KR20190066511A - Method for manufacturing low friction anti-fouling lining of ship and marine structure - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a producing method of a low friction antifouling lining for a vessel or a marine structure. The producing method of a low friction antifouling lining for a vessel or a marine structure molds synthetic resin, to which an antibacterial material and a self-lubricating material are added, into an antifouling lining of a thin plate shape by a mold for molding in order to prevent the attachment of marine creatures to a vessel or a marine structure, and molds fine protrusions or dimples to be formed on the surface of an antifouling lining by the fine protrusions or dimples processed in the mold during the mechanical molding. The present invention is able to improve the speed of a vessel with an antifouling function, reduce the consumption of fuel, and build a semi-permanent antifouling function in a marine structure by adding an antibacterial material and a self-lubricating material to thermoplastic urethane which is one of synthetic resin materials having abrasion resistance and high tensile strength, producing an antifouling lining of a thin plate shape formed with fine protrusions and dimples on the surface in a mechanical molding process, and being attached to a vessel or a marine structure by thermal welding or an adhesive.

Description

선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING LOW FRICTION ANTI-FOULING LINING OF SHIP AND MARINE STRUCTURE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a low-friction antifouling lining for ships and marine structures,

본 발명은 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선박 및 해양 구조물에 해양생물체의 부착을 방지할 수 있는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a low-friction antifouling lining for ships and marine structures, and more particularly, to a method for manufacturing a low-friction antifouling lining for ships and marine structures capable of preventing attachment of marine organisms to ships and marine structures .

일반적으로, 선박은 대부분 선체의 하부에 물이 잠긴 상태에서 운항하거나 정박된 상태를 유지하며, 해양 구조물은 일부가 물에 잠긴 상태로 설치된다.Generally, most ships are operated or anchored under water in the lower part of the hull, while marine structures are partially installed in water.

한편, 바닷물에는 많은 해양생물체가 살고 있으며, 시간이 지남에 따라 선박 또는 해양 구조물에 각종 해양생물체가 부착되어 서식하게 된다.On the other hand, many marine organisms live in seawater, and various marine organisms attach to the ship or marine structure over time.

상기한 해양생물체의 일례로는 따개비, 조개류 등의 있으며, 이러한 해양생물체를 선박 또는 해양구조물에서 떼어내기 위해 선체 또는 해양 구조물의 페인트에 해양생물체가 꺼리는 물질을 넣거나, 페인트 자체에 정화기능을 갖게 하는 등 여러 방안이 제시되었다.Examples of marine organisms include barnacles and shellfishes. In order to remove such marine organisms from vessels or offshore structures, it is desirable to add materials that are marine biologically inert to the paint of the hull or marine structure, And others.

해양생물체 중 따개비의 서식환경을 살펴보면, 약 75%는 바닷물 속에 서식하고, 약 25%는 바닷물과 공기가 교차하는 지점(Waterline 부위)에 서식한다.Of the marine organisms, about 75% live in seawater, and about 25% live in the point where water and air intersect (waterline).

그런데, 선체에 부착된 해양생물체 등은 선박의 표면 저항력을 증가시키고, 이로 인해 선박의 운행 속도가 떨어지며, 연료 소모량을 증가시켜 전체적인 운항비용을 증가시키는 요인이 되고 있다.However, marine organisms attached to the hull increase the surface resistance of the ship, which causes the speed of operation of the ship to decrease and increases the fuel consumption, thereby increasing the overall operating cost.

또한, 선체에 부착된 해양생물체 등은 선체의 페인트를 떨어지게 하며, 선체 부식의 요인이 되고 있다.In addition, the marine life and the like attached to the hull cause the paint of the hull to fall off and become a cause of the hull corrosion.

이에 따라 종래에는 선체의 표면에 해양생물이 꺼리는 물질을 포함하는 방오(Anti-Fouling) 페인트를 도장하여 해양생물체의 부착을 방지하고 있는 실정이다.Accordingly, in the past, anti-fouling paint containing a substance that is not related to marine life has been coated on the surface of the hull to prevent attachment of marine organisms.

특히, 선박에는 자기 마모형 페인트(Self Polishing Copolymer Paint)를 도장하여, 선박 항해시 물과 마찰에 의해서 페인트 표면이 미세한 두께로 박리되면서 부착된 해양생물체가 같이 이탈되게 하였다.In particular, Self Polishing Copolymer Paint was painted on the ship, and the paint surface was peeled off to a fine thickness by the friction with the water during the ship sailing, so that the attached marine life was detached.

하지만, 종래의 선박 또는 해양구조물에 도장된 방오 페인트는 해양생태계에 영향을 줄 뿐만 아니라, 주기적으로 유지 관리를 위해 다시 도장해야 하는 번거로움으로 경제성이 저하되는 문제점이 있다.However, the antifouling paints applied to conventional ships or offshore structures have a problem of not only affecting the marine ecosystem, but also suffered from an economical deterioration due to the inconvenience of repainting periodically for maintenance.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0023607호Korean Patent Publication No. 10-2011-0023607 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0076995호Korean Patent Publication No. 10-2014-0076995

본 발명의 기술적 과제는, 내마모성과 높은 인장강도를 가진 친환경소재의 합성수지를 원료로 항균물질과 자기 윤활성 물질을 첨가하고 기계적 성형 과정에서 표면에 미세돌기 및 딤플(Dimple)을 형성하는 박판 형상으로 제조하여 선박 및 해양 구조물에 열융착 또는 접착제에 의해 접합함으로써, 선박 및 해양 구조물에 방오 기능을 부여할 수 있는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법을 제공하는 것이다.The technical object of the present invention is to provide an antimicrobial material and a self-lubricating material by using a synthetic resin of an eco-friendly material having abrasion resistance and high tensile strength as a raw material, and manufacturing a thin plate shape in which fine protrusions and dimples are formed on the surface during mechanical molding The present invention also provides a method for manufacturing a low-friction antifouling lining for ships and marine structures capable of imparting an antifouling function to a ship and an offshore structure by joining the ship and an offshore structure by heat welding or adhesives.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기 기술적 과제는, 선박 및 해양 구조물에 해양생물체의 부착을 방지하기 위해, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 성형용 금형에 의해 박판 형상의 방오 라이닝으로 성형하되, 상기 기계적 성형시 금형에 가공된 미세돌기 또는 딤플(Dimple)에 의해 방오 라이닝의 표면에 미세돌기 또는 딤플이 형성되도록 성형하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법에 의해 달성된다.In order to prevent adhesion of marine organisms to marine structures and marine structures, a synthetic resin to which an antimicrobial substance and a self-lubricating substance are added is molded into a thin plate-shaped antifouling lining by a molding die, Friction lining for ships and marine structures, characterized in that fine protrusions or dimples are formed on the surface of the antifouling lining by the processed fine protrusions or dimples.

상기 합성수지는, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 열가소성 탄성체, 천연고무 및 합성고무 중에서 선택되는 1종의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The synthetic resin is formed of one material selected from a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a thermoplastic elastomer, a natural rubber, and a synthetic rubber.

상기 항균물질은, 상기 해양생물체의 방오를 위해, 항균제인 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 또는 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 화합물의 미분말 또는 제올라이트에 상기 항균제를 포함하고 발수 기능을 위해 소수성화하며, 상기 항균제 중 1종 또는 2종 이상을 첨가하는 것을 특징으로 한다.The antimicrobial substance may be added to fine powder of silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn) or silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn) compound or zeolite Wherein the antimicrobial agent is hydrophobicized for water repellency and one or more of the antimicrobial agents are added.

상기 자기 윤활성 물질은, 상기 해양생물체의 방오 및 상기 선박의 선속 향상을 위해, 저마찰용 자기윤활성을 가진 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2), 흑연(Graphite) 및 육방정계질화붕소(h-BN)의 고체윤활제의 미분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.The self-lubricating material may be at least one selected from the group consisting of molybdenum disulfide (MoS2), tungsten disulfide (WS2), graphite and hexagonal boron nitride (h) having self-lubricating properties for low friction to improve the anti- -BN) < / RTI > solid lubricant.

상기 기계적 성형은, 사출성형, 카렌다성형, 압출성형, 진공성형 및 가열압축성형 중에서 선택되는 어느 하나의 방식으로 이루어지고, 상기 금형은, 레이저, 부식법 및 방전가공 중에서 선택되는 어느 하나의 방식에 의해 미세돌기 또는 딤플(Dimple)을 마이크로미터(㎛) 또는 나노미터(㎚)로 가공하는 것을 특징으로 한다.Wherein the mechanical molding is performed by any one of the following methods selected from among injection molding, calendering, extrusion molding, vacuum molding and hot compression molding, and the mold is subjected to any one of the following methods selected from laser, (Micrometers) or nanometers (nm) by the fine protrusions or dimples.

상기 방오 라이닝의 표면에 형성된 미세돌기는, 탄성체인 열가소성 수지 또는 고무류로 성형되는 경우, 상기 선박의 항해시 물과의 마찰저항에 의해 상단부분이 리블릿(Riblet) 구조로 휘어지는 것을 특징으로 한다.When the fine protrusions formed on the surface of the antifouling lining are formed of a thermoplastic resin or rubber which is an elastic body, the upper part is bent into a rib structure due to the frictional resistance with water when the ship is navigated.

상기 방오 라이닝은, 상기 선박 또는 해양구조물에 다수가 상하좌우 방향으로 연결 배치되어 열융착 또는 접착제에 의해 접합되되, 상기 라이닝의 연결부위에는 접합면적과 수밀성을 높이기 위하여 이웃하는 방오 라이닝과 서로 대응되는 계단 구조의 연결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.A plurality of the stain-resistant lining are connected to the ship or an offshore structure in the up-and-down and left-and-right directions, and are joined together by heat welding or adhesive. In order to increase the joint area and water tightness, And a connecting portion of a stepped structure is formed.

본 발명에 의하면, 내마모성과 높은 인장강도를 가진 친환경소재의 열가소성 우레탄에 항균물질과 자기 윤활성 물질을 첨가하고 기계적 성형 과정에서 표면에 미세돌기 및 딤플(Dimple)을 형성하는 박판 형상의 방오 라이닝으로 제조한 후, 선박 및 해양 구조물에 열융착 또는 접착제에 의해 접합함으로써 선박에는 방오 기능과 더불어 선속을 향상시키고 연료의 소모량을 줄일 수 있으며, 해양 구조물에는 반연구적인 방오 기능을 구축할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.According to the present invention, an antibacterial material and a self-lubricating material are added to an eco-friendly thermoplastic urethane having an abrasion resistance and a high tensile strength, and a thin plate-shaped antifouling lining for forming fine protrusions and dimples on the surface during mechanical molding After joining ships and marine structure by heat welding or adhesives, it is possible to improve the ship's line speed and reduce the consumption of fuel as well as the anti-fouling function of the ship. .

도 1은 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 표면에 미세돌기가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 미세돌기가 리블릿(Riblet) 구조로 휘어지는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 표면에 딤플이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 연결상태를 나타낸 도면이다.1 is a flowchart showing a manufacturing process of a low friction antifouling lining according to the present invention.
2 is a view showing a state in which fine protrusions are formed on the surface of the low friction antifouling lining according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state in which the fine protrusions shown in FIG. 2 are bent in a rib structure.
4 is a view showing a state in which dimples are formed on the surface of the low friction antifouling lining according to the present invention.
5 is a view illustrating a connection state of the low friction antifouling lining according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions will not be described in order to simplify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 제조공정을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 표면에 미세돌기가 형성된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 미세돌기가 리블릿(Riblet) 구조로 휘어지는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 표면에 딤플이 형성된 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 연결상태를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing a state where fine protrusions are formed on the surface of the low-friction antifouling lining according to the present invention, and FIG. 3 is a cross- Fig. 4 is a view showing a state in which a dimple is formed on the surface of the low-friction antifouling lining according to the present invention, and Fig. 5 is a view showing a state where the low friction Fig. 7 is a view showing the connection state of the antifouling lining.

본 발명에 따른 저마찰 방오 라이닝의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 원료준비단계(S10)와, 방오 라이닝 성형단계(S20)와, 방오 라이닝(10)의 표면에 미세돌기(12)를 성형하는 단계(S30)와, 그리고 방오 라이닝(10)의 표면에 딤플(Dimple)(14)을 성형하는 단계(S40)를 포함한다.1, the method for manufacturing a low friction antifouling lining according to the present invention comprises a raw material preparing step S10, an antifouling lining forming step S20, fine protrusions 12 on the surface of the antifouling lining 10 And forming a dimple 14 on the surface of the antifouling lining 10 (S40).

먼저, 본 발명에서 제시되는 방오 라이닝(10)은 선박 또는 해양 구조물에 방오 페인트를 직접 도장하는 코팅 방법과 달리, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 이용하여 표면에 미세돌기(12) 또는 딤플(14)을 형성하는 박판으로 성형하게 되며, 성형된 방오 라이닝(10)은 선박 또는 해양 구조물에 열융착 또는 접착제에 의해 일체화되도록 접합되는 것이다.The antifouling lining 10 according to the present invention is different from the coating method in which the antifouling paint is applied directly to a ship or an offshore structure. The antifouling lining 10 is formed by using a synthetic resin to which an antimicrobial material and a self- And the formed antifouling lining 10 is joined to the ship or the offshore structure so as to be integrated by thermal welding or adhesive.

원료준비단계(S10)는 본 발명에 따른 방오 라이닝(10)의 제조시 사용되는 원료를 준비하는 공정이다. 즉, 원료준비단계(S10)에서는 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 준비한다.The raw material preparation step (S10) is a step of preparing a raw material used in the production of the antifouling lining (10) according to the present invention. That is, in the raw material preparation step (S10), a synthetic resin to which an antimicrobial substance and a self-lubricating substance are added is prepared.

합성수지는 친환경 소재로 내마모성이 아주 우수하고, 인장강도가 높으며, 곡면에도 적용 가능한 유연성을 가진 소재로 준비한다. 이를 위해서, 합성수지는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 열가소성 탄성체, 천연고무 및 합성고무 중에서 선택되는 1종의 소재로 준비될 수 있다.Synthetic resins are eco-friendly materials with excellent abrasion resistance, high tensile strength, and flexibility that can be applied to curved surfaces. For this purpose, the synthetic resin may be prepared from one kind of material selected from thermoplastic resin, thermosetting resin, thermoplastic elastomer, natural rubber and synthetic rubber.

항균물질은 항균성을 가진 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 또는 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 화합물의 미분말 또는 제올라이트와 같은 다공질 담체에 항균제를 포함하여 방오 기능을 확보하며, 다공질 담체를 소수(疏水)성화하면 발수 기능까지 갖게 되므로 방오 기능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. 이때, 항균제는 1종 또는 2종 이상을 첨가할 수 있다.The antimicrobial substance includes an antimicrobial agent in a porous carrier such as silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn) or silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn) Function, and if the porous carrier is made hydrophobic, the water-repellent function is obtained, so that the antifouling function can be further improved. At this time, one or more kinds of antimicrobial agents may be added.

또한, 합성수지는 소재 자체의 마찰 계수가 낮은 테프론, 실리콘계 수지 등에는 항균제만 첨가한다.In addition, the synthetic resin is added only with an antimicrobial agent to Teflon, silicone resin, etc. having low coefficient of friction of the material itself.

자기 윤활성 물질은 점착성이 있는 합성수지에 자기윤활성을 가진 고체 윤활제, 예를 들어 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2), 흑연(Graphite) 및 육방정계질화붕소(h-BN)의 고체윤활제의 미분말을 배합함으로써, 방오 라이닝(10) 표면의 마찰계수를 낮춰서 따개비 등이 쉽게 미끄러지도록 하여 해양생물체가 안착하지 못하게 방오하며, 특히 이러한 마찰계수의 저감은 선박 항해시 물과의 마찰계수를 낮춰서 선속에도 도움을 주어 연료의 소모량을 줄일 수 있게 된다.The self-lubricating material may be a solid lubricant having a self-lubricating property such as molybdenum disulfide (MoS2), tungsten disulfide (WS2), graphite and hexagonal boron nitride (h-BN) The coefficient of friction on the surface of the antifouling lining 10 is lowered so that the barnacle can be easily slipped so that the marine organism is prevented from being seated. In particular, such a reduction in friction coefficient lowers the coefficient of friction with water when the ship is sailing, Thereby helping to reduce fuel consumption.

방오 라이닝 성형단계(S20)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 성형용 금형에 의해 박판 형상의 방오 라이닝(10)으로 성형하는 공정이다. 이때, 성형용 금형에 의한 기계적 성형은 사출성형, 카렌다성형, 압출성형, 진공성형 및 가열압축성형 중에서 선택되는 어느 하나의 방식으로 이루어질 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 4, the antifouling lining forming step S20 is a step of molding a synthetic resin to which an antimicrobial material and a self-lubricating material are added into a thin plate-shaped antifouling lining 10 by a molding die. At this time, the mechanical molding by the molding die may be performed by any one of the injection molding, calendering, extrusion molding, vacuum molding and hot compression molding.

즉, 방오 라이닝(10)은 성형용 금형에 의한 기계적 성형을 통해 박판 형상으로 성형하되, 성형용 금형의 표면에 레이저, 부식법 및 방전가공 중에서 선택되는 어느 하나의 방식에 의해 미세돌기 또는 딤플을 마이크로미터(㎛) 또는 나노미터(㎚)로 가공하여, 방오 라이닝(10)의 표면에 대략 15 마이크로미터 내외의 미세돌기(12) 또는 딤플(14)이 형성하게 되며, 이에 따라 물리적인 방오를 할 수 있게 된다. 즉, 상어피부와 연꽃잎과 같은 미세돌기(12)에 의해서 따개비, 조개류 등의 유생(幼生)이 안착하지 못하게 방해하고, 물과의 마찰저항을 줄을 수 있으며, 골프공의 경우 매끈한 표면 보다는 딤플(14)을 형성함으로써 비거리를 늘리는데, 이는 딤플(14)이 유체(공기)와의 마찰저항을 줄일 수 있기 때문이다. 이러한 미세돌기(12) 또는 딤플(14)은 선박의 선수, 선측, 선미 및 선저의 위치에 따라서 레이놀즈 수(Reynolds Number) 등을 고려하여 적용하면 선속 향상에 도움이 될 수 있는 것이다.That is, the antifouling lining 10 is formed into a thin plate shape by mechanical molding using a molding metal mold, and fine protrusions or dimples are formed on the surface of the metal mold by any one method selected from among laser, The micro protrusions 12 or dimples 14 of about 15 micrometers or less are formed on the surface of the antifouling lining 10 so that physical stain is prevented . In other words, the micro protuberances 12 such as shark skin and soft petals prevent the larvae such as barnacles and shellfishes from seizing and reduce the frictional resistance with water, and in the case of golf balls, The distance is increased by forming the dimple 14 because the dimple 14 can reduce the frictional resistance with the fluid (air). The fine protrusions 12 or the dimples 14 can be improved in line speed when the Reynolds number or the like is taken into account according to the positions of the bow, side, stern and bottom of the ship.

방오 라이닝(10)의 표면에 미세돌기(12)를 성형하는 단계(S30)와 방오 라이닝(10)의 표면에 딤플(14)을 성형하는 단계는 방오 라이닝(10) 성형단계(S40)에서 성형용 금형의 표면에 가공된 미세돌기 또는 딤플에 의해 방오 라이닝(10)의 표면에 일체로 형성된다.A step S30 of molding the fine protrusions 12 on the surface of the antifouling lining 10 and a step of molding the dimples 14 on the surface of the antifouling lining 10 are carried out in the molding step S40 of the antifouling lining 10, Is integrally formed on the surface of the antifouling lining (10) by fine protrusions or dimples processed on the surface of the mold for molten metal.

특히, 미세돌기(12)는 항행하는 선체에 가해지는 물과의 마찰로 선체 표면에 미세한 와류가 발생하여, 선체 표면을 지나가는 물줄기와 선체 사이에서 미세 와류가 방파제와 같은 완충 역할을 하는 미세 와류 격막을 형성함으로써 선체 표면에서 큰 물줄기와의 마찰저항을 줄여줄 수 있게 된다.Particularly, the fine protrusions 12 generate fine vortexes on the surface of the hull due to friction with water running on the hull, so that micro vortices between the water passing through the surface of the hull and the vortices form a micro vortex diaphragm It is possible to reduce frictional resistance with a large water stream on the surface of the ship.

일례로, 상어의 피부에 있는 미세돌기는 따개비 등의 부착을 방해하는 방오 기능은 물론, 유체역학 이론에 근거하여 물과의 마찰저항을 줄일 수 있는 것으로 알려져 있다.For example, microprojections on the skin of sharks are known to be able to reduce frictional resistance to water based on hydrodynamic theory, as well as antifouling functions that interfere with attachment of barnacles and the like.

그리고 미세돌기(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성체인 수지로 형성될 경우, 탕선을 가진 미세돌기(12)가 물과의 마찰로 인하여 선반 진행 방향에서 역방향(화살표 방향) 즉, 물고기 비늘과 같은 방향으로 미세돌기(12)의 상단 부분이 휘어져 마치 상어 피부의 돌기와 같은 리블릿(Riblet) 구조가 된다.3, when the fine protrusions 12 are formed of a resin which is an elastic body, the fine protrusions 12 having the hot wire are moved in a reverse direction (arrow direction) in the traveling direction of the shelf due to friction with water, The upper part of the microprojections 12 is bent in the same direction as the scales and becomes a rib structure like a projection of a shark skin.

즉, 상기와 원리를 모방하여 제조된 수영복은 섬유 표면에 미세돌기를 형성하여 기록향상에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.That is, it is known that a swimwear fabricated by mimicking the above-mentioned principle has a microprojection on the surface of the fiber to help improve the recording.

또한, 상기한 미세돌기(12)는 방오 효과로서, 연꽃잎 효과(Lotus Effect) 즉, 미세돌기에 의한 발수 및 방오 효과가 과학적으로 증명되어 있으며, 이는 평탄한 면의 밥주걱보다는 주걱 표면에 요철 형상의 돌기가 형성된 주걱에 밥알이 잘 달라붙지 않는 것과 같은 원리이다.The microprojection 12 is an antifouling effect and is scientifically proven to have a lotus effect, that is, a water repellent effect by microprojections and an antifouling effect. This is because the surface of the spatula It is the same principle that the rice does not stick well to the spatula with the protrusion.

이와 같은 원리에 근거한 미세돌기(12)는 고체윤활제와 더불어 방오 기능은 물론 선속 향상에 도움을 주어 연료의 절감 효과를 확보할 수 있다.In addition to the solid lubricant, the microprojections 12 based on this principle can contribute to the improvement of the linear velocity as well as the anti-fouling function, and the fuel saving effect can be secured.

상기와 같은 원리를 선박에 적용하여 방오 기능과 더불어 물과의 마찰을 줄여서 선속을 높여 연료를 저감하려는 경우, 기존의 코팅 방법은 공정상 어려움이 있고, 설사 미세돌기 형성이 되어도 도료 및 합성수지를 코팅하는 방법으로는 내구성에 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서는 우수한 내마모성과 고 인장강도의 수지를 미세돌기가 가공된 금형에 의해서 기계적 성형함으로써 내구성이 있는 미세돌기(12)를 성형할 수 있게 되는 것이다.When the above-mentioned principle is applied to a ship to reduce the friction with water in addition to the antifouling function to reduce the fuel by increasing the linear velocity, the conventional coating method has a difficulty in the process. Even if the fine protrusion is formed, the coating material and the synthetic resin are coated There is a limit in durability. In order to solve this problem, it is possible to mold the durable micro protrusions 12 by mechanically molding the resin having excellent abrasion resistance and high tensile strength by means of a mold having a micro-projection.

또한, 상기와 같은 원리를 적용하려면 소재의 기계적 성질이 매우 중요한데, 이를위해서, 일례로 친환경 소재의 열가소성 탄성체(TPE: Thermo Plastic Elastomer) 중에서도 내충격성이 있고 고 인장강도 및 내마모성이 대략 철의 10배, 고무의 2~5배인 열가소성 우레탄(Thermo Plastic Urethane, TPU)을 소재로 사용할 수 있다.In order to apply the above-described principle, mechanical properties of the material are very important. For example, the thermoplastic elastomer (TPE) of the environmentally friendly material has impact resistance, tensile strength and abrasion resistance are approximately 10 times , Thermoplastic Urethane (TPU), which is 2 to 5 times that of rubber, can be used as the material.

열가소성 우레탄은 우수한 기계적 강도가 있는 탄성체임에도 불구하고 점착성이 있기에, 자기윤활제인 육방정계질화붕소(h-BN) 미분말(90㎚)dmf 첨가함으로써 열가소성 우레탄 소재 라이닝 표면의 마찰계수를 낮춰서 미끄러운 윤활성 소재로 바꿀 수 있게 된다. 또한, 항균제로써 다공질 제올라이트에 은(Ag)과 아연(Zn)이 함유된 나노미터(㎚)급 미분말을 0.5~1.0wt%정도 첨가함으로써 방오 기능을 수행하며, 상기 담체인 제올라이트를 소수성화하여 발수 기능을 갖게 함으로써 방오 기능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.Since thermoplastic urethane is an elastomer with excellent mechanical strength, it is adhesive. Therefore, by adding a hexagonal boron nitride (h-BN) fine powder (90 nm) dmf, which is a magnetic lubricant, the frictional coefficient of the surface of the thermoplastic urethane lining is lowered, . Also, by adding 0.5 to 1.0 wt% of a nanometer (nm) fine powder containing silver (Ag) and zinc (Zn) to the porous zeolite as an antibacterial agent, the antifouling function is carried out, and the zeolite, So that the antifouling function can be further improved.

특히 열가소성 우레탄은 유연성이 있어서 곡면에 대한 접합이 용이하고 열가소성이기 때문에 플라스틱 용접(융착)이 가능함으로서 선체 및 해양 구조물에 접합시 박판 형상으로 형성된 방오 라이닝(10)의 각각의 틈새를 융착하여 수밀성이 담보됨으로 완벽한 접합이 가능한 이점이 있으며, 운항 중 일부 파손시에도 부분 용접으로 보수가 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.In particular, since thermoplastic urethane is flexible, it is easy to join to the curved surface and is thermoplastic, so that it is possible to weld (weld) the plastic, so that each gap of the antifouling lining 10 formed in the shape of a thin plate is welded to the hull and the marine structure, It is possible to complete the joint by partial welding even in case of some damage during the operation.

또한, 열가소성수지는 고 인장강도, 탁월한 내마모성을 가진 소재로써, 미세돌기에 의한 물리적 방오 기능과 함께 항균물질에 자기 윤활성 물질까지 포함하여 방오 기능면에서 방오 도료보다 효능과 내구성이 훨씬 우수할 뿐만 아니라, 더욱이 미세돌기 성형과 자기윤활성 물질 첨가로 마찰저항을 감소시킴으로써 연료 저감까지 할 수 있어 경제성을 높일 수 있게 된다.The thermoplastic resin is a material having high tensile strength and excellent abrasion resistance. It has physical antifouling function by microprojection and also has self-lubricating material in antimicrobial material, and is more excellent in efficacy and durability than antifouling paint in antifouling function , Furthermore, it is possible to reduce the fuel resistance by decreasing the frictional resistance by addition of the micro-projection and the self-lubricating material, thereby improving the economical efficiency.

한편, 방오 라이닝(10)은 선박 또는 해양구조물에 다수가 상하좌우 방향으로 연결 배치되어 열융착 또는 접착제에 의해 접합되게 된다. 이를 위해서, 방오 라이닝(10)의 연결부위에는 이웃하는 방오 라이닝(10)과 서로 대응되는 계단 구조의 연결부(16)가 형성된다. 연결부는 방오 라이닝 성형단계(S20)에서 성형용 금형에 의해 형성되게 된다. 이러한 방오 라이닝(10)은 다수를 연결시 연결부(16)에 의해 접합면적과 수밀성을 높일 수 있게 되는 것이다.On the other hand, a large number of the antifouling lining (10) are connected to the ship or an offshore structure in the up, down, left and right directions and joined together by heat welding or adhesive. To this end, a connection portion 16 having a stepped structure corresponding to the adjacent antifouling lining 10 is formed at the connection portion of the antifouling lining 10. The connecting portion is formed by the molding die in the stain forming step S20. The connection area 16 and the watertightness of the connection area 16 and the watertightness can be increased when the plurality of the anti-stain lining members 10 are connected.

［실시예 1］[Example 1]

선박 및 해양 구조물에 해양생물체의 부착을 방지하기 위해, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 성형용 금형에 의해 박판 형상의 방오 라이닝(10)으로 성형하되, 상기 기계적 성형시 금형에 가공된 미세돌기에 의해 방오 라이닝(10)의 표면에 미세돌기(12)가 형성되도록 성형하였다.In order to prevent attachment of marine organisms to marine structures and marine structures, a synthetic resin to which an antimicrobial material and a self-lubricating material are added is molded into a thin plate-shaped antifouling lining (10) by a molding die, So that fine protrusions 12 are formed on the surface of the antifouling lining 10 by fine protrusions.

즉, 실시예 1에서 제시되는 방오 라이닝(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 성형용 금형에 의해 박판 형상의 방오 라이닝(10)으로 성형하는 과정에서 성형용 금형에 가공된 미세돌기에 의해 방오 라이닝(10)의 표면에 미세돌기(12)가 형성되도록 제조하였다.That is, as shown in FIG. 2, the antifouling lining 10 shown in Embodiment 1 is a process of molding a synthetic resin to which an antimicrobial material and a self-lubricating material are added by a molding die into a thin plate-shaped antifouling lining 10 The fine protrusions 12 were formed on the surface of the antifouling lining 10 by the fine protrusions processed in the molding die.

［실시예 2］[Example 2]

선박 및 해양 구조물에 해양생물체의 부착을 방지하기 위해, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 성형용 금형에 의해 박판 형상의 방오 라이닝(10)으로 성형하되, 상기 기계적 성형시 금형에 가공된 딤플에 의해 방오 라이닝(10)의 표면에 딤플(14)이 형성되도록 성형하였다.In order to prevent attachment of marine organisms to marine structures and marine structures, a synthetic resin to which an antimicrobial material and a self-lubricating material are added is molded into a thin plate-shaped antifouling lining (10) by a molding die, The dimples 14 were formed on the surface of the antifouling lining 10 by dimples.

즉, 실시예 2에서 제시되는 방오 라이닝(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 성형용 금형에 의해 박판 형상의 방오 라이닝(10)으로 성형하는 과정에서 성형용 금형에 가공된 딤플에 의해 방오 라이닝(10)의 표면에 딤플(14)이 형성되도록 제조하였다.That is, as shown in FIG. 3, the antifouling lining 10 shown in Embodiment 2 is a process of molding a synthetic resin to which an antimicrobial material and a self-lubricating material are added, into a thin plate-shaped antifouling lining 10 by a molding die The dimples 14 were formed on the surface of the antifouling lining 10 by the dimples processed in the molding die.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 방오 라이닝의 제조방법은, 내마모성과 높은 인장강도를 가진 친환경소재의 열가소성 우레탄에 항균물질과 자기 윤활성 물질을 첨가하고 기계적 성형 과정에서 표면에 미세돌기(12) 또는 딤플(14)을 형성하는 박판 형상의 방오 라이닝(10)으로 제조한 후, 선박 및 해양 구조물에 열융착 또는 접착제에 의해 접합함으로써 선박에는 방오 기능과 더불어 선속을 향상시키고 연료의 소모량을 줄일 수 있으며, 해양 구조물에는 반연구적인 방오 기능을 구축할 수 있다.As described above, the method of manufacturing an antifouling lining according to the present invention is characterized in that an antimicrobial material and a self-lubricating material are added to an eco-friendly thermoplastic urethane having a wear resistance and a high tensile strength, and the fine protrusions 12 or Shaped blast lining 10 which forms the dimples 14 and then bonded to the ship and the offshore structure by thermal fusion or adhesive so as to improve the linear velocity and the consumption of the fuel as well as the anti- , And anti-fouling functions can be built in offshore structures.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and modified embodiments should be included in the claims of the present invention.

10: 방오 라이닝
12: 미세돌기
14: 딤플
16: 연결부10: Antifouling lining
12: fine protrusion
14: dimple
16: Connection

Claims (7)

선박 및 해양 구조물에 해양생물체의 부착을 방지하기 위해, 항균물질과 자기 윤활성 물질이 첨가된 합성수지를 성형용 금형에 의해 박판 형상의 방오 라이닝으로 성형하되, 상기 기계적 성형시 금형에 가공된 미세돌기 또는 딤플에 의해 방오 라이닝의 표면에 미세돌기 또는 딤플이 형성되도록 성형하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법.In order to prevent attachment of marine organisms to marine structures and marine structures, a synthetic resin to which an antimicrobial substance and a self-lubricating substance are added is molded into a thin plate-shaped antifouling lining by a molding die, And forming dimples or dimples on the surface of the antifouling lining by dimples. The method of manufacturing a low friction antifouling lining for ships and marine structures. 제1항에 있어서,
상기 합성수지는,
열가소성 수지, 열경화성 수지, 열가소성 탄성체, 천연고무 및 합성고무 중에서 선택되는 1종의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법.The method according to claim 1,
The above-
The method of manufacturing a low-friction antifouling lining for maritime and marine structures, wherein the low friction antifouling lining is formed of one material selected from a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a thermoplastic elastomer, a natural rubber, and a synthetic rubber. 제1항에 있어서,
상기 항균물질은,
상기 해양생물체의 방오를 위해, 항균제인 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 또는 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 화합물의 미분말 또는 제올라이트에 상기 항균제를 포함하고 발수 기능을 위해 소수성화하며, 상기 항균제 중 1종 또는 2종 이상을 첨가하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법.The method according to claim 1,
The anti-
The antimicrobial agent is contained in a fine powder or zeolite of silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn) or silver (Ag), copper (Cu) Wherein the antifungal agent is hydrophobicized for water repellency, and one or more of the antimicrobial agents are added to the low-friction antifouling lining for ships and marine structures. 제1항에 있어서,
상기 자기 윤활성 물질은,
상기 해양생물체의 방오 및 상기 선박의 선속 향상을 위해, 저마찰용 자기윤활성을 가진 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2), 흑연(Graphite) 및 육방정계질화붕소(h-BN)의 고체윤활제의 미분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법.The method according to claim 1,
The self-
(MoS2), tungsten disulfide (WS2), graphite and hexagonal boron nitride (h-BN) having a low friction self-lubricating property to improve the anti-fouling of marine organisms and the ship's linear velocity And the fine powder of the low-friction antifouling lining for ships and marine structures. 제1항에 있어서,
상기 기계적 성형은,
사출성형, 카렌다성형, 압출성형, 진공성형 및 가열압축성형 중에서 선택되는 어느 하나의 방식으로 이루어지고,
상기 금형은,
레이저, 부식법 및 방전가공 중에서 선택되는 어느 하나의 방식에 의해 미세돌기 또는 딤플(Dimple)을 마이크로미터(㎛) 또는 나노미터(㎚)로 가공하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법.The method according to claim 1,
Preferably,
Injection molding, calendering molding, extrusion molding, vacuum molding and hot compression molding,
The mold includes:
Characterized in that fine protrusions or dimples are processed into micrometers (탆) or nanometers (nm) by any one method selected from laser, corrosion, and electric discharge machining. ≪ / RTI > 제2항에 있어서,
상기 방오 라이닝의 표면에 형성된 미세돌기는,
탄성체인 열가소성 수지 또는 고무류로 성형되는 경우, 상기 선박의 항해시 물과의 마찰저항에 의해 상단부분이 리블릿(Riblet) 구조로 휘어지는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법.3. The method of claim 2,
The fine protrusions formed on the surface of the antifouling lining,
Wherein the upper portion of the ship is bent in a rib structure by frictional resistance with water at the time of sailing of the ship when the ship is formed of a thermoplastic resin or rubber which is an elastic body. . 제1항에 있어서,
상기 방오 라이닝은,
상기 선박 또는 해양구조물에 다수가 상하좌우 방향으로 연결 배치되어 열융착 또는 접착제에 의해 접합되되, 상기 라이닝의 연결부위에는 접합면적과 수밀성을 높이기 위하여 이웃하는 방오 라이닝과 서로 대응되는 계단 구조의 연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양 구조물용 저마찰 방오 라이닝의 제조방법.The method according to claim 1,
The anti-
A plurality of connecting portions are formed on the ship or an offshore structure in a vertically and horizontally direction and joined to each other by thermal welding or adhesive. In order to increase joint area and water tightness, Wherein the step of forming the low-friction antifouling lining comprises the steps of:
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