KR101456863B1 - 컨테이너 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

컨테이너 제어 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템은 전기를 생성하여 제1 리퍼 컨테이너 및 제2 리퍼 컨테이너에 적합한 전압 및 전류를 공급하는 전력 공급 시스템, 선박을 동작시키는데 필요한 제1 전력량과 상기 선박에서 사용되는 제2 전력량을 계산하는 전력 제어부, 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너 내부의 온도를 체크하고, 상기 제2 전력량이 상기 제1 전력량보다 클 경우 차단 제어 신호를 출력하는 컨테이너 온도 제어부 및 상기 차단 제어 신호에 따라 상기 제1 리퍼 컨테이너 또는 상기 제2 리퍼 컨테이너 중 우선 순위가 낮은 상기 제2 리퍼 컨테이너에 공급되는 상기 전류 및 상기 전압을 차단하는 차단기를 포함한다.

Description

컨테이너 제어 시스템{CONTAINER CONTROL SYSTEM}
본 발명은 컨테이너 제어 시스템에 관한 것이다.
세계 무역량이 증대됨에 따라 다양한 화물이 컨테이너에 실려 운동송되고 있다. 화물 중에는 온도에 영향을 받는 것들이 있기 때문에 화물을 적정 온도에서 운송하기 위하여 화물을 적정 온도에서 냉장 또는 냉동할 수 있는 리퍼 컨테이너가 이용되고 있다.
리퍼 컨테이너의 운용을 위하여 컨테이너 선박은 리퍼 컨테이너에 전력을 공급하기 위한 설비를 갖추고 있으며, 한국공개특허 2005-0046841와 같이 리퍼 컨테이너의 온도를 감시할 수 있는 기술뿐만 아니라 리퍼 컨테이너의 온도를 효율적으로 제어하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
한국공개특허 2005-0046841
본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템은 컨테이너 온도 제어를 통하여 선박에 필요한 전력을 효율적으로 사용하기 위한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 전기를 생성하여 제1 리퍼 컨테이너 및 제2 리퍼 컨테이너에 적합한 전압 및 전류를 공급하는 전력 공급 시스템, 선박을 동작시키는데 필요한 제1 전력량과 상기 선박에서 사용되는 제2 전력량을 계산하는 전력 제어부, 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너 내부의 온도를 체크하고, 상기 제2 전력량이 상기 제1 전력량보다 클 경우 차단 제어 신호를 출력하는 컨테이너 온도 제어부 및 상기 차단 제어 신호에 따라 상기 제1 리퍼 컨테이너 또는 상기 제2 리퍼 컨테이너 중 우선 순위가 낮은 상기 제2 리퍼 컨테이너에 공급되는 상기 전류 및 상기 전압을 차단하는 차단기를 포함하는 컨테이너 제어 시스템이 제공된다.
상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너의 내부 온도는 각각 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위 내에 있을 수 있다.
상기 우선 순위는 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너 내부에 있는 화물의 온도 민감성이나 화물의 중요도에 따라 설정될 수 있다.
상기 제1 전력량 및 상기 제2 전력량은 각각 스러스터의 동작에 필요한 전력량과 상기 스러스터의 동작에 따라 현재 소비되는 전력량을 포함할 수 있다.
상기 선박이 운항 모드로 동작하고 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너 각각의 내부 온도가 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위 이내에 있으면, 상기 차단기는, 상기 우선 순위와 관계없이 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너에 공급되는 상기 전압 및 상기 전류를 차단할 수 있다.
상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너는 각각 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하고, 상기 제1 온도 센서는 제1 리퍼 컨테이너의 내부 온도와 상기 제1 리퍼 컨테이너에 해당되는 식별자를 상기 컨테이너 온도 제어부로 전송하고, 상기 제2 온도 센서는 제2 리퍼 컨테이너의 내부 온도와 상기 제2 리퍼 컨테이너에 해당되는 식별자를 상기 컨테이너 온도 제어부로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템은 우선 순위에 따라 제1 리퍼 컨테이너와 제2 리퍼 컨테이너의 내부 온도를 제어함으로써 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템을 나타낸다.
도 2는 제1 리퍼 컨테이너 및 제2 리퍼 컨테이너 각각의 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위를 나타낸다.
도 3은 스러스터의 작동 및 미작동에 대한 예를 나타낸다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템은 전력 공급 시스템(100), 전력 제어부(200), 컨테이너 온도 제어부(300) 및 차단기(400)를 포함한다.
전력 공급 시스템(100)은 전기를 생성하여 제1 리퍼 컨테이너(reefer container)(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 적합한 전압 및 전류를 공급한다. 본 발명의 실시예에 따른 전력 공급 시스템(100)은 선박에 필요한 전력을 공급할 수 있다.
이를 위하여 전력 공급 시스템(100)은 발전기(110), 변압기(130), 및 배전반(150)을 포함할 수 있다. 발전기(110)는 선박에 필요한 전력 전체 또는 일부를 생성할 수 있다. 변압기(130)는 발전기(110)에서 생성된 고압의 전기를 부하에 적절한 저압의 전기로 변환한다. 배전반(150)은 변압기(130)에 의하여 변환된 저압 전기를 부하에 배전한다. 이 때 부하는 선박에서 전기를 사용하는 모든 장치일 수 있다. 예를 들어, 이후에 설명될 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 뿐만 아니라 선박의 제어에 필요한 전기/전자 장치나 스러스터(thruster)의 구동을 위한 모터 등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 전력 공급 시스템(100)은 일례일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 경우에 따라 컨버터나 인버터와 같은 전력 장치들을 추가로 포함할 수 있다.
전력 제어부(200)는 선박을 동작시키는데 필요한 제1 전력량과 선박에서 사용되는 제2 전력량을 계산한다. 제1 전력량 및 제2 전력량은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 전력량은 선박이 동작할 때 필요한 전체 전력량이고, 제2 전력량은 선박이 동작할 때 현재 선박에서 사용되고 있는 전체 전력량일 수 있다. 또는 제1 전력량은 선박의 전체 전기/전자장치들(제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리터 컨테이너 포함) 중 일부가 동작할 때 필요한 전력량이고, 제2 전력량은 상기 일부의 전기/전자장치들이 동작할 때 현재 사용되는 전력량일 수 있다. 이 때, 선박을 동작시키는데 필요한 전력량은 전력 공급 시스템(100)이 공급가능한 전력량일 수 있다.
제1 전력량 및 제2 전력량의 계산은 전력 제어부(200)에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전력 제어부(200)는 변압기(130)가 공급가능한 전력량을 제1 전력량으로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 발전기(110)나 배전기(150)가 공급가능한 전력량을 제1 전력량으로 설정할 수 있다. 또한 전력 제어부(200)는 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2)를 포함한 다양한 부하들이 현재 소요하는 전력량을 합산함으로써 제2 전력량을 계산할 수 있다.
컨테이너 온도 제어부(300)는 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 내부의 온도를 체크하고, 제2 전력량이 제1 전력량보다 클 경우 차단 제어 신호를 출력한다. 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2)는 화물을 설정된 온도에서 냉장 또는 냉동 보관할 수 있는 기능을 지닌 컨테이너이다. 컨테이너 온도 제어부(300)는 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리터 컨테이너로부터 전송된 온도 정보에 따라 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 내부의 온도를 체크할 수 있다.
또한 컨테이너 온도 제어부(300)는 전력 제어부(200)로부터 제1 전력량 및 제2 전력량에 대한 정보를 입력받을 수 있다. 이 때 제2 전력량이 제1 전력량보다 클 경우, 즉, 선박의 동작에 필요한 제1 전력량 보다 현재 사용되는 제2 전력량이 크면, 전력 공급 시스템(100)이 공급 가능한 전력량보다 현재 사용되는 전력량이 클 수 있다. 따라서 컨테이너 온도 제어부(300)는 차단 제어 신호를 통하여 차단기(400)를 제어할 수 있다.
차단기(400)는 차단 제어 신호에 따라 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 또는 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 중 우선 순위가 낮은 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 공급되는 전류 및 전압을 차단한다. 차단기(400)가 우선 순위가 낮은 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 공급되는 전류 및 전압을 차단함에 따라 제2 전력량이 감소할 수 있다. 따라서 제2 전력량은 제1 전력량보다 작아질 수 있다.
우선 순위는 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 내부에 있는 화물의 온도 민감성이나 화물의 중요도에 따라 설정될 수 있으며, 이러한 우선 순위는 리퍼 컨테이너 별로 매칭되어 데이터베이스(DB)에 저장될 수 있다.
예를 들어, 제1 리퍼 컨테이너(RF1)의 화물은 온도에 민감한 식물이나 동물이고, 제2 리퍼 컨테이너(RF2)의 화물은 온도에 덜 민감한 건조 식품인 경우, 온도 유지의 우선 순위는 제1 리퍼 컨테이너(RF1)가 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 비하여 온도 제어에 대한 우선 순위가 높을 수 있다.
다음으로 도면을 참조하여 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리터 컨테이너의 우선 순위에 따른 온도 제어의 실례를 설명한다.
도 2는 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 각각의 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위를 나타낸다.
제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2)의 내부 온도는 각각 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위 내에 있을 때, 차단기(400)는 차단 제어 신호에 따라 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 또는 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 중 우선 순위가 낮은 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 공급되는 전류 및 상기 전압을 차단할 수 있다.
즉, 제1 전력량이 제2 전력량에 비하여 작으면 리퍼 컨테이너들 중 일부에 공급되는 전압 및 전류를 차단함으로써 제2 전력량을 낮출 수 있다. 이 때 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2)의 내부 온도가 모두 제1 기준 온도 범위 침 제2 기준 온도 범위 이내에 있더라도 우선 순위가 낮은 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 공급되는 전류 및 전압이 제1 리퍼 컨테이너(RF1)에 비하여 먼저 차단될 수 있다.
이와 같이 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 공급되는 전압 및 전류가 차단되면 제2 리퍼 컨테이퍼 내부의 온도가 제2 기준 온도 범위의 상한값까지 상승한다. 이에 따라 컨테이너 온도 제어부(300)는 해제 제어 신호를 차단기(400)로 출력하고, 차단기(400)는 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 대한 전류 및 전압의 차단을 해제함으로써 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 전류 및 전압의 공급이 재개되고 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 내부의 온도가 다시 내려간다.
본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템의 제1 전력량 및 제2 전력량은 각각 스러스터의 동작에 필요한 전력량과 스러스터의 동작에 따라 현재 소비되는 전력량을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 선박에 설치된 스러스터(thruster)는 선박이 운항 모드 일 때에는 동작하지 않지만 선박이 예인될 때나 제자리에서 방향을 바꿀 때 사용될 수 있다. 스러스터가 동작하기 위해서는 많은 전력이 소모되며 이에 따라 제1 전력량보다 제2 전력량이 클 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템은 스러스터가 동작할 때 우선 순위에 따라 제1 리퍼 컨테이너(RF1)와 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 대한 온도 제어를 수행할 수 있다.
반면에 선박이 운항 모드로 동작하여 스러스터가 동작하지 않고 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2) 각각의 내부 온도가 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위 이내에 있으면, 차단기(400)는 우선 순위와 관계없이 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 공급되는 전압 및 전류를 차단할 수 있다. 즉, 스러스터가 동작하지 않으므로 스러스터가 소요하는 전력량만큼 제2 전력량이 줄어듦으로 우선 순위에 따른 리퍼 컨테이터들의 온도 제어가 필요하지 않을 수 있다.
한편, 제1 리퍼 컨테이너(RF1) 및 제2 리퍼 컨테이너(RF2)는 각각 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함할 수 있다. 이 때 제1 온도 센서는 제1 리퍼 컨테이너(RF1)의 내부 온도와 제1 리퍼 컨테이너(RF1)에 해당되는 식별자를 컨테이너 온도 제어부(300)로 전송하고, 제2 온도 센서는 제2 리퍼 컨테이너(RF2)의 내부 온도와 제2 리퍼 컨테이너(RF2)에 해당되는 식별자를 컨테이너 온도 제어부(300)로 전송할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 데이터베이스(DB)는 각 리퍼 컨테이너의 우선 순위를 저장할 수 있다. 컨테이너 온도 제어부(300)가 우선 순위에 따라 제1 리퍼 컨테이너(RF1)와 제2 리퍼 컨테이너(RF2)의 온도를 제어하기 위해서 제1 리퍼 컨테이너(RF1)의 온도 센서와 제2 리퍼 컨테이너(RF2)의 온도 센서는 온도와 더불어 해당 식별자를 컨테이너 온도 제어부(300)로 출력할 수 있다.
이에 따라 컨테이너 온도 제어부(300)는 입력받을 식별자에 따라 데이터베이스(DB)를 검색하여 제1 리퍼 컨테이너(RF1)와 제2 리퍼 컨테이너(RF2)의 우선 순위를 확인할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 제어 시스템은 우선 순위에 따라 제1 리퍼 컨테이너 및 제2 리퍼 컨테이너의 내부 온도를 제어할 수 있다.
예를 들어, 스러스터의 동작에 따라 많은 전력량이 소요될 때 무작위로 리퍼 컨테이너에 공급되는 전류 및 전압을 차단하는 것이 아니라 우선 순위가 낮은 리퍼 컨테이너에 공급되는 전류 및 전압을 차단함으로써 선박의 전력 효율을 높이고 상대적으로 낮은 용량의 발전기 사용이 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
RF1 : 제1 리퍼 컨테이너 RF2 : 제2 리퍼 컨테이너
DB : 데이터베이스 100 : 전력 공급 시스템
110 : 발전기 130 : 변압기
150 : 배전반 200 : 전력 제어부
300 : 컨테이너 온도 제어부 400 : 차단기

Claims (6)

  1. 전기를 생성하여 제1 리퍼 컨테이너 및 제2 리퍼 컨테이너에 전압 및 전류를 공급하는 전력 공급 시스템;
    선박을 동작시키는데 필요한 제1 전력량과 상기 선박에서 사용되는 제2 전력량을 계산하는 전력 제어부;
    상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너 내부의 온도를 체크하고, 상기 제2 전력량이 상기 제1 전력량보다 클 경우 차단 제어 신호를 출력하는 컨테이너 온도 제어부; 및
    상기 차단 제어 신호에 따라 상기 제1 리퍼 컨테이너 또는 상기 제2 리퍼 컨테이너 중 우선 순위가 낮은 상기 제2 리퍼 컨테이너에 공급되는 상기 전류 및 상기 전압을 차단하는 차단기를 포함하며,
    상기 제1 전력량 및 상기 제2 전력량은 각각 스러스터의 동작에 필요한 전력량과 상기 스러스터의 동작에 따라 현재 소비되는 전력량을 포함하는 컨테이너 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너의 내부 온도는 각각 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위 내에 있는 컨테이너 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우선 순위는 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너 내부에 있는 화물의 온도 민감성이나 화물의 중요도에 따라 설정되는 컨테이너 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선박이 운항 모드로 동작하고 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너 각각의 내부 온도가 제1 기준 온도 범위 및 제2 기준 온도 범위 이내에 있으면, 상기 차단기는, 상기 우선 순위와 관계없이 상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너에 공급되는 상기 전압 및 상기 전류를 차단하는 컨테이너 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리퍼 컨테이너 및 상기 제2 리퍼 컨테이너는 각각 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하고,
    상기 제1 온도 센서는 제1 리퍼 컨테이너의 내부 온도와 상기 제1 리퍼 컨테이너에 해당되는 식별자를 상기 컨테이너 온도 제어부로 전송하고,
    상기 제2 온도 센서는 제2 리퍼 컨테이너의 내부 온도와 상기 제2 리퍼 컨테이너에 해당되는 식별자를 상기 컨테이너 온도 제어부로 전송하는 컨테이너 제어 시스템.
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