안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
금속의 산화를 방지하는 기본 원리는 공기 중의 산소 및 수분과의 물리적 접촉을 차단하거나, 전기화학적 성질을 이용해 전자의 이동을 통제함으로써 산화 반응을 억제하는 것입니다.
먼저, 물리적 차단법에는 첫째로 페인트, 에나멜, 그리스, 도료 등을 금속 표면에 발라 산소와 수분의 접촉을 막는 방법으로시공이 간편하고 비용이 저렴하지만, 표면에 긁힘이나 균열이 발생하면 차단력이 사라져 내부 산화가 급격히 진행됩니다. 둘째로 도금은 부식에 강하거나 보호 작용을 하는 다른 금속을 표면에 얇게 입히는 기술입니다. 함석은 철 표면에 아연을 입힌 것으로 아연 피막에 흠집이 나더라도 철보다 아연이 먼저 산화되어 철을 보호하는 음극 방식 효과를 동시에 얻습니다. 양철은 철 표면에 반응성이 적은 주석을 입힌 것으로 부식에 매우 강하고 인체에 무해하지만, 피막에 흠집이 생기면 주석보다 철이 더 빠르게 부식되는 단점이 있습니다.
전기화학적 방식법에는 첫째로 희생 양극법은 보호하려는 금속보다 반응성이 커서 산화가 쉽게 되는 금속을 도선으로 연결하거나 표면에 부착합니다. 반응성이 큰 희생 금속이 대신 전자를 잃고 녹아내리면서 철에 전자를 계속 공급하므로 철의 산화를 막습니다. 지하 매설 배관, 선박의 외벽, 대형 수조 등에 쓰이며, 희생 금속이 다 소모되면 주기적으로 교체해야 합니다. 둘째로 외부 전원법은 보호 대상 금속에 외부 직류 전원의 음극을 강제로 연결하여 지속해서 전자를 공급합니다. 금속이 전자를 잃을 수 없는 상태로 유지됩니다. 정밀한 전류 조절이 필요하고 전원 장치 유지 비용이 들지만, 해상 플랜트나 대형 교량 등 대규모 구조물에 장기적이고 확실한 방식을 제공합니다.