• 한국해양공학회지
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• 제37권4호
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• pp.172-179
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• 2023

Biofouling initiated by biofilm (slime) formation is a key challenge for practical ocean engineering and construction. This study evaluated a new anti-biofilm technology using bioelectricity. The anti-microfouling electrical technology is based on the principles of the bioelectric effect, known as the application of an electrostatic force for biofilm removal. Previously, the electricity was optimized below 0.82V to avoid electrolysis, which can prevent the production of biocides. A test boat comprised of microelectronics for electrical signal generation with electrodes for an anti-biofouling effect was developed. The tests were conducted in the West Sea of Korea (Wangsan Marina, Incheon) for three weeks. The surface biofouling was quantified. A significant reduction of fouling was observed under the bioelectric effect conditions, with approximately 30% enhanced prevention of fouling progress (P<0.05). This technology can be an alternative eco-friendly technique for anti-microfouling that can be applied for canals, vessels, and coastal infrastructure because it does not induce electrolysis.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권1호
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• pp.45-51
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• 2016

Membrane bioreactor (MBR) and reverse osmosis (RO) membrane system was applied to the treatment and reclamation of textile wastewater in Thailand. An experiment was carried out to determine the fouling behavior and effect of anti-scalant and biocide addition to flux decline and its recovery through chemical cleaning. The RO unit was operated for one month after which the fouled membranes were cleaned by sequential chemical cleaning method. RO flux was found rapidly declined during initial period and only slightly decreased further in long-term operation. The main foulants were organic compounds and thus sequential cleaning using alkaline solution followed by acid solution was found to be the most effective method. The provision of anti-scalant and biocide in feed-water could not prevent deposition of foulant on the membrane surface but helped improving the membrane cleaning efficiencies.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.75-80
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• 2015

최근 일정기간 해상에서 운용된 해양교통시설물은 수주와 파도 유입구에 해조류 증착이 발생되어, 파력발전 효율이 감소되는 문제점이 발생하였다. 따라서 해조류 증착을 억제하고자 단일채널 AFS(Anti-Fouling System)를 적용하였다. 그러나 단일채널 AFS에 이용된 구리 전극봉의 이온화 불균형 현상이 나타났다. 구리 전극봉의 이온화 불균형은 전극봉의 교환시기를 앞 당겨, 잦은 전극봉의 교체가 필요한 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 다 채널 전류제어 방식을 이용한 해양교통시설물용 다채널 AFS의 알고리즘을 만들고, 하드웨어를 설계, 제작하였다. 그리고 기존의 단일채널 AFS와 다채널 AFS의 실 해역실험을 통해 제어방식에 따른 구리 전극봉 이온화 차이를 확인할 수 있는 비교 실험을 진행하였다. 실 해역실험결과 다채널 AFS에 이용된 구리 전극봉이 균일하게 이온화 되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.71-81
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• 2017

In this study, a series of full-scale extrapolation procedures based on the Granville's similarity scaling method, which was employed by Schultz (2007), is modified and then applied to compare the resistance performance between two different anti-fouling coatings. As an analysis example, the low frictional AF coating based on a novel skin-friction reducing polymer named FDR-SPC (Frictional Drag Reduction Self-Polishing Copolymer), which had been invented by the present author, is employed. The low frictional coating, which gives 25.4% skin frictional reduction in lab test, is estimated to give 18.2% total resistance reduction for a 176k DWT bulk carrier.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권6호
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• pp.441-445
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• 2010

진동 수주형 파력 발전 브이는 해상에 설치되는 시스템으로 내부 지름 및 내부 유입 저항에 의하여 출력이 결정된다. 해상에 설치되는 진동 수주의 경우 내부에 패류의 증착에 의하여 내부 지름이 줄어들게 된다. 또한 패류의 증착에 의하여 유입되는 해수의 저항이 증가하게 되어 파력 발전 효율을 급감시킨다. 본 논문에서는 AFS을 이용하여 해양 구조물에 패류의 증착을 억제하는 실험을 수행하였다. Buck converter를 이용하여 전극봉에 흐르는 전류량을 제어하였다. 또한 기존 선박의 AFS와 달리 해양 구조물에 적합한 AFS제어 알고리즘을 개발하였다. 실험 결과 AFS을 통하여 조류 증착을 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제26권1호
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• pp.55-61
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• 2016

저압 침지식 멤브레인을 이용한 해수 담수화 전처리에 있어서 유기 파울링은 막간 압력 증가로 인한 화학 세정 횟수의 증가 및 에너지 소비 증가 등 멤브레인 운전시 문제점들을 야기한다. 조류대응 해수전처리에서 조류가 배출하는 extracellular polymeric substances의 대표물질인 sodium alginate를 이용하여 침지식 여과에서 파울링 현상을 관찰하였다. 공기 폭기가 적용되지 않은 경우 순수한 aglinate 파울링은 농도가 증가하면서 증가하였다. 그러나 공기 폭기를 적용해 준 경우 alginate 파울링 감소는 매우 효과적이었다. 공기 폭기가 없는 경우 칼슘 농도의 증가에 따라 alginate 파울링은 감소하였다. 동일 조건에서 공기 폭기 시 높은 alginate 파울링 감소효과를 나타내었으나 NaCl 농도를 증가시킨 경우 칼슘 농도의 증가에 따라 파울링 제어를 위한 공기 폭기 효과는 감소하였다. 해수와 유사한 높은 NaCl과 칼슘 농도에서 고농도 sodium alginate의 경우 공기 폭기량 증가를 통해 초기 파울링을 감소시킬 수 있었으나 시간의 경과에 따라 상대적으로 낮은 폭기량에서의 파울링 감소 효과와 큰 차이는 없었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권5호
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• pp.400-409
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• 2016

In recent, shipping companies have made an enormous effort to improve the operation of vessel in various approaches, due to recession of shipping market and increasing competition among shipping companies. One of important parameters for improving the efficiency of vessel is the resistance performance that consist of friction and residual resistance. Especially, it is recognized that the friction resistance tends to be affected by conditions of vessel’s surface and occupies approximately 70~90% of the total resistance for slow speed ships. In general, the surface of vessel is covered with various type of paint to reduce fouling and corrosion. As time goes by, however, it is so hull roughness would be increased by fouling over the wetted surface that anti-fouling paints, such as CDP(Controlled Depletion Paint), Tin-Free SPC(Self Polishing Co-polymer) or Foul Release, are applied evenly on the hull surface. Nevertheless, these anti-fouling paints could not prevent fouling absolutely. A fundamental study on evaluating ship resistance performance variation due to hull roughness has been performed using a commercial software, Star-CCM+, which solves the continuity and Navier-Stokes equations for incompressible and viscous flow. The results of present simulation for plate are compared with some experimental data available and the effect of surface roughness to ship resistance performance is discussed.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.434-442
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• 2021

Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 막은 내구성 및 열적·화학적 안정성 등의 물성은 우수하나 소수성이 커서 수투과도가 낮고 단백질 및 유기물에 의한 막오염이 쉽게 발생한다. 본 연구에서는 PVDF 막의 내오염성을 개선시키고자 바이오 기능성 물질인 𝛽-cyclodextrin (𝛽-CD)을 PVDF 막 구조 내에 분산 함침시킨 PVDF/𝛽-CD 혼합기질 비대칭막을 상변환법을 통해 제조하고, 𝛽-CD 함침량에 따른 순수 투과 유속(PWF) 측정과 BSA 용액을 대상으로 한 막여과 실험을 수행하여 내오염성 특성을 평가하였다. 이 결과 PVDF 고분자 매질 내에 𝛽-CD를 함침시키면 막의 친수성을 증가시켜 접촉각을 감소시키고 이로 인해 내오염성을 향상시킬 수 있었다. 𝛽-CD 함침량이 2 wt%인 도프용액을 사용하여 제조된 PVDF/𝛽-CD 혼합기질 비대칭막의 PWF는 64 L/m²·h, BSA 배제도는 95%를 나타내었으며, 𝛽-CD를 첨가하지 않고 제조된 pristine PVDF 막에 비해 투과 유속 향상성이 최대 80%에 달해 𝛽-CD를 첨가시킴으로서 PVDF 막의 내오염성을 증가시킬 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1123-1128
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• 2008

Marine facilities like buoy, lighthouse are operated with stand alone power supply system. This power system can consist of a stand-alone type power system such as PV(Photovoltaic) system, wave system or hybrid system which is not cooperated with a commercial power system. Generally, PV power system for marine facilities can not supply a sufficient power to buoy, because it is so influenced from weather condition. For solving this problem the hybrid power system with PV and wave is studied on a various area, that is why a hybrid power system is requires to overcome these problems. This paper will describe a generation characteristic of WEC(Wave Energy Converter) for buoy, and an AFS(Anti-Fouling System) influence on WEC.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.83-83
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• 2014

선박건조에 사용되는 도료 중 SPC(self-polishing copolymer) A/F(anti-fouling) 도료의 주된 기능은 해양생물의 부착 등 해양생물에 의한 오염을 방지하는 방오성능으로 인식되어 왔으나, 최근 방오성능 뿐 아니라 선박의 운항 시 선체저항을 줄임으로써 발생되는 연료절감효과와 선박의 미관을 위한 변색지연 등 SPC A/F 도료의 다른 기능에 많은 관심을 가지게 되었다. 이러한 관심과 사용자의 요구에 따라 도료사에서는 항력의 감소를 가져 올 수 있는 Silyl acrylate copolymer로 디자인 된 Silyl acrylate SPC A/F 도료를 개발하였으나 SPC A/F 도료의 방오제(biocides) 종류에 따른 방오성능 차이를 비교 평가 할 수 있는 객관적 자료가 부족하여, 본 연구를 통해 SPC A/F 도료의 종류 별 방오성능을 평가하고자 한다.