선박 방식설계 (방오도료, Anode, ICCP)

 

조선 설계 중에 방식 설계를 담당하는 부서가 따로 있다. 그 이름에서 알 수 있듯이 선체의 부식을 방지하는 것을 주로 담당하게 되며, 선박 방식 설계 중 선체 외판의 방식 방법에 대해서 알아 보도록 하자

 

1. 방오 (Anti-fouling) / 방식 (Anti-corrosive) 도료 시공

선박이 오랫동안 바닷물에 잠겨져 있으면, 당연히 선체의 철판이 전위차가 발생하여 전기적 부식이 생기게 된다. 또한 해초, 따개비 등이 선체 표면에 달라붙는 문제가 발생하여, 선박 운항 시 저항이 발생하여 속도 저하와 연료 소모량 증가로 이어지게 된다. 이를 방지하기 위해서 방오도료 (Anti Fouling Paint)를 바르게 된다.

선체에 붙은 따개비와 해초 사진 - 출처 뉴캐슬대

최근 선박의 방오도료는 선박 표면에 달라붙는 따개비나 해조류 제거 목적 뿐만 아니라, 선체 저항을 줄여 연료 절감을 할 수 있는 기술들이 계속 개발하고 있다.

 

방식 도료는 도막을 형성하여 해수와 공기를 절연시키도록 하여 강재 및 목재의 부식 촉진을 방지 하는 것이다. 유기화합물의 배출 규제로 무용제 도료 및 수용성 도료를 적용하도록 연구 개발 중이며, 일부 적용 하고 있다. 이 때문에 도료 업체들은 환경친화적인 도료 개발을 하기위해 노력을 하고 있으며, 도료를 적용하는 업체 및 선주도 기존 제품보다 친환경 도료를 사용하는 것을 긍정적으로 검토 하고 있다.

 

2. Anode 부착

방오도료로 선체 외판을 해수의 부식환경으로 따로 떨어뜨려 놓으면서 방식 효과를 가질 수 있으나, 선박 운항 시 Propeller 구동 및 운항 중 스크레치 등에 의해 완벽한 격리는 사실상 불가능하다. 이때 발생하는 선체 부식은 해수 전해질에 의해 발생하는 전기 화학적 부식이며, 선체에 아연 혹은 알루미늄를 Anode로 부착한다. Anode는 이온화 경향에 따라서 철의 부식보다 먼저 아연(Zn), 알루미늄(Al)이 먼저 산화하는 산화/환원 원리를 이용하여 부식을 방지하는 것이다.

 

이온화 경향 순서 -> 칼륨(K), Ca(칼슘), Na(나트륨), Mg(마그네슘), Al(알루미늄), Zn(아연), Fe(철)

선체에 설치 된 Anode - 출처 Marineinsight

부착 된 Anode는 그 성능이 다하기 전 교체를 하는 불편함과 비용 발생으로 그 대안이 지속적으로 연구 되었고, 영구적으로 사용가능 한 방식 장비인 I.C.C.P (Impressed Current Cathodic Protection)가 나타났다.

 

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3. ICCP (Impressed Current Cathodic Protection)

해수에 접촉한 선체의 일부가 부식으로 이온화 할 때 발생하는 전류와 반대방향으로 적정한 전류를 흘려보내, 해수와의 이온화 차이를 이용하여 선체부식을 느리게 하는 방법이다. 기준적극과 선체전위를 각각의 Data를 가지고 그 전위차이에 따라, 선체 외판의 부식을 방지하고자  Anode쪽으로 +전류를 흘려준다.

 

 

 

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