KR101395986B1 - 선박 방오 도료 연마 촉진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 상황 및 부위에 맞게 효율적으로 자기연마형 방오도료의 연마가 이루어지도록 한 선박 방오 도료 연마 촉진장치에 관한 것으로, 선저 외면에 도포되어 마찰이나 진동에 의해 분해되어 해양생물의 부착을 억제하는 자기연마형 방오도료층이 형성되는 선박의 방오 장치에 있어서, 선저 내면에 결합되어 진동을 가하는 다수의 진동자, 상기 진동자에 펄스신호를 발생시키는 다수의 파형 발생기 및 상기 파형 발생기에 제어신호를 공급하는 제어기를 포함하는 가진수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박 방오 도료 연마 촉진장치{Self-polishing type anti-fouling paint booster for vessel}

본 발명은 선박 방오 도료 연마 촉진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 자기연마형 방오도료를 사용하여 파울링(Fouling, 汚損)을 제거하는 선박에서 있어서 선저(Bottom)에 가진(加振, Excitaion)수단을 부가하여 파울링을 더욱 효율적으로 제거할 수 있도록 한 선박 방오 도료 연마 촉진장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 선저 외판에는 파울링, 즉 해양 생물의 부착을 방지하기 위해 방오도료를 도포하게 된다.

선박에 파울링이 있으면, 운항 중 선박의 저항이 증가하게 되고 이로 인해 연료의 소모량도 높아지게 되며, 또한 파울링의 제거에 많은 시간이 필요하게 되어 전체적으로 선박의 유지보수 비용이 증대되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 사용되는 방오도료 중 자기연마형 방오도료는 도료막 외층이 선체의 운항에 의한 마찰이나 진동에 의해 분해되어 도료내에 함유된 아산화동을 해수에 흡수되도록 하는 도료로서, 아산화동 성분이 해양 미생물의 선체 부착을 방해하는 역할을 한다.

이와 같은 자기연마형 방오도료의 대표적인 예로는, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0045264호(2013.6.3.공개)가 있으며, 이 종래기술은 도막을 형성할 때에 사용하는 유기 용제의 양이 적고, 강도와 자기 연마성을 장기간 유지하고 우수한 방오성을 발휘하는 도막을 형성 가능한 방오 도막에 관한 것이다.

그런데 이와 같은 종래기술을 선박에 적용시에 해수와의 마찰이나 진동이 많이 발생하는 운항 중에는 연마기능이 촉진되어 방오 성능이 증대되나, 정박 중과 같이 실제로 파울링이 심화되는 경우에는 해수의 흐름이 없어 연마기능이 저하되어 방오 성능이 떨어지는 문제점이 있다. 그리고 실제로 선박에 있어서 파울링이 발생되는 정도는 해수의 온도, 선박의 부위에 따라 다르게 되는데, 상기 종래기술은 이러한 문제점을 전혀 해결할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0045264호(2013.6.3.공개)

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 선박의 상황 및 부위에 맞게 효율적으로 자기연마형 방오도료의 연마가 이루어지도록 한 선박 방오 도료 연마 촉진장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은 선체의 진동 및 해수의 흐름이 없어서 연마 기능이 저하되는 정박 중에도 진동을 부여하여 연마 기능의 저하를 방지하며, 진동의 진폭과 주기를 달리하여 최적의 연마 기능이 유지되도록 하며, 가진수단의 위치와 진동의 크기를 달리하여 선체의 구조나 위치상 방오도료의 마모 정도의 편차를 제거할 수 있으며, 해수온에 따라 항상 최적의 마모가 발생되도록 한 선박 방오 도료 연마 촉진장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 가진수단에 공급되는 에너지를 태양광 에너지로 대체함으로써 에너지를 절감할 수 있도록 한 선박 방오 도료 연마 촉진장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명인 선박 방오 도료 연마 촉진장치는,

선저 외면에 도포되어,

마찰이나 진동에 의해 분해되어 해양생물의 부착을 억제하는 자기연마형 방오도료층이 형성되는 선박의 방오 장치에 있어서,

선저 내면에 결합되어 진동을 가하는 다수의 진동자,

상기 진동자에 펄스신호를 발생시키는 다수의 파형 발생기 및

상기 파형 발생기에 제어신호를 공급하는 제어기를 포함하는 가진수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어기는

상기 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호는 주파수와 진폭이 연속적으로 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 선박의 운항 중인지 또는 정박 중인지를 검출하는 선박 상황 검출 수단이 더 구비되며,

상기 제어기는 선박 상황 검출수단에서 검출되는 신호에 따라 선박의 운항 중 또는 정박 중인지를 판단하되 선박 정박 시에만 상기 파형 발생기를 작동시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 선박의 운항 중인지 또는 정박 중인지를 검출하는 선박 상황 검출 수단이 더 구비되며,

상기 제어기는 선박 상황 검출수단에서 검출되는 신호에 따라 선박의 운항 중 또는 정박 중인지를 판단하되 선박 운항 시보다 선박 정박 시에 상기 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 더 크도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어기는 해수와 마찰로 인해 자기연마형 방오 도료의 마모가 심한 부위에 설치되는 진동자의 파형 발생기보다 마모가 적은 부위에 설치되는 진동자의 파형발생기에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 더욱 크도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 해수의 온도를 검출하는 해수온 검출 수단이 더 구비되며,

상기 제어기는 상기 해수온 검출 수단에서 검출되는 신호에 따라 해수의 온도를 판단하되 해수의 온도에 따라 상기 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭을 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 선박의 갑판에 설치되고 상기 가진수단에 전력을 공급하는 태양광 발전장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 운항 또는 정박, 해수온 등과 같은 선박의 상황과 마모 정도를 달리하는 선박의 부위에 따라 자기연마형 방오도료의 최적 연마기능이 발생될 수 있는 이점이 있다.

구체적으로, 본 발명은 선체의 진동 및 해수의 흐름이 없어서 연마 기능이 저하되는 정박 중에도 진동을 부여하여 연마 기능의 저하를 방지하며, 진동의 진폭과 주기를 달리하여 최적의 연마 기능이 유지되도록 하며, 가진수단의 위치와 진동의 크기를 달리하여 선체의 구조나 위치상 방오도료의 마모 정도의 편차를 제거할 수 있으며, 해수온에 따라 항상 최적의 마모가 발생되도록 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 태양광 발전 설비의 부가를 통해 가진수단에 공급되는 에너지를 태양광 에너지로 대체함으로써 에너지를 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치를 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치의 주요 구성인 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.

본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치를 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치를 도시한 블럭도이며, 도 3은 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치의 주요 구성인 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호의 일례를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.

선박에서는 침수된 선저 외면에 해양 생물이 부착되는 것을 방지하기 위해 방오 도료를 도포하여 왔다. 이 중에서 1970년대부터 사용이 된 자기연마형 방오도료(Self polishing coating)는 카르복실(Carboxyl)기에 유기주석 화합물을 화학적으로 결합시킨 것으로 해수에 접촉하는 폴리머(Polymer)의 표층에서 가수분해에 의해 결합이 끊어져 방오 물질이 용출함과 동시에 수지분과 수용화하여 해수의 흐름에 의한 연마가 이루어지는 것으로 근래에 방오도료로 빈번히 사용되고 있다.

본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 상기와 같은 자기연마형 방오도료를 이용하는 선박에 있어서 방오도료의 사용으로 인한 방오효과를 높이기 위하여 가진수단을 부가함과 동시에 최적 설계를 통해 방오효과를 최대화시킨 장치이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 다음과 같이 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 선저 외면에 도포되어 마찰이나 진동에 의해 분해되어 해양생물의 부착을 억제하는 자기연마형 방오도료층(1)이 형성되는 종래의 선박의 방오 장치의 구성에 가진수단 및 상기 가진 수단에 전원을 공급하는 전원공급수단(2)이 더 부가되어 구성됨을 특징으로 한다.

상기 가진수단은 진동을 발생시키는 진동자(3), 진동자(3)에 펄스신호를 인가하는 파형 발생기(4) 및 상기 파형 발생기(4)를 제어하는 제어기(5)로 이루어진다.

여기서, 상기 진동자(3)는 선저 내면에 결합되어 선저에 진동을 가하는 장치로서, 선저 내면에 골고루 여러 곳에 설치되며, 높은 진동효과가 필요한 곳에는 간격을 좁게 하여 다수 개가 설치됨이 바람직하다. 상기 진동자(3)는 BLT 진동자가 사용됨이 바람직하다.

상기 파형 발생기(4)는 펄스신호를 발생시켜 상기 진동자(3)에 인가하는 장치로서, 다양하게 주파수와 진폭의 조정이 가능한 파형 발생기가 선택될 수 있으며, 구체적인 예로 펄스 폭 변조방식(PWM type, Pulse Width Modulation type) 파형 발생기 등이 사용될 수 있으며, 진동자(3)의 수에 따라 다수 개로 구비된다.

상기 제어기(5)는 상기 파형 발생기(4)에 제어신호를 공급하는 장치로서, 상기 파형 발생기(4)에서 발생되는 펄스신호는 주파수와 진폭이 연속적으로 변화하도록 제어하도록 구성된다.

도 3은 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호의 일례로서, 주파수가 변화하는 형태를 보여준다. 이와 같은 주파수 변형 형태는 일정한 주파수를 가진 진동에 비해 방오도료의 연마효과를 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.

상기 전원공급수단(2)은 선박의 발전기에서 생산되는 전력을 사용한다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 선박의 운항 중인지 또는 정박 중인지를 검출하는 선박 상황 검출 수단(6)이 더 구비되며, 상기 선박 상황 검출 수단(6)은 선박 주기관의 작동 여부 등을 검출하는 센서 장치나 운항자의 조작에 의해 작동되는 스위치 등이 될 수 있으며, 상기 제어기(5)는 선박 상황 검출 수단(6)에서 검출되는 신호에 따라 선박의 운항 중 또는 정박 중인지를 판단하되, 선박 운항 시에는 상기 파형 발생기(4)의 동작을 정지시켜 해수 마찰, 선체 진동 등에 의해 방오도료의 연마효과가 발생되도록 하고, 방오도료의 연마효과가 상대적으로 저하되는 선박 정박 시에는 상기 상기 파형 발생기(4)를 작동시켜 연마효과를 촉진시키도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어기(5)는 선박 상황 검출 수단(6)에서 검출되는 신호에 따라 선박의 운항 중 또는 정박 중인지를 판단하되 선박 운항 시보다 선박 정박 시에 상기 파형 발생기(4)에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 더 크도록 제어하여 운항 시보다 연마도료의 연마효과가 저하되는 정박시에 연마효과를 촉진시키도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치에서는 선체의 부위에 따른 방오도료의 연마효과의 차이를 고려하여{예를 들어, 선미 스크루 부위, 버티컬(Vertical) 부위 등은 상대적으로 해수와의 마찰이 심하여 방오도료의 연마효과가 높은 반면에, 플랫 바텀(Flat bottom) 등의 다른 부위는 해수와의 마찰이 적어 연마효과가 낮은 점을 고려하여}, 상기 제어기(5)는 해수와 마찰로 인해 자기연마형 방오 도료의 마모가 심한 부위에 설치되는 진동자(3)의 파형 발생기(4)보다 마모가 적은 부위에 설치되는 진동자(3)의 파형 발생기(4)에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 더욱 크도록 제어하도록 구성됨으로써, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 선체 전체에 걸쳐 고른 방오효과를 볼 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치에는 해수의 온도를 검출하는 해수온 검출 수단(7)이 더 구비되며, 상기 제어기(5)는 상기 해수온 검출 수단(7)에서 검출되는 신호에 따라 해수의 온도를 판단하되 해수의 온도가 높을수록 상기 파형 발생기(4)에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 커도록 제어함으로써, 해양생물의 활성도가 높아 파울링 발생이 심화되는 고온에서는 상대적으로 방오효과가 증대되도록 구성할 수 있다. 또한, 해수온이 고온에서 방오도료의 연마기능이 지나치게 높게 나타나는 방오도료인 경우에는 상기와 반대로, 즉 해수의 온도가 높을수록 상기 파형 발생기(4)에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 작아지거나 파형 발생기(4)를 정지하도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 근래의 에너지 절감 추세에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 선박의 갑판에 설치되고 상기 가진수단에 전력을 공급하는 태양광 발전장치가 더 구비됨으로써, 선박의 발전기를 대체하여 상기 태양광 발전장치를 사용할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 선박 방오 도료 연마 촉진장치는 운항 또는 정박, 해수온 등과 같은 선박의 상황과 마모 정도를 달리하는 선박의 부위에 따라 자기연마형 방오도료의 최적 연마기능이 발생될 수 있으며, 에너지를 절감할 수 있는 이점이 가지게 되는 것이다.

1: 방오도료층 2: 전원공급수단
3: 진동자 4: 파형 발생기
5: 제어기 6: 선박 상황 검출 수단
7: 해수온 검출 수단

Claims (8)

1. 선저 외면에 도포되어,
   마찰이나 진동에 의해 분해되어 해양생물의 부착을 억제하는 자기연마형 방오도료층이 형성되는 선박의 방오 장치에 있어서,
   선저 내면에 결합되어 진동을 가하는 다수의 진동자,
   상기 진동자에 펄스신호를 발생시키는 다수의 파형 발생기 및
   상기 파형 발생기에 제어신호를 공급하는 제어기를 포함하는 가진수단을 포함하여 구성되며,
   상기 제어기는 해수와 마찰로 인해 자기연마형 방오 도료의 마모가 심한 부위에 설치되는 진동자의 파형 발생기보다 마모가 적은 부위에 설치되는 진동자의 파형발생기에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 더욱 크도록 제어하는 것을 특징으로 하는
   선박 방오 도료 연마 촉진장치
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어기는
   상기 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호는 주파수와 진폭이 연속적으로 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는
   선박 방오 도료 연마 촉진장치
   
3. 청구항 1에 있어서,
   선박의 운항 중인지 또는 정박 중인지를 검출하는 선박 상황 검출 수단이 더 구비되며,
   상기 제어기는 선박 상황 검출수단에서 검출되는 신호에 따라 선박의 운항 중 또는 정박 중인지를 판단하되 선박 정박 시에만 상기 파형 발생기를 작동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는
   선박 방오 도료 연마 촉진장치
   
4. 청구항 1에 있어서,
   선박의 운항 중인지 또는 정박 중인지를 검출하는 선박 상황 검출 수단이 더 구비되며,
   상기 제어기는 선박 상황 검출수단에서 검출되는 신호에 따라 선박의 운항 중 또는 정박 중인지를 판단하되 선박 운항 시보다 선박 정박 시에 상기 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭의 변화가 더 크도록 제어하는 것을 특징으로 하는
   선박 방오 도료 연마 촉진장치
   
5. 청구항 1에 있어서,
   해수의 온도를 검출하는 해수온 검출 수단이 더 구비되며,
   상기 제어기는 상기 해수온 검출 수단에서 검출되는 신호에 따라 해수의 온도를 판단하되 해수의 온도에 따라 상기 파형 발생기에서 발생되는 펄스신호의 주파수와 진폭을 제어하는 것을 특징으로 하는
   선박 방오 도료 연마 촉진장치
   
6. 청구항 1에 있어서,
   선박의 갑판에 설치되고 상기 가진수단에 전력을 공급하는 태양광 발전장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
   선박 방오 도료 연마 촉진장치
   
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