• 제목/요약/키워드: hull fouling

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선체부착생물관리와 수중제거기술 (Ship's Hull Fouling Management and In-Water Cleaning Techniques)

  • 현봉길;장풍국;신경순;강정훈;장민철
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.785-795
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    • 2018
  • 국제해사기구는 선체부착생물의 위험성을 인식해서 2011년 '선체부착생물에 의한 외래위해종 이동 저감을 위한 관리 및 제어 가이드라인'을 공표하였고, 향후 이를 강제화하기 위한 국제 협약을 계획하고 있다. 본 연구에서는 향후 강제화 될 국제협약에 효과적으로 대응하기 위해 선체부착생물관리 관련 선도국 사례를 소개하고 수중제거에 대한 환경 위해성 평가 기법에 대해서도 알아보았다. 선체부착생물관리 관련해서 선도국인 호주와 뉴질랜드는 수중제거 시나리오 의거해 수행한 생물 및 화학 위해성 평가를 근간으로 선체부착생물관리규제안을 마련하였다. 자국 정부의 특별한 규정이 없는 대부분의 유럽 국가들은 국제해사기구의 선체부착생물 규정에 따라 수중제거를 수행하는 것으로 확인되었다. 우리나라인 경우 선체부착생물에 대한 국내법은 존재하지 않고, 해양 생태계법에 의거해서 약 17종의 해양생태게교란생물만 지정해서 관리하고 있다. 선박 선체에 대한 수중제거는 외래생물 확산 및 수생 환경으로의 화학 물질 방출을 수반하므로, 생물학적 위해성평가와 화학적 위해성평가를 별개로 수행한 후 이 둘의 평가를 종합하여 수중제거 수용 여부를 판단하였다. 생물학적 위해성평가는 수중제거과정에서 외래생물 유입에 영향을 미치는 핵심요소를 기반으로 40 code의 수중제거 시나리오 작성하고 위해성우선순위(Risk Priority Number, RPN) 점수를 산정하였다. 화학적 위해성평가는 수중제거 시 용출되는 구리(Copper) 농도를 기준으로 MAMPEC(Marine Antifoulant Model to Predict Environmental Concentrations) 모델 프로그램을 사용하여 PEC(Predict Environmental Concentration) 값과 PNEC(Predict No Effect Concentration) 값을 산출하였다. 최종적으로 PEC/PNEC 비의 값이 1 이상이면 화학적 위해성이 높음을 의미한다. R/V 이어호가 부산감천항에서 수중제거를 수행한다는 가정하에 위해성평가를 시범 실시한 결과, 생물학적 위해성은 RPN이 <10,000 이어서 저위험으로 판단되었으나, PEC/PNEC 비의 값이 1 이상으로 화학적 위해성이 높아 최종적으로 수중제거가 불가능한 것으로 평가되었다. 따라서 우리나라도 선도국 사례를 참조해서 수중제거기술을 개발하고 또한 국내 항만 현실에 맞는 선체부착생물규제 국내법을 제정해야 할 필요가 있을 것이다.

CFD를 이용한 표면 거칠기에 따른 선박의 저항 성능 추정에 관한 연구 (A Study on Predicting Ship Resistance Performance due to Surface Roughness Using CFD)

  • 석준;박종천;신명수;김성용
    • 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.

수중세척 전후 속도 성능 고찰 (The Study of Speed Performance as Implement of Underwater Cleaning)

  • 조원호;방영배
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2009년도 특별논문집
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    • pp.35-39
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    • 2009
  • The fouling around the surface of hull and propeller caused by marine organism and sea water occur in the vessel which is taken up mooring in a quay for a quite long time. Moreover, those are able to give rise to the loss of speed performance. The purpose of underwater cleaning is to improve the performance of vessel and customer satisfaction through management for fouling condition of propeller and hull. Therefore, systematic approach in connection with underwater cleaning is required so as to obtain the stable speed performance. As a result, we evaluate the effect of propeller polishing to speed performance from the case of 115K COT and 4,250 TEU Container Ship. In addition, we issue the importance of underwater cleaning through comparison of speed results depending on conditions of hull surface painted by silicon.

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해양의 부착 미세조류 분류군 현황 및 선체부착 연구의 중요성 (Status of Attachment Microalgae Taxa in the Korean Sea and Importance of their Research on Hull Ship Fouling)

  • 박재영;김태희;기장서
    • Ocean and Polar Research
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    • 제44권2호
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    • pp.161-177
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    • 2022
  • Microalgae can attach to the surface of ships and then spread to various areas by means of ship transport. The introduction of invasive species through ships is recognized as a marine problem worldwide. Identification of attached microalgae is necessary to investigate such movement between countries through ships. In the present study, through analytical methods we reviewed research data to identify the taxa of domestic attached microalgae and assess the ecological impacts of such microalgae. A total of 87 genera and 153 species (143 species of diatoms, 10 species of cyanobacteria, and 4 genera of dinoflagellates) were identified as native attached microalgae in Korea, and diatoms accounted for 93% of the total. Most of these attached microalgae were identified through research on natural substrates such as seaweeds and bedrock, and some were also identified through experiments using artificial adherent plates. To date, there is no information on microalgae attached to international ships and introduced into Korea. Molecular genetic analysis and systematic management through on-site sampling of international ships, microscopic analysis, and meta-barcoding are necessary to assess the inflow and spread path of hull-attached marine alien species and evaluate the risk they pose to the domestic ecosystem.

Distributional Characteristics of Macrofouling Organisms on Ocean-going Ships of the Far East Sea Basin

  • Moshchenko Alexander V.;Zvyagintsev Alexander Yu.
    • Ocean and Polar Research
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    • 제23권4호
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    • pp.323-335
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    • 2001
  • Distribution features of foulers attached on 28 ships of 6 main shipping routes (SR) of the Far East Sea Basin were analyzed using various statistical methods. Collections obtained during 1976-1990 in the expeditions by the Institute of Marine Biology were used for the analyses. Samples were taken from the ships during anchorage by SCUBA diving and from dry-docks of Vladivostok ship-repairing yard. In all cases, the distribution patterns of most animals and algal species showed clear contagious patterns. Total biomass of fouling organisms and biomass of attached animals frequently increased along the horizontal direction of ship hulls, from the stem to the sternpost. Animal and algal species were usually located at different sites of the hulls. According to the increasing floating speed, there was, a clear tendency of the displacement in main fouling biomass from the stem to the stem. Any generalizations and deductions concerning the distribution patterns of the foulers from the same SR ships are not always substantiated, but one may see some similarities of the fouler distributions in many cases. Micro-scale turbulence generated by water flow around a ship hull for the distribution of fouling organisms is discussed.

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ISO 19030에 따른 선박의 속력 손실을 고려한 방오도료의 경제성 평가 (The Study on Economic Evaluation of Anti Fouling Coatings based on Ship's Speed Loss in Accordance with ISO 19030 Standard)

  • 김재혁;김용운;이동권
    • 대한조선학회논문집
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    • 제57권3호
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    • pp.124-132
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    • 2020
  • The purpose of this paper is to establish the basic procedure and method for selection of preferred anti-fouling paint considering economic analysis according to ship's speed loss based on ISO 19030 that has been published in 2016 to prescribe practical methods for measuring changes in ship specific hull and propeller performance. In this study, six (6) anti-fouling paint products have been assumed for alternatives with each target maximum average speed loss and carried out comparison of the alternatives and sensitivity analysis in assumed conditions for selection of the preferred alternative.

물 제트를 이용한 소형선박제작 시편의 선체부착생물 제거에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Removal of Biofouling from Specimens of Small Ship Constructions Using Water Jet)

  • 서대원;오정근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.1078-1085
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    • 2022
  • 선박에 부착된 수중생물은 선체에서 성장하면서 선박의 저항을 크게 증가시킬 뿐만 아니라 부착생물이 배와 함께 이동하면서 지역의 해양 생태계 교란을 야기시키기도 한다. 이에 따라 국제해사기구에서는 선체부착생물의 이동을 막기 위해 선체부착생물 제거 및 청소성능 평가 논의를 시작해 오고 있다. 본 연구에서는 소형선박에 사용되는 FRP(Fiber Reinforced Plastic), HDPE((High Density Polyethylene), CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 재료의 시편을 격포항(전락북도)에 약 80일간 양생시킨 후 물 제트 노즐을 이용하여 부착생물 제거실험을 수행하였다. 그 결과 김과 같은 해조류는 노즐과 시편과의 거리가 1.8cm, 100bar 일 때 제거되었지만, 따개비의 경우 200 bar 이상은 되어야 청소가 되는 것을 확인하였다.

도장전처리 작업을 위한 블라스팅 로봇 시스템 개발 및 성능평가 (Development and Performance Evaluation of Hull Blasting Robot for Surface Pre-Preparation for Painting Process)

  • 이준호;진태석
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.383-389
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    • 2016
  • 본 논문은 선박의 외벽 청소를 위하여 영상기반의 용접부 인식기능을 탑재한 선체 블라시팅 로봇을 제시하였다. 본 로봇제작의 목표로서 선체 청소로봇의 설계 및 제작과정과 영상을 이용한 용접 비드 인식에 따른 성능 결과를 제시하였다. 그리고, 로봇제작에 따른 메카니즘과 로봇시스템의 제어기 제작 과정과 수직상승 메카니즘, 영상 시스템, 원격제어 기능을 갖는 선체 청소 특성에 대해서 기술하였다. 이러한 선체 청소로봇은 선박이 정박하는 동안에 청소를 수행하게 되므로 재도킹을 할 필요가 없는 장점이 있다. 따라서, 개발된 청소작업은 시간과 비용을 절감할 수 있고, 선체의 수직벽면의 주행이 가능하므로 부유물질 등을 수집할 수 있는 필러장치를 장착하고 있다. 개발된 로봇시스템의 동작 및 통신 성능테스트 결과를 통하여 성능평가 결과를 제시하였다.

해상탑재 DAM공법에 따른 선체외판 선저부위의 도막박리 및 밀림방지 대책 (Rubber Packing Damage Test Report for Procedure of Forebody Erection in the Sea)

  • 김영남;임명수;예원배
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2005년도 특별논문집
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    • pp.144-150
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    • 2005
  • The size of ship is being larger than the past in the shipping industry thanks to the increased quantity of goods transported by ship. Therefore, HHIC (Hanjin Heavy industries & Construction co., LTD) invented innovative construction method, so called 'DAM', to build a ship which is longer than the length of the HHIC's dry dock. On Erection at the sea by the application of DAM Method, Squeezing & Detachment of A/F film may occur as a result of the wave and the constriction between A/F film pre-applied on the side shell and DAM's Rubber Packing. Thus, the test for finding the minimum curing time of A/F film was performed to protect Squeezing & Detachment of A/F film on the hull. To verify the soundness of paint and to find the optimum condition during the erection period of the DAM, laboratory test was carried out under no immersion condition through the application of various coatings on the Rubber Packing. And two methods were selected from the results of laboratory test for actual MOCK-UP Test. In addition, the test for the film profile per temperature of silicone A/F coat and the film Squeezing was performed.

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선박 프로펠러 표면의 생물부착물이 프로펠러 유체역학적 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Hydrodynamic Effect of Biofouling on Marine Propeller)

  • 서광철;;구본국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.123-128
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    • 2016
  • 프로펠러 표면의 생물 부착이 프로펠러 성능에 상당한 영향을 미치지만 프로펠러 표면 거칠기와 관련된 연구는 상대적으로 선체 표면에 비하여 많지 않다. 본 연구에서는 Schultz(2007)가 발표한 Granville's similarity-law scaling 절차에 기초하여 실선 7 m 크기의 탱커 프로펠러에 표면 부착물 상태가 서로 다른 3가지 경우를 고려하여 프로펠러 단독 효율의 감소의 변화를 Lifting surface code를 사용하여 수치적 계산을 수행하여 효율을 비교하였다. 본 논문에서의 결과는 표면 거칠기가 큰 석회질 부착물($k_s=0.001$)은 선박 설계 속도(J=0.5)에서 최대 15 %의 프로펠러 효율 감소를 보였음을 확인하였으며 이는 선박 운항 시 생물 부착에 의한 효율 감소에 대한 평가가 고려되어야 한다는 점을 나타내고 있다.