전기방식방법 중 외부전원법에 사용되는 재료에 따른 전극의 종류에 대하여 설명하시오

전기방식방법 중 외부전원법에 사용되는 재료에 따른 전극의 종류에 대하여 설명하시오

1.개요
부식은 전위가 낮은 양극부 (anode)와 전위가 높은 음극부(cathode)에서 각각 산화와 환원 반응이 일어나는 부식전지를 형성함으로써 진행된다. 전기방식이란 인위적인 방법으로 이러한 전극의 전위를 조정하여 부식을 억제하는 방식법을 말하는 것으로서 음극부와 양극부의 전위를 같게 하여 부식전류의 흐름이 있을 수 없도록 하는 것이다. 부식전지의 음극부를 (-) 전위 방향으로 분극시켜 음극부의 전위가 양극부의 전위와 같아지게 되면 부식반응은 일어나지 않게 된다. 이처럼 음극부를 분극시켜 전위를 (-) 방향으로 이동시켜 부식을 방지한다는 뜻에서 전기방식을 음극방식 (cathodic protection)이라고 하기도 한다.
희생양극법은 양극을 사용하는 금속의 발생 전류에 의존하므로 방식전류를 많이 요하는 장거리 배관에는 부적합함으로, 이러한 장거리 배관의 시설에는 외부의 전원을 이용하여 많은 방식의 전류를 발생시킬 수 있는 장치를 외부전원법이라 한다.
외부전원법은 전원장치, 양극 및 부속배선으로 구성되어 있고 외부전원용 전극은 크래파이트, 고규소주철, 자성산화철 등의 불용성 전극을 많이 사용하며 설치 방법에 따라 전극을 얕게 매설하는 천매법과 전극을 깊게 매설하는 심매법이 있다.
외부전원법에서는 타 매설물에 간섭작용에 대하여 주의하여야 한다.

2. 전극의 종류
1) AL-ANODE
ALUMINUM ANODE는 고순도 알루미늄을 주성분으로 개발된 Al-Zn-In 합금양극으로서 세계적으로 널리 사용되고 있으며 다른 양극과 비교하여 전류용량이 크고 비중이 가볍기 때문에 특히, 항만 및 해양구조물이나 선박과 같이 장기간 부식방지를 요하는 대형구조물에 가장 경제적인 희생양극 이다.
2) ZN-ANODE
ZN-ANODE는 99.995% 이상의 순도를 갖는 아연을 주성분으로 하여 주조된 합금양극으로서 해수 및 해토부 또는 유사한 전해질 중에 널리 이용되는 방식재이다.
또한 위험성이 없으므로 인화성 가스가 발생할 수 있는 선박의 Ballast tank 등의 내부에 이용할 수 있는 특징을 가지고 있다. 주로 해양구조물인  해저송수관, 해양방류관, 수문, 해토부 철구조물 등에 사용하며 선박,플랜트 열교환기등에 이용하기도 한다.
3) MG-AGANODE
MG-AGANODE는 마그네슘을 주성분으로 하여 주조된 합금양극으로서 다른 양극에 비하여 철에 대한 유효 전위차가 현저히 크므로 방식대상물의 부식환경에 대하여 다양한 적용이 가능하며 특히 담수나 비교적 비저항이 높은 토양의 대상물에 대하여 양호한 방식효과를 얻을 수 있다.
(1) 지하매관
각종 가스배관, 상하수도관, 송유관, 원료수송관, 송전 및 통신용 케이블
(2) 기타 구조물
담수 중의 수문 또는 갑문, 해수이외의 냉각수를 사용하는 Condenser, Strainer 등의 기기, 수중 Pump Casing, 매설부분의 탱크 Bottom, 기초 강관 파일

3. 결론
전기방식을 설계하는데 있어서 가장 중요한 사항은 방식에 필요한 전류의 크기를 결정하는 것이다. 이러한 전류를 소요 방식 전류라고 부른다. 전기방식법이 다른 방식방법보다 안전한 방식 기술인 점은 실제로 인가하는 전류가 설계상의 소요 방식 전류보다 작더라도 부식전류의 감소가 매우 크다는 점이다. 즉, 전기방식에 의해 완전한 방식을 할 수는 없어도 부식속도를 크게 줄일 수는 있는 것이다. 실제로 방식 전류의 증가는 방식비용의 증가를 의미하므로 전기방식을 시행하는 경우에 부식전류가 “0”이 되는 완전한 방식을 목표로 설계하기보다는 부식속도를 허용범위 이내로만 낮출 수 있는 방식전류를 산정하는 것이 경제적인 설계법이 된다. 소요 방식 전류는 단위면적의 방식에 필요한 전류값 (전류밀도)에 방식 대상 면적을 곱한 값이 된다. 매설관과 같은 지하 매설물에 대해서는 피복과 전기방식을 병행하는 것이 보통인데 이것은 노출된 금속면적을 최소화하여 소요 방식 전류를 줄이기 위한 것이다.