은 나노 입자가 코팅된 인공경량골재의 생물오손 방지 특성
Anti-biofouling properties of silver nano-particle coated artificial lightweight aggregates
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참고문헌
초록
본 연구는 해상 양식장 내에 유해 조류로 인해 발생하는 수산 동, 식물의 폐사를 막고, 양식장을 주기적으로 정화하는 폰툰 시스템 내의 멤브레인 층(Membrane Layer)의 생물오손(Biofouling)을 막고자, ML에 적용되는 인공경량골재 및골재의 구조에 따른 미생물 흡착을 비교하고자 지오폴리머에 은 나노 입자를 코팅하여 생물오손 정도를 확인하고 그 능력을 평가하였다. 이후 코팅에 따른 미생물 기능 억제 능력을 확인하고자 항균 테스트를 실시하였으며, 한국해양과학기술원남해연구소 앞바다에 설치하여 생물오손 정도와 무게변화율을 관찰하였다. 항균 테스트 결과 은 나노 입자를 코팅한 인공경량골재에서 99.99 %의 세균 감소율을 확인하였으며, 생물오손 정도를 관찰한 결과 2개월부터 은 나노 입자의 효과에 의해 생물오손 정도가 억제되는 것을 확인하였다. 은 나노 입자 코팅에 의한 생물오손 억제기간은 인공경량골재에서 5개월, 지오폴리머에서 3개월 미만으로 나타났으며, 따라서 은 나노 입자가 코팅된 인공경량골재가 효과적으로 생물오손을 감소시킬 수 있는 친환경적이며 효과적인 방법임을 알 수 있었다
Abstract
Ships and marine structures have a lot of problems in their high maintenance and operating cost by biofouling. A biofouling occurrs by the adhesion of marine microorganism, algae and bacteria. In this study, the aim is to prevent or to reduce the biofouling phenomena through silver nano-particle coating on artificial light-weight aggregates and geopolymer. The antibacterial activity on them is tested according to ASTM E2149-2013a. The test results showed, it is estimated that silver nano-particles removed 99.99 % of bacteria. Specimens were set up in the sea side of field test area in Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST) and have been observed for five months. The anti-biofouling effect and difference in weight change rate have been detected two months later after the installation. Because silver nanoparticles inhibit bacterial growth and kill the cells by destroying bacterial membranes, silver nano-particle coating on artificial lightweight aggregates is a well-suited and eco-friendly method for preventing biofouling in the sea up to 5 months.
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