KR102074277B1

KR102074277B1 - 보호용 코팅제의 선정 및 적용 방법

Info

Publication number: KR102074277B1
Application number: KR1020147019690A
Authority: KR
Inventors: 리차드 마크 램스덴; 로버트 매튜 커런; 제레미 씨. 토마슨
Original assignee: 아크조노벨코팅스인터내셔널비.브이.
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2020-02-06
Also published as: CN103998533A; EP2794774B8; WO2013092681A1; EP3904466A1; KR20140109971A; JP2015508326A; EP2794774B1; BR112014014745B1; ES2893873T3; BR112014014745A2; JP5860164B2; US20140349024A1; TWI575475B; TW201333872A; CN103998533B; EP2794774A1; SG11201403145WA

Abstract

본 발명은 베슬이 운행될 것으로 예상되는 구역과 관련된 위험성을 토대로 선정된 보호용 코팅제를 베슬에 적용하는 방법을 제공한다.

Description

보호용 코팅제의 선정 및 적용 방법{A PROCESS OF SELECTING AND APPLYING A PROTECTIVE COATING}

본 발명은 베슬 (vessel)의 운행 예상 구역과 관련된 위험을 고려하는 새로운 방법에 준하여 선정된, 보호용 코팅제를 베슬에 적용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 선정-방법에 따라 선정된 보호용 코팅제의 제조 및 공급, 및 이러한 선정-방법을 (전적으로 또는 부분적으로) 수행하는 데 사용되는 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

여러가지 베슬용 보호용 코팅제들은, 단순히 베슬의 유형뿐만 아니라 그 베슬의 지리학적 위치에 따라, 다양한 문제들에 직면하게 된다. 이는, 다른 구역/위치가 베슬의 보호용 코팅제에 상이한 위험/문제를 제공할 것이기 때문이다. 본원에서는, 베슬, 특히 이동형 베슬에 가장 적합한 보호용 코팅제를 선정하는 새로운 방법을 제공한다. 선정된 보호용 코팅제는, 베슬이 위치하고 있거나, 또는 향후 위치하게 될 구역 (위치)과, 베슬이 위치한 장소(들)로 인해 보호용 코팅제가 견뎌내야 할 것으로 예상되는 위험 및 문제를 고려하여 선정된다.

보호용 코팅제를 선정하는 공지된 방법은 종종 시간 경과에 따른 베슬의 위치(들)를 고려하지 않는다. 때로는, "두루 적용되도록 만든다 (one size fits all)"는 원리가 베슬 보호용 코팅제를 선별하는 데에도 적용된다. 이러한 원리에 따라, 동일한 유형의 코팅제 또는 결합제 시스템이 베슬의 위치(들), 그리고 시간 경과에 따른 위치로 인해 보호용 코팅제의 온전성 (integrity)에 제기되는 그에 따른 문제들과는 무관하게, 베슬용으로 선정된다. 베슬 보호용 코팅제는 또한, 비용, 또는 코팅할 베슬의 유형을 토대로 선정되기도 한다. 결과적으로, 보호용 코팅제가 향후 처하게 될 위험과 잠재적인 문제들에 꼭 적합한 것은 아니다. 선정된 보호용 코팅제가 적합하지 않다면, 베슬은, 보다 적합한 보호용 코팅제를 선정한 경우와 비교해, 더 큰 실패 (failure)나 손상 위험을 겪게 될 것이다.

수생 환경에 잠기는 해양 선박에는 부착-방제용 코팅제 (fouling-control coating)를, 예를 들어, 수중 선체에 탑 코트 (top coat)로서 사용하여, 일반적으로 살생물제를 방출함으로써 만각류 (barnacle) 및 조류와 같은 해양 생물의 정착과 생육을 저해하는 것으로 공지되어 있다. 보트 선체, 부표, 시추선 (drilling platform), 석유 굴착 장치 (oil production rig), 및 수중에 침지되는 파이프와 같은 인공 구조물에는 녹조류 및 갈조류, 만각류, 홍합 등과 같은 해양 생물이 부착 (fouling)되기 쉽다. 이러한 부착은, 특히, 해양 선박의 선체에 방해물이 되는데, 왜냐하면 이는 수중 이동 시 마찰 저항을 높임으로써, 속도를 늦추거나 및/또는 연비를 증가하기 때문이다. 또한, 이러한 부착물은 베슬 구조물에 응력 균열 (stress cracking) 및 부식과 같은 결함에 대한 조사를 어렵게 한다.

본 출원에서 사용되는 용어 "부착-방제용 코팅제"는, 방오용 코팅제 (anti-fouling coating) 및 내오염성 (foulinf resistant)/비-부착 (non-fouling) 코팅제를 비롯하여, 해양/수생 생물의 정착 및 생육을 저해하는 데 사용되는 모든 코팅제를 포괄하는 것으로 의도되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 부착 방제-코팅제로는, 예를 들어, 비닐 수지, 로진-함유 수지, GB 1,307,001 및 US 3,702,778에 개시된 것과 같은 고무 코팅제, JP 04-045170, JP 61-043668 및 JP 06-322294에 기술된 것과 같은 염소화된 폴리머, 및 GB-A-1 457 590, EP779304, WO2005005516, WO200202698, WO2004018533 또는 WO201018144 및 WO9937723에 기술된 것과 같은 "자가-마모성 코폴리머 (self-polishing copolymer)" (SPC) 페인트, WO 00/77102 A1, US 4,593,055, US 5,436,284, EP 0 802 243, EP 1 127 902, EP 1 127 925, EP 0 775 733, EP 1 310 530, EP 1 367 100, US 2006/0189708, 및 WO 2005/005516에 기술된 것과 같은 실릴 아크릴레이트 시스템, 및 EP-A-204 456, EP-A-779 304, WO98/53015 및 EP1167398에 기술된 것과 같은 구리 아크릴레이트 시스템을 포함한다.

부착-방제용 코팅제로는, 예를 들어, 하기 리뷰 논문에 개시되어 있는 모든 코팅제들을 포함한다: Alistair A. Finnie and David N. Williams, Chapter 13, "Paint and Coatings Technology for the Control of Marine Fouling", in Biofouling, (Eds Duerr S & Thomason JC), Wiley-Blackwell, Oxford, 2009; 및/또는 Yebra, D.M., Kiil, S. & Dam-Johansen, K. (2004) Antifouling technology - past, present and future steps towards efficient and environmentally friendly antifouling coatings. Progress in Organic Coatings, 50, 75-104.

수생 환경에 잠기는 여러가지 해양 선박들은, 해양 선박이 운행하는 경로, 운행 속도, 및 선체의 형태 (즉, 선체의 모양 및 재료)와 같은 다수의 인자들에 따라, 매우 다양한 부착 문제를 겪게 된다. 현재, 보호용 코팅제를 정할 때, 환경에 의해 제기되는 여러가지 위험 또는 문제들을 나타내는 인자들이, 선정 과정에 고려되지 않고 있다. 선정된 보호용 코팅제가 부착-방제용 코팅제인데 적합하지 않은 부착-방제용 코팅제로 선정된 경우, 해양 선박은, 더 적합한 부착-방제 코팅제로 선정된 경우에 비해, 부착 위험성이 더 높을 것이며, 이는, 과도한 부착, 해양 선박의 속도 저하, 연비 증가, 대기 중으로의 연료 방출 증대, 어떤 수생 환경에서 다른 수생 환경으로의 침습성 종 (invasive species)들의 전이 위험성 증가, 및 유지 및 수리 횟수 증가로 이어진다.

본 발명자들은, 보다 적절한 베슬 보호용 코팅제를 선정하는, 개선되고 보다 정확한 방법이 필요하다는 것을 파악하게 되었다. 본원에서 제공되는 방법에 따라 코팅제를 선정, 제공 및 베슬에 적용함으로써, 겪을 것으로 예상되는 상황들에 맞게 설계된 코팅된 기재를 구축하게 될 것이다. 전술한 바와 같이, 현행 방법으로 코팅제를 선정, 제공 및 적용하는 것과 동일하다고 할 수 없다. 가장 적합한 코팅제의 사용은 많은 기술적 이점이 있다. 예를 들어, 보다 적합한 코팅제의 사용시, 코팅된 기재에 가해지는 손상이 덜할 것이며, 유지 및 수리 필요성이 적을 것이며, 결과적으로 VOC가 환경으로 배출되는 양도 적을 것이다. 코팅제가 부착-방제용 코팅제인 경우, 부착이 줄어들어야 하며, 따라서 그와 관련된 지연 (drag) 및 연비도 줄어들어야 한다.

본 발명은, 겪을 것으로 예상되는 예측된 상황들에 적합한, 베슬 보호용 코팅제에 대한 개선된 (보다 정확한) 선정 방법을 제공한다.

특히, 본 발명은, 베슬 운행 예상 구역의 환경, 및 이들 구역 환경이 보호용 코팅제의 보호 효과를 저하시킬 수 있는 위험을 토대로 보호용 코팅제를 선정하는, 베슬 보호용 코팅제에 대한 개선된 (보다 정확한) 선정 방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 하기 (i) 내지 (iii)의 단계를 포함하는 베슬에 보호용 코팅제를 적용하는 방법을 제공한다:

(i) 베슬이 운행되어 왔거나 또는 운행이 예상되는 구역과 관련된 위험을 토대로 선정되는, 보호용 코팅제를 선정하는 단계;

(ii) 단계 (i)에서 선정된 상기 보호용 코팅제를 제공하는 단계; 및

(iii) 단계 (ii)에서 제공된 보호용 코팅제를 베슬에 적용하는 단계.

일단 보호용 코팅제가 본원에서 기술된 방법에 따라 선정하면, 이 보호용 코팅제를 베슬에 제공 및 적용한다.

보호용 코팅제를 제공한다는 것은, (i) 보호용 코팅제 조성물의 제조/준비, 및/또는 (ii) 한 곳 이상의 위치(들)에서, 적용될 준비가 된 베슬로의 보호용 코팅제 조성물의 조달 (sourcing)/공급을 의미한다.

보호용 코팅제를 적용한다라는 것은, 보호용 코팅제 조성물을 베슬의 표면에 적용하여, 경화형 및/또는 건조형 코팅 필름을 형성한 다음, 상기 경화형 및/또는 건조형 코팅 필름을 경화 및/또는 건조시켜, 베슬의 표면에 보호 코팅을 형성하는 것을 의미한다. 보호용 코팅제의 적용은 스프레이 또는 브러쉬와 같은 임의의 수단에 의해 이루어질 수 있다.

보다 상세하게는, 본 발명은 하기 (i) 내지 (iii)의 단계를 포함하는 보호용 코팅제를 베슬에 적용하는 방법을 제공한다:

(i) 하기 (a) 내지 (e)의 단계를 포함하는, 보호용 코팅제를 선정하는 단계:

(a) 자연 환경을 구역별로 분할한 다음, 위험성 등급을 각각의 구역과 연관 짓는 단계,

(b) 특정 기간 동안, 자연 환경 전역에서, 베슬이 과거부터 운행 중이거나 및/또는 향후 운행하게 될 경로(들)에 대한 정보를 입수하는 단계,

(c) 특정 기간 동안, 자연 환경의 어느 구역에서 베슬이 운행되어 왔는지 및/또는 운행하게 될 것인지를 확인하는 단계,

(d) 단계 (a), (b) 및 (c)의 데이터를 조합하여, 베슬이 특정 기간 동안 겪어 왔거나 및/또는 겪게 될 평균 위험 등급 (average risk rating)을 계산하는 단계, 및

(e) 단계 (d)에서 계산된 평균 위험 등급을 토대로, 평균 위험 등급과 연관된 보호용 코팅제를 선정하는 단계,

(ii) 단계 (i)(e)에서 선정된 보호용 코팅제를 제공하는 단계, 및 이어서,

본 출원의 맥락에서 위험은, 보호용 코팅제가 방지하고자 하는 작용이 발생할 가능성으로서 이해되어야 한다. 예를 들어, 코팅제가 부착-방제용 코팅제인 경우, 위험은 부착 발생 가능성에 관한 것이며; 코팅제가 방청 코팅제인 경우, 위험성은 부식 발생 가능성에 관한 것이며; 코팅제가 고체 및 액체 입자의 마모에 대한 보호용 코팅제인 경우, 위험은 액체 입자 (예를 들어, 비 (rain)) 또는 고체 입자 (예를 들어, 먼지 또는 모래)에 의한 마모 발생 가능성에 관한 것이며; 코팅제가 UV 흡수로 인한 열화 (deterioration)에 대한 보호인 경우, 위험은 UV 흡수로 인한 열화가 발생 가능성에 관한 것이며; 코팅제가 얼음에 대한 보호인 경우, 위험은 결빙 가능성에 관한 것이다.

베슬은 자연 환경 전역을 이동할 수 있는 이동성 물체이다. 예를 들어, 베슬은 해양 선박 (잠수함, 요트, 유조선 (tanker ship), 어선, 페리선, 또는 담수 선박/보트, 예컨대 운하용 보트, 및 모터 보트), 육지 베슬 (자동차, 트럭, 대형 트럭 (lorry), 바이크) 또는 항공 베슬 (비행기)일 수 있다.

자연 환경은, 베슬이 운행, 위치 및 접촉할 수 있는 모든 장소이다. 자열 환경을 별도 구역들로 분할한다는 것은, 환경의 여러가지 구역들을 서로 공간적으로 구분한다는 것을 의미한다. 환경을 서로 다른 구역으로 분할하는 것은, 보호용 코팅제가 자연 환경의 해당 구역에서 제기되는 인지되는 위험을 토대로 한다. 보호용 코팅제가 부착-방제용 코팅제인 경우, 위험은 해당 구역에서 발생할 수 있는 부착물의 양/유형과 관련이 있다. 보호용 코팅제가 방청 코팅제인 경우, 위험은 해당 구역에서 발생할 수 있는 부식의 양과 관련이 있다. 자연 환경의 공간적 분할은 2차원 또는 3차원으로 진행될 수 있다.

본원에서 기술되는 방법/과정을 이용하여, 하기 (a) 내지 (e)를 선정 (제공 및 적용)할 수 있다:

(a) 해양 생물의 부착 방제용 코팅제와 같이, 해양 생물의 부착으로부터 보호하기 위한 코팅제로서, 여기서, 베슬은 해양 선박이며, 코팅제가 직면하게 되는 상황/위험은 해양 생물 부착될 위험인, 코팅제,

(b) 방청 코팅제와 같이, 부식되지 않도록 보호하기 위한 코팅제로서, 여기서, 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬이며, 코팅제가 직면하게 되는 상황/위험은 부식 위험인, 코팅제,

(c) 고체 및 액체 입자에 의한 마모로부터 보호하기 위한 코팅제, 예컨대 (미용학적) 탑-코트로서, 여기서, 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬이며, 베슬이 직면하게 되는 상황/위험은 액체 입자 (예를 들어, 비) 또는 고체 입자 (예를 들어, 먼지 또는 모래)에 의한 마모의 위험인, 코팅제,

(d) UV 흡수로 인한 열화로부터 보호하기 위한 코팅제, 예컨대 (미용학적) 탑-코트로서, 여기서, 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬이며, 베슬이 직면하게 되는 상황/위험은 UV 흡수로 인한 열화의 위험인, 코팅제, 또는

(e) 얼음으로부터 보호하기 위한 코팅제, 예컨대 방빙 또는 제빙 (ice release) 코팅제로서, 여기서, 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬이며, 코팅제가 직면하게 되는 상황/위험은 결빙 위험인, 코팅제.

"특정 기간"이란, 과거 또는 현재의, 임의의 두 날짜 간의 임의의 기간을 의미하며, 예를 들어, 3개월, 6개월, 1년, 2년, 3년, 4년, 5년, 6년, 7년, 8년, 9년 또는 10년 또는 그 이상이다.

본 발명의 일 구현예는 부착-방제용 코팅제를 해양 선박에 적용하는 방법으로서, 여기서, 부착-방제용 코팅제는 본원에서 기술되는 방법에 따라 선정된다. 베슬용 부착-방제용 코팅제를 선정하는 방법 일체 또는 일부는 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 측면은, 본원에서 기술되는 베슬용 부착-방제용 코팅제를 선정하는 방법 일체 또는 일부를 수행하기 위한 컴퓨터 (시스템) 또는 컴퓨터 프로그램 제품이다.

본원에 기술된 방법을 또한 이용하여, 베슬을 코팅하기 위한 최적의 코팅 두께를 결정할 수 있으며, 따라서, 베슬 코팅에 필요한 페인트의 최적량도 결정할 수 있다. 이상적으로는, 최적의 두께는 예를 들어, 부착에 대해 효과적인 보호를 제공하기에 충분하면 된다. 최적 두께보다 많은 양의 페인트를 적용하면, 필요한 유기 페인트보다 많은 양이 대기중으로 배출될 것이다. 최적 두께보다 적은 양의 페인트를 적용하면, 충분한 보호를 제공하지 못할 것이며, 따라서 베슬의 유지/재-코팅이 보다 빈번하게 요구된다. 베슬이 해양 선박이고 보호용 코팅제가 부착에 대한 보호인 경우, 최적 두께보다 적은 양의 페인트를 적용하면, 더 많은 부착으로 인해 운행 중인 해양 선박이 느리게 운행될 가능성이 더 커질 것이며, 그와 관련하여 대기중으로의 연료 배출도 증가할 것이다.

따라서, 본 발명의 또 다른 측면은 베슬용 보호용 코팅제의 선정, 제공 및 적용으로서, 베슬에 적용되는 보호용 코팅제의 두께 (및 따라서, 상응하는 부피)는 본원에서 기술되는 방법에 따라 결정된다.

베슬용 부착-방제용 코팅제의 선정 방법은 본원에서 기술되는 방법의 단계 (a) 내지 (e)를 포함한다. 일 구현예에서, 베슬은 해양 선박이고, 자연 환경은 전세계 수생 자연 환경이며, 구역은 부착성 구역 (fouling region)이며, 위험 등급은 부착 위험 등급이며, 평균 위험 등급은 평균 부착 위험 등급이다.

부착-방제용 코팅제는 침지되었을 때 수생 자연 환경과 계속해서 접촉하게 되는 해양 선박의 외표면 (예컨대 베슬 선체의 하위 표면) 뿐만 아니라, 수생 자연 환경의 흘수선 (water-line) 위의 표면 (예를 들어, 베슬 선체의 부트탑 (boottop) 구역)에도 적용될 수 있다. 또한, 부착-방제용 코팅제는 해양 선박의 밸러스트 탱크 (ballast tank)의 표면 상에도 적용될 수 있다.

본 발명자들은, 베슬용으로 적절한 보호용 코팅제를 선정하는 가장 정확한 방법들 중 한가지가 과거 운행 경로 및 과거 몇년간 이미 경험한 부착 문제를 고려하는 것임을 알게 되었다. 많은 경우, 운행된 이동 경로는 실질적으로 시간이 흐름에 따라 바뀌지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 구현예는 베슬의 과거 운행 경로(들)를 토대로 베슬용 보호용 코팅제를 선정 (제공 및 적용)하는 방법에 관한 것이다.

그러나, 때로는, 향후 대체 경로(들)를 통해 베슬이 운행되는 계획도 있다. 이때, 보호용 코팅제를 선정하는 가장 정확한 방법은 과거 운행 경로를 고려하는 것이 아니라, 향후 계획된 운행 경로(들)를 고려해야 한다. 따라서, 본 발명의 또 다른 구현예는, 베슬이 운행될 것으로 예측되거나 또는 계획중인 경로를 토대로 베슬용 보호용 코팅제를 선정하는 방법에 관한 것이다.

단계 (a)

자연 환경에서 제기되는 위험은 실질적으로 위치에 따라 달라질 수 있다. 본 방법의 단계 (a)는 환경을 개별 구역으로 분할한 다음, 위험성 등급을 각 구역과 연관시키는 것이다.

자연 환경은, 베슬이 운행하거나, 위치하거나, 그리고 접할 수 있는 모든 장소이다.

규정할 수 있는 구역의 수, 크기 또는 형태에는 제한이 없다. 자연 환경을 구역별로 공간적으로 분할하는 것은 2차원 또는 3차원으로 진행될 수 있다. 모든 구역들이 형태와 크기가 일정할 필요는 없다. 한 가지 이론은, 구역의 수가 많을수록, 베슬에 제기되는 평균 위험 등급 결정이 정확해지며, 따라서 보호용 코팅제의 선정도 더 정확해진다는 것이다. 그러나, 실제로, 데이터의 취급 용이성을 위해 자연 환경을 50개 내지 100개의 구역으로 분할하는 것이 바람직할 수 있다.

시간 추이에 따라, 특정 구역에서 위험은 달라질 수 있다. 한 해 동안의 특정 구역에서의 위험/상황을 고려하기 위해, 자연 환경은 한해에도 여러 번 다른 구역들로 분할될 수 있다. 다르게는, 동일한 구역이 한 해에도 여러 번 다른 위험 등급으로 조합될 수 있다. 이는, 고정형 (stationary) 베슬 상의 보호용 코팅제가 시간 경과에 따라 여러가지 수준의 위험을 겪는 것으로 간주될 수 있음을 의미한다.

일 구현예에서, 베슬은 해양 선박이고, 자연 환경은 전세계 수생 환경이며, 위험은 부착 위험이며, 구역은 부착성 구역이고, 위험 등급은 부착 위험 등급이다. 전세계 수생 환경은, 베슬 선체가 (침지) 위치될 수 있는, 담수 구역 및 염수 구역을 비롯한 임의의 수생 구역을 포함하는 것으로 의도된다.

수생 환경에서의 (비제한적인 예로) 엽록소의 양, 수생 환경의 염도, 수생 환경의 온도, 수생 환경의 pH, 수생 환경에서의 이산화탄소의 양, 파도의 속도 및/또는 방향, 수생 환경에서의 영양분 농도를 포함하는, 수생 환경에 의해 제기되는 부착 위험을 평가하는 데 사용될 수 있는 환경 인자들이 다수 존재한다. 수생 환경의 부착 위험성에 영향을 미치는 다른 인자들로는, 해류 (underwater current)의 존재, 구역의 위도, 및 수생 해양 환경의 깊이가 포함된다. 예를 들어, 수중에 영양분 및 엽록소가 풍부하게 존재하는 얕고, 열대성인 해변 구역의 경우, 해양 생물이 존재할 가능성이 더 크며, 따라서, 부착 위험성도, 영양분이나 엽록소가 거의 존재하지 않거나 또는 전혀 존재하지 않는 보다 차갑고 깊은 바다 구역과 비교해 더 크다. 이들 인자 중 하나 이상 (바람직하게는 그 이상)을 고려하여, 각각의 부착성 구역의 부착-위험을 평가할 수 있다.

단계 (b)

보호용 코팅제는 베슬이 과거에 특정 기간 동안 운행한 경로(들)를 토대로 선정할 수 있다.

베슬이 과거에 택한 경로에 대한 정보는 베슬 자체의 로그 (log)나 또는 공개적으로 이용가능한 GPS 데이터 (위성 위치 확인 시스템) 또는 AIS 데이터 (자동 선박 인식 시스템) 등으로부터 입수할 수 있다. 공개적으로 이용가능한 GPS/AIS 데이터의 공급업체 두 곳은 ORBCOMM 및 ExactEarth (www.ExactEarth.com 또는 www.Orbcomm.com)이다. 베슬이 GPS 또는 AIS 트랜스폰더 (transponder)를 가지고 있는 한, 베슬의 과거 운행에 대한 GPS/AIS 데이터가 공개적으로 이용가능하다. 베슬의 과거 운행 경로에 대한 정보는 GPS 데이터 또는 AIS 데이터를 토대로 하는 것이 바람직한데, 왜냐하면 베슬 자체의 로그에 따른 운행 및 속도 데이터는 공개적으로 이용가능한 GPS/AIS 데이터만큼 정확하지 않을 수 있기 때문이다. 엉터리 데이터를 토대로 선별된 보호용 코팅제는, 부적절한 보호용 코팅제가 선별되어 사용되게 할 수 있다.

다르게는, 보호용 코팅제는 특정 기간 동안 운행될 것으로 예상되는 베슬의 경로(들)를 토대로 선별될 수 있다. 이러한 정보는 베슬 소유주와 같이 향후 운행 경로를 결정하는 사람으로부터 입수할 수 있다.

선별 방법의 단계 (a) 및 단계 (b)는 임의의 순서대로 수행될 수 있다.

단계 (c)

일단 자연 환경을 개별 구역 및 관련된 등급별로 분할하고 (단계 (a)), 베슬의 특정 기간 동안의 과거 운행 경로(들) 또는 특정 기간 동안 운행할 경로(들)에 대한 정보를 얻고 나면 (단계 (b)), 이들 정보 두 세트를 서로 오버레이 (overlay)해서, 베슬이 특정 기간 동안 운행하였거나 또는 운행하게 될 구역을 정확하게 측정 (즉, 계산)할 수 있다 (단계 (c)).

단계 (d)

일단 단계 (c)의 정보를 계산하고 나면, 이를 이용하여, 특정 기간 동안 베슬이 경험하였거나 또는 경험하게 될 평균 위험 등급을 계산할 수 있다 (단계 (d)).

본 발명의 일 구현예에서, 한 구역에서의 베슬의 위험 등급은, (i) 상기 구역의 위험 등급, 및 (ii) 베슬이 상기 구역에서 소모하였거나 또는 소모하게 될 시간의 함수이다.

본 발명의 다른 구현예에서, 한 구역에서의 베슬의 위험 등급은, (i) 상기 구역의 위험 등급, (ii) 베슬이 상기 구역에서 소모한 시간의 양, 및 또한 (iii) 상기 구역에서의 베슬의 평균 속도의 함수이다. 베슬의 평균 속도는 단계 (b)에서 수집한 정보로부터 결정될 수 있다. 이러한 다른 구현예는, 각 구역에서의 이동 베슬 (moving vessel)의 속도를 고려하기 때문에 바람직할 수 있다.

예를 들어, 베슬이 해양 선박인 경우, 평균 속도가 높은 해양 선박의 선체는, 평균 속도가 더 낮거나 또는 부착성 구역에서 상당 시간을 정지해 있는 동일한 선체보다 해당 부착성 구역에서의 부착 위험이 더 낮을 것으로 예상된다. 이에 대한 이론은, 해양 선박이 더 느리게 운행할수록, 해양 생물이 해양 선박의 표면에 부착하기가 더 용이할 수 있다는 것이다.

한편, 베슬이 육지-운행 차량인 경우, 평균 속도가 높은 육지-운행 차량의 차체는, 평균 속도가 더 낮거나 또는 정지해 있는 동일한 육지-차량보다 고체 및 액체 입자로 인한 마모의 위험이 더 높을 것으로 예상된다. 이에 대한 이론은, 육지-차량이 더 느리게 운행할수록, 보호용 코팅제에 미치는 액체 및 고체 입자에 의한 충격이 더 적을 것이며, 따라서 보호용 코팅제에 대한 손상의 잠재성도 더 적을 것이라는 것이다.

당해 기술분야의 당업자는, 평균을 계산할 수 있는 방법이 다양하게 많음을 알 것이다. 가장 보편적으로 사용되는 평균은 산술 평균이다. 그외의 평균들로는, 기하 평균, 조화 평균 (harmonic mean), 최빈값 (mode) 및 중앙값을 포함한다. 그보다 보편적으로 덜 사용되는 기타 평균들로는, 이차 평균 (quadratic mean), 일반화된 평균 (generalized mean), 가중 평균 (weighted mean), 절삭 평균 (truncated mean), 사분위간 평균 (interquartile mean), 중간범위 및 윈저화 평균 (midrange and winsorized mean), 삼평균 (trimean), 삼중앙값 (trimedian), 및 정상화 평균 (normalized mean)을 포함한다.

단계 (e)

본 방법의 단계 (e)는, 단계 (d)에서 계산된 평균 위험 등급이, 위험 수준에 대한 보호를 위한 가장 적합한 보호용 코팅제인 것으로 이미 설계된 가장 적합한 보호용 코팅제와 일치할 것을 요구한다.

따라서, 본 방법의 단계 (e)가 수행되기 위해서는, 단계 (d)에서 계산될 수 있는 각각의 평균 위험 등급이, 해당 수준의 위험에 대해 해당 베슬에 가장 적합한 보호용 코팅제를 이용해 미리-설계/연관시키는 것이 필요하다.

예를 들어, 평균 부착 위험도 값이 매우 높은 해양 선박의 경우, 해당 부착 위험도 값과 연관된 초고성능 부착-방제용 코팅제를 선정할 필요가 있다. 평균 부착 위험도 값이 매우 낮은 해양 선박의 경우, 해당 평균 위험도 값과 연관된 저성능 부착-방제용 코팅제를 선정할 필요가 있을 것이다.

그외의 인자들

가장 적합한 보호용 코팅제의 선정 시 고려될 수도 있는 그외의 인자들로는, 예를 들어, 베슬의 특징, 예컨대 베슬 몸체의 모양 (즉, 해양 선박 선체의 모양), 베슬 상에 이미 존재하는 기존의 보호용 코팅제의 양과 유형, 베슬의 몸체의 구조 물질, 소정의 보호용 코팅제의 사용의 규제 제한 (regulatory constraint), 및 보호용 코팅제 계획의 잠재적인 수명과 비용을 포함한다.

컴퓨터 시스템 및 프로그램의 사용

상당한 양의 정보가 본 발명의 단계 (a) 및 (b)에서 수득되며 필요하다. 단계 (a) 및 (b)로부터 수득되는 정보의 저장을 용이하게 하고, 이 정보를 오버레이하고 컴퓨터화하여, 특정 기간 동안 베슬이 운행되었거나 또는 운행될 구역을 결정하고 (단계 c), 특정 기간 동안 베슬이 경험하였거나 또는 경험하게 될 평균 위험 등급을 계산하기 위해 (단계 d), 컴퓨터 또는 컴퓨터 프로그램 제품이 사용될 수 있다.

본 방법의 마지막 단계인 단계 (e)는, 단계 (d)에서 결정된 평균 위험 등급과 연관된 보호용 코팅제를 선정하는 것이다. 단계 (e)를 컴퓨터 또는 컴퓨터 프로그램 제품을 통해 실행할 수 있긴 하지만, 반드시 필요한 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 또한 하기를 제공한다:

- 본원에서 기술되는 보호용 코팅제의 선정 방법을 전적으로 또는 부분적으로 수행하기 위한 컴퓨터, 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 시스템,

- 컴퓨터 시스템 (또는 컴퓨터 프로그램 제품)에서 실행되는, 본원에서 기술되는 보호용 코팅제의 선정 방법,

- 본원에서 기술되는 보호용 코팅제의 선정 방법으로서, 여기서, 적어도 단계 (c) 및 (d)는 컴퓨터 시스템 (또는 컴퓨터 프로그램 제품)에서 실행되는, 방법.

실시예

이제, 본 발명은 하기의 간단한 실시예를 참조로 명확해질 것이다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하고자 할 뿐, 이의 범위를 어떠한 방식으로 한정하려는 것이 아니다.

실시예 1

전세계 해양 자연 환경을 64개의 지리학적 구역으로 분할하였다. 각각의 지리학적 구역을, (i) 수중 엽록소와 영양분의 양, 및 (ii) 햇수 (time of year)에 따라, 1에서 5까지의 (1= 매우 낮음, 2= 낮음, 3= 중간, 4= 높음, 5= 매우 높음) 부착 위험 등급과 연관시켰다.

각각의 지리학적 구역에 대한 부착 위험 등급은 해당 지역에서의 엽록소의 양을 토대로 결정하였다. 지역 내 엽록소의 양이 더 많은 것은, 해양 생물의 양이 더 많은 지역이라는 것과 연결되며, 따라서 부착의 위험도 더 높은 것으로 예상된다.

'선박 A'는 2010년 1월부터 3월까지 3개월에 걸쳐 영국 북부에서부터 스웨덴, 및 핀란드, 이어서 스페인 북부까지 운항하였다. 선박 A가 운항한 정확한 경로에 대한 정보는 AIS를 이용해 추적하였다.

베슬 A는 내년에도 동일한 여정을 반복해서 계속 할 계획이 있다.

베슬 A의 과거 위치 데이터로부터, 부착 위험 1, 2, 3, 4 또는 5로 설계한 부착성 구역에서의 베슬의 소요 시간의 양을 측정하였다.

그 결과를 표 1에 나타낸다.

부착 위험	부착 위험 등급 (x)	시간% (y)
매우 낮음	1	0
낮음	2	86
중간	3	12
높음	4	2
매우 높음	5	0

표 1

베슬 A가 3개월 동안 경험한 평균 (mean average) 부착 위험 등급은 1.3이었다.

[계산: ∑xy/∑y: (1x0)+(2x86)+(3x12)+(4x2)+(5x0)/(0+86+12+2+0) =1.3]

본 발명자들은, 평균 부착 위험 등급이 1.3인 미리-연관된, 표준 부착 제어 제품을 선정하였다.

본 발명자들은, 선정된 표준 부착 제어 제품을 베슬 A에 제공 및 적용하였다.

이 방법을 수행하지 않고, 대신에 본 발명자들은 프리미엄 부착-제어 제품을 선정할 것인데, 이로 인해서는, 부착 보호와 관련하여 보트의 소유주에게 불필요한 비용이 들 것이며 아무런 연관 이득이 없을 것이다.

실시예 2

그러나, 동일한 베슬 A가 이의 경로를 변경하여, 오만만 (Gulf of Oman)에서부터 일본, 그리고 싱가포르를 통해, 홍콩, 대한민국, 및 미국 (시애틀)까지 동일한 기간 동안 운행하는 경우, 본원에서 기술되는 방법에 따라 베슬 A용으로 선정되는 부착-방제용 코팅제는 달라질 것이다.

표 2는 이 경로의 경우, 부착 위험 1, 2, 3, 4 또는 5와 관련하여 설계된 부착성 구역에서 소모될 것으로 예상되는 베슬 A의 예측 시간의 양을 표로 나타낸 것이다.

부착 위험	부착 위험 등급 (x)	시간% (y)
매우 낮음	1	2
낮음	2	9
중간	3	22
높음	4	53
매우 높음	5	14

표 2

베슬 A가 3개월 동안 경험한 평균 부착 위험 등급은 3.7이었다.

계산: ∑xy/∑y: (1x2)+(2x9)+(3x22)+(4x53)+(5x14)/(2+9+22+53+14) = 3.7

이러한 예측된 운항 경로의 경우, 본 발명자들은, 평균 부착 위험 등급이 3.7인 것과 미리-연관된, 고 규격의 (high specification) 자가-마모성 코폴리머계 코팅 시스템을 베슬에 권고, 제공 및 적용할 것이다.

Claims

하기 (a) 내지 (d)의 단계를 포함하는, 컴퓨터에 의해 시행되는, 베슬 (vessel)용 보호용 코팅제 (protective coating)의 선정 방법으로서,
상기 선정은 베슬이 운행되어 왔거나 및/또는 운행될 것으로 예상되는 구역과 관련된 위험을 토대로 이루어지며, 선정된 보호용 코팅제가 상기 베슬에 적용되도록 제공되는, 방법:
(a) 자연 환경 전역에서 특정 기간 동안 베슬이 과거부터 운행되어 왔거나 및/또는 향후 운행할 경로(들)에 대한 정보를 저장하는 단계로서, 상기 정보는 GPS (Global positioning System; 위성 위치 확인 시스템) 또는 AIS (Automatic Identification System; 자동 선박 인식 시스템) 데이터인, 단계,
(b) 특정 기간 동안 자연 환경의 어느 구역에서 베슬이 운행되어 왔는지 및/또는 운행하게 될 것인지를 확인하는 단계로서, 이 단계는 또한, 상기 특정 기간 동안 각각의 구역에서 베슬이 소요한/소요할 시간을 측정하는 것을 포함하며, 상기 자연 환경은 분리된 구역들로 분할하며, 위험 등급 (risk rating)을 각 구역과 연관 짓는 단계,
(c) 단계 (a)의 데이터를 조합하여, 상기 베슬이 특정 기간 동안 겪어 왔거나 및/또는 겪게 될 평균 위험 등급을 계산하는 단계, 및
(d) 상기 조합 단계 (c)에서 계산한 상기 평균 위험 등급을 토대로, 해당 평균 위험 등급과 연관된 보호용 코팅제를 선정하는 단계로서, 상기 단계 (d)는, 상기 단계 (c)에서 계산된 평균 위험 등급을, 해당 위험 수준을 보호하는 가장 적합한 보호용 코팅제로서 사전-고안된 (pre-designated) 가장 적합한 보호용 코팅제와 매칭시키는 것인, 단계.
제1항에 있어서,
상기 보호용 코팅제가 하기 보호들 중 한가지를 위한 것임을 특징으로 하는, 방법:
- 부착을 방지하기 위한 보호 또는 부착-방제 코팅제이며, 상기 베슬은 해양 선박임;
- 부식을 방지하기 위한 보호 또는 방청 코팅제이며, 상기 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬임,
- 고체 및 액체 입자에 의한 마모로부터의 보호이며, 상기 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬임,
- UV 흡수로 인한 열화를 방지하기 위한 보호이며, 상기 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬임, 또는
- 얼음으로부터의 보호 또는 방빙 (anti-ice) 또는 제빙 (ice release) 코팅제이며, 상기 베슬은 해양 선박, 항공기 또는 육지 베슬임.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단계 (a)의 정보는, 자연 환경에서 운행중인 베슬의 속도에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구역은 부착성 구역 (fouling region)이며, 상기 위험 등급은 부착 위험 등급이며, 상기 자연 환경은 전세계 수생 환경이며,
상기 전세계 수생 환경의 각각의 부착 구역에 대한 부착 위험 등급은 하기 (a) 내지 (d) 단계 중 하나 이상의 단계를 토대로 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법:
(a) 부착성 구역에서의 엽록소의 양, 염도, 온도, pH, CO₂의 양, 파도의 속도 및/또는 방향, 또는 영양분 농도를 포함하는, 부착 구역에서 기록한 환경 데이터,
(b) 부착성 구역의 위도,
(c) 해안가 또는 육지로부터 부착성 구역까지의 거리,
(d) 부착성 구역의 수생 환경의 깊이.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보호용 코팅제의 선정이, 상기 베슬을 코팅하는 데 필요한 코팅제의 최적의 두께를 계산하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
제5항에 있어서,
상기 선정이, 상기 계산된 최적의 두께를 토대로 하는 것을 특징으로 하는, 방법.
프로그램이 저장되는 컴퓨터-판독형 매체로서,
상기 프로그램은 컴퓨터에 의해 실행되는 경우, 상기 컴퓨터가 제1항에 따른 방법을 시행하도록 지시하는, 매체.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제