선박용 무독성 오염방지 코팅

해양에서 운용되고 있는 선박은 그 수명이 다할 때까지 항상 바다에 떠있어야만 한다. 그 때문에 선박을 잘 보호해주고 철저히 관리해주어야 해양오염이나 바닷물에 공해를 유발하지 않게 된다. 또한 선박의 정상적인 안전관리와 유지를 위해서는 선박자체와 그 주위에 철저한 오염방지가 필수적이다. 그러기 위해서는 선박에 필요한 코팅기술이 무 독성이라야 하고 오염을 미리 방지할 수 있어야 한다. 선박에 대한 오염방지에 관한 규칙으로서는 해양환경관리법(1) 시행령으로 선박에 필요한 사항들이 잘 나와 있다. 오염방지를 위한 코팅 도료를 선박이나 해양시설의 표면에 쓰고자 할 때에는 사전 에 제반 법규와 환경보호의 규범에 벗어나지 않도록 각별히 유의를 해야 한다. 1-1. 오염방지 도료의 필요성 오염을 방지할 수 있는 도료로 선박이나 해양시설 등의 표면에 코팅해서 보호해주는 것이 필요하다. 또한 선체에 해양생물의 부착을 방지할 수 있고 선체 자체의 훼손됨을 막고 보호해주기 위한 것이다. 그 선체에 바다의 해양생물이나 조개껍질 등이 붙어있으 면 바다에서 선체가 항해할 때 해수에 저항이 생겨 시속이 늦어지고 운행속도가 늦어지 는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 바다에 오염을 방지하고 선체를 보호할 수 있는 무 독성 오염방지용 코팅재료가 필요하다. (2) 1-1-1. 환경 친화적 무독성 오염방지 도료 현재 새로운 친환경적이고 친화적인 무독성 오염방지 도료는 연구개발이 계속 추진되 고 있다. 전통적인 도료들 중에서 가장 문제가 되고 있는 것들은 유기 주석자 연마 방 오 도료이다. 그 도료들이 가수 분해되면 유기 주석자 도료가 구리, 아연 및 실리콘 등 을 포함하고 있기 때문에 크게 해양이 오염된다. 일반적으로 무석 자기연마에 사용되고 있는 공중합체 방오 도료들은 주로 실리콘-아크릴 공중합체들로 되어있어서 비교적 오 염이 되지 않는다. 구리나 아연을 포함하는 도료들은 해양생물들에 광범하게 독성을 유 발하고 주위 해양생물에게 독성을 일으킨다.  

1-1-2. 낮은 표면에너지 오염방지 도료 낮은 표면에너지를 갖는 코팅이나 필름은 바다 생물들이 달라붙기가 어렵다. 낮은 표면에너지 를 갖는 오염방지 도료의 특성은 액체와 페인트의 접촉각이 98도 이상, 25mJ/㎡ 정도의 표면장력 을 갖는다. 해양생물이나 굴 껍질 등이 달라붙지 않는 조건이 되도록 낮은 표면에너지의 오염방 지 도료의 개발이 객관적으로 볼 때 필수 요건이 될 수 있다. 따라서 낮은 표면에너지 오염방지 용 도료의 개발이 필요하다. 1-1-3. 도전성 오염방지 도료 표면코팅에 도전성 오염방지 도료를 사용하게 되면 해수와의 접촉면에서 양극-음극의 조화를 이루어 대전방지의 효과를 유발한다. 오염방지를 목적으로 일본 미츠비시 중공 업에서 도전성 방오 페인트를 개발하였다. 전도성 고분자 물질이 방오 효과에 유효성분 물질로 들어간다. 예를 들면 폴리아닐린이 강판위에 코팅재료로 들어갈 수 있다. 도전성 오염방지 도료들은 해양생물들의 부착방지에도 효과가 있는 것으로 나타나있다. 1-2. 방오 도료에 의한 선체의 항균 코팅 방오 도료에 의한 선체들의 코팅에는 오염방지 코팅과 항균 코팅이 필수적이다. 일차 적으로 해양 오염방지에 필요한 방오 도료를 사용하여야 하며, 해양생물들에 의한 항균 효과를 나타낼 수 있는 오염방지 항균 코팅이 필요하기 때문이다. 여기서는 실리카로 구성되어 있는 응집제에 의한 선박 오염방지 코팅과 효율적인 선박용 페인트 방오 재료 의 개발에 관해서 기술한다. 1-2-1. 실리카 응집체에 의한 선박 오염방지 코팅 나노 실리카 응집체는 비결정질 백색분말이며, 표면상태는 3차원 망상구조이다. 매우 강한 자외선 흡수, 적외선 반사의 특성을 가지고 있으며, 페인트의 노화방지 특성을 갖 는다. 따라서 코팅의 노화를 방지할 수 있는 코팅도료의 재료성분이다. 이 코팅재료의 성분들은 선박의 부패방지에도 유효하고, 해양에도 오염되는 것을 예방하는데 효과가 있다고 평가된다. 1-2-2. 선박 페인트용 효율적 방오 재료와 제제의 개발 선박 오염방지 코팅은 항상 해양 코팅에서 우선적으로 고려해야 할 특수한 코팅 성능 으로 되어있다. 이 연구기술은 유기주석의 사용을 전면 금지하면서 환경보호 대책을 세 우는데 있다. 특히 새롭고 효율적인 방오 재료의 개발은 선박용 페인트 연구자들의 관 심사이다. 나노-아연 산화물 및 같은 수준의 오염 방지제들의 사용은 효과적이다. 또한 수용성 수지 재료와 마이크로캡슐에 의한 조절 약품제제 코팅재료들이 효과적이다. 미 세분말로 코팅되어 미립자들을 형성하고 항구적으로 담체 속에 들어있는 항균성분이 외 부로 시간을 조절하면서 항균코팅 역할을 보인다면 대단한 성공이다. 나노-이산화티탄, 나노-산화아연 등은 생물체에 무독성으로 사용할 수 있으며, 항균제로써 열에 대한 안정성이 비교적으로 우수하다. 특히 열대나 아열대의 해양환경 속에서는 열과 습기들의 분위기와 선박의 좁은 공간에서 오염으로부터 미리 예방하는 대처기술이 필요하다. 이 에 나노 소재의 항균효과와 새로운 고성능 항-박테리아 및 곰팡이나 훈지의 방지 소재 의 선박내부 코팅은 매우 효과적이다.  

출처: 한국과학기술정보연구원