자연전위를 측정하는 단계와, 측정된 자연전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계와, 결정된 방식전류를 제1 시간 경과로부터 제2 시간 경과 후 전극부를 통해 제4 시간동안 출력하는 단계를 포함하는 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 방법.
8. 삭제
9. 제 7 항에 있어서,
   다수의 기준전극부가 설치된 경우, 초기단계는 방식제어부가
   전극부의 방식전류 출력 전 다수의 기준전극부를 통해 자연전위를 각각 측정하는 단계,
   측정된 자연전위들로부터 적정전위와 비교할 전위를 선택하는 단계,
   선택된 전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계와,
   제2 시간경과 후 전극부를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계
   를 포함하며,
   반복단계는 방식제어부가
   전극부의 방식전류 출력을 중단하는 단계,
   제1 시간동안 대기하는 단계,
   다수의 기준전극부를 통해 자연전위를 각각 측정하는 단계,
   각각의 측정된 자연전위들로부터 적정전위와 비교할 전위를 선택하는 단계,
   선택된 전위를 설정된 적정전위와 비교하여 전극부의 방식전류를 결정하는 단계와,
   제1 시간 경과로부터 제2 시간경과 후 전극부를 통해 방식전류를 제4 시간동안 출력하는 단계
   를 포함하되,
   초기단계 실행 후 반복단계를 계속하여 반복 실행하는 자연전위 검출방법에 의한 전기방식 방법.

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