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초미세기포에 의한 선박마찰 저감기술

전문가 제언: ○ 최근 초미세기포(micro bubble)의 용해성, 대전성, 자기가압성 등 다양한 특성을 활용하여, 생리활성, 살균, 세정, 환경, 에너지, 반도체, 수중군사무기와 수중통신 등에 적용하는 기술연구가 활발하다.

○ 지구표면의 70%를 차지하는 바다를 왕래하는 선박과 함정들의 마찰저항을 감소시켜서, 에너지를 절감하고 CO배출을 줄여서 지구온난화를 방지하려는 노력으로, 미세기포를 선박동체에 분출시켜 마찰저항을 30%이상 감소시키려는 연구들이 선진국에서 진행되고 있다.

– 이 논문은, 수조실험과 (30mL x 14mW x 2.5mH)크기의 Barge선을 이용한 해상실험을 통하여, 분출펌프의 동력을 제외하고 전체마찰저항을 4%(대형 선박은 약20%이상 추정) 감소한 사례를, 기포동역학으로 설명하며 소개하고 있으나, 미세입경크기와 두께 등을 밝히지 않고 있어 아쉬움이 있다.

– 30~50㎛미세기포를 배 밑바닥에 200㎛두께로 분출하여, 프로펠러와 파도에서 발생하는 수중방사소음을 감쇠할 수 있다(10kHz에서 0.4dB/㎝, 20kHz에서 7dB/㎝). 미세기포를 이용하면 정확한 음향에너지를 유지시키고, 수중방사 충격파를 예측, 예방할 수 있어, 고기떼ㆍ자원ㆍ어뢰 등의 탐지확률을 높이고, 소음 없는 수중핸드폰도 사용할 수 있다.

○ 1995년부터 시작된 미세기포 산업은, 우리나라의 2006년도 시장은 마사지 등 생리활성분야를 중심으로 불과 100억 원 정도(2004년 일본 70억 엔)이었으나, 앞으로 해양자원과 에너지개발과 세정ㆍ의료ㆍ환경 분야 등을 고려하면, 세계적으로 급격한 수요확대가 예상된다.

○ 소량의 나노기포(1㎛이하)를 국내에서도 제조하고 있으나, 표면장력, 체적탄성율, 확산계수, 입경분포 등 많은 매개인자의 연구와 정밀한 입경분포와 수중음향 측정기 등 체계적 연구와 많은 비용이 소요되므로, 정부의 정책적인 지원이 필요하다.

저자: Hikaru KAMIRISA
자료유형: 학술정보