KR20080038293A

KR20080038293A - 캐소드 보호 시스템의 희생 애노드의 수명 연장 기구,시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20080038293A
Application number: KR1020087000039A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 비 다울링
Original assignee: 어플라이드 세미컨덕터 인터내셔널, 리미티드
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2008-05-06
Also published as: CA2610789A1; CN101223303A; EP1885913A4; AU2006252547A1; AU2006252547B2; EA012935B1; ZA200711047B; EA200702613A1; WO2006130714A2; WO2006130714A3; US20070023295A1; US7318889B2; EP1885913A2; JP2008542544A; JP5552227B2

Abstract

부식 환경과 접촉하는 도전성 구조물의 부식을 제어하도록 실행되고, 하나 이상의 애노드와 전기적으로 연결되는 기구, 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 애노드는 도전성 구조물보다 비하며, 부식은 적어도 하나의 저장된 또는 측정된 파라미터를 처리하도록 구성되는 전자 제어 유닛 및 제어 가능한 필터에 의해 제어되고, 상기 기구, 시스템 및 방법은 하나 이상의 애노드의 희생 특성을 감소, 최소화 또는 실질적으로 제거함으로써 하나 이상의 애노드의 수명을 연장시킨다.

Description

캐소드 보호 시스템의 희생 애노드의 수명 연장 기구, 시스템 및 방법{APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR EXTENDING THE LIFE OF SACRIFICIAL ANODES ON CATHODIC PROTECTION SYSTEMS}

본 발명은 캐소드(cathode) 보호에 기초한 방식 시스템의 일부인 희생 애노드(anode)의 수명을 연장하기 위한 기구, 시스템 및 방법에 관한 것이다.

여기에 전체 내용이 참조로써 통합되는 배텔 및 북미 특수강협회의 1995년도 "미국에서의 금속 부식의 경제적 효과" 보고서에 따르면, 미국 경제에서 매년 금속 부식에 따른 비용은 약 3000억 달러이다. 보고서는 부식 비용의 약 3분의 1(1000억 달러)을 줄일 수 있으며, 부식 저항 재료 이용 및 보수 관리를 통한 설계에 따른 최상의 부식 방지 기술의 이용을 확대함으로써 절약할 수 있다고 평가하고 있다. 이러한 평가는 전체 내용이 참조로써 본 명세서에 통합되는 배텔 및 미국 표준 기술 연구소가 수행한 "미국에서의 금속 부식의 경제적 효과"라는 연구 결과의 배텔 과학자에 의한 부분적 개정으로 인한 것이다. 1978년도 기존 연구는, 1975년도의 금속 부식에 따른 비용이 미국 달러로 820억달러(국민 총생산의 4.9퍼센트)이며, 그 시대에 최상의 기술이 이용되지 않았으므로 약 330억 달러를 줄일 수 있었다는 평가를 포함하고 있다.

부식을 제어하기 위한 다양한 방법은 지난 수세기에 걸쳐 발전되었고, 특히, 부식 환경에서 금속 구조물의 수명을 연장시키는 방법이 중점적으로 발전되었다. 이러한 방법은 전형적으로 다음 사항들을 포함한다. (a) 캐소드 보호에 기반한 시스템으로서, 보호되는 금속 기판보다 비한 금속으로 만들어진 애노드를 이용하므로, 애노드가 이와 연결되는 기판보다 더 희생적으로 부식된다. (b) 보호 코팅으로서, 대체로 스틸과 같은 철계 금속 및 알루미늄과 같은 몇가지 비철 금속의 부식 저항성을 향상시키고, 값비싼 합금의 이용에 대한 필요성을 피하기 위해 이용된다. 따라서, 이 둘 모두는 성능을 향상시키고, 비용을 감소시킨다. 그러나, 이러한 보호 코팅은 전형적으로 몇가지 단점을 가지며, 이러한 단점은 부식 또는 파울링(fouling)되는 비금속 구조물에 적용하기 힘들다는 단점을 포함한다.

보호 코팅은 두 가지 주 카테고리로 분류된다. 이들 카테고리 중 가장 큰 것은 환경에 대해 물리적 방벽으로서 기능하는 페인트와 같은 국부적 코팅이 있다. 두번째 카테고리는 공격으로부터 기초 금속을 보호하기 위해 우선적으로 부식되도록 설계된 아연 또는 카드뮴과 같은 희생 코팅으로 구성된다.

캐소드 보호 및 코팅은 모두 부식의 완화 및 방지를 주목적으로 하는 기술 분야이다. 각각의 프로세스는 상이하다 : 캐소드 보호는 일반적인 전기 화학적 부식 반응을 중화하기 위해 희생 애노드와 같은 외부원으로부터 전류를 유도함으로써 부식을 방지하고, 반면에, 코팅은 방벽을 형성하여 자연적으로 발생하는 애노드와 캐소드 사이 또는 갈바닉 커플 사이의 부식 전류 또는 전자의 흐름을 방지한다. 이들 각각의 프로세스는 한정적으로 효과가 있다. 코팅은 가장 널리 알려진 일반 적 부식 방지 방법을 대표한다(레온 등의 미국 특허 제3,562,124호 및 하야시 등의 미국 특허 제4,219,358호 참조). 그러나, 캐소드 보호는 매설 또는 담금 조건에 놓이게 되는 수십만 마일의 파이프와 수십만 에이커의 스틸 표면을 보호하는 데 이용된다.

캐소드 보호는 애노드 용해율을 무시할 수 있을 정도로 충분한 캐소드 전류를 금속 표면에 제공함으로써 금속 표면의 부식을 감소시키는 데 이용된다(예컨대, 프라이어의 미국 특허 제3,574,801호; 와슨의 미국 특허 제3,864,234호; 매스의 미국 특허 제4,381,981호; 윌슨 등의 미국 특허 제4,836,768호; 웹스터의 미국 특허 제4,863,578호; 및 스튜워트 등의 미국 특허 제4,597,612호 참조). 캐소드 방식은 애노드의 전위에 대해 캐소드를 분극시키기 위한 충분한 전류의 제공을 통해 국부적인 애노드 및 캐소드 표면 사이의 전위차를 제거함으로써 작동한다. 즉, 캐소드 전류 제공의 효과는 지속적으로 애노드로 기능하는 영역의 부식율을 감소시키기 보다 이러한 영역을 줄이는 것이다. 완전한 보호는 모든 애노드가 제거될 때 이루어진다. 전기 화학적 관점에서, 이것은 충분한 전자가 방식되는 금속에 제공되어, 금속이 이온화되거나 용해되는 어떠한 경향도 중화된다는 것을 의미한다.

부식 연구에 있어서 최근의 연구 결과에 따르면, 전기화학적 부식 프로세스는 셀 전류 및 전극 전위와 같은 전기화학적 시스템의 전기적 특성에 있어서 무작위한 맥동과 관련되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 무작위한 맥동은 당업계에 "노이즈"로 알려져 있다. 약 20년 전, 과학자들은 모든 도전성 재료가 재료 내의 불순물에 의해 야기되는 전기 화학적 활동으로 인해 무작위한 변동이 생성되자마자 부 식이 시작된다는 것을 발견했다. 이후, 이러한 활동은 현재 일반적으로 "부식 노이즈"로 언급되는 생성되는 전류를 감지하는 전자 장치를 이용하여 모니터될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 본질적으로, 이러한 전류의 크기가 더 커지면, 재료의 "노이즈가 증가"하며, 부식 속도가 더욱 빨라진다. 예컨대, 스틸은 청동보다 노이즈가 많으며 더욱 빠른 속도로 부식된다. 연구자들은 전기 화학적 시스템에서의 부식 프로세스를 연구하기 위해 노이즈 분석 기술을 적용하기 시작하였다.

도 1은 비처리 금속(101)에 존재하는 전기 화학적 노이즈를 도시한다. 무작위한 맥동 전압이 측정되어 파형(102)으로 나타난다. 상기 파형은 톱니형 파형으로 도시되어 있으나, 실제 파형은 더욱 넓은 밴드 성분을 가지며, 사실상 확률적이다.

도 2는 다양한 필터에 있어서 시간에 따른 부식 전위의 그래프이다. 수평선(401)은 일수로 시간을 표시하며, 수직선(402)은 밀리볼트로 측정된 반도체 요소에 대한 전위를 나타낸다. 다양한 부식 환경에 대해 최적의 필터 특성을 결정하기 위해 수행되는 실험 과정에서, 7개 시스템에 대해 3개의 시점에서 측정이 이루어진다. 7개의 필터 구성 각각에 대해 측정된 전위는 이들의 3개의 표본으로 기록되고, 범례에 열거된 다양한 기호로 표시된다. 그래프는 410부터 430까지 표시된 표본점에서의 7개 필터 각각에 대한 다양한 결과를 보여준다.

부식 문제에 대한 한가지 해결책이, 각각의 전체 내용이 여기에 참조로써 통합되는 다울링의 미국 특허 제6,325,915호, 제6,402,933호, 제6,562,201호의 반도체 코팅 및 관련 시스템과, 미국 특허 제6,811,681호의 전자 제어 유닛(ECU)에서 제안되었다. 다울링의 특허의 반도전성 코팅, ECU 및 시스템은 일련의 흥미로운 특성을 제공하기 위해 여러가지의 도전성 기판과 함께 이용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적 중 하나는 종래의 캐소드 보호 시스템에서 희생 애노드의 수명을 연장시기기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 캐소드 보호 시스템의 희생 애노드의 수명을 연장시키기 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 개선된 캐소드 방식 시스템을 제공하는 것으로서, 이 시스템은 전자 제어 유닛(ECU), 제어 가능한 필터(고정, 수동 필터를 선택적으로 포함), 기판 및 기판보다 비한 금속 또는 금속 합금을 포함하는 하나 이상의 애노드를 가진다.

이러한 본 발명의 목적 각각 또는 이들의 조합은 여기에서 기술하는 본 발명의 시스템 및 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 발명자는, 미국 특허 제6,811,681호(여기에 참조로써 통합됨)에서 개시된 바와 같은 제어 가능한 필터 및 전자 제어 유닛(ECU)이 ECU를 보호되는 기판(캐소드) 또는 희생 애노드에 전기적으로 연결함으로써 다른 종래의 캐소드 보호 시스템의 희생 애노드의 수명을 연장시키는 데 이용될 수 있다는 것을 밝혀냈다. 이러한 장점은 캐소드 보호 시스템에 의해 생성되는 노이즈를 모니터하고, 제한적인 것이 아니고 선택적인 것이지만 필터를 제어하고, 시스템에서 생성되는 부식 노이즈에 대응하는 미리 결정된 및/또는 측정된 파라미터 세트에 기초하여 조절 가능한 필터 구성요소 및/또는 고정된 구성요소를 이용하고, 이에 따라 캐소드 보호 시스템의 희생 애노드가 소모되는 속도를 제어(주로 감소)하는 방법에 의해 얻는다. 미리 결정된 및/또는 측정된 파라미터의 세트는 다음 중 적어도 하나를 포함한다 : 온도, 염도/수분 순도, 습도, 시효, 단기 듀티 사이클(short term duty cycle), 장기 듀티 사이클, 선박의 순간 속도, 선박 속도 이력, 순간적인 지리적 위치, 지리적 위치 이력, 코팅의 시효, 코팅 열화, 코팅의 두께, 코팅된 표면적, 코팅된 영역의 형상.

본 발명은 비행 구조물/비행기; 자동차 구조물/차량; 다리; 해양 선박/해양 구조물; 파이프라인; 기동차/레일 구조물; 스틸 구조물; 및 저장 탱크에서의 부식 방지를 목적으로 하나, 종래의 캐소드 보호 시스템으로 보호하기에 적절한 구조물인 한 다른 대상물에도 이용될 수 있다.

본 발명의 발명자에 의해 결정된 바와 같이, 제어 가능한 필터 및 제어기는 부식 노이즈 감소 시스템에 이용될 수 있고, 이 시스템의 제어기는 시스템의 방식 특성의 균형을 맞추기 위하여 다양한 파라미터들을 고려함으로써 부식 노이즈 감소 시스템의 필터 특성을 동적으로 조절한다. 이들 파라미터의 예들에 대한 비제한적인 목록은 다음 중 하나 이상을 포함한다 : 온도, 염도/수분 순도, 습도, 시효, 단기 듀티 사이클, 장기 듀티 사이클, 애노드 듀티 사이클, 선박의 순간 속도, 선박 속도 이력, 순간적인 지리적 위치, 지리적 위치 이력 및 도전성 기판의 형상/크기. 특히 캐소드 보호 시스템의 희생 애노드의 희생 속도에 대한 시스템의 방식 특성 사이의 균형을 이루는 것이 가능하다는 발견을 고려하여, 발명자는 이를 확인하였고, 여기서 방식 희생 전극에 기초한 캐소드 보호 시스템 및 부식 노이즈 감소 시스템과 관련된 필터 작동을 제어하는 시스템, 장치, 알고리즘, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품을 설명한다.

본 발명 및 이에 따른 많은 장점에 대한 더욱 명확한 이해는 첨부된 도면과 관련하여 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 쉽게 이루어진다.

도 1은 보호되지 않는 금속에서 부식 노이즈를 도시한 도면.

도 2는 다양한 필터에 대한 부식 노이즈 대 시간 그래프.

도 3은 전자 제어 유닛(ECU)이 없는 부식 노이즈 감소 시스템의 회로도.

도 4는 제어 가능한 부식 노이즈 필터 및 ECU 제어 회로를 포함하는 ECU의 회로도.

도 5는 부식 노이즈 필터 및 ECU 제어 회로를 포함하는 ECU의 블록다이어그램.

도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 일 실시예의 부식 노이즈 밴드패스 필터에 대한 진폭 및 위상 반응 그래프.

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 일 실시예의 부식 노이즈 노치 필터에 대한 진폭 및 위상 반응 그래프.

도 8은 본 발명에 이용되는 컴퓨터 시스템의 블록다이어그램.

본 발명은, 전자 제어 유닛(ECU), 제어 가능한 필터, 기판 캐소드 및 하나 이상의 애노드를 가지며, 상기 ECU와 제어 가능한 필터는 시스템의 기판 캐소드 및 하나 이상의 애노드 중 하나 이상과 전기적으로 연결되어 있는 것인 캐소드 방식 시스템을 제공한다.

본 발명의 ECU는 여기에 참조로써 통합되는 미국 특허 제6,811,681호의 ECU와 대응한다. 본 발명의 하나 이상의 애노드는 이 하나 이상의 애노드가 보호되는 도전성 구조물(기판 캐소드)보다 전기적으로 비한(less noble) 것인 한 임의의 도전성 또는 반도전성 재료로 만들어 질 수 있다. 따라서, 하나 이상의 애노드는 도전성 유기 폴리머, 금속, 금속 합금 및 비금속 반도체 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하고, 이러한 적어도 하나의 재료는 상기 도전성 구조물 보다 비하다. 바람직한 도전성 유기 폴리머는 폴리아세틸린, 폴리페닐렌, 폴리퓨란, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리(아릴렌 비닐린), 폴리아닐린 및 이들의 도핑된 합성물을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 금속 또는 금속 합금은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Mg, Ba, Cs, 대응하는 금속 산화물 및 이들의 합금을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 금속 또는 금속 합금은 하나 이상의 금속 및 이들로부터 얻은 하나 이상의 금속 산화물의 혼합물일 수 있다. 바람직한 이러한 혼합물은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Mg, Ba, Cs 및 이들로부터 얻은 하나 이상의 금속 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속의 혼합물이다. 대부분의 바람직한 경우에 있어서, 하나 이상의 애노드는 아연 또는 아연/산화아연의 화합물로 만들어질 수 있다.

도 3은 다울링(Dowling)의 특허 및 출원에 기재된 시스템과 등가인 회로도를 도시한다. 이 도면은 금속 부식 프로세스의 전기 화학적 성질에 기초하여 시스템 의 거동을 대표적인 전기 회로로 추상화한다. 구체적으로는, 부식은 맥동 전압원으로 모델링될 수 있고, 금속의 고유 저항이 도시될 수 있으며, 방식(anti-corrosion) 코팅은 배리스터(varistor)로 모델링될 수 있고, 노이즈 필터는 커패시터로 모델링될 수 있다. 이렇게 모델링된 요소를 회로도 내에 배치함으로써, 다울링의 노이즈 및 필터 구성요소는 전기 회로 분석을 이용하여 더욱 명확하게 개념화될 수 있다.

도시된 회로 내에는 용액 저항(801)이 있으며, 이는 아연의 이온화 프로세스와 대응하는 애노드(802)에서의 갈바닉 전극 전위와 물을 생산하는 화학적 프로세스에 대응하는 캐소드(83)에서의 갈바닉 전극 전위와 직렬 연결된 시스템의 고유 저항을 나타낸다. 또한, 두 개의 노이즈원(804)이 마련되어 회로와 직렬 연결되며, 노이즈원 중 하나는 애노드의 갈바닉 전극 전위와 애노드의 패러데이 임피던스(805; Faradaic impedence) 사이에 삽입되고, 다른 하나는 캐소드(803)에서의 갈바닉 전극 전위와 캐소드의 패러데이 임피던스(806) 사이에 삽입되며, 산화아연 배리스터(807) 및 노이즈 필터(808)가 애노드 및 캐소드의 패러데이 임피던스 사이에 직렬로 배치된다. 배리스터 및 노이즈 필터는 부식을 유발할 수 있는 전압 맥동의 발생을 감소시키는 역할을 한다. 노이즈 필터(808)는 능동식, 수동식 또는 둘 다 일수 있으며, 공통 전위(810)로 지정되는 회로 내의 노드를 선택함으로써 필터(808)는 부식 노이즈로 인한 회로 내의 고주파수를 감쇠시킬 수 있다.

본 발명의 시스템 내에서, 본 시스템은 반도전성 코팅을 이용하는 것보다, 종래의 캐소드 보호 시스템의 하나 이상의 희생 애노드를 이용하는 것에 의존한다. ECU가 없는 캐소드 보호 시스템으로서 작동된다면 하나 이상의 애노드가 희생 애노드가 된다. 그러나, 본 시스템의 ECU를 기판(캐소드) 및 희생 애노드 중 하나 이상에 연결함으로써 캐소드 보호 시스템의 부식 방지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 애노드의 수명을 연장시킬 수도 있다. 본 시스템 내에서, ECU의 필터 특성은 애노드의 희생 성질을 최소화하거나 실질적으로 애노드의 희생성을 제거하도록 조절될 수 있으므로, 기판에 대한 부식 방지를 제공하면서도 보수 비용 및 애노드 교체 비용을 감축시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예의 회로도로서, 도 3의 구성요소와 유사한 구성요소가 동일한 표지로 지시된다. 도시된 바와 같이, ECU(897)은 제어 가능한 필터(898) 및 ECU 제어 회로(899)를 포함한다. ECU(897)는 선택적으로 하나 이상의 로컬 센서(882)에 연결되거나, 및/또는, 안테나(예컨대, 무선 통신용; 881) 또는 광트랜시버(optical tranceiver)와 같은 무선 통신을 위한 다른 기구에 연결 및/또는 이를 포함할 수 있다. 또한, ECU는 안테나(881), 다른 무선 통신 기구 또는 네트워크와 같은 유선 연결에 의해 접속할 수 있는 원격 아카이브 또는 로컬 데이터 아카이브(도시되지 않음)에 저장된 데이터에 접속할 수 있다. ECU 제어 회로(899)는 제어 가능한 필터(898)의 필터 특성을 변화시키도록 구성되므로, 제어 가능한 필터(898)의 주파수 의존성 임피던스가 ECU 제어 회로(899)의 작동 모드에 따라 변화한다. 또한, 제어 시스템 분야의 당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명은 이러한 특정 구성에 제한되지 않음을 이해할 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예의 블록 다이어그램으로서, 제어 가능한 필터(898) 와 ECU 제어 회로(899)를 구비하는 ECU(897)을 포함한다. 단일 커패시터로 구성된 필터가 도시되어 있으며, 다른 회로 구성요소가 로 패스 필터 임피던스 특성을 증가시키는 다양한 필터(예컨대, 노치 필터 형태로 임피던스를 가지는 필터)를 구현하는 데 이용될 수 있다. 개략적으로, 제어 가능한 필터(898)와 ECU 제어 회로(899)의 조합은 도전성 링크(809)에 의해 부식 시스템의 다른 요소에 연결된 단일 시스템(897)으로 나타낸다. 제어 가능한 필터(898)는 부식 노이즈에 대응하여 목표한 고주파 신호를 감쇠시키도록 구성된 다양한 필터(예컨대, 로 패스, 노치 필터, 밴드패스 등의 형태로 임피던스를 가지는 필터)의 임의의 구성을 포함할 수 있다. 제어 가능한 필터(898)는 ECU 제어 회로(899)에 의해, 또는 수동 토글 스위치, 패치 패널 또는 수동/자동으로 회로에 삽입 및/또는 회로로부터 제거할 수 다른 장치와 같은 다른 수단에 의해 제어될 수 있는 전기적으로 제어 가능한 스위치(905)를 이용하여 선택적으로 시스템으로부터 단절될 수 있다. 복수의 추가 필터(920, 921)를 연결하는 스위치(923, 924)를 여닫는 제어 라인(925)을 통해 ECU 제어 회로(899)로써 제어 가능한 필터(898)가 제어될 수 있으며, 보조 필터는 선택적으로 스위칭 필터 뱅크(switchable filter bank)를 포함할 수 있고, 이는 부식 노이즈에 대해 상이한 필터 특성을 함께 제공할 수 있다. 또한, 선택적으로 전압 제어 저항(voltage controlled resistor) 또는 스위치 가변 커패시턴스(switched variable capacitance)일 수 있는 조절 가능한 회로 요소를 통해, ECT 제어 회로(899)가 제어 가능한 필터(898)의 필터 특성을 전기적으로 제어/조절한다. ECU(950)는 선택적으로 무선 전자기 및/또는 광 링크를 통해 원격 ECU 제어 위치와 하나 이상의 제어 신호를 수신 및/또는 송신하기 위해 무선 수신기/송신기(881)에 연결될 수 있다. ECU 제어 회로(899)는 각각이 염도, 온도, 공간적 위치 또는 다른 파라미터와 같은 ECU 제어 회로(899)에 이용되는 하나 이상의 파라미터를 모니터하도록 구성된 하나 이상의 로컬 센서(882)에 연결될 수 있다. 무선 수신기(881) 및/또는 로컬 센서(882)로부터 수신한 정보는 제어 가능한 필터(898)를 조절하거나 이를 전체적으로 단절하기 위해 ECU 제어 회로(899)에 의해 이용될 수 있다. 또한, ECU 제어 회로(899)는 로컬 및/또는 원격 데이터베이스(912)와 교신하여, 무선 수신기/송신기(881) 및/또는 로컬 센서(882)로부터 수신한 정보를 처리할 수 있다.

수명 증가는 보호 대상의 "전기 화학적 노이즈"의 모니터링하고, 그에 따른 반응을 조절하는 적응 능동 필터의 이용 뿐만 아니라 특정 용도의 필요에 따라 선택된 특정한 주파수 반응 특성을 가지는 필터의 이용함으로써 최적화(극대화)될 수 있다. 특정 필터는 부식 노이즈를 제거하여 이에 따라 시스템 전체에 작은 진폭, 저주파수 전압을 야기하도록 구성되고 작동된다. 시스템 내 및 시스템 상에 형성되는 '고주파수' 부식 전류를 접지하기 위한 낮은 저항의 경로를 제공하기 위하여, 하나 이상의 필터가 보호되는 구조물의 하나 이상의 장소에서 기판 또는 애노드에 구성되고 부착된다. 여기에서의 '고주파수'라는 용어는 부식 노이즈의 비직류(non-DC) 성분을 기술하기 위해 사용된 용어이다. 실제로 전형적인 구조물에 있어서, 부식 노이즈의 고주파수 성분은 십단위의 헤르츠 이상이다. 여기서 사용된 고주파수는 예컨대 DC와 10 Hz 사이의 천이 대역을 포함할 수도 있고, 따라서, 예 컨대 1 내지 10Hz의 주파수를 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명에 이용되는 제어 가능한 필터에 대한 필터 특성의 컷오프(또는 3 dB 포인트)는 일반적으로 1 내지 10 Hz이나, 이에 제한될 필요는 없다. 부식 노이즈의 성질에 따라, 필터 특성은 1/4 또는 1/2 Hz 이상과 같은 저주파수 또는 하나 이상의 특정 주파수 대역(이는 노치 필터의 형태로 임피던스를 가지는 하나 이상의 필터로 노치될 수 있음)도 억제하도록 구성될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 있어서 예시적인 부식 노이즈 로패스 필터의 임피던스에 대한 크기 및 위상 반응 곡선을 각각 도시한다. 이러한 보드 플롯(Bode plot)은 약 10 Hz에서 3 dB 포인트를 나타낸다. 이와 달리, 보호되는 구조로부터 상당한 스펙트럼 에너지의 비직류 성분이 제거되어 스위치 전압 범위 외측의 전압 맥동이 상당히 감소되는 한, 5 Hz, 15 Hz, 25 Hz, 100 Hz 또는 다른 수치의 3 dB 포인트를 가지는 로 패스 임피던스 특성을 구비하는 필터가 보호되는 재료에 따라 이용될 수 있다. 로 패스 임피던스 특성을 가지는 이러한 하나 이상의 필터는 하나 이상의 위치에서 보호되는 구조물에 전기적으로 연결되어, 보호되는 구조물에서 전체적으로 임의의 부식 노이즈 전류를 감소 또는 방지하면서 바람직하지 않은 부식 노이즈 에너지를 제거할 수 있다. 이들 하나 이상의 로 패스 필터는 필터 주파수 반응 및/또는 물리적 연결과 관련하여 전자 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다. 대안으로, 고차 필터(higher-order filter)가 특성 곡선의 롤오프율(roll-off rate)을 변화시켜, 3 dB 포인트에 근접하는 주파수에서 고주파 에너지를 더욱 억제하는 데 이용될 수 있다. 이러한 전자 필터는 전자의 유실, 따라서 부식을 유도하는 전기화학적 노이즈 신호를 접지하기 위한 경로를 제공한다. 효과적으로 부식 효과를 감소시키기 위하여, 저주파수에서 더 작은 임피던스를 얻을 필요가 있다(즉, 시스템 필터가 순전히 커패시터라면 커패시터의 크기를 증가시킴으로써 얻음).

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예의 노치 필터에 의해 증가된 로 패스 임피던스 특성을 가지는 부식 노이즈 필터에 대한 크기 및 위상 반응 곡선을 각각 도시한다. 도시된 바와 같이, 필터의 임피던스 내의 다중(또는 단일) 노치가 하나 이상의 부식 노이즈 스펙트럼 내용물을 삭제하기 위해 도 6a 및 도 6b의 로 패스 임피던스 특성과 함께 이용될 수 있다. 이러한 하나 이상의 필터는 보호되는 구조체 전체에 걸쳐 임의의 부식 노이즈 전류를 감소 또는 방지하면서 부식 노이즈 에너지 피크를 제거하기 위해 하나 이상의 위치에서 보호되는 구조체에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 하나 이상의 노치 필터는 주파수 반응 및/또는 물리적 연결에 의해 전자 제어 유닛으로 제어될 수 있다. 대안으로, 고차 필터가 이용될 수 있다.

로 패스 및/또는 노치 임피던스 특성을 가지는 하나 이상의 필터와 전자 제어 유닛에 의해 작동되는 고차 필터의 제어는 보호되는 구조체를 모니터하는 하나 이상의 부식 노이즈 센서에 의해 제공되는 하나 이상의 부식 노이즈 측정치에 기반할 수 있다.

필터 및 필터 연결물의 모든 조합에 있어서, 시스템의 효율은, 측정 및/또는 미리 결정된 일련의 파라미터로서, 측정된 부식 노이즈, 온도, 염도, 습도, 선박의 위치(예컨대, 북해 대 남중국해), 선박 이동 또는 정박, 작동 이력(예컨대, 정박 시간 대 이동 시간 비율) 중 하나 이상을 포함하는 일련의 파라미터에 대응하여 필터 작동을 조절하도록 ECU를 구성함으로써 보호되는 대상의 수명에 대해 더욱 최적화될 수 있다.

본 발명의 제어 파라미터 측정 및 이용 양태는 특정 용도에 있어서 시스템의 성능을 정밀 조절하는데 이용된다. 제어 파라미터에 기초하여, 시스템에 요구되는 필터 특성이 결정될 수 있고, 구조물, 항공기 캐리어 또는 대형 스팬 다리와 같은 매우 큰 구조체의 전체 표면에 걸쳐 일정한 부식 방지를 위해 개선될 수 있다. 본 발명에 있어서, 전압 피크가 미리 결정된 한계, 미리 결정된 시간 간격당 횟수(예컨대, 초당 30)를 초과 및/또는 강화된 노이즈 환경이 감지되었을 때, 시스템과 낮은 노이즈 높은 임피던스의 기준 전극 사이의 전압 변동이 모니터된다. 이러한 한계 감지 기술은 노이즈의 표준 편차를 측정하기 위한 하나의 방법이며, 차례로 노이즈 전력을 측정한다. 대안으로, FFT 또는 다른 신호 처리 기술이 주파수의 함수로 노이즈 전력을 측정하는 데 이용될 수 있다. 노이즈 신호의 주파수 내용물 및 그 전력 내용물은 스펙트럼 분석기와 같은 측정 장치에 의해 또는 신호의 디지탈화 및 ECU의 실시간 내장 프로세서에서 다양한 신호 처리 기법을 수행함으로써 측정될 수 있다. 또한, 수동 또는 자동으로 필터 특성 및/또는 필터 듀티(즉, 온/오프) 사이클을 조절하기 위해 다른 파라미터들이 개별적 또는 복합적으로 사용될 수 있다. 이러한 파라미터들은 측정된 부식 노이즈, 온도, 염도, 습도, 선박 위치(예컨대, 북해 대 남중국해), 선박 이동 또는 정박, 작동 이력(예컨대, 정박 시간 대 이 동 시간 비율)의 사전에 인식된 파라미터들을 포함하나 이에 제한되지 않는다.

다른 실시예에 있어서, 산업 표준 또는 VME 버스와 같은 사유 버스를 통해서, 또는 무선 통신 메카니즘을 통해, ECU는 위성 항법 서브시스템(Global Positioning Satellite subsystem)에 연결된다. 시스템의 지리적 위치를 모니터링함으로써, ECU는 염도, 온도 및 시스템의 지리적 위치와 관련된 부식에 영향을 주는 다른 요소의 효과에 대해 알려진 것을 고려하여 미리 결정된 조건에 따라 부식 노이즈 필터 특성의 실효값을 조절한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 있어서 ECU 제어 컴퓨터(899)로 이용될 수 있는 컴퓨터를 도시한다. 컴퓨터는 프로세서(1003), 메인 메모리(1004), 롬(ROM; 1005), 시스템 버스(1002)를 포함하고, 모니터 및 키보드와 같은 장치(1012)를 통해 다양한 사용자 인터페이스 장치(1010)에 연결된다. 본 발명의 물리적 조건과, 부식 방지 및 파울링 방지 측정의 작동을 최적화하는 것과 관련되는 다른 변수들을 모니터하기 위하여, 컴퓨터는 염도 및 습도 게이지, 지리적 위치 센서 등과 같은 센서(882)에 연결된다.

ECU 제어 컴퓨터(899)에 대한 더욱 상세한 설명은 다음과 같다. ECU 제어 컴퓨터(899)는 버스(1002) 또는 정보를 교환하기 위한 다른 통신 메카니즘(가능하면 무선 방식)과 정보를 처리하기 위해 버스(1002)에 결합되는 프로세서(1003)를 포함한다. ECU 제어 컴퓨터(899)는 임의 추출 기억 장치(RAM) 또는 프로세서(1003)에 의해 수행되는 정보 및 명령의 저장을 위해 버스(1002)에 결합되는 다른 동적 저장 장치[예컨대, 동적 램(DRAM), 정적 램(SRAM) 및 동기식 디램(SDRAM)] 와 같은 메인 메모리(1004)를 포함하기도 한다. 또한, 메인 메모리(1004)는 프로세서(1003)에 의한 명령 수행중 임시 변수 또는 다른 중간 정보를 저장하기 위해 이용될 수 있다. ECU 제어 컴퓨터(899)는 판독 전용 메모리(ROM; 1005) 또는 프로세서(1003)의 정적 정보 또는 명령을 저장하기 위해 버스(1002)에 결합되는 다른 정적 저장 장치[예컨대, 프로그램 할 수 있는 롬(PROM), 삭제가능 피롬(EPROM) 및 전기적으로 삭제가능한 피롬(EEPROM)]를 더 포함한다.

ECU 제어 컴퓨터(899)는 자기 하드 디스크(1007) 및 이동식 미디어 드라이브(1008)(예컨대, 플로피 디스크 드라이브, 판독 컴팩트 디스크 드라이브, 판독/기록 컴팩트 디스크 드라이브, 컴팩트 디스크 주크박스, 테이프 드라이브 및 이동식 광자기 드라이브)와 같은 정보 및 명령을 저장하기 위한 하나 이상의 저장 장치를 제어하기 위해 버스(1002)에 결합되는 디스크 제어기(1006)를 더 포함한다. 저장 장치는 적절한 장치 인터페이스[예컨대, 소형 컴퓨터 시스템 인터페이스(SCSI), 통합 장치 일렉트로닉스(IDE), 확장된 IDE(E-IDE), 직접 메모리 액세스(DMA) 또는 울트라-DMA(ultra-DMA)]를 이용하여 컴퓨터 시스템(950)에 추가될 수 있다.

ECU 제어 컴퓨터(899)는 특별한 목적의 논리 장치[예컨대, 주문형 반도체(ASIC)] 또는 구성가능 논리 장치[예컨대, 단순 프로그램 가능 논리 장치(SPLD), 복합 프로그램 가능 논리 장치(CPLD) 및 현장 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA)]을 포함할 수도 있다.

ECU 제어 컴퓨터(899)는 음극선관(CRT)과 같이 컴퓨터 사용자에게 정보를 보여주기 위한 디스플레이(1010)를 제어하기 위해 버스(1002)에 결합되는 디스플레이 제어기(1009)를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 시스템은 키보드(1011) 및 포인팅 장치(1012)와 같이 컴퓨터 사용자와 상호 작용하고 프로세서(1003)에 정보를 제공하기 위한 입력 장치를 포함한다. 예컨대, 포인팅 장치(1012)는 방향 정보 및 명령 선택을 프로세서(1003)에 알리고, 디스플레이(1010) 상에 커서 이동을 제어하기 위한 마우스, 트랙볼 또는 포인팅 스틱일 수 있다. 또한, 프린터가 ECU 제어 컴퓨터(899)에 의해 저장 및/또는 생성되는 데이터의 출력된 목록을 제공할 수 있다.

ECU 제어 컴퓨터(899)는 메인 메모리(1004)와 같은 메모리에 저장된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 수행하는 프로세서(1003)에 반응하여 본 발명의 처리 단계의 일부 또는 전부를 수행한다. 이러한 명령은 하드 디스크(1007) 또는 이동식 미디어 드라이브(1008)와 같은 다른 컴퓨터 판독 매체로부터 메인 메모리(1004)로 입력될 수 있다. 다중 처리 장치에서 하나 이상의 프로세서가 메인 메모리(1004)에 저장된 일련의 명령을 수행하기 위해 이용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 고정 배선 회로가 소프트웨어 명령 대신에 또는 이와 조합되어 이용될 수 있다. 따라서, 실시예는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 특정 조합에 제한되지 않는다.

상술한 바와 같이, ECU 제어 컴퓨터(899)는 본 발명의 교시에 따라 프로그램된 명령을 유지하고, 데이터 구조, 테이블, 레코드 또는 여기서 기술한 다른 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 예로는 컴팩트 디스크, 하드 디스크, 플로피 디스크, 테이프, 광자기 디스크, PROM(EPROM, EEPROM, 플래쉬 EPROM), DRAM, SRAM, SDRAM 또는 임의의 다른 자기 매체, 컴팩트 디스크(예컨대, CD-ROM) 또는 임의의 다른 광매체, 펀치 카드, 종이 테이프 또는 패턴화된 구멍을 구비하는 다른 물리적 매체, 반송파(아래에 기술), 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 임의의 다른 매체 등이 있다.

컴퓨터 판독 가능한 매체 중 어느 하나 또는 이들의 조합물에 저장되면, 본 발명은 ECU 제어 컴퓨터(899)를 제어하고, 본 발명을 실시하기 위한 장치(들)를 구동하며, ECU 제어 컴퓨터(899)가 사용자(예컨대, 프린트 제작 요원)와 상호 작용하도록 하기 위한 소프트웨어를 포함한다. 이러한 소프트웨어는 장치 드라이버, 운영 시스템, 개발 도구 및 응용 소프트웨어를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 컴퓨터 판독 가능한 매체는 본 발명의 실시에 있어서 수행되는 프로세싱의 일부(프로세싱이 분산되어 있는 경우) 또는 전부를 수행하기 위한 본 발명의 컴퓨터 프로그램 제품을 더 포함한다.

본 발명의 컴퓨터 코드 장치는 스크립트, 해석 가능한 프로그램, 동적 링크 라이브러리(DLL), 자바 클래스 및 완전 실행 가능한 프로그램을 포함하는 임의의 해석 가능하거나 실시 가능한 코드 메커니즘일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 프로세싱의 부분들은 개선된 성능, 신뢰도 및/또는 가격을 위해 분산될 수 있다.

여기서 사용된 "컴퓨터 판독 가능한 매체"라는 용어는 실행을 위해 프로세서(1003)에 명령을 제공하는 것과 관련된 임의의 매체를 의미한다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체 및 전송 매체를 포함하는 다양한 형태를 취할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 비휘발성 매체는 하드 디스 크(1007) 또는 이동식 미디어 드라이브(1008)과 같은 광, 자기 디스크 및 광자기 디스크를 포함한다. 휘발성 매체는 메인 메모리(1004)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체는 버스(1002)를 구성하는 와이어를 포함하는 섬유 광학 장치, 동축 케이블 및 구리 와이어를 포함한다. 전송 매체는 라디오파(radio wave) 및 적외선 데이터 통신 과정에서 생성되는 파와 같은 음향파(acoustic wave) 또는 광파의 형태를 취할 수도 있다.

다양한 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서(1003)에 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 수행하는 것과 연관될 수 있다. 예컨대, 명령은 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 상에 로드될 수 있다. 원격 컴퓨터는 본 발명의 일부 또는 전부를 실시하기 위한 명령을 동적 메모리 내에 로드할 수 있고, 모뎀을 이용하여 전화선을 통해 명령을 송신할 수 있다. ECU 제어 컴퓨터(899)의 로컬 모뎀은 전화선 상에서 데이터를 수신할 수 있고, 데이터를 적외선 신호로 전환하기 위해 적외선 송신기를 이용할 수 있다. 버스(1002)에 결합된 적외선 탐지기는 적외선 신호에 수반된 데이터를 수신하여 버스(1002) 상에 데이터를 배치할 수 있다. 버스(1002)는 데이터를 메인 메모리(1004)로 전송하고, 메인 메모리로부터 프로세서(1003)가 명령을 검색하여 이를 실행한다. 메인 메모리(1004)에 의해 수신된 명령은 프로세서(1003)에 의한 실행 전 또는 후에 저장 장치(1007 또는 1008)에 선택적으로 저장될 수 있다.

ECU 제어 컴퓨터(899)는 버스(1002)에 결합된 통신 인터페이스(1013)를 포함하기도 한다. 통신 인터페이스(1013)은 예컨대, 로컬 영역 네트워크(LAN; 1015) 또는 인터넷과 같은 다른 통신 네트워크(1016)에 연결된 네트워크 링크(1014)에 연결하는 쌍방향 데이터(two-way data)를 제공한다. 예컨대, 통신 인터페이스(1013)는 임의의 패킷 스위치 랜(packet switched LAN)에 부착하기 위한 네트워크 인터페이스 카드일 수 있다. 다른 실시예로서, 통신 인터페이스(1013)는 통신 회선의 대응 타입에 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL) 카드, 통합 서비스 디지털 네트워크(ISDN) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 무선 링크가 구현될 수도 있다. 이러한 임의의 구현에 있어서, 통신 인터페이스(1013)는 다양한 종류의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 수반하는 전기, 전자기 또는 광 신호를 송신 및 수신한다.

네트워크 링크(1014)는 일반적으로 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 장치에 데이터 통신을 제공한다. 예컨대, 네트워크 링크(1014)는 로컬 네트워크(1015)(예컨대, LAN)를 통해 또는 통신 네트워크(1016)로 통신 서비스를 제공하는 서비스 제공자에 의해 작동되는 장비를 통해 다른 컴퓨터에의 연결을 제공할 수 있다. 예컨대, 로컬 네트워크(1014) 및 통신 네트워크(1016)는 디지털 데이터 스트림을 운송하는 전기, 전자기 또는 광 신호와, 관련된 물리층(예컨대, CAT 5 케이블, 동축 케이블, 광섬유 등)을 이용한다. 다양한 네트워크를 통하는 신호와, 네트워크 링크(1014) 상의 신호와, ECU 제어 컴퓨터(899)로 또한 ECU 제어 컴퓨터(899)로부터 디지털 데이터를 운송하는 통신 인터페이스(1013)를 통하는 신호는 베이스밴드 신호 또는 반송파에 기초한 신호로 구현될 수 있다. 베이스밴드 신호는 디지털 데이터 비트들(digital data bits)의 스트림으로 기술할 수 있는 변조되 지 않은 전기적 펄스로서의 디지털 데이터를 이송하며, 여기서 '비트들'라는 단어는 각각이 적어도 하나 이상의 정보 비트를 전송하는 기호를 의미하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 디지털 데이터는 도전성 매체 상에서 전파되거나 전파 매체를 통해 전자기파로 전송되는 진폭, 위상 및/또는 주파수 편이 변조 신호 반송파를 변조하는데 이용될 수도 있다. 따라서, 디지털 데이터는 "유선" 통신 채널을 통해 변조되지 않은 베이스밴드 데이터로 송신될 수 있고, 그리고/또는 반송파를 변조함으로써 베이스밴드와 상이한 미리 결정된 주파수 밴드 내에서 송신될 수 있다. ECU 제어 컴퓨터(899)는 네트워크(들)(1015, 1016), 네트워크 링크(1014) 및 통신 인터페이스(1013)을 통해 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 네트워크 링크(1014)는 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 랩탑 컴퓨터 또는 휴대폰과 같은 휴대 장치(881)에 LAN(1015)을 통한 연결을 제공할 수 있다.

본 발명은 일반적으로 캐소드 보호를 이용하는 도전성 재료의 방식을 위해 구현될 수 있다. 적절한 도전재 기판은 민간 및 군용 항공기; 석유 저장 탱크; 도로 및 교량을 포함하는 공공 시설 및 공사 프로젝트와 관련된 해군, 해안 경비대 및 육군 부대; 화학 산업; 펄프 및 종이 산업; 발전 장치; 철도 교각 및 기동차; 농장 사일로 및 창고와 같은 스틸 건축물; 급수탑; 해양 선박; 해양 플랫폼; 및 다른 해양 구조물을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. ECU 및 캐소드 보호 시스템의 구성요소는 핵발전 장치, 우주 공간 업무, 화산 탐사 및 모니터링, 가혹한 환경의 심해 탐사와 관련된 장치 및/또는 차량에 적합할 수도 있다.

명백히, 본 발명에 대한 다양한 수정 및 변화가 상술한 교시에 기초하여 이 루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위 내에서 본 발명은 여기서 구체적으로 기술한 것과 달리 실시될 수도 있음을 이해하여야 한다.

Claims

부식 환경과 접촉하는 도전성 구조물의 부식을 제어하기 위한 캐소드 부식 방지 시스템의 하나 이상의 애노드의 수명 연장 시스템으로서,

상기 도전성 구조물과 전기적으로 연결되며, 상기 도전성 구조물보다 전기적으로 비한(less noble) 것인 하나 이상의 애노드 재료;

상기 도전성 구조물, 상기 하나 이상의 애노드 또는 이들의 조합 중 적어도 하나에 연결되고, 제어 가능한 필터 특성을 가지는 필터; 및

상기 필터에 연결되고, 적어도 하나의 로컬 센서, 데이터베이스 및 원격 제어 장치에 대한 연결부를 포함하며, 로컬하게(locally) 감지되는 파라미터, 저장된 파라미터 및 원격으로 제공되는 신호 중 적어도 하나에 반응하여 상기 제어 가능한 필터 특성을 제어하도록 구성되는 전자 제어 장치

를 포함하는 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제어 가능한 필터 특성은 로 패스(low pass) 또는 노치(notch) 필터의 형태를 가지는 임피던스인 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 필터는

능동 필터;

조절 가능한 수동 필터; 및

고정된 수동 필터

중 적어도 하나를 포함하는 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 필터는 복수의 수동 필터이고, 상기 제어 가능한 필터 특성은 상기 복수의 수동 필터 중 어느 하나에서 상기 복수의 수동 필터 중 다른 하나로 전환함으로써 제어되는 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 필터는 단일의 조절 가능한 수동 필터인 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 로컬하게 감지되는 파라미터는

부식 노이즈 파라미터;

염도 파라미터;

온도 파라미터;

지리적 위치 파라미터;

시간 파라미터;

용액 순도 파라미터;

속도 파라미터;

깊이 파라미터; 및

압력 파라미터

중 적어도 하나를 포함하는 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 저장된 파라미터는

대상 위치 이력 파라미터;

애노드 듀티 사이클(duty cycle) 이력 파라미터;

대상 위치 이력 파라미터;

상기 도전성 구조물의 형상 파라미터; 및

대상 속도 이력 파라미터

중 적어도 하나를 포함하는 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 도전성 구조물은 철계 금속 및 도전성 비철 금속으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 8에 있어서, 상기 금속은 스틸인 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 8에 있어서, 상기 금속은 알루미늄인 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 도전성 구조물은 해양 선박, 해양 구조물, 오일 리그(oil rig), 파이프라인, 발전 장치 및 수중 구조물로 구성된 그룹으로부터 선택된 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 상기 하나 이상의 애노드는 도전성 유기 폴리머, 금속, 금속 합금 및 비금속 반도체 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하고, 상기 적어도 하나의 재료는 상기 도전성 구조물보다 비한 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 12에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 도전성 유기 폴리머를 포함하고, 상기 도전성 유기 폴리머는 폴리아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리퓨란, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리(아릴렌 비닐린), 폴리아닐린 및 이들의 도핑된 합성물로 구성된 그룹으로부터 선택된 요소인 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 12에 잇어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 금속 또는 금속 합금을 포함하고, 상기 금속 또는 금속 합금은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Mg, Ba, Cs, 이들의 대응 금속 산화물 및 이들의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 12에 잇어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 금속 또는 금속 합금을 포함하고, 상기 금속 또는 금속 합금은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Mg, Ba, Cs 및 이들로부터 얻은 하나 이상의 금속 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속의 혼합물을 포함하는 것인 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 15에 있어서, 상기 하나 이상의 금속 또는 금속 합금은 아연/산화아연의 화합물인 것인 애노드 수명 연장 시스템.
도전성 구조물에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 애노드 및 제어 가능한 필터를 포함하는 부식 노이즈 감소 시스템을 제어하도록 구성되는 전자 제어 장치로서,

상기 부식 노이즈 감소 시스템에 연결되도록 구성되는 제1 연결 터미널;

적어도 하나의 로컬 센서, 데이터베이스 및 원격 제어 장치에 연결되도록 구성되는 제2 연결 터미널; 및

적어도 하나의 로컬하게 감지되는 파라미터, 저장된 파라미터 및 원격으로 제공되는 신호에 대응하여 상기 제1 연결 터미널에 걸쳐 송신되는 제어 신호를 통해 상기 제어 가능한 필터를 제어하도록 구성되는 제어 기구

를 포함하는 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 제어 가능한 필터는 제어 가능한 필터 특성을 가지고, 이 제어 가능한 필터 특성은 로 패스 또는 노치 필터의 형태를 가지는 임피던스인 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 제어 가능한 필터는 서로 상이한 임피던스를 가지 는 복수의 수동 필터이고, 상기 제어 가능한 필터 특성은 상기 복수의 수동 필터 중 어느 하나로부터 상기 복수의 수동 필터 중 다른 하나로 전환함으로써 제어되는 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 제어 가능한 필터는 단일의 조절 가능한 수동 필터인 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 로컬하게 감지되는 파라미터는

부식 노이즈 파라미터;

염도 파라미터;

온도 파라미터;

지리적 위치 파라미터;

시간 파라미터;

용액 순도 파라미터;

속도 파라미터;

깊이 파라미터; 및

압력 파라미터

중 적어도 하나를 포함하는 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 저장된 파라미터는

대상 위치 이력 파라미터;

애노드 듀티 사이클 이력 파라미터;

대상 위치 이력 파라미터;

상기 도전성 구조물의 형상 파라미터; 및

대상 속도 이력 파라미터

중 적어도 하나를 포함하는 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 도전성 구조물은 철계 금속 및 도전성 비철 금속으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 전자 제어 장치.
청구항 23에 있어서, 상기 금속은 스틸인 것인 전자 제어 장치.
청구항 23에 있어서, 상기 금속은 알루미늄인 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 도전성 구조물은 해양 선박, 해양 구조물, 오일 리그, 파이프라인, 발전 장치 및 수중 구조물로 구성된 그룹으로부터 선택된 것인 전자 제어 장치.
청구항 17에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 도전성 유기 폴리머, 금속, 금속 합금 및 비금속 반도체 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재 료를 포함하고, 상기 적어도 하나의 재료는 상기 도전성 구조물보다 비한 것인 전자 제어 장치.
청구항 27에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 도전성 유기 폴리머를 포함하고, 상기 도전성 유기 폴리머는 폴리아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리퓨란, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리(아릴렌 비닐린), 폴리아닐린 및 이들의 도핑된 합성물로 구성된 그룹으로부터 선택된 요소인 것인 전자 제어 장치.
청구항 27에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 금속 또는 금속 합금을 포함하고, 상기 금속 또는 금속 합금은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Mg, Ba, Cs, 이들의 대응 금속 산화물 및 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 전자 제어 장치.
청구항 27에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 금속 또는 금속 합금을 포함하고, 상기 금속 또는 금속 합금은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Mg, Ba, Cs 및 이들로부터 얻은 하나 이상의 금속으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속의 혼합물을 포함하는 것인 전자 제어 장치.
청구항 30에 있어서, 상기 하나 이상의 금속 또는 금속 합금은 아연/산화아연의 화합물인 것인 전자 제어 장치.
부식 환경과 접촉하는 도전성 구조물의 부식을 방지하기 위한 캐소드 보호 시스템의 하나 이상의 애노드의 수명 연장 방법으로서,

상기 도전성 구조물보다 비한 하나 이상의 애노드를 상기 도전성 구조물에 연결하는 단계;

상기 하나 이상의 애노드 중 적어도 하나 및 상기 도전성 구조물 중 하나 이상에 연결된 제어 가능한 필터에 전자 제어 유닛을 연결하는 단계;

상기 제어 가능한 필터로 상기 도전성 구조물 또는 하나 이상의 애노드의 부식 노이즈를 여과하는 단계;

상기 하나 이상의 애노드의 부식과 관련된 적어도 하나의 파라미터를 모니터링하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 파라미터에 대응하여 상기 제어 가능한 필터의 필터 특성을 조절하는 단계

를 포함하는 애노드 수명 연장 방법.
청구항 32에 있어서, 상기 필터 특성은 로 패스 또는 노치 필터의 형태를 가지는 임피던스인 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 32에 있어서, 상기 제어 가능한 필터는 적어도 상기 필터 특성에 있어서 서로 상이한 복수의 수동 필터이고, 상기 필터 특성은 상기 복수의 수동 필터 중 어느 하나에서 상기 복수의 수동 필터 중 다른 하나로 전환함으로써 제어되는 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 32에 있어서, 상기 제어 가능한 필터는 단일의 조절 가능한 수동 필터인 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 32에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라미터는

부식 노이즈 파라미터;

염도 파라미터;

온도 파라미터;

지리적 위치 파라미터;

시간 파라미터;

용액 순도 파라미터;

속도 파라미터;

깊이 파라미터;

압력 파라미터;

대상 위치 이력 파라미터;

애노드 듀티 사이클 이력 파라미터;

대상 위치 이력 파라미터;

도전성 구조물의 형상 파라미터; 및

대상 속도 이력 파라미터

를 포함하는 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 32에 있어서, 상기 도전성 구조물은 철계 금속 및 도전성 비철 금속으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 37에 있어서, 상기 금속은 스틸인 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 37에 있어서, 상기 금속은 알루미늄인 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 32에 있어서, 상기 도전성 구조물은 해양 선박, 해양 구조물, 오일 리그, 파이프라인, 발전 장치 및 수중 구조물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 32에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 도전성 유기 폴리머, 금속, 금속 합금 및 비금속 반도체 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하고, 상기 적어도 하나의 재료는 상기 도전성 구조물보다 비한 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 41에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 도전성 유기 폴리머를 포함하고, 상기 도전성 유기 폴리머는 폴리아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리퓨란, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리(아릴렌 비닐린), 폴리아닐린 및 이들의 도핑된 합성물로부터 선택된 요소인 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 41에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 금속 또는 금속 합금을 포함하고, 상기 금속 또는 금속 합금은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Mg, Ba, Cs, 이들의 대응 금속 산화물 및 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 41에 있어서, 상기 하나 이상의 애노드는 적어도 하나의 금속 또는 금속 합금을 포함하고, 상기 금속 또는 금속 합금은 Zn, Ti, Al, Ga, Ce, Ma, Ba, Cs 및 이들로부터 얻은 하나 이상의 금속 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속의 혼합물을 포함하는 것인 애노드 수명 연장 방법.
청구항 44에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속 또는 금속 합금은 아연/산화아연의 화합물인 것인 애노드 수명 연장 방법.
부식 환경과 접촉하는 도전성 구조물의 부식을 방지하기 위한 캐소드 보호 시스템의 하나 이상의 애노드의 수명 연장 시스템으로서,

상기 도전성 구조물은 상기 도전성 구조물보다 비한 하나 이상의 애노드에 전기적으로 연결되는 것이고,

상기 도전성 구조물 및 상기 하나 이상의 애노드 중 어느 하나 또는 양자 모두로부터 부식 노이즈를 여과하는 수단;

상기 도전성 구조물 또는 상기 하나 이상의 애노드의 부식과 관련된 적어도 하나의 파라미터를 모니터링하는 수단; 및

상기 적어도 하나의 파라미터에 대응하여 상기 전자 필터를 조절하는 수단

을 포함하는 애노드 수명 연장 시스템.
청구항 46에 있어서, 상기 모니터링하는 수단은 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 것인 애노드 수명 연장 시스템.