전지 반응에 시달리는 자유의 여신상 > 공지사항

1886년 미국의 독립기념일을 축하하는 의미로 프랑스에서 기증했다는 자유의 여신상 이미 100년이 넘어 새로운 치장을 하고 보강공사도 여러 번 이루어졌다고 합니다.

자유의 여신상은 내부구조물이 녹슬어 지금까지 몇 번이나 새로 칠을 하였다고 하는데 다름아닌 여신상 본체의 구리를 철로 보강한 지점에서 내부부식이 일어났다고 한다. 즉 구리부분을 철로 보강한 말 안장 모양의 철제부속이 습기에 의해 구리와 철 사이에서 전지반응이 일어나 철이 녹슬어 (산화) 팽창하면서 구리를 밀어내게 됨에 따라 본체와 철을 연결하고 있던 리벳이 약 1/3분이 빠져버렸습니다.

이와 같이 서로 다른 종류의 금속이 연결되어있을 때 거기에 물이 첨가되면 전지반응이 일어나게 됩니다. 물이 전해액으로 작용하면서 전지반응이 일어나게 되는 것이죠. 전지반응에 의한 피해와 그것을 막기 위한 노력은 공업사회의 숙명과도 같은 것입니다. 철은 가만히 놓아두면 녹이 슬고 인간은 그것을 조금이라도 억제하려고 합니다. 가정의 전기온수기, 철제 제방, 흙 속에 묻는 가스관등 수없이 많습니다,

원래 철은 흙 속에서 산화물과 같은 형태의 광석으로 잠들어 있는데 그것을 인간이 파내어 산소를 분리하여 금속으로 사용해온 것입니다. 철의 입장에서 생각한다면 산화물이라는 안정된 상태에서 쫓겨나 에너지가 불안정한 상태가 되는 것이죠. 따라서 철은 안정된 원래 상태로 돌아가려고 합니다, 이것은 전지의 리튬 물질도 마찬가지입니다.

즉 이러한 성질을 잘 통제하면서 잘 활용하면 전지가 되는 것이고 인류에게 바람직하지 않은 방향으로 일어나면 녹이 되는 것입니다.

금속의 부식을 방지하기 위해서 서로 다른 금속을 조합하여 사용하지 않으면 됩니다. 또 한종류의 금속만 사용하는 경우에도 부식이 일어날 수 있기 때문에 부식을 방지하고자 하는 금속에 그보다 이온화 경향이 큰 금속을 덧대어 이것이 대신 부식되게 하기도 합니다. 즉 희생양을 만드는 것이죠. 가정용 온수기 철제 물탱크에 부식방지용 마그네슘 봉을 달아두는 것이 좋은 예입니다. 강철제 선박의 선체나 프로펠러 축에도 부식방지용 아연,마그네슘 봉이 쓰이고 있습니다. 이것을 유전양극 또는 희생양극이라고 합니다. 유전양극에서 본체의 철로 전류를 보냄으로써 본체의 부식을 방지하는 것입니다.

금속의 부식을 방지하는 다른 방법은 ‘외부전원방식’인데 부식을 방지하고자 하는 금속주변의 부식을 매개하는 물질(매설관 경우 흙) 속에 다른 금속(대전극)을 넣어 이것을 플러스 극으로 유지하면서 흙 속에서 대전극으로부터 매설관으로 전류를 보내는 방법입니다, (그림참조)

매설관에서 전류가 흘러나가면 부식이 일어나기 때문에 역방향으로 전류가 흐르도록 하는 것입니다.