해양환경안전학회지 Vol.25 No.5 (p.609-616)

|Research Paper|
주파수 변동에 따른 초음파방오장비의 파울링제거효과

Antifouling Effect of an Ultrasonic System Operating at Different Frequencies
키워드 :
파울링,연료 소모량,자기연마형 방오도료,초음파 방오장비,파울링 제거효율,Fouling,Fuel consumption,Self polishing copolymer,Ultrasonic Antifouling System,Removal efficiency of fouling

목차

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 자기연마형 방오도료 촉진장치
   2.1 방오도료 촉진장치의 구성
   2.2 초음파방오장치의 기능
3. 실험장치 및 방법
   3.1 주파수 및 진폭의 반복성
   3.2 파울링 효율
   3.3 방오도료 마모율
4. 결과 및 고찰
   4.1 주파수와 진폭의 반복성
   4.2 방오도료 연마율
5. 결 론
References

초록

선박에 파울링이 발생되면 운항 중 선박의 저항이 증가하게 되고 이로 인해 연료 소모량도 높아지게 된다. 또한 파울링의 제거에 많은 시간이 필요하게 되어 전체적으로 선박의 유지보수 비용이 증대되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고 환경오염을 방지 하기 위해 주석과 같은 독성 물질을 포함하지 않는 자기연마형 방오도료를 개발하고 있다. 이와 같은 종래기술은 해수와의 마찰이나 진동이 많이 발생하는 운항 중에는 연마기능이 촉진되어 방오성능이 증대되나, 정박 중과 같이 실제로 파울링이 심화되는 경우에는 해수의 흐름이 없어 연마기능이 저하되어 방오성능이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 선체의 진동 및 해수의 흐름이 없어서 연마 기능이 저하되는 정박 중에도 진동을 부여하여 연마 기능의 저하를 방지하는 제품을 개발하였다. 개발된 초음파 방오장비의 성능의 신뢰성을 위해 파형발생기의 반복성을 확인하였고 장치의 파울링 제거효율의 정성적인 경향은 시편을 통해 파악하였다. 실험 결과 주파수와 진폭의 반복성의 변동계수 값은 평균 0.2 %, 4.0 %를 나타냈고 시편의 파울링 발생량은 No.5 시편에서 73.3 g으로 가장 많았고 파울링 제거효율은 장치를 설치하지 않은 시편과 비교하여 평균 93.2 % 값을 확인할 수 있었다.
When the fouling of a vessel occurs, its resistance at sea increases and there is a corresponding increase in fuel consumption. The maintenance cost of the vessel also increases because it is time-consuming to remove the fouling. To solve this problem and minimize environmental contamination of sea-water, there have been recent developments in anti-fouling paints as self-polishing copolymers that not include toxic elements such as tin. When these conventional techniques are applied to vessels, polishing is promoted during the operation whereby friction or vibration with seawater occurs. This leads to enhanced anti-fouling performance. However, when fouling is intensified such as during an anchorage, there is no flow of seawater and polishing is suppressed. This leads to a deterioration of the performance of anti-fouling. To solve these problems, we developed a system that induces vibration in a vessel during anchorage. As such, the deterioration of polishing due to insufficient flow of seawater is inhibited. The reliability of the ultrasonic antifouling system was evaluated by calculating its repeatability. The removal efficiency of fouling of the proposed system was qualitatively evaluated using test specimens. The test revealed that the value of the coefficient of variation for the reproducibility of the frequency and amplitude was 0.2 % and 4.0 % on average. The degree of fouling of the specimens was the highest at 73.3 g in the No.5 sepcimen. Moreover, efficiency of fouling removal was 93.2 % on average compared to the specimens without the proposed system.