KR101436419B1 - 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템 - Google Patents

선박의 밸러스트수 샘플링 시스템 Download PDF

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Abstract

선박의 밸러스트수 샘플링 시스템이 개시된다. 본 발명의 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템은, 공급되는 해수를 기초로 밸러스트탱크에 저장된 밸러스트수를 배출라인으로 배출시키는 배출유닛; 해수가 상기 배출유닛으로 공급되기 전에 해수를 필터링 및 살균 처리하는 필터링살균부; 및 배출유닛에서 배출되는 배출수를 살균 처리하는 살균부를 포함한다.

Description

선박의 밸러스트수 샘플링 시스템{BALLAST WATER SAMPLING SYSTEM FOR A SHIP}
본 발명은, 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해수를 구동원(driving source)으로 하여 밸러스트수를 샘플링하는 과정에서 구동원인 해수를 살균처리하여 샘플링 채취시 해수로 인해 미생물이 발견될 가능성을 사전에 방지할 수 있는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템에 관한 것이다.
LNG 운반선, LPG 운반선, 컨테이너선, 화물선, 탱커선 등의 선박은 화물을 적재하여 이동하는 것이 일반적이므로 화물이 적재된 상태를 감안하여 선박의 설계가 이루어진다. 따라서 선박에서 화물을 하역한 이후에는 선박의 무게중심이 상승되어 선박의 안정성에 문제가 발생할 수 있다.
즉, 선박에서 화물을 하역함으로써 흘수(배가 물 위에 떠 있을 때, 물에 잠겨 있는 부분의 깊이를 말한다)가 얕아진 경우에는, 항해 중에서의 호깅(hogging, 선박의 양끝부분에 화물을 집중하여 실으면 선박의 양끝부분이 부력보다 더 무거워 밑으로 처지면서 선박의 중앙부가 위로 솟아올라 선박이 위로 볼록하게 휘는 현상을 말한다)의 정도가 커지고, 선체에 부가되는 전단력 및 세로 굽힘 모멘트가 커진다.
또한 항해 중에 뱃바닥이 파도에 부딪혀 충격을 받는 슬래밍(Slamming) 현상이 생기고, 프로펠러가 모두 잠기지 않고 수면 상으로 노출되어 추진성능이 저하되거나 프로펠러 및 주요 기관의 부하변동이 증대되는 프로펠러 레이싱이 발생하며, 키가 충분히 수몰될 수 없어 조종성능이 악화되는 문제가 발생한다.
따라서, 이러한 문제점을 고려하여 LNG 운반선, LPG 운반선, 컨테이너선, 화물선, 탱커선 등의 선박의 경우, 선박의 안정성 및 복원성을 향상시키기 위하여 선박의 내부에 해수(海水)를 유입하여 저장하는 복수의 밸러스트 탱크(ballast tank)를 설치한다. 여기서, 밸러스트 탱크 내에 적재되는 물을 밸러스트수(ballast water)라 한다.
밸러스트수(ballast water)는 선적되는 화물의 양에 따라 선박의 흘수와 트림(trim, 배의 앞뒤 경사를 말한다)을 안정적으로 조정하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이 화물이 모두 하역된 상태에서 밸러스트수를 적재하지 않는다면 선박 자체의 중량만으로는 충분한 흘수를 유지할 수 없기 때문에 선수가 수면위로 심하게 들리거나 선박의 추진장치가 물속에 충분히 잠기지 않아 선수슬래밍, 추진성능저하, 조정성능저하 등의 문제를 초래하게 되므로 선박의 경우 밸러스트수의 사용이 필수적으로 요구된다.
그러나, 선박에 밸러스트수를 구비하는 경우에도 문제점이 있다. 밸러스트 탱크 내로 밸러스트수(ballast water)를 유입 및 유출시키는 과정에서 미생물이나 해양 생물에 의한 해양오염이 발생할 수 있다. 즉 제1 국에서 유입된 밸러스트수가 전혀 다른 환경의 제2 국 해양에 배출되는 경우, 제1 국의 각종 이물질, 미생물, 세균 그 밖의 유기물질 등이 제2 국의 해양 생태계를 교란시킬 위험이 발생하게 된다.
이러한 위험을 고려하여, 밸러스트수에 포함된 유해균의 전파를 막기 위하여 2009년부터는 99%이상 살균하여 배수하도록 밸러스트수 처리 침전물 국제규정이 강화되었다.
한편 펌프를 이용하여 밸러스트탱크의 내부에 있는 밸러스트수를 배출한 이후에 남은 밸러스트수를 선외로 배출하기 전에 밸러스트수가 요구되는 조건을 만족하는지 여부를 확인하기 위해 밸러스트수의 샘플링 테스트가 이루어진다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
종래 기술의 일 실시예에 따른 밸러스트수의 샘플링 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 해수(local seawater)를 구동원(driving source)으로 하여 배출장치(ED)에서 밸러스트탱크(BT)에 저장된 밸러스트수를 일부 배출한다.
배출되는 일부 밸러스트수는 살균 장치(E)에서 살균 처리되며, 살균 처리된 일부 밸러스트수는 샘플 테스트를 위해 샘플링 장치(SD)에 저장되고, 나머지 밸러스트수는 선외로 배출된다.
그러나 구동원인 해수는 필터를 거치지 않았고 살균 장치를 한 번만 거쳤기 때문에 미생물이 발견될 우려가 있다. 또한 해수의 경우 같은 해역에 물을 버리는 경우 IMO(국제해사기구) 규정에 따라 살균 처리할 필요가 없지만, 밸러스트수의 샘플링 테스트에서 미생물이 발견될 경우에 이 미생물이 밸러스트탱크에 저장된 밸러스트수의 미생물인지 구동원이 해수에 있는 미생물인지 구분할 수 없는 문제점이 있다.
한국특허공개공보 제2010-0103487호(쉽 앤 오션 파운데이션) 2010. 09. 27.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해수를 구동원(driving source)으로 하여 밸러스트수를 샘플링하는 과정에서 구동원인 해수를 살균처리하여 샘플링 채취시 해수로 인해 미생물이 발견될 가능성을 사전에 방지할 수 있는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 외부의 해수를 이용하여 밸러스트탱크에 저장된 밸러스트수를 배출라인으로 배출시키는 배출유닛; 상기 해수가 상기 배출유닛으로 공급되기 전에 상기 해수를 필터링 및 살균 처리하는 필터링살균부; 및 상기 배출유닛에서 배출되는 배출수를 살균 처리하는 살균부를 포함하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템이 제공될 수 있다.
상기 필터링살균부는, 상기 해수에 있는 이물질을 필터링하는 필터; 및 상기 필터에서 필터링된 해수에 존재하는 미생물을 살균처리하는 살균기를 포함할 수 있다.
상기 살균부는, 상기 배출수에 존재하는 미생물을 자외선으로 살균처리하는 자외선 살균기를 포함할 수 있다.
상기 살균기는 자외선 살균기일 수 있다.
상기 해수가 상기 필터링살균부로 유입되기 전에 상기 해수를 감압시키는 감압부를 더 포함할 수 있다.
상기 감압부는, 상기 해수의 유입라인에 마련되어 상기 해수를 감압시키는 감압장치; 및 상기 감압장치의 후단에 마련되어 상기 해수가 미리 설정된 압력을 넘지 않도록 제어하는 과압방지장치를 포함할 수 있다.
상기 배출유닛은 이덕터(eductor)를 포함할 수 있다.
상기 배출수가 배출되는 배출라인에 마련되며 상기 배출수가 저장되는 샘플링 장치를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 밸러스트탱크에 저장된 밸러스트수를 공급되는 해수를 기초로 배출유닛을 통해 배출라인으로 배출하여 살균처리한 후 샘플을 채취하되 상기 해수는 상기 배출유닛으로 공급되기 전에 필터링 및 살균처리되는 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템이 제공될 수 있다.
상기 해수는 상기 필터링 및 살균처리되기 전에 감압장치에 의해 감압되고, 상기 해수의 살균처리는 자외선 살균기에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 해수를 구동원(driving source)으로 하여 밸러스트수를 샘플링하는 과정에서 구동원인 해수를 살균처리하여 샘플링 채취시 해수로 인해 미생물이 발견될 가능성을 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템(1)은, 공급되는 해수를 기초로 밸러스트탱크(BT)에 저장된 밸러스트수를 배출라인(L)으로 배출시키는 배출유닛(100)과, 해수가 배출유닛(100)으로 공급되기 전에 해수를 필터링 및 살균 처리하는 필터링살균부(200)와, 배출유닛(100)에서 배출되는 배출수를 살균 처리하는 살균부(300)와, 해수가 필터링살균부(200)로 유입되기 전에 해수를 감압시키는 감압부(400)와, 살균부(300) 후단의 배출라인(L)에 마련되어 밸러스트수의 샘플을 채취하는 샘플링 장치(500)를 구비한다.
배출유닛(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 해수(local seawater)의 유입라인과 밸러스트탱크(BT)에 저장된 밸러스트수가 배출되는 라인이 서로 교차되는 라인에 마련되어 펌프(P)에 의해 유입되는 해수를 기초로 부압을 만들어 밸러스트탱크(BT)에 저장된 밸러스트수를 흡입하여 배출라인(L)으로 배출한다.
본 실시 예에서 배출유닛(100)은 부압을 이용하여 소량의 밸러스트수를 배출하기 위한 것으로서, 이덕터(eductor)를 포함할 수 있다.
즉 본 실시 예에서 배출유닛(100)은 펌프를 이용하여 밸러스트탱크(BT)의 내부에 있는 밸러스트수를 배출한 이후에 남은 밸러스트수를 선외로 배출시키기 위해 사용되는 데, 펌프 용량에 비해 적은 양의 밸러스트수를 디밸러스팅(deballasting)하기 위해 펌프를 사용하는 경우 펌프로 에어가 들어오기 때문에 펌프의 임펠러가 손상될 수 있다.
따라서 본 실시 예는 이러한 문제점을 고려하여 적은 양의 밸러스트수를 선외로 배출시키기 위해 구동부가 없는 이덕터를 사용할 수 있다.
필터링살균부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 배출유닛(100)의 선단 라인에 마련되어 유입되는 해수에 존재하는 이물질과 미생물, 각종 세균을 살균처리하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 필터링살균부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 해수에 있는 이물질을 필터링하는 필터(210)와, 필터(210)에서 필터링된 해수에 존재하는 미생물, 세균 등을 살균처리하는 살균기(230)를 포함한다.
필터링살균부(200)의 필터(210)는 메쉬형 타입의 필터를 포함하고, 살균기(230)는 해수에 자외선을 조사하는 복수의 자외선 램프가 구비된 자외선 살균기를 포함한다.
따라서 펌프(P)에 의해 유입되는 해수는 필터(210)에서 이물질이 필터링되고 이어서 살균기(230)에서 미생물, 세균 등이 살균처리되고, 후술하는 살균부(300)에서 2차적으로 살균 처리되므로 해수에서 미생물, 세균 등이 발견될 가능성을 미연에 방지할 수 있다.
살균부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 배출유닛(100) 후단의 배출라인(L)에 마련되어 공급되는 해수와 밸러스트수를 살균처리하는 것으로서, 해수 및 밸러스트수에 자외선을 조사하는 복수의 자외선 램프가 구비된 자외선 살균기를 포함한다.
감압부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 필터링살균부(200)의 선단 라인에 마련되어 필터링살균부(200)로 유입되는 해수의 압력을 감압시키는 역할을 한다. 즉 필터링살균부(200)의 살균기(230)로 자외선 살균기를 사용할 경우 유입되는 해수의 압력이 6bar를 초과하게 되면 자외선 램프의 파손이 일어나므로 자외선 램프를 보호하기 위해 해수의 압력을 감압시킬 필요가 있다.
본 실시예에서 감압부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(P)와 필터링살균부(200) 사이의 라인에 마련되어 유입되는 해수를 감압시키는 감압장치(410)와, 감압장치(410)의 후단에 마련되어 해수가 미리 설정된 압력을 넘지 않도록 제어하는 과압방지장치(430)를 포함한다.
본 실시 예에서 감압장치(410)는 해수의 유입라인에 마련되는 감압밸브를 포함하고, 과압방지장치(430)는 해수의 유입라인에 분기되도록 설치되어 압력신호를 감지하는 압력감지수단과 압력감지수단에 의해 감지된 압력신호를 기초로 이상과압을 판단하여 이상 과압시 펌프(P)의 작동을 중단시키는 제어부를 포함한다.
샘플링 장치(500)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 살균부(300) 후단의 배출라인(L)에 마련되어 밸러스트수의 샘플을 채취하는 것으로서, 본 실시 예에서 샘플링 장치(500)는 배출되는 해수 및 밸러스트수 중 일부는 저장되고 나머지는 선외로 배출시키는 탱크일 수 있다. 한편 본 실시 예에서 미 설명 도면부호 F는 필터를 가리키고, S는 스트레이너(strainer)를 가리킨다.
이하에서 도 2를 참조하여 본 실시 예에 따른 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템(1)의 사용 상태를 간략히 설명한다.
본 실시예는 펌프를 이용하여 밸러스트탱크의 내부에 있는 밸러스트수를 배출한 이후에 남은 밸러스트수를 선외로 배출하기 전에 밸러스트탱크(BT)에 남아있는 밸러스트수에 미생물이나 세균 등이 존재하는 지 여부를 테스트하기 위해 밸러스트수를 샘플링하는 것으로서, 펌프(P)가 작동되면 해수(local seawater)가 스트레이너(S)를 거쳐 감압부(400)로 유입된다.
감압부(400)로 유입된 해수는 감압장치(410)에 의해 요구되는 압력 예를 들어 6bar를 초과하지 않도록 감압된 후 필터링살균부(200)로 유입된다. 필터링살균부(200)로 유입된 해수는 필터(210)에서 이물질이 제거되고, 이후 살균기(230)에서 예를 들어 자외선 살균기로 살균처리되어 해수에 있는 미생물이나 세균 등이 제거된다.
필터링살균부(200)에서 필터링 및 살균 처리된 해수는 배출유닛(100)으로 공급되어 밸러스트탱크(BT)에 저장된 밸러스트수를 흡입 배출시키는 구동원(driving source)으로 작용한다.
본 실시 예에서 배출유닛(100)은 이덕터(eductor)를 포함하고 이덕터의 구동원리가 구동원을 이용하여 부압을 만들어 원하는 유체를 흡입하여 배출하는 데 있으므로, 유입되는 해수를 구동원으로 하여 밸러스트수를 흡입하여 배출할 수 있다.
배출유닛(100)에서 배출되는 해수 및 밸러스트수는 살균부(300)에서 살균 처리된 후 일부는 샘플링 장치(500)에 저장되고, 나머지는 선외로 배출된다. 한편 밸러스트수에 세균 등이 없음이 확인되면 밸러스트수는 살균부(300) 및 샘플링 장치(500)를 바이패스하는 바이패스유로(점선표시)를 통해 선외로 바로 배출될 수도 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 해수를 구동원(driving source)으로 하여 밸러스트수를 샘플링하는 과정에서 구동원인 해수를 살균처리하여 샘플링 채취시 해수로 인해 미생물이 발견될 가능성을 사전에 방지할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템 100 : 배출유닛
200 : 필터링살균부 210: 필터
230 : 살균기 300 : 살균부
400 : 감압부 410 : 감압장치
430 : 과압방지장치 500 : 샘플링 장치
BT : 밸러스트탱크 F : 필터
L : 배출라인 P : 펌프
S : 스트레이너

Claims (10)

  1. 선박 외부의 해수를 구동원(driving source)으로 이용하여, 내부에 포함된 이덕터(eductor)를 구동시켜 밸러스트탱크에 저장된 밸러스트수를 배출라인으로 배출시키는 배출유닛;
    상기 해수가 상기 배출유닛으로 공급되기 전에 상기 해수를 필터링 및 살균 처리하는 필터링살균부;
    상기 배출유닛에서 배출되는 배출수를 살균 처리하는 살균부; 및
    상기 배출수가 배출되는 배출라인에 마련되며 상기 배출수가 저장되는 샘플링 장치를 포함하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터링살균부는,
    상기 해수에 있는 이물질을 필터링하는 필터; 및
    상기 필터에서 필터링된 해수에 존재하는 미생물을 살균처리하는 살균기를 포함하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균부는,
    상기 배출수에 존재하는 미생물을 살균처리하는 자외선 살균기를 포함하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 살균기는 자외선 살균기인 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 해수가 상기 필터링살균부로 유입되기 전에 상기 해수를 감압시키는 감압부를 더 포함하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 감압부는,
    상기 해수의 유입라인에 마련되어 상기 해수를 감압시키는 감압장치; 및
    상기 감압장치의 후단에 마련되어 상기 해수가 미리 설정된 압력을 넘지 않도록 제어하는 과압방지장치를 포함하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 밸러스트탱크에 저장된 밸러스트수를 선박 외부의 해수를 구동원(driving source)으로 이용하여, 내부에 포함된 이덕터(eductor)를 구동시켜 배출유닛을 통해 배출라인으로 배출하여 살균처리한 후 샘플을 채취하되 상기 해수는 상기 배출유닛으로 공급되기 전에 필터링 및 살균처리되는 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 해수는 상기 필터링 및 살균처리되기 전에 감압장치에 의해 감압되고,
    상기 해수의 살균처리는 자외선 살균기에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 샘플링 시스템.
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KR20060090581A (ko) * 2005-02-09 2006-08-14 가부시끼가이샤 도시바 밸러스트수 정화 장치 및 상기 장치를 탑재한 선박
KR20100060839A (ko) * 2008-11-28 2010-06-07 주식회사 파나시아 밸러스트수 처리 시스템
KR101015536B1 (ko) 2005-05-11 2011-02-17 샤단호징 니혼카이난보시쿄카이 선박 밸러스트수 처리장치

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