KR100925499B1 - 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 센서 및 무선식별 시스템(RFID), 스마트 카드 등을 이용하여 선박 내 목측 혹은 아날로그 계측 값을 디지털화하여 실시간으로 데이터를 취득하고, 취득한 데이터를 유선 혹은 무선으로 전송하여 데이터처리장치에서 인증서의 단위에 부합하도록 오염물질별로 배출량을 산정하고 배출기준을 초과할 경우 승무원에게 경보를 발하여 조치를 취하도록 하며, 항만 입출항시 배기가스 인증서를 무선으로 항만관리자에게 전송하여 항만관리자가 승선하는 번거로움 없이 사무실 안팎에서 편리하고 신속하게 확인절차를 수행함으로 입출항 절차에 필요한 시간을 절감할 수 있도록 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템에 관한 것이다.
선박, 박용기관, 배기가스, 전자인증, 항만관리, high-pass
Description
도 1은 본 발명에 따른 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 연속적인 모니터링이 이루어지는 데이터의 취득 위치를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100: 데이터 입력부
110: 연료 데이터 입력부
120: 화물 및 승객 데이터 입력부
130: 운항 데이터 입력부
140: 배기가스 데이터 입력부
200: 데이터 처리부
300: 사용자단말기
310: 승조원용 사용자단말기
320: 항만관리자용 사용자단말기
321: 고정컴퓨터
322: 모바일단말기
400: 중간처리부
본 발명은 박용기관 배기가스의 전자 인증 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 선박에 비치되어야 하는 선박 배기가스 인증서의 정확성을 높이고 항만에서의 입출항 절차를 간소화하기 위하여 무선식별 시스템(RFID), 유무선 센서를 이용하여 대기오염 배출과 관련되는 운항조건, 연료조건, 선적량, 배기가스 농도를 실시간으로 모니터링하고 인증서를 전자문서화 하여 승조원과 항만관리자에게 무선으로 통보하는 시스템에 관한 것이다.
세계적으로 관심이 증대되고 있는 환경오염 문제 해결에 발맞추어 국제해사기구는 2005년 5월 선박으로부터의 대기오염 방지 협약을 발효하고 박용기관의 배기가스 기준을 마련하여 인증서를 선박에 비치하도록 하고 있다.
그러나 이러한 인증서는 연속모니터링 상태가 아니므로 선박의 특성을 정확하게 보여주지 못할 뿐만 아니라 오염방출이 적은 특정 운항 상태만의 자료가 이용될 문제가 있다. 또한 항만에서 인증서 확인을 위한 소요시간이 추가로 발생하여 항만 입출항 절차의 번거로움을 파생하기도 한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 유비쿼터스 환경 하에서 운항 중인 선박으로부터 배출되는 대기오염 및 운항 정보를 유무선 네트워크를 통해 실시간으로 모니 터링하고 배기가스 인증서를 전자문서화하여 항만관리자가 선박에 승선하지 않고도 언제 어디서나 정확한 배출 정보를 확인하고 배출가스 인증작업을 수행할 수 있도록 하는 시스템의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 센서 및 무선식별 시스템(RFID), 스마트 카드 등을 이용하여 선박 내 목측 혹은 아날로그 계측 값을 디지털화하여 실시간으로 데이터를 취득하고, 취득한 데이터를 유선 혹은 무선으로 전송하여 데이터처리장치에서 인증서의 단위에 부합하도록 오염물질별로 배출량을 산정하고 배출기준을 초과할 경우 승무원에게 경보를 발하여 조치를 취하도록 하며, 항만 입출항시 배기가스 인증서를 무선으로 항만관리자에게 전송하여 항만관리자가 승선하는 번거로움 없이 사무실 안팎에서 편리하고 신속하게 확인절차를 수행함으로써 입출항 절차에 필요한 시간을 절감할 수 있도록 하는 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선박의 연료성분비를 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 연료 데이터 입력 부(110)와, 화물 및 승객의 선적 및 하선량을 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 화물 및 승객 데이터 입력부(120)와, 선박의 운항을 위한 운항조건 중 연료소모량, 엔진회전속도, 엔진출력, 박용기관 작동에 필요한 흡기공기의 온습 및 압력자료 등과 같은 엔진 데이터 및 운항속도, 운항거리 등과 같은 조타실 데이터를 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 운항 데이터 입력부(130)와, 온도, 수분, 질소산화물, 일산화탄소, 이산화탄소, 산소, 탄화수소, 황산화물, 매연, 입자상물질 등과 같은 선박의 배기가스 성분을 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 배기가스 데이터 입력부(140)를 포함하는 데이터 입력부(100); 상기 데이터 입력부(100)로부터 전송받은 데이터를 이용하여 배기가스 전자인증서를 작성하고 당해 배기가스 전자인증서를 관련 데이터와 함께 사용자단말기(300)로 전송하는 데이터 처리부(200); 및 사용자가 상기 데이터 처리부(200)로부터 전송받은 배기가스 전자인증서에 의하여 선박의 정확한 배기가스 배출정보를 확인하고 배출가스 인증작업을 곧바로 수행할 수 있도록 하는 사용자단말기(300)를 포함하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템을 제시한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 및 도2를 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공 지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
데이터 입력부(100)는 선박의 대기오염 배출과 관련되는 운항조건, 연료조건, 선적량, 배기가스 농도 등을 실시간으로 모니터링하여 연속적인 데이터를 작성하고 이를 데이터 처리부(200)로 전송하게 되는데, 본 발명에 따른 데이터 입력부(100)는 연료 데이터 입력부(110)와, 화물 및 승객 데이터 입력부(120)와, 운항 데이터 입력부(130)와, 배기가스 데이터 입력부(140)를 포함하여 이루어진다.
연료 데이터 입력부(110)는 선박의 연료성분비를 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송한다. 이 경우 연료 데이터 입력부(110)는 선박에 연료를 주입할 당시 작성된 연료성분 분석표의 내용을 담고 있는 무선식별 태그(RFID Tag)를 무선식별 리더(RFID Reader)로 읽어낸 후 이를 무선네트워크에 의해 디지털신호로 데이터 처리부(200)에 전송하게 된다.
화물 및 승객 데이터 입력부(120)는 화물 및 승객의 선적 및 하선량을 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송한다. 이 경우 화물 및 승객 데이터 입력부(120)는 화물의 선적 혹은 하선시에 화물에 부착된 각각의 무선식별 태그(RFID Tag)를 무선식별 리더(RFID Reader)로 읽어낸 후 이를 무선네트워크에 의해 디지털신호로 데이터 처리부(200)에 전송하거나, 혹은 화물의 선적 혹은 하선시에 이루어지는 화물 변화량을 센서네트워크에 의해 디지털신호로 데이터 처리부(200)에 전송하게 된다. 그리고 승객 혹은 승무원의 경우에는 이들의 인적 정보를 담은 스마트카드에 의해 그 위치 및 인원을 파악한 후 이를 무선네트워크에 의해 디지털신호로 데이터 처리부(200)에 전송함으로써 승객 혹은 승무원의 위치 및 인원을 연속적으로 모니터링하게 된다.
운항 데이터 입력부(130)는 선박의 운항을 위한 운항조건 중 연료소모량, 엔진회전속도, 엔진출력, 박용기관 작동에 필요한 흡기공기의 온습 및 압력자료 등과 같은 엔진 데이터 및 운항속도, 운항거리 등과 같은 조타실 데이터를 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송한다. 이 경우, 운항 데이터 입력부(130)는 선박의 엔진 데이터 및 조타실 데이터를 직접 센서네트워크에 의해 취득하고 이를 디지털신호로 데이터 처리부(200)에 전송하거나, 혹은 승무원에 의해 목측된 후 개인휴대용 정보단말기(PDA)에 입력된 선박의 엔진 데이터 및 조타실 데이터를 무선네트워크를 통해 데이터 처리부(200)로 전송하게 된다.
배기가스 데이터 입력부(140)는 온도, 수분, 질소산화물, 일산화탄소, 이산화탄소, 산소, 탄화수소, 황산화물, 매연, 입자상물질 등과 같은 선박의 배기가스 성분을 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송한다. 이 경우, 배기가스 데이터 입력부(140)는 상기 데이터를 센서네트워크에 의해 취득하고 이를 디지털신호로 데이터 처리부(200)로 전송하게 된다.
사용자단말기(300)는 사용자가 데이터 처리부(200)로부터 전송받은 배기가스 전자인증서(이에 대해서는 후술함)에 의하여 선박의 정확한 배기가스 배출정보를 확인하고 배출가스 인증작업을 곧바로 수행할 수 있도록 한다. 이러한 사용자단말기(300)는 데이터 처리부(200)로부터 전송받은 유무선 네트워크 신호를 수신하여 이를 사용자가 읽을 수 있는 형태로 출력하게 된다. 이때, 사용자단말기(300)는 스크린 상에 유무선 네트워크 신호를 사용자가 읽을 수 있도록 출력할 수도 있으며, 별도의 매체를 통하여 그 결과를 프린팅하여 출력할 수도 있다.
사용자단말기(300)는 선박 내에서 승조원이 사용하는 승조원용 사용자단말기(310) 및 항만관리사무소에서 항만관리자가 사용하는 항만관리자용 사용자단말기(320)로 구분된다.
이때, 사용자단말기(300)는 데스크탑(Desktop), 노트북 형태의 고정컴퓨터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 개인휴대용 정보단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication System), 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC) 형태의 모바일단말기 등이 될 수도 있다. 이러한 사용자단말기(300)는 일반모뎀과 PSTN(Public Switched Telephone Network)망, 케이블 모뎀과 유선방송망, LAN카드와 LAN망, LAN카드와 인트라넷, 통신모듈(칩)과 무선 인터넷 게이트웨이와 연동된 이동통신망 등을 통하여 외부 인터넷망에 접속할 수 있다.
즉, 승조원용 사용자단말기(310)는 상기한 바와 같이 선박 내의 고정컴퓨터(311) 및 모바일단말기(312)의 두 가지 형태를, 항만관리자용 사용자단말기(320)는 상기한 바와 같이 항만관리사무소의 고정컴퓨터(321) 및 모바일단말기(322)의 두 가지 형태를 모두 갖는 것이 바람직하다.
데이터 처리부(200)는 데이터 입력부(100)로부터 전송받은 데이터를 이용하여 배기가스 전자인증서를 작성하고 당해 배기가스 전자인증서를 관련 데이터와 함께 사용자단말기(300)로 전송하는데, 이를 위하여 데이터 처리부(200)는 데이터 전송을 위한 유무선 네트워크를 포함하여 이루어져 있다. 이러한 데이터 처리부(200)는 통상의 컴퓨터 장치로 이루어질 수 있다.
데이터 처리부(200)는 정확하고 체계적인 배기가스 전자인증서를 작성하기 위하여 선박의 선종, 톤수 및 배수량, 선령 및 엔진령 등 기본적인 선박 정보를 미리 내장하는 한편 1년마다 선령 및 엔진령에 관한 정보를 자동으로 가산하며, 국제해사기구의 '박용기관에서 배출되는 질소산화물의 제어에 관한 기술지침'에서 제시하는 산출 방법과 인증서 양식을 준용하여 배기가스 전자인증서를 작성하게 된다.
한편, 데이터 처리부(200)는 데이터 입력부(100)로부터 전송받은 데이터로부터 인증서의 단위에 부합하도록 오염물질별로 배출량을 산정하고 어느 하나 이상의 오염물질이 배출기준을 초과할 경우 승조원용 사용자단말기(310)로 경보를 보내게 되므로, 승조원들은 이에 대응하여 신속한 조치(예를 들면, 승조원들이 수동으로 선내의 오염물질 저감장치를 작동시켜 해당 오염물질의 발생을 억제함)를 취할 수 있게 된다. 이 경우, 더욱 바람직하게는, 이러한 데이터 처리부(200)가 선박 내에 설치된 오염물질 저감장치(미도시)와 유무선네트워크로 연결되어 어느 하나 이상의 오염물질이 배출기준을 초과할 경우 자동으로 오염물질 저감장치(미도시)를 작동시킬 수 있도록 하는 것이 좋다.
데이터 처리부(200)는 선박의 항만 입출항시에 항만관리자용 사용자단말기(320)에 기본적인 입출항 정보를 전송하며 항만관리자의 요청에 따라 항만관리자용 사용자단말기(320)에 배기가스 전자인증서를 무선으로 전송하여 인증확인을 받는다. 이때, 데이터 처리부(200)는 배기가스 전자인증서를 항만관리사무소의 고정컴퓨터(321) 뿐만 아니라 모바일단말기(322)에도 전송하는데, 이로써 항만관리자는 항만관리사무소에 부재할 경우에도 자신의 모바일단말기(322)를 통하여 곧바로 인증확인 절차를 수행할 수 있게 된다. 그 결과 선박의 항만 입출항시 항만관리자가 승선하는 번거로움 없이 사무실 안팎에서 편리하고 신속하게 확인 절차를 수행함으로써 입출항 절차에 필요한 시간을 절감할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템은, 데이터 입력부(100)와 데이터 처리부(200) 사이에, 데이터 입력부(100)로부터 전송받은 각종 데이터를 분류/추출/가공하여 정리한 후 이를 다시 데이터 처리부(200)로 전송함으로써 데이터 처리부(200)에 모든 데이터가 실시간 연속 전송되어 처리될 경우 발생할 수 있는 성능 저하 및 처리속도 증가 등의 문제를 미연에 방지하는 미들웨어(Middleware) 등의 중간처리부(400)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서 배기가스 전자인증서는 배기가스 인증서를 전자문서화 한 것을 말하는데, 이 경우 배기가스 인증서는 IMO(국제해사기구)/MEPC(해양환경보호위원회)의 MARPOL(해양오염방지협약)에서 규정한 대기오염방지증서를 의미한다.
MARPOL은 우리나라의 해양환경관리법/대기환경보전법(선박부분) 뿐만 아니라 전 세계 해양오염방지 관련 자국법의 지침이 된다. 이 중 ‘MARPOL Annex 6’는 2005년 5월 발효된 선박으로부터의 대기오염방지 협약으로 배기가스 중 NOx(질소산화물)와 SOx(황산화물)를 규제하기 위한 NOx 배출 허용기준 및 연료유 황함유량 기준을 포함하고 있다.
‘MARPOL Annex 6’에서 규정한 EIAPP(엔진국제대기오염방지증서)/IAPP(국제대기오염방지증서)는 총톤수 400톤 이상의 모든 선박에 적용된다. IAPP는 엔진의 선박 장착시 수행하는 최초검사, 5년 이내의 범위에서 선박의 장비, 시스템, 부착물, 설계도면 및 재료가 규칙의 요건에 적합한지 확인하는 정기검사(갱신검사)를 통해 발급이 이루어진다.
현재 국내에서는 최초검사를 시행한 후 IAPP를 발급하고 있는데, 이는 기간에 따라 한국선급(KR) 지부 및 사무소에서 발급할 수 있는 5개월 유효기간의 Interium IAPP(단기국제대기오염방지증서)와 한국선급(KR) 본부에서 발급하는 Full Term IAPP(만기국제대기오염방지증서)로 나누어진다.
검사의 방법으로는 Parameter Survey, Simplified NOx Measurement, NOx Monitoring 등이 있는데, 이중 현재는 가장 간단한 방법의 Parameter Survey가 이용되고 있다. Parameter Survey는 NOx 배출량 및 이 정도의 NOx를 배출할 때 운전 Parameter들에 대한 내용을 포함하고 있는 EIAPP에 기반하여 운항하면서 운전 Parameter의 변화가 있었는지를 검사하는 것이다. 그러나 Parameter Survey 방법은 간단한 조작으로 오염방출이 높은 최대출력으로 운항하다가 선급 검사 시점에 원래대로 복구하여 검사를 받는 사태가 초래되므로 연속적으로 모니터링을 하자는 논의가 지속적으로 발생하고 있는 실정이다. 또한 최근에는 EIAPP 발급시 운전조건을 그대로 시연하여 간단하게 선상에서 직접 배기가스를 분석/모니터링 하여 IAPP를 발급하는 것에 대한 규정이 추가로 논의되었다.
연료 중 황함유량은 연료유 공급증서 및 연료유 샘플(샘플채취장소, 공급날짜, 공급 선박명/시설명, 수급 선박명/시설명, 밀봉상태, 연료등급 색인표)을 선박에 비치하도록 하는 규정을 통해 관리되고 있다. 이 외에도 지속적으로 PM(분진), GHG(온실가스) 관련 규제를 마련하기 위한 논의가 진행 중에 있다.
향후 선박 엔진으로부터의 배기가스 규제는 지속적으로 강화될 전망인데, 특히 유럽과 미국 항만은 선박으로부터의 피해에 대한 여러 연구를 통해 지속적으로 MEPC에 영향력을 미치면서 대기오염 규제 강화를 선도해 가고 있다.
이런 상황에서 IAPP 발급을 위한 대기오염물질 배출 검사는 현재의 파라미터 검사가 아닌 모니터링 시스템으로 전환될 전망이다. 따라서 모니터링 된 대기오염물질 농도를 IAPP 증서의 단위(g/kWh)에 맞는 형태로 전환할 필요가 있다. 이를 위해 선박 운항 관련으로 측정되는 여러 파라미터 값을 전자화 할 필요가 있는 것이며, 모니터링 시스템에서는 전자 입력되는 값을 받아 모니터링 농도와의 복합계산(MARPOL 기본식)으로 필요한 단위 형태의 배출값을 얻게 된다.
현재 EIAPP/IAPP는 모두 수기 처리되어 서류로 보관하고 있는데, 이 경우 선상에서 보관 및 관리하기가 번거롭고 항만 출입시 혹은 정기/수시검사시 매번 선급직원이 승선하여 보관 중인 자료를 확인함으로써 시간 및 인력의 손실이 야기되고 있다. 위에서 언급한 모니터링 시스템의 경우도 이 시스템을 통해 원하는 단위형태의 배출값을 얻는다고 하더라도 이를 대기오염방지증서에 옮겨 적고 다시 종이로 된 문서화일로 인쇄하여 보관하게 되므로 여전히 동일한 문제가 존재하게 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 대기오염방지증서의 전자문서화 즉, 배기가스 전자인증서에 대한 아이디어를 창작하게 된 것이다. 이 경우 모니터링 시스템 자체에 IAPP를 내장하고 기준기간 동안의 모니터링 자료를 바탕으로 IAPP를 자동으로 갱신하여 무선으로 항만 및 선급에 송신하게 된다. 항만 및 선급에서는 부합여부에 따라 IAPP를 검토하여 인증하고 인증된 IAPP는 다시 선박에 송신되어 저장된다. 이런 방식으로 대기오염방지증서가 전자문서화 되면 항만 입출항 및 선급 인증 방면에서 시간적, 인력적 절감효과가 크게 상승하게 될 것이다.
한편, 본 발명에서 배기가스 전자인증서는 배기가스 인증서를 전자문서화 한 것을 말하는데, 이 경우 배기가스 인증서는 IMO(국제해사기구)/MEPC(해양환경보호위원회)의 MARPOL(해양오염방지협약)에서 규정한 대기오염방지증서를 의미한다.
MARPOL은 우리나라의 해양환경관리법/대기환경보전법(선박부분) 뿐만 아니라 전 세계 해양오염방지 관련 자국법의 지침이 된다. 이 중 ‘MARPOL Annex 6’는 2005년 5월 발효된 선박으로부터의 대기오염방지 협약으로 배기가스 중 NOx(질소산화물)와 SOx(황산화물)를 규제하기 위한 NOx 배출 허용기준 및 연료유 황함유량 기준을 포함하고 있다.
‘MARPOL Annex 6’에서 규정한 EIAPP(엔진국제대기오염방지증서)/IAPP(국제대기오염방지증서)는 총톤수 400톤 이상의 모든 선박에 적용된다. IAPP는 엔진의 선박 장착시 수행하는 최초검사, 5년 이내의 범위에서 선박의 장비, 시스템, 부착물, 설계도면 및 재료가 규칙의 요건에 적합한지 확인하는 정기검사(갱신검사)를 통해 발급이 이루어진다.
현재 국내에서는 최초검사를 시행한 후 IAPP를 발급하고 있는데, 이는 기간에 따라 한국선급(KR) 지부 및 사무소에서 발급할 수 있는 5개월 유효기간의 Interium IAPP(단기국제대기오염방지증서)와 한국선급(KR) 본부에서 발급하는 Full Term IAPP(만기국제대기오염방지증서)로 나누어진다.
검사의 방법으로는 Parameter Survey, Simplified NOx Measurement, NOx Monitoring 등이 있는데, 이중 현재는 가장 간단한 방법의 Parameter Survey가 이용되고 있다. Parameter Survey는 NOx 배출량 및 이 정도의 NOx를 배출할 때 운전 Parameter들에 대한 내용을 포함하고 있는 EIAPP에 기반하여 운항하면서 운전 Parameter의 변화가 있었는지를 검사하는 것이다. 그러나 Parameter Survey 방법은 간단한 조작으로 오염방출이 높은 최대출력으로 운항하다가 선급 검사 시점에 원래대로 복구하여 검사를 받는 사태가 초래되므로 연속적으로 모니터링을 하자는 논의가 지속적으로 발생하고 있는 실정이다. 또한 최근에는 EIAPP 발급시 운전조건을 그대로 시연하여 간단하게 선상에서 직접 배기가스를 분석/모니터링 하여 IAPP를 발급하는 것에 대한 규정이 추가로 논의되었다.
연료 중 황함유량은 연료유 공급증서 및 연료유 샘플(샘플채취장소, 공급날짜, 공급 선박명/시설명, 수급 선박명/시설명, 밀봉상태, 연료등급 색인표)을 선박에 비치하도록 하는 규정을 통해 관리되고 있다. 이 외에도 지속적으로 PM(분진), GHG(온실가스) 관련 규제를 마련하기 위한 논의가 진행 중에 있다.
향후 선박 엔진으로부터의 배기가스 규제는 지속적으로 강화될 전망인데, 특히 유럽과 미국 항만은 선박으로부터의 피해에 대한 여러 연구를 통해 지속적으로 MEPC에 영향력을 미치면서 대기오염 규제 강화를 선도해 가고 있다.
이런 상황에서 IAPP 발급을 위한 대기오염물질 배출 검사는 현재의 파라미터 검사가 아닌 모니터링 시스템으로 전환될 전망이다. 따라서 모니터링 된 대기오염물질 농도를 IAPP 증서의 단위(g/kWh)에 맞는 형태로 전환할 필요가 있다. 이를 위해 선박 운항 관련으로 측정되는 여러 파라미터 값을 전자화 할 필요가 있는 것이며, 모니터링 시스템에서는 전자 입력되는 값을 받아 모니터링 농도와의 복합계산(MARPOL 기본식)으로 필요한 단위 형태의 배출값을 얻게 된다.
현재 EIAPP/IAPP는 모두 수기 처리되어 서류로 보관하고 있는데, 이 경우 선상에서 보관 및 관리하기가 번거롭고 항만 출입시 혹은 정기/수시검사시 매번 선급직원이 승선하여 보관 중인 자료를 확인함으로써 시간 및 인력의 손실이 야기되고 있다. 위에서 언급한 모니터링 시스템의 경우도 이 시스템을 통해 원하는 단위형태의 배출값을 얻는다고 하더라도 이를 대기오염방지증서에 옮겨 적고 다시 종이로 된 문서화일로 인쇄하여 보관하게 되므로 여전히 동일한 문제가 존재하게 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 대기오염방지증서의 전자문서화 즉, 배기가스 전자인증서에 대한 아이디어를 창작하게 된 것이다. 이 경우 모니터링 시스템 자체에 IAPP를 내장하고 기준기간 동안의 모니터링 자료를 바탕으로 IAPP를 자동으로 갱신하여 무선으로 항만 및 선급에 송신하게 된다. 항만 및 선급에서는 부합여부에 따라 IAPP를 검토하여 인증하고 인증된 IAPP는 다시 선박에 송신되어 저장된다. 이런 방식으로 대기오염방지증서가 전자문서화 되면 항만 입출항 및 선급 인증 방면에서 시간적, 인력적 절감효과가 크게 상승하게 될 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것 이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 선박의 대기오염 배출과 관련되는 운항조건, 연료조건, 선적량, 배기가스 농도를 실시간으로 모니터링하여 인증서를 작성하므로 선박 배기가스 인증서의 정확도를 높일 수 있으며, 이러한 선박 배기가스 인증서를 전자문서화 하여 승조원과 항만관리자에게 무선으로 통보하므로 항만에서의 배기가스 인증 및 입출항 절차를 간소화할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
Claims (19)
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- 선박의 연료성분비를 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 연료 데이터 입력부(110)와,화물 및 승객의 선적 및 하선량을 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 한편, 화물의 선적 혹은 하선시에 이루어지는 화물 변화량을 센서네트워크에 의해 디지털신호로 데이터 처리부(200)에 전송하는 화물 및 승객 데이터 입력부(120)와,선박의 운항을 위한 운항조건 중 연료소모량, 엔진회전속도, 엔진출력, 박용기관 작동에 필요한 흡기공기의 온습 및 압력자료 등과 같은 엔진 데이터 및 운항속도, 운항거리 등과 같은 조타실 데이터를 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 운항 데이터 입력부(130)와,온도, 수분, 질소산화물, 일산화탄소, 이산화탄소, 산소, 탄화수소, 황산화물, 매연, 입자상물질 등과 같은 선박의 배기가스 성분을 연속적으로 모니터링하고 당해 데이터를 데이터 처리부(200)로 전송하는 배기가스 데이터 입력부(140)를 포함하는 데이터 입력부(100);상기 데이터 입력부(100)로부터 전송받은 데이터를 이용하여 배기가스 전자인증서를 작성하고 당해 배기가스 전자인증서를 관련 데이터와 함께 사용자단말기(300)로 전송하는 데이터 처리부(200); 및사용자가 상기 데이터 처리부(200)로부터 전송받은 배기가스 전자인증서에 의하여 선박의 정확한 배기가스 배출정보를 확인하고 배출가스 인증작업을 곧바로 수행할 수 있도록 하는 사용자단말기(300)를 포함하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템. 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 화물 및 승객 데이터 입력부(120)는,승객 혹은 승무원의 인적 정보를 담은 스마트카드에 의해 그 위치 및 인원을 파악한 후 이를 무선네트워크에 의해 디지털신호로 상기 데이터 처리부(200)에 전송함으로써 승객 혹은 승무원의 위치 및 인원을 연속적으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 운항 데이터 입력부(130)는,선박의 엔진 데이터 및 조타실 데이터를 센서네트워크에 의해 취득하고 이를 디지털신호로 상기 데이터 처리부(200)에 전송함으로써 엔진 데이터 및 조타실 데이터를 연속적으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 운항 데이터 입력부(130)는,승무원에 의해 목측된 후 개인휴대용 정보단말기(PDA)에 입력된 선박의 엔진 데이터 및 조타실 데이터를 무선네트워크를 통해 상기 데이터 처리부(200)로 전송하는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 배기가스 데이터 입력부(140)는,선박의 배기가스 성분량에 관한 정보를 센서네트워크에 의해 취득하고 이를 디지털신호로 상기 데이터 처리부(200)에 전송함으로써 배기가스의 변화를 연속적으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 사용자단말기(300)는,선박 내에서 승조원이 사용하는 승조원용 사용자단말기(310)와, 항만관리사무소에서 항만관리자가 사용하는 항만관리자용 사용자단말기(320)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 항만관리자용 사용자단말기(320)는,항만관리사무소의 고정컴퓨터(321) 또는 모바일단말기(322)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 데이터 처리부(200)는,배기가스 전자인증서를 관련 데이터와 함께 사용자단말기(300)로 전송하기 위한 유무선 네트워크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 데이터 처리부(200)는,선박의 선종, 톤수 및 배수량, 선령 및 엔진령 등 기본적인 선박 정보를 내장하는 한편 1년마다 선령 및 엔진령을 자동으로 가산하는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
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- 제 4 항에 있어서,상기 데이터 처리부(200)는,선박 내에 설치된 오염물질 저감장치(미도시)와 유무선네트워크로 연결되어 있어서 어느 하나 이상의 오염물질이 배출기준을 초과할 경우 자동으로 상기 오염물질 저감장치(미도시)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 삭제
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- 제 4 항에 있어서,상기 데이터 입력부(100)와 상기 데이터 처리부(200) 사이에,상기 데이터 입력부(100)로부터 전송받은 각종 데이터를 분류/추출/가공하여 정리한 후 이를 다시 상기 데이터 처리부(200)로 전송함으로써 상기 데이터 처리부(200)에 모든 데이터가 실시간 연속 전송되어 처리될 경우 발생할 수 있는 성능 저하 및 처리속도 증가 등의 문제를 미연에 방지하는 중간처리부(400)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 승조원용 사용자단말기(310)는,선박 내의 고정컴퓨터(311) 또는 모바일단말기(312)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박용기관 배기가스의 전자인증 시스템.
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