학문
14살꿈많던아이
선박 밑바닥에 아연판을 붙이면 왜 배가 덜 녹스나요?
배의 부식을 막기 위해 아연 같은 금속판을 따로 부착한다고 들었는데, 이 아연판이 배 대신 희생되면서 부식을 막아준다는 원리가 정확히 어떻게 작동하는지 궁금합니다.
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
금속마다 전자를 내놓으려는 성질의 세기가 달라서 가능한 방법이에요. 부식은 금속이 전자를 빼앗기면서 이온으로 녹아나가는 반응인데, 아연은 철보다 전자를 훨씬 잘 내놓는 금속이에요. 두 금속을 붙여서 바닷물에 담그면 바닷물이 전기가 통하는 통로가 되면서 작은 전지가 만들어져요.
이 전지 안에서 아연은 전자를 내놓는 쪽이 되고, 철은 아연이 보내주는 전자를 받는 쪽이 돼요. 부식은 전자를 잃는 쪽에서만 일어나니까 아연만 녹아나가고 철은 전자를 공급받는 동안 보호되는 거예요. 적이 올 때마다 대신 나서서 맞아주는 경호원을 붙인 것과 비슷해서, 실제로 이 아연판을 희생양극이라고 불러요.
그래서 아연판은 소모품이에요. 배를 정기 검사할 때 닳아 없어진 아연판을 새것으로 갈아 끼우고, 아연판이 다 녹기 전에 교체 시기를 놓치면 그때부터 선체가 녹슬기 시작해요. 배뿐 아니라 바닷속 송유관, 보일러 내부, 지하 가스배관까지 같은 원리로 보호하고 있어요 :)
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채택된 답변안녕하세요. 박재화 박사입니다.
선박 밑바닥의 아연판은 철보다 먼저 산화되는 성질을 이용한 희생양극 방식의 부식방지 방법입니다.
바닷물처럼 전기가 통하는 환경에서 철과 아연이 연결되면 아연이 양극이 되어 먼저 전자를 내놓고 부식됩니다. 이때 아연에서 나온 전자가 선체의 철로 공급되면서 철이 전자를 잃고 녹이 되는 산화반응이 억제되게 됩니다. 이러한 반응 때문에 선체는 상대적으로 음극 상태를 유지하며 부식 속도가 크게 줄어드는 것입니다.
아연판은 시간이 지나면서 실제로 닳아 없어지기 때문에 정기적으로 점검하고 교체를 해주어야 하고, 선박이나 배관에선느 아연 외에도 알루미늄이나 마그네슘 합금을 희생양극으로 사용하는 경우가 있습니다. 결국에는 아연판이 배보다 먼저 녹아주면서 철의 부식을 대신 떠안는 것입니다.
아연판의 핵심은 배 대신 먼저 녹아주는 희생양?? 같은 역할입니다.
선박의 철과 아연이 바닷물에 함께 닿으면 전기화학적인 반응이 일어나게 됩니다. 아연이 철보다 먼저 전자를 쉽게 내놓게 되는데, 그래서 아연이 산화되면서 조금씩 녹고 철은 상대적으로 부식되지 않도록 보호가 되는 것이죠. 이것을 희생양극 방식이라고 하고, 선박뿐 아니라 배관이나 온수기에서도 널리 사용됩니다.
아연판이 다 녹아버리면 보호 효과가 사라지기 때문에 정기적으로 상태를 확인하고 교체해야 합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
선박의 철제 선체에 아연판을 붙이면 아연이 철보다 이온화되기 쉬운 금속이라 물속에서 먼저 산화되어 전자를 내놓습니다 이 전자가 철로 이동하면서 철이 산화되는 것을 억제해 철의 부식 즉 녹스는 현상을 줄여줍니다 이처럼 자신이 먼저 부식되어 다른 금속을 보호하는 금속을 희생양극이라고 하며 아연판은 시간이 지나면 소모되므로 주기적으로 교체를 합니다 바닷물처럼 전해질이 있는 환경에서는 특히 효과적이며 실제 선박에서는 아연뿐 아니라 알루미늄이나 마그네슘 합금도 사용합니다
안녕하세요.
배 밑에 붙이는 아연판은 배보다 먼저 부식되도록 일부러 붙여놓은 금속이라고 생각하시면 돼요.
바닷물에서는 서로 다른 금속이 전해질을 사이에 두고 연결되면 전기화학적인 반응이 일어나는데, 아연은 철보다 전자를 내놓기 쉬운 성질이 있어요. 그래서 아연이 전자를 내놓으면서 먼저 녹고, 상대적으로 선체의 철이 산화되는 것을 늦춰주는 역할을 해요.
이런 방식을 희생양극 방식이라고 하는데, 선반뿐만 아니라 해양 구조물이나 배관에서도 많이 활용되는 방법이에요.
감사합니다.