KR100560344B1 - 수중 생물 부착으로 인한 오염으로부터 수중 표면을 보호하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅(4)이 피복되는 수중 표면(3), 특히 금속 표면을 수중 생물의 부착으로 인한 오염으로부터 보호하는 보호 방법에 관한 것으로, 연삭재(10)가 매립된 합성 물질로 제조된 강모(9)를 구비한 하나 이상의 브러시(8)를 이용하여, 물의 존재 하에서 코팅을 매끈하게 연마하거나 브러싱한다. 코팅(4)에는 은이 결합된 유리 박편(5)이 매립되어 있다.

Description

수중 생물 부착으로 인한 오염으로부터 수중 표면을 보호하는 방법{METHOD FOR PROTECTING UNDERWATER SURFACES AGAINST POLLUTION DUE TO FOULING}

본 발명은 수중 생물의 부착으로 인한 오염으로부터 수중 표면, 특히 금속 표면을 보호하는 수중 표면 보호 방법에 관한 것이다.

통상적으로 또는 정기적으로 수중에 있게 되는 표면, 특히 선박 선체의 일부 등의 표면은, 조류 또는 갑각류 등과 같이 물에서 사는 기타 생물체 등과 같은 수중에 존재하는 유기체의 부착으로 인하여 급속하게 오염되는 것으로 알려져 있다.

해수면 아래의 선박 선체 상에서의 생물학적 성장에 의한 이러한 오염은 선박의 중량을 증대시키고, 물에서의 마찰을 증가시켜서, 그 결과 항해를 위한 에너지 소비가 증가된다.

이들 표면을 청소하는 것은 시간 소모적이며 비용이 많이 드는 작업이다.

그러므로, 수중 생물의 부착에 기인한 오염(fouling by organisms present in the water)을 방지하기 위한 시도가 있었으며, 이를 위하여 소위 방오(防汚) 코팅(anti-fouling coating)과 같은 코팅이 표면에 도포된다.

이 코팅은 화학 살생제(chemical biocide)가 첨가된 도료의 하나 이상의 층으로 이루어질 수 있다.

그러나, 이들 화학 살생제는 점차적으로 물로 방출되어, 수중 동식물에 매우 해롭다. 대부분의 경우에, 이들 화학 살생제는 선박의 선체의 금속에 대해서도 손상을 가한다.

또한, 이러한 도료의 층은 정기적으로 재피복되어야 하는데, 이러한 재피복은 건선거(乾船渠; dry dock)에서 수행되어야 하며 이는 비교적 많은 비용이 든다.
WO-A-94/19415는 산화 구리를 포함하는 방오 코팅을 개시하고 있다. 이 발명에서는 수중 및 해양의 유기체에 대해 독성이 있는 구리 이온이 물로 방출된다.

그 외의 공지된 코팅은 예컨대 폴리에스테르와 같은 하나 이상의 합성 물질층으로 구성되며, 이 층에는 보강을 위하여 가능하게는 유리 박편(薄片; glass flake)이 첨가될 수 있다.

합성 물질로 이루어지는 코팅에 의하여 오염이 현저하게 감소되기는 하지만, 어쨌든 이러한 오염은 여전히 급속히 일어난다.

본 발명의 목적은, 수중 생물의 부착으로 인한 오염으로부터 수중 표면을 보호하는 방법으로서, 전술한 공지의 방법보다 양호한 보호를 제공하는 보호 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 연삭재(硏削材)가 매립된 합성 물질로 제조된 강모를 구비한 하나 이상의 브러시를 이용하여, 물의 존재 하에서, 수중 생물의 부착으로 인한 오염 전 또는 후에 그 코팅을 평활하게 브러싱(brushing) 또는 연마(grinding)하여 소위 "유리 박편(glass flake)" 등의 유리 입자를 포함한 코팅으로 피복되어 있는 수중 표면이 보호된다는 점에서 달성된다.

이러한 방법은, 표면이 평활할수록, 수중 생물의 부착에 의한 오염이 보다 느리게 발생한다는 관찰 결과를 활용하고 있다. 브러싱 또는 연마에 의하여, 매우 평활한 표면을 얻을 수 있다.

브러싱 또는 연마를 수중 또는 지상에서 수행할 수 있지만, 브러싱 또는 연마를 지상에서 수행하는 경우에, 브러싱할 표면에는 물이 제공되어야 한다.
US-A-5,915,436은 연마 입자를 포함하는 폴리머로 제조되는 강모를 구비한 브러시를 개시하고 있다. 그러나 그 특정 용도는 언급하고 있지 않다.
DE-A-2,016,575는 수중의 물체로 인한 오염을 제거하는 장치를 개시하고 있으며, 이 장치는 회전 브러시를 구비한다. 브러시는 강철 와이어 브러시일 수 있지만, 일 실시예에서는 이들 강철 와이어 브러시가 연삭 수단이 결합되어 있는 브러시형 요소로 대체된다.

본 발명에 따르면, 바람직하게는, 브러싱 또는 연마는 산화 알루미늄 또는 탄화 실리시움(silicium carbide) 입자가 매립된 강모를 구비하는 브러시에 의해 수행된다.

브러시의 강모는 나일론, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 및 그 균등물과 같은 유연한 합성 물질로 제조될 수 있다.

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따라서, 수중 생물의 부착으로 인한 오염에 대한 추가의 보호는, 미생물에 대항하는 비독성 약제(non-toxic agent)가 결합된 유리 박편을 포함하는 코팅을 브러싱 또는 연마함으로써 달성될 수 있다.

미생물 오염은 미생물에 대항하는 약제에 의해 현저하게 상쇄되었다.

코팅은 2층 이상으로 제공될 수 있으며, 적어도 최외곽 층에는 미생물에 대항하는 비독성 약제가 결합된 상기 유리 박편이 도포된다.

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본 발명의 특징을 보다 양호하게 보여주려는 의도로, 이하에서는 어떠한 한정의 성질이 없는 예로서, 수중 생물의 부착으로 인한 오염으로부터 수중 표면을 보호하는 본 발명에 따른 보호 방법의 여러 바람직한 실시 형태를 첨부 도면을 참고로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 적용하는 중에 있는 선박 선체의 일부 측면도이고,

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도를 확대한 도면이고,

도 3 및 도 4는 각각 도 2의 F3, F4로 지시되는 부분의 확대도이다.

도 1에는 선박의 강철 선체(1)의 일부가 도시되어 있다.

선박의 전체 선체(1)가 피복되거나, 또는 항상 수중에 있으며 수중 표면(3)을 이루는 최저 부유 라인(2) 아래에 위치된 선체의 부분이 피복될 수도 있으며, 바람직하게는 적어도 최고 부유 라인(2A)의 아래에 위치되는 부분이 코팅(4)으로 피복되어 있다.

도 4에 상세하게 도시된 바와 같이, 이 코팅(4)은 유리 박편(5)이 매립된 합성 물질로 이루어지는데, 이 박편에는 미생물의 성장을 감속시키거나 이들 미생물을 죽이도록 은(銀) 또는 미생물에 대항하는 유사 비독성 약제가 결합된다.

적절한 합성 물질은 폴리에스테르 또는 비닐 폴리에스테르이다.

코팅(4) 또는 피복은, 중합에 의해 경화되고 유리 박편(5)이 분산되어 있는 비중합 합성 물질을 기재(基材)로 한 매트릭스(6)로 이루어지는 경화성 액체 코팅제를 도포함으로써 형성될 수 있다.

이러한 도포는 브러시, 롤, 또는 스프레이 건(spray gun)에 의하여 수행될 수 있다.

코팅(4)은 예컨대 1 ㎜의 단층으로 피복될 수 있지만, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 약 0.5 ㎜의 2개의 층으로 피복된다.

유리 박편(5)의 최대 직경(diameter)은 약 0.4 ㎜이다. 유리 박편의 두께(thickness)는 코팅(4)의 두께 전체에 걸쳐 약 150층의 유리 박편(5)이 존재하도록 정해진다.

유리 박편(5)은 코팅(4)이 물에 대해 불침투성이 있는 반면에, 합성 매트릭스(6) 자체는 침투성이 있도록 되어 있다.

미생물에 대항하는 비독성 약제가 유리 박편(5)에 결합될 수 있다.

유리 박편(5)에는 미생물에 대항하는 상기 약제가 함침(含侵; impregnate)될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 약제의 얇은 층(7)이 피복될 수 있다.

미생물에 대항하는 약제는 바람직하게는 금속이며, 이와 관련하여 특히 적합한 약제는 은(銀)이다.

예컨대 지상의 건선거에서 피복되는 코팅(4)은 도 2에 도시된 바와 같이 수중에서의 브러싱 또는 연마에 의한 후속 단계에서 평활하게 된다.

변형예로서, 상기 브러싱 또는 연마가 지상에서 수행되지만, 브러싱 또는 연마 중에 브러싱 또는 연마가 수행되는 표면에는 물이 제공된다. 이에 대한 변형예로서, 브러싱 또는 연마는 예컨대 코팅(4)의 경화 직후에 건선거에서 수행될 수 있다.

양 실시 형태에서, 브러싱 또는 연마는 브러시(8)에 의하여 수행되며, 다발로 배치되는 상기 브러시의 강모(9)는 유연한 합성 물질로 제조되지만, 상기 합성 물질에는 도 3에 도시된 바와 같이 연삭재(10)가 매립되어 있다.

브러시(8)는 기계적으로 이동될 수 있으며, 예컨대 모터에 의해 회전될 수 있다.

강모(9)용으로 적합한 합성 물질로는 특히 나일론, 폴리에틸렌 및 폴리에스테르가 포함된다.

적절한 연삭재(10)로는 특히 산화 알루미늄, 카보런덤(carborundum), 또는 탄화 실리시움이 포함되며, 이들의 입자는 강모(9)의 합성 물질에 매립된다.

전술한 방법은 수중 생물에 의한 오염으로부터 수중 표면을 보호하여, 오염을 현저하게 저감시킨다.

한편으로, 전술한 브러시(8)를 이용한 브러싱 또는 연마는 매우 평활한 표면을 제공하며, 그 결과 성장에 저항하여 기계적 보호가 얻어진다.

다른 한편으로, 유리 박편(5) 상의 미생물에 대항하는 약제는 포자와 기타 미생물이 수중의 표면(3)에 정착하지 않도록 하므로, 미생물 오염을 저감시킨다.

특히, 이들을 조합하는 것이 효과적인데, 이들의 조합에 의하여 브러싱 또는 연마는 수중 표면(3)을 평활하게 할 뿐 아니라, 유리 박편(5)과 미생물에 대항하는 약제를 수중 표면(3)의 외면에 노출되게 함으로써, 상기 약제가 완전한 기능을 수행할 수 있게 된다.

본 발명은 전술한 실시예에서 기술되고 도면에 도시한 형태로 절대 한정되지 않으며, 이와 반대로 상기 보호 방법, 브러시 및 코팅제는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변형될 수 있다.

Claims (17)

1. 유리 박편(glass flake)을 포함하는 코팅(4)으로 피복된 수중 표면(3)을 수중 생물의 부착으로 인한 오염으로부터 보호하는 수중 표면 보호 방법에 있어서,

   연삭재(10)가 매립되어 있는 합성 물질로 제조되는 강모(9)를 구비한 하나 이상의 브러시(8)를 이용하여, 물의 존재 하에서, 수중 생물의 부착으로 인한 오염 전 또는 후에 상기 코팅(4)을 평활하게 브러싱(brushing) 또는 연마(grinding)하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 합성 물질을 기재(基材)로 하는 코팅(4)을 도포하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 브러싱 또는 연마를 수중에서 실행하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 브러싱 또는 연마를 지상에서 실행하지만, 브러싱 또는 연마 중에는 브러싱하거나 연마할 표면에 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 브러싱 또는 연마를, 산화 알루미늄 또는 탄화 실리시움(silicium carbide) 입자가 매립되어 있는 강모(9)를 구비한 브러시(8)를 사용하여 실행하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 브러싱 또는 연마를 브러시(8)를 이용하여 실행하며, 이 브러시의 강모는 나일론, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 및 그 균등물과 같은 유연한 합성 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코팅(4)을 브러싱 또는 연마하며, 이 코팅에는 미생물에 대항하는 비독성 약제(non-toxic agent)가 결합되는 유리 박편(5)이 포함되는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 코팅(4)을 2층 이상으로 피복하어, 적어도 최외곽 층에는 미생물에 대항하는 비독성 약제가 결합된 유리 박편(5)이 존재하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 미생물에 대항하는 비독성 약제로는 미생물의 성장을 감속시키거나 및/또는 이들 미생물을 죽이는 금속을 사용하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 미생물에 대항하는 약제로서 은(銀)을 유리 박편(5)에 결합하는 것을 특징으로 하는 수중 표면 보호 방법.
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