희생양극 설계 AI에게 부탁 했더니!

AI 희생양극 설계

요즘 AI가 대세 ㅎㅎㅎ 희생양극 설계를 AI에게 물어보았다 좋은 시대...

설계내역은 직경 300mm PLP배관 10km 평균토양비저항은 9500Ω-cm 코팅손상률은 0.1%일 때 희생양극법, 양극의 17lb 수명은 50년으로 설계해 줘 실제 현장에서 사용할 수 있도록 상세하게 설계해 줘 그리고 양극의 접지저항을 계산으로 보여줘라고 물어보았습니다.

답은

네, 전기방식 설계를 해드리겠습니다.

설계 개요:

• 300mm PLP 배관 10km
• 평균 토양비저항: 9,500 Ω-cm
• 코팅손상률: 0.1%
• 희생양극법 사용
• 17lb 마그네슘 양극, 수명 50년 목표

설계 단계:

1. 보호전류 계산:
   보호면적 = π × 0.3m × 10,000m × 0.1% = 9.42m²
   필요전류밀도 = 10mA/m² (일반적인 값)
   총 보호전류 = 9.42m² × 10mA/m² = 94.2mA
2. 양극 수량 결정:
   17lb 마그네슘 양극 출력 = 약 45mA
   필요 양극 수 = 94.2mA / 45mA ≈ 3개
3. 양극 간격:
   10,000m / 3 ≈ 3,333m
4. 양극 접지저항 계산:
   R = ρ / (2πL) × [ln(4L/a) - 1]
   여기서, ρ = 9,500 Ω-cm, L = 20cm (양극 길이), a = 4cm (양극 반경)
   R = 9,500 / (2π×20) × [ln(4 ×20/4) - 1] ≈ 435 Ω
5. 실제 출력 전류 확인:
   구동전압 (마그네슘-강철) ≈ 0.7V
   I = 0.7V / 435Ω ≈ 1.6mA per 양극
   총 출력 = 1.6mA × 3 = 4.8mA
6. 수명 확인:
   17lb 마그네슘 용량 ≈ 500 A-hr
   수명 = 500 A-hr / (4.8mA × 24hr × 365) ≈ 11.9년

결론:
계산된 수명이 목표에 미치지 못합니다. 양극 수를 늘리거나 더 큰 양극을 사용해야 합니다. 32lb 양극으로 변경하고 5개 사용 시 목표 수명에 근접할 것으로 예상됩니다.

수명이 목표에 미치지 못합니다. 그래서 다시 질문

간격을 좀 더 촘촘히 해줘서 17lb로 설치하게 해줘 하니

답을

네, 이해했습니다. 17lb 마그네슘 양극을 사용하여 더 촘촘한 간격으로 설계하겠습니다.

수정된 설계:

1. 보호전류 (이전과 동일):
   총 보호전류 = 94.2mA
2. 양극 수량 재조정:
   17lb 마그네슘 양극 출력 = 45mA
   필요 양극 수 = 94.2mA / 45mA ≈ 3개
   안전율 적용 (1.5): 3 × 1.5 ≈ 5개
3. 양극 간격:
   10,000m / 5 = 2,000m
4. 양극 접지저항 (이전 계산과 동일):
   R ≈ 435 Ω
5. 실제 출력 전류:
   구동전압 ≈ 0.7V
   I = 0.7V / 435Ω ≈ 1.6mA per 양극
   총 출력 = 1.6mA × 5 = 8mA
6. 수명 계산:
   17lb 마그네슘 용량 ≈ 500 A-hr
   수명 = 500 A-hr / (8mA × 24hr × 365) ≈ 7.1년
7. 필요 양극 수 재조정:
   목표 수명 50년을 위한 양극 수 = 50년 / 7.1년 × 5개 ≈ 35개
   양극 간격 = 10,000m / 35 ≈ 286m

최종 설계:

• 17lb 마그네슘 양극 35개 사용
• 양극 간격: 약 286m
• 예상 수명: 50년

이 설계는 목표 수명을 달성하며, 더 균일한 전류 분배를 제공합니다. 실제 설치 시 지형과 접근성을 고려하여 간격을 조정할 수 있습니다. </br></br>

정확하게 설계 해주는 군요 정말 대단해요 현장에 따라서 토양비저항, 마그네슘양극의 크기, 코팅손상율등을 현장에 맏도록 하면 편기하게 이용 가능 할 것으로 보입니다.