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[알쏭달쏭 바다세상Ⅱ](19) 항만 시설물 녹은 어떻게 막을까?

송고시간2020-06-21 08:01

항만당국, 피복과 전기를 활용해 내구연한 높이기에 주력

해안 잔교
해안 잔교

[연합뉴스 자료사진·재판매 및 DB 금지]

(부산=연합뉴스) 김재홍 기자 = 천하무적으로 보이는 금속의 약점 중 하나가 녹이다.

녹은 물에 닿거나 외부 힘으로 변형되는 등 환경적 요인으로 발생한다.

특히 바다에 있는 시설물은 염분이 높은 바닷물에 항상 접촉해 있고 태풍과 같은 자연재해를 그대로 마주한다.

이 때문에 바다 시설물은 녹이 발생할 가능성이 더 크다.

그래서 이런 시설물을 만들 때는 녹을 방지하려는 다양한 방법이 적용된다.

녹 혹은 부식의 사전 정의는 이렇다.

"금속 표면에서 발생한 주위 물질과의 화학 반응으로 그 표면에 변화가 일어나는 것"

가장 흔한 예로 철이 산소와 결합하는 산화 반응을 통해 산화철이 돼 녹이 생기는 것을 떠올리면 된다.

금속에 어떤 환경적 불균일에 의해서 전압 차이가 생기면 원자 주위를 돌고 있는 전자가 움직인다.

전자가 움직이면 전류가 흐르게 되는데 이 전류를 부식전류라고 한다.

부식전류가 흐르면 음극에서는 환원 반응, 양극에서는 산화 반응이 발생해 양극부에서 부식이 일어난다.

부식의 원인은 금속이 놓인 환경에 따라 다양하다.

해양 구조물은 육상 구조물보다 가혹한 부식 환경에 놓여있어 부식이 심각하게 발생한다.

녹 발생을 막는 방법은 크게 두 가지로 나뉜다.

물이 닿지 않는 수상부는 피복방식법, 물에 잠겨 있는 수중부는 전기방식법을 각각 사용한다.

피복방식법은 녹을 발생시킬 수 있는 물이 닿지 않게 보호막으로 감싸는 것이다.

녹을 발생시킬 수 있는 물질 침입을 원천적으로 차단하는 방법이기에 원리가 간단하다.

수중부에 사용하는 전기방식법은 다시 두 가지로 나뉜다.

외부전원 방식법
외부전원 방식법

[부산해수청 공식블로그 캡처·재판매 및 DB 금지]

우선 외부전원방식법은 시설물 주위에 설치한 금속에 전원공급장치의 양극을 연결하고, 시설물에는 전원공급장치의 음극을 연결해서 전기를 공급해주는 방법이다.

이렇게 하면 전자 이동과 같은 전기적 작용에 의해서 시설물 부식이 예방된다.

다른 방법은 희생양극법인데 원리는 외부전원방식법과 같다.

다만, 전원공급장치가 없어 필요한 전기를 자유롭게 조절할 순 없지만 외부전원법의 전극 자리에 있는 희생양극에 자연적으로 조금씩 전기가 흐르게 해준다는 차이점이 있다.

희생양극(왼쪽)과 희생양극 설치(오른쪽)
희생양극(왼쪽)과 희생양극 설치(오른쪽)

[부산해수청 공식블로그 캡처·재판매 및 DB 금지]

이 방법은 유지관리가 용이하기 때문에 우리나라 항만 시설물 대부분에 희생양극방식을 채용되고 있다.

수상부와 수중부 경계에 있는 해면지역에는 피복방식법과 전기방식법을 함께 쓴다.

해면 지역은 조수간만 차이는 물론 파도도 직접적으로 치는 곳이기에 녹이 가장 잘 발생한다.

피복방식법과 전기방식법을 병행해 그 성능을 최대한으로 끌어올리는 것이다.

이런 녹 방지 장치에 있어서 유지보수도 무시할 수 없는 부분이다.

피복방지법은 해상부유물 등에 의해 파손될 수 있다.

희생양극법은 20년 수명으로 설계하기 때문에 정기적으로 제기능을 수행하고 있는지 확인할 필요가 있다.

피복방식법은 맨눈으로 확인이 가능하지만, 희생양극법은 장치가 제 기능을 수행하고 있는지 확인하려면 별도 테스터기를 통해 전위차를 측정해야 한다.

항만 당국은 이런 지속적인 시절 점검과 개선 등을 통해 내구연한을 늘리는 데에 주력하고 있다.

[참고문헌]

1. 부산지방해양수산청 공식블로그 '시설물에 녹이 발생하는 것을 어떻게 방지할까요?'(https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=portbusan2&logNo=222004999569&navType=tl)

pitbull@yna.co.kr

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