자연원리를 모방한 선박용 친환경 방오도료 (anti-fouling paint)

[아이팍스]

자연원리를 모방한 선박용 친환경 방오도료 (anti-fouling paint)

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-05-12

스웨덴 고텐부르크 대학교 및 스웨덴 화학물질 사찰단 (Swedish Chemicals Inspectorate) 과 페인트 제조사들이 공동으로 PSI (post settlement inhibition)라는 새로운 원리를 적용해 환경친화적인 선박용 페인트를 개발했다. 이 페인트는 따개비 (barnacle)의 부착을 거의 완전히 방지할 수 있다. 이 기술을 확장하면 해양 생태계를 파괴하지 않고 효과적으로 선체 오염 (hull-fouling)을 방지하는 페인트를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

대부분의 방오도료 (anti-fouling paint)는 살충제를 포함하고 있으며, 이 살충제가 천천히 물속으로 퍼져 생물체를 죽여 없애거나 선체에 부착하는 것을 방지한다. 가장 흔하게 사용되는 물질중의 하나는 구리이며 스웨덴 서부해안에만 매년 40톤의 구리가 유출되는 것으로 추정된다.

고텐부르크 대학교는 스웨덴 화학물질 사찰단, 페인트 제조사인 International Paint AB 및 다른 그룹과 함께 PSI 또는 후정착방지 (post settlement inhibition)라는 새로운 원리를 적용한 선박용 도료를 개발했다. 여기서도 살충제는 쓰이지만, 다른 페인트와는 달리 PSI 물질은 페인트 기질 (binding matrix)과 단단히 결합되어 있어 아주 적은 양만이 해양 환경으로 방출된다. 페인트에 고분자량 용제를 첨가함으로써 살충제를 선박을 오염시키는 생물체에 직접 전달하는 것이 가능하게 되었다.
이 페인트는 따개비 유생 (larva)이 선체에 퍼지는 것에는 개입하지 않는다. 방오효과는 따개비 성체가 선체에 부착하기 위해 더 바짝 달라붙어서 살충제와 접촉할 때 일어나며, 이로 인해 붙어 있는 것이 풀어지게 된다. 이것이 후정착방지라고 부르는 이유다. 외부환경에의 살충제 유출은 매우 적다. 보트를 소유한 자원자를 대상으로 한 대규모 테스트에서 따개비 군체형성은 최소한 90%, 경우에 따라 100% 줄어들었다.
PSI 원리는 자연에서 어떤 종류의 조류 (algae)가 비슷한 방법을 이용해 오염을 방지하는 것에서 착안해 개발된 것이다. PSI 페인트는 아주 적은 양만의 살충제를 해양환경에 방출하고 실제로 페인트에 포함된 살충제의 양도 상대적으로 적다. 보트를 물 바깥으로 끌어냈을 때는 대부분의 보트 정박소에서 사용중인 방법으로 페인트를 제거하는 것도 가능하다.

프로젝트 리더인 고텐부르크 대학교의 세포 분자생물학과 Hans Elwing교수는 PSI원리를 이용해 따개비가 아닌 다른 동물이나 조류에 의한 오염도 막을 수 있기 바란다면서, 궁극적인 목표는 모든 종류의 오염을 막을 수 있으면서 생태계에는 하찮은 정도의 영향만 주는 해양 페인트를 개발하는 것이라고 밝혔다.
10년간 계속된 이 프로젝트의 돌파구는 연구팀이 PSI 시스템의 일부인 특별한 용제를 발견하면서 만들어졌다. Hans Elwing 교수는 이 발견은 큰 행운이었다며 도중에 실패도 많았지만 연구팀은 열정을 가지고 일했고, 선박 소유자들도 적극적이었다고 설명했다. 이 새로운 시스템은 Nordic Innovation에 의해 지원되는 MARINORD 연구 프로그램과 공동으로 개발되었으며, 프로젝트는 스웨덴 기술연구소 (Technical Research Institute of Sweden)와 페인트 업체들에 의해 지원되었다.

[그림] PSI 페인트로 도장된 부분과 그렇지 않은 부분을 보여주는 요트 선체. 사각형 미도장 부분에는 따개비가 밀집되어 부착하고 있는 것을 볼 수 있다. 이 요트는 2008년 여름 스웨덴 서부해안을 따라 4개월간 항해했다.

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