Biofouling is the accumulation of a variety of marine plants and animals on the surface of submerged struc-tures. Specifically, the buildup of biofouling on marine vessels causes a significant problem. The accumula-tion of biofoulers on ship hulls increases the hydrodynamic drag and decreases the ship speed which can in-crease the fuel consumption. Besides, an increased cleaning costs and time-out of service are also required. The total annual global cost due to the biofouling is estimated at approximately $3 billion. A major part of this expense is an increased fuel consumption which is estimated at several hundreds of thousands of gallons. Currently, the most widely used antifoulants are biocides. Until 1980s, Tributyltin (TBT) was outstanding antifouling biocide with high efficiency. However, TBT has been prohibited until 2008 because it causes se-vere reproductive failure in marine animals. Many various biocides were developed, therefore, to find out more effective antifouling biocides and to figure out the optimal combination of various biocides for anti-fouling based on the experimental database. An alga, especially Ulva, is dominant kind of soft fouling organ-ism. Therefore, Ulva prolifera was used as a test organism. Ulva was cultured in two systems by using the growth chamber incubator. One was summer environment which is the condition of reproduction for 16h at 20 $^\circ$C: 8h Light:Dark(LD) cycle, illumination 4000lux. The other was winter which is for growth condition for 8h at 10$^\circ$C:16h LD cycle, illumination 1000lux. Ulva spores were collected in summer condition. To compare the efficiency of biocides, it needs to establish the analysis system. The quantitative analysis of antifouling can investigate with three different methods; the growth rate of Ulva, the settlement of Ulva spore and the amount of adhesive pad. The fluorescence images were obtained by fluorescence microscope because chlo-rophyll structure can absorb the light (Blue) and emit the fluorescence (Red) . Then the images are converted by imageJ program and the number of settled spore on substrate can be calculated. Among the various biocides, we tested the 7 sample biocides selected; Copper pyrithione(CuPT), Zinc pyrithi-one(ZnPT), Preventol A5S(P-A5S), Preventol A6(P-A6), SeaNine 211N (S-211N), Zineb, and Econea(EC). SEM image analysis was performed to figure out the effect of biocide when the spore tries to settle on the substrate. These studies demonstrated that the growth rate of Ulva , the attachment densities of Ulva spores, and the amount of adhesive pad in the various biocide solutions can use as a quantitative analysis method of antifouling system. Furthermore, the three analyses methods could be the standard for antifouling data-base
선저부나 댐 부속시설등 해양구조물에서 서식하는 해양 부착 생물로 인해 열전도성을 떨어뜨리고 유체 저항을 증가시켜 시설 기능 저하를 시켜왔다. 이와 같은 해양 부착 생물의 부착과 번식을 방지하기 위해 유기주석화합물인 TBT주 성분으로 한 방오도료를 사용해왔지만 해양 환경 오염 물질인 내분비계 환경 호르몬이 방출됨에 따라 해양 오염이 심각해지면서 전면 사용 규제가 되었다. 따라서 TBT의 대체 물질을 개발하고자 많은 방오제가 개발이 되었다. 그 중 해양 부착 생물의 착상을 저해하기 위한 7가지 후보 방오제 copper pyrithione(CuPT), zinc pyrithione(ZnPT), Pre-ventol A5S, Preventol A6, SeaNine, Zineb, and EC의 방오능 평가을 하였다. 방오능 평가를 위한 생물군은 우리나라 연안에 많이 분포하고 선저에 많이 서식하는 가시파래 (Ulva prolifera)로 선정하였고 방오능 평가는 파래의 성장률과 파래 포자의 착상률 그리고 표면에 성장한 접착 패드의 양 기준으로 방오능을 검증하였다. 파래의 성장률 방오능 평가는 해양 부착 생물이 표면에서 자라지 못하게 만들어 유체 저항을 높이는 것을 방지하는 역할을 확인하는 것이다. 방오제가 농도가 0.01~ 0.05 ppm 농도에서부터 효과가 보이기 시작하였고 0.01 ppm기준에서 다른 방오제는 성장률이 25~70 % 정도인 반면 CuPT 와 ZnPT는 3~6%의 성장률을 보였다. 그리고 그리고 모든 방오제는 10 ppm이상일 성장률이 거의 0%에 가깝게 나타난다. 파래 포자의 착상률 방오능 평가는 포자 자체가 표면에 착상되지 못하게 하여 방오능 평가를 하는 것이다. 파래의 착상률은 형광 현미경과 ImageJ 프로그램을 이용하여 표면에 착상되어 있는 포자를 계수하여 초기 투입된 포자의 양과 비교하여 착상률을 측정한다. 단일 방오제 평가를 0.05~0.2 ppm 농도이내 실험하고 이를 통해서 Preventol A6와 CuPT가 착상률이 4% 미만으로 방오능이 좋게 측정이 되었다. 최적의 방오제 조합을 찾기 위해 여러 조합을 단계로 실험을 진행한 결과 단일 CuPT 방오제를 사용하는 것이 여러 방오제를 혼합하는 것보다 더 좋은 방오능을 보여주었다. 방오제에 따른 파래 포자 착상 실험을 통해 표면을 분석하고 방오제가 포자에게 끼치는 영향을 분석하였다. 방오제가 함유된 해수에서 배양된 포자와 방오제가 없는 해수에서 배양된 포자를 비교 분석을 하였다. SEM 촬영을 통해 포자의 표면 분석한 결과 포자 형태의 변화는 크게 다르지 않았지만 형광현미경 촬영을 했을 때 방오제 처리된 포자는 엽록소가 관찰되지 않았다. 따라서 방오제의 역할은 포자 안의 생물 기능을 파괴시켜 죽이는 역할을 하는 것으로 확인 되었다 그렇게 되면서 표면 접착에 필요한 접착 물질의 방출을 억제시켜 방오제의 농도가 높을수록 접착 패드의 양이 줄어든 것을 확인 할 수 있었다. 위 실험을 통해 대상 생물군인 가시파래에 대해 방오제별 방오력 평가를 할 수 있었고 방오제의 방오력 데이터베이스를 구축할 수 있었다. 각 방오제가 해상 생물에 미치는 영향에 대해 SEM 분석을 통해 이해하고 최적의 방오제 조합인 단일 방오제 CuPT가 가장 좋은 방오능을 가진 것을 찾아낼 수 있었다.
