KR101714028B1 - Ａｉｓ정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

Ａｉｓ정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 해상의 복수의 선박으로부터 각각 AIS정보를 수신하는 AIS 수신유닛; 수신된 AIS정보를 저장하는 저장유닛; 각 AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하는 온실가스 산출유닛; 및 온실가스 산출유닛으로부터 제공받은 온실가스 배출량에 관한 정보를 표출하는 정보표시 유닛;을 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템이 제안된다. 또한, AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법이 제안된다.

Description

ＡＩＳ정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING EMISSION OF SHIP'S GREENHOUSE GAS USING AIS INFORMATION}
본 발명은 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 AIS정보에 포함된 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 선박별 연료소모량을 산출하고 산출된 연료소모량에 따라 온실가스 배출량을 산출하는, AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템 및 방법에 관한 것이다.
선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)는 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공하는 첨단 장치로서, 해상에서 선박의 충돌을 방지하기 위한 장치로 사용될 수 있다. AIS는 국제 해사 기구(IMO)가 추진하는 의무 사항이며, 선박 자동 식별 장치(AIS)가 도입되면 주위의 선박을 인식할 수 없는 경우에도 타선의 존재와 진행 상황 판단이 가능하고, 시계가 좋지 않은 경우에도 선명ㆍ침로ㆍ속력 식별이 가능하여 선박 충돌 방지, 광역 관제, 조난 선박의 수색 및 구조 활동 등 안전 관리를 더욱 효과적으로 수행할 수 있다.
이때, 각 선박에 설치된 AIS 장비에서 전송되는 AIS 정보신호에는 고정정보, 변동정보 및 항해정보가 포함되고 기타 짧은 안전관련 메시지가 포함된다. 이때, 고정정보로는 MMSI번호, IMO번호 등의 선박 식별번호, 호출부호 및 선명, 선박 길이 및 폭, 선박타입(선종), 선위측정안테나의 선상 위치가 포함되며, 변동정보로는 선박위치, 위치시간, 선수방위, 항해상태가 포함되고, 선택적으로 대시침로, 대지속도, 선회율이 포함된다. 항해정보로는 선박흘수, 위험화물종류, 목적지 및 도착예정시각이 포함되고, 선장 재량에 따라 항로계획이 포함된다.
한편, 통상 대형 선박들은 장거리 운항을 통하여 상당히 많은 양의 연료, 예컨대 벙커씨유가 사용된다. 이에 따라, 상당한 온실가스가 배출되고 있다. 하지만, 육상과 달리 해상에서는 온실가스 배출 관리가 제대로 관리되지 못하고 있다.
선박에서 배출되는 온실가스의 배출량은 선박 연료소모량에 의해 결정된다. 이때, 각 선박에서 직접 선박 연료소모량을 산출하여 취합하여 관리하는 방법은 규정을 새로이 정해야 하거나 각 선박별 연료소모량에 대한 필수적 보고가 수반되기 어려워 선박 온실가스 배출 관리방안으로 적합치 못하다.
하지만, 본 발명에서 제안하는 바와 같이, 전술한 AIS 정보에 포함되는 고정정보와 변동정보 등을 이용하며 해당 선박의 연료소모량을 추정할 수 있다. 이에 따라, 추정 산출되는 연료소모량에 따른 온실가스 배출량을 산출할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0035927호 (2015년04월07일 공개)
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 각 선박별 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하는 선박 온실가스 배출 관리 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 모습에 따라, 해상의 복수의 선박으로부터 각각 AIS정보를 수신하는 AIS 수신유닛; 수신된 AIS정보를 저장하는 저장유닛; 각 AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하는 온실가스 산출유닛; 및 온실가스 산출유닛으로부터 제공받은 온실가스 배출량에 관한 정보를 표출하는 정보표시 유닛;을 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템이 제안된다.
이때, 하나의 예에서, 온실가스 산출유닛은 설정된 시간에 따라 AIS정보로부터 얻어진 각 선박의 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출하고 연료소모량에 따른 온실가스 배출량을 산출한다.
또한, 온실가스 산출유닛은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 산출되는 선박 저항 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 이때, 온실가스 산출유닛은 선박 저항과 운항속도의 곱을 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 이때, 선박 저항과 운항속도의 곱으로부터 유효마력을 산출하고, 산출된 유효마력으로부터 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다.
또한, 각 선박의 연료소모량은 AIS정보로부터 얻어진 운항속도 및 운항속도, 고정정보 및 항해정보를 이용하여 산출되는 선박 저항을 이용하여 산출될 수 있다. 이때, 적어도 선박 길이 및 폭은 고정정보이고 선박 흘수는 항해정보이다.
이때, 선박 저항은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 1차 파라미터로 하고 1차 파라미터의 전부를 입력변수로 하거나 또는 1차 파라미터의 일부로부터 산출된 2차 파라미터와 1차 파라미터의 일부를 입력변수로 하는 설정된 테이블 값으로부터 산출될 수 있다.
또한, 하나의 예에 따르면, 선박 온실가스 배출 관리시스템은 해상의 파도 정보, 바람 정보 및 조류 정보의 전부 또는 일부를 포함하는 해상 날씨정보를 데이터 통신을 통해 제공받아 저장유닛에 저장하고, 온실가스 산출유닛은 각 AIS정보 및 해당 선박 주위의 해상 날씨정보를 이용하여 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하되, 해상 날씨정보는 각 선박의 연료소모량 산출시 산출 인자의 보정에 이용된다.
해상 날씨정보는 선박 저항의 보정 또는 연료소모량의 산출에 적용되는 운항속도의 보정에 이용될 수 있다.
또한, 운항속도는 AIS정보에 포함된 값이거나 또는 AIS정보에 포함되지 않은 경우 AIS정보에 포함된 적어도 선박 위치 및 위치시각 정보를 이용하여 산출된다.
삭제
삭제
삭제
또한, 하나의 예에서, 온실가스 산출유닛은 설정된 시간 범위에 따라 저장유닛에 저장되는 AIS정보 중 변동되는 정보의 평균치를 적용하여 각 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다.
삭제
삭제
또 하나의 예에서, 정보표시 유닛은 온실가스 산출유닛에서 산출된 온실가스 배출량이 설정 이상인 경우 해당 선박이 식별되도록 표시할 수 있다.
다음으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 하나의 모습에 따라, 선박 온실가스 배출 관리시스템의 AIS 수신유닛에서, 해상의 복수의 선박으로부터 각각 AIS정보를 수신하는 AIS 수신단계; 선박 온실가스 배출 관리시스템은 수신된 AIS정보를 저장하는 저장단계; 선박 온실가스 배출 관리시스템의 온실가스 산출유닛은 각 AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하는 산출단계; 및 선박 온실가스 배출 관리시스템에서, 산출된 온실가스 배출량에 관한 정보를 표출하는 표시단계;를 포함하여 이루어지는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법이 제안된다.
이때, 하나의 예에서, 산출단계에서는 설정된 시간에 따라 AIS정보로부터 얻어진 각 선박의 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출하고 연료소모량에 따른 온실가스 배출량을 산출한다.
또한, 이때, 또 하나의 예에서, 산출단계에서는 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 선박 저항을 산출하고, 선박 저항 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 이때, 적어도 선박 길이 및 폭은 고정정보이고 선박 흘수는 항해정보이다.
게다가, 이때, 또 하나의 예에 따르면, 선박 저항은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 1차 파라미터로 하고 1차 파라미터의 전부를 입력변수로 하거나 또는 1차 파라미터의 일부로부터 산출된 2차 파라미터와 1차 파라미터의 일부를 입력변수로 하는 설정된 테이블 값으로부터 산출될 수 있다.
또한, 하나의 예에서, 산출단계에서는 선박 저항과 운항속도의 곱을 이용하여 각 선박별 연료소모량이 산출된다. 이때, 선박 저항과 운항속도의 곱으로부터 유효마력을 산출하고, 산출된 유효마력으로부터 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다.
또 하나의 예에서, 선박 온실가스 배출 관리방법은 선박 온실가스 배출 관리시스템에서 해상의 파도 정보, 바람 정보 및 조류 정보의 전부 또는 일부를 포함하는 해상 날씨정보를 데이터 통신을 통해 수신하는 해상날씨 수신단계를 더 포함하고, 저장단계에서는 AIS정보 및 해상 날씨정보를 각각 저장하고, 산출단계에서는 각 AIS정보 및 해당 선박 주위의 해상 날씨정보를 이용하여 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하되, 해상 날씨정보는 각 선박의 연료소모량 산출시 산출 인자의 보정에 이용된다.
한편, 하나의 예에서, 운항속도는 AIS정보에 포함된 값이거나 또는 AIS정보에 포함되지 않은 경우 AIS정보에 포함된 적어도 선박 위치 및 위치시각 정보를 이용하여 산출된다.
본 발명의 하나의 실시예에 따라, 선박의 AIS 정보신호를 이용하여 원격으로 선박 온실가스 배출량을 산출할 수 있다.
하나의 실시예에 따라, 선박의 AIS정보 신호와 해상날씨 데이터를 기반으로 선박의 어떠한 시스템 설치 없이 원격으로 선박 온실가스 배출량을 계측할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 나타내는 개략적인 블럭 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 나타내는 개략적인 블럭 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 하나의 예에 따라 선박의 온실가스 배출 상태를 개략적으로 표시하는 도면이다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.
본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계에서 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다.
본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.
우선, 본 발명의 하나의 모습에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 도면을 참조하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 나타내는 개략적인 블럭 구성도이고, 도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 나타내는 개략적인 블럭 구성도이다. 또한, 도 9는 본 발명의 하나의 예에 따라 선박의 온실가스 배출 상태를 개략적으로 표시하는 도면이다.
또한, 도 4 내지 8 각각은 본 발명의 다른 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법을 개략적으로 나타내는 흐름도임과 동시에 본 발명의 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템의 동작을 나타내고 있다.
도 1 내지 3을 참조하여, 본 발명의 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템을 살펴본다. 이때, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템은 AIS 수신유닛(110), 저장유닛(130), 온실가스 산출유닛(150) 및 정보표시 유닛(170)을 포함하여 이루어진다. 각 구성들을 구체적으로 살펴본다.
먼저, AIS 수신유닛(110)을 살펴본다. AIS 수신유닛(110)은 해상의 복수의 선박으로부터 각각 AIS정보를 수신한다. AIS정보는 선박자동식별시스템(AIS: Automatic Identification System) 정보로, 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 포함하고 있다. AIS 수신유닛(110)은 AIS 네트워크를 통해 예컨대 해상의 설정 권역 내의 복수의 선박들로부터 각각 AIS정보를 수신할 수 있다. 이때, 설정 권역은 AIS 신호의 수신방경이거나 설정권역을 관리하는 선박 온실가스 배출 관리시스템의 관리반경일 수 있다. AIS 수신장치는 이미 널리 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 1 내지 3을 참조하여 저장유닛(130)을 살펴본다. 저장유닛(130)은 AIS 수신유닛(110)에서 수신된 AIS정보를 저장하고 있다. 예컨대, AIS 수신유닛(110)에서의 AIS정보 수신 주기와 후술되는 온실가스 산출유닛(150)에서 연료소모량 및 온실가스 배출량 산출 주기가 다를 수 있고, 이때, 온실가스 산출유닛(150)은 저장유닛(130)에 저장된 AIS정보를 이용하여 각 선박별 연료소모량 및 온실가스 배출량을 산출하게 된다.
도 2 내지 3을 참조하면, 하나의 예에서, 저장유닛(130)은 AIS정보 외에 해상날씨정보를 별개로 더 저장할 수 있다. 이때, 해상날씨정보와 AIS정보 간에는 시간 동기화 내지 시간 매칭이 이루어지도록 저장될 수 있다. 해상 날씨정보는 해상의 파도 정보, 바람 정보 및 조류 정보의 전부 또는 일부를 포함하고 있다. 즉, 해상 날씨정보는 파도높이, 파도주기 등의 파도 정보이거나 풍속, 풍향 등의 바람정보이거나 조류속도, 조류방향 등의 조류정보일 수 있고, 또는 파도 정보와 바람 정보, 파도 정보와 조류 정보, 바람정보와 조류정보, 또는 이들 모두의 정보일 수 있다.
예컨대, 저장유닛(130)에 AIS정보 외에 해상날씨정보가 별도 저장되는 경우, 저장유닛(130)은 해상 날씨정보를 데이터 통신을 통해 제공받는다. 도 2 내지 3에서는 해상 날씨정보가 방화벽을 통해 제공되는 것이 도시되고 있다. 즉, 해상 날씨정보는 인터넷이나 또는 다른 데이터 통신을 통해 해상 날씨 서버(도시되지 않음)로부터 제공받을 수 있다. 이때, 저장유닛(130)에 저장되는 해상 날씨정보는 AIS정보를 제공하는 선박들 주위의 해상 날씨정보이다.
계속하여, 도 1 내지 3을 참조하여 온실가스 산출유닛(150)을 구체적으로 살펴본다. 온실가스 산출유닛(150)은 각 AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출한다. AIS정보는 전술한 저장유닛(130)에 저장되어 있다. 즉, 온실가스 산출유닛(150)은 저장유닛(130)에 저장되어 있는 AIS정보에 포함된 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모량을 산출하고, 산출된 연료소모량에 따라 온실가스 배출량을 산출한다.
예컨대, 하나의 예에서, 온실가스 산출유닛(150)은 설정된 시간에 따라 AIS정보로부터 얻어진 각 선박의 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출하고, 연료소모량에 따른 온실가스 배출량을 산출한다. 이때, 운항속도는 AIS정보에 포함된 값일 수 있다. 또는 운항속도가 AIS정보에 포함되지 않은 경우, AIS정보에 포함된 적어도 선박 위치 및 위치시각 정보를 이용하여 운항속도가 산출된다. 온실가스 산출유닛(150)은 설정된 시간에 따라 각 선박별 연료소량을 산출하는데, 이때, 설정된 시간은 AIS 수신유닛(110)에서 AIS정보를 수신하는 주기와 다를 수 있다. 예컨대, 온실가스 산출유닛(150)에서 선박별 연료소모량 산출 주기는 AIS정보 수신 주기보다 길다. 하나의 예에서, 선박별 연료소모량 산출 주기가 AIS정보 수신주기보다 긴 경우, 온실가스 산출유닛(150)은 선박별 연료소모량 산출 시 AIS정보 중 변동정보는 평균값을 이용할 수 있다.
예컨대, 온실가스 산출유닛(150)은 설정된 테이블에 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 적용하여 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 이때, 설정된 테이블은 실험을 통해 또는 통계적으로 획득된 자료를 통해 구해질 수 있다. 또는, 온실가스 산출유닛(150)은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 파라미터로 하는 설정된 식에 따라 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 이때, 설정된 연료소모량 산출 식은 실험을 통해 또는 통계적으로 획득된 자료로부터 설정되는 식일 수 있다.
하나의 예에서, 온실가스 산출유닛(150)은 운항속도 및 선박 저항을 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 이때, 운항속도는 AIS정보에 포함되거나 또는 AIS정보에 포함되지 않는 경우 AIS정보에 포함된 적어도 선박 위치 및 위치시간을 토대로 산출될 수 있다. 이때, 선박 저항은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 산출될 수 있다. 예컨대, 선박 저항은 설정된 테이블에 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 적용하여 설정된 테이블로부터 산출될 수 있다. 이때, 설정된 테이블 상의 변수와 입력되는 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도 중 적어도 하나 이상의 입력변수가 일치하지 않는 경우 선형적 비례값을 이용하여 입력변수에 따른 선박 저항을 설정된 테이블로부터 산출할 수 있다. 이때, 선박 저항을 산출하기 위한 설정된 테이블은 실험적 또는 통계적으로 얻어진 자료로부터 설정되거나 만들어진 것일 수 있다. 다른 예로, 선박 저항은 실험적 또는 통계적으로 얻어진 자료로부터 설정되는 식에 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 적용하여 산출될 수 있다.
예컨대, 하나의 예에서, 선박 저항은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 1차 파라미터로 하고 1차 파라미터의 전부를 입력변수로 하는 설정된 테이블 값으로부터 산출될 수 있다. 또는, 선박 저항은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 1차 파라미터로 하고 1차 파라미터의 일부로부터 산출된 2차 파라미터와 1차 파라미터의 일부를 입력변수로 하는 설정된 테이블 값으로부터 산출될 수 있다. 바람 등의 외력을 고려하지 않는 경우 선박 저항은 마찰저항과 잉여저항의 합으로 표현될 수 있고, 이때, 마찰저항은 선체표면과 해수 사이의 접촉에 따른 마찰에 의한 저항력이고 잉여저항은 선박의 진행에 따라 수면에 파도가 형성됨으로써 생기는 저항인 조파저항 및 선박의 진행에 따라 선미에 생기는 와류에 의한 저항인 와류저항을 포함한다. 잉여저항은 조파저항이 대부분이다. 특히 선속이 느린 경우 선박 저항의 대부분은 마찰저항이지만, 선속이 빠른 경우 잉여저항의 조파저항이 선박 저항의 50% 정도를 차지할 수 있다. 예컨대, 마찰저항은 해수와 접하는 선체의 표면적으로부터 산출될 수 있고, 해수에 잠기는 선체 표면적은 선박 길이, 폭 및 선박 흘수로부터 산출될 수 있다. 이때, 선박 길이, 폭 및 선박 흘수 외에 AIS정보 중 고정정보에 포함된 선박타입(선종)이 추가 고려되며 해수에 잠기는 선체 표면적이 구해지고 이로부터 마찰저항이 산출될 수 있다. 한편, 잉여저항 중 와류저항은 무시하더라도 선속이 빠른 경우 선박 저항의 50% 정도까지 차지하는 조파저항은 무시될 수 없다. 하지만, 조파저항은 선박의 운항속도뿐만 아니라 선박 형상 등에 의해 달라지고 명확한 산출식을 세우기가 어렵다. 따라서, 통상적으로 조파저항은 수조 실험을 통해 얻어진 전체 선박 저항으로부터 마찰저항을 뺀 값으로부터 얻어지고 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 실험 자료를 통해 얻어진 선박 저항 테이블에 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 변수로 적용하여 선박 저항 전체를 산출하거나 또는 실험자료를 통해 얻어진 조파저항 테이블에서 적어도 선박 길이, 폭 및 운항속도를 변수로 적용하여 조파저항을 산출할 수 있다.
예컨대, 하나의 예에서, 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도의 1차 파라미터 중 적어도 선박 길이, 폭 및 선박 흘수를 이용하여 2차 파라미터인 마찰저항을 산출하고, 2차 파라미터인 마찰저항과 1차 파라미터인 선박 길이, 폭 및 운항속도를 입력변수로 하여 설정된 테이블로부터 선박 저항을 산출할 수 있다. 이때, 설정된 테이블의 변수와 입력변수가 일치하지 않는 경우 입력변수의 주변 값 중 설정된 테이블의 변수에 대응하는 값을 입력하여 산출되는 값으로부터 선형적 비례를 적용시켜 입력변수에 대응하는 선박 저항을 산출할 수 있다.
예컨대, 또 하나의 예에서, 온실가스 산출유닛(150)은 선박 저항과 운항속도의 곱을 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 예컨대, 선박 저항과 운항속도의 곱으로부터 유효마력을 산출하고, 산출된 유효마력으로부터 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다. 이때, 유효마력은 축계, 프로펠러, 엔진의 기계적 효율에 따라 엔진 출력으로부터 변동된 값이므로, 실험적 또는 통계적 자료를 통해 얻어진 식 또는 테이블을 이용하여 유효마력으로부터 산박별 연료소모량을 산출할 수 있다.
또한, 하나의 예에서, 온실가스 산출유닛(150)은 설정된 시간 범위에 따라 저장유닛(130)에 저장되는 AIS정보 중 변동되는 정보의 평균치를 적용하여 각 선박별 연료소모량을 산출할 수 있다.
또한, 하나의 예에서, 온실가스 산출유닛(150)은 각 AIS정보 및 해당 선박 주위의 해상 날씨정보를 이용하여 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출할 수 있다. 이때, 해상 날씨정보는 각 선박의 연료소모량 산출시 산출 인자의 보정에 이용된다.
예컨대, 이때, 각 선박의 연료소모량은 AIS정보로부터 얻어진 운항속도 및 선박 저항을 이용하여 산출될 수 있고, 선박 저항은 운항속도, 고정정보 및 항해정보를 이용하여 산출될 수 있다. 선박 저항 산출에 이용되는 고정정보는 예컨대 적어도 선박 길이 및 폭이고, 항해정보는 선박 흘수이다. 이때, 해상 날씨정보는 선박 저항의 보정 또는 연료소모량의 산출에 적용되는 운항속도의 보정에 이용될 수 있다. 이때, 해상 날씨정보는 해상의 파도 정보, 바람 정보 및 조류 정보의 전부 또는 일부를 포함하고 있다. 즉, 해상 날씨정보는 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 산출되는 선박 저항의 보정에 이용될 수 있고, 또는, 연료소모량이 선박 저항과 운항속도의 곱으로부터 산출되는 경우 선박저항과 곱해지는 운항속도의 보정에 이용될 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 3을 참조하여 정보표시 유닛(170)을 살펴본다. 정보표시 유닛(170)은 온실가스 산출유닛(150)으로부터 제공받은 온실가스 배출량에 관한 정보를 표출한다. 예컨대, 도 1 및 2에서, 정보표시 유닛(170)은 예컨대 권역별 선박 온실가스 배출 관리 시스템에 포함되는 구성일 수 있고, 도 3을 참조하면, 정보표시 유닛(170)은 방어벽 외부에서 예컨대 권역별 선박 온실가스 배출관리 시스템에 접하는 컴퓨터 단말 또는 모바일 단말일 수 있다.
또 하나의 예에서, 정보표시 유닛(170)은 온실가스 산출유닛(150)에서 산출된 온실가스 배출량이 설정 이상인 경우 해당 선박이 식별되도록 표시할 수 있다. 예컨대, 정보표시 유닛(170) 상에서 깜박이거나 다른 색으로 표시되거나 메시지가 태그되며 식별되도록 할 수 있다.
예컨대, 도 9는 하나의 예에 따라 정보표시 유닛(170)에서 온실가스 배출량 정보를 나타내는 것을 도시하고 있다. 도 9에서 붉은 색 점은 온실가스가 많이 배출되는 곳을 나타내고 녹색점은 온실가스가 상대적으로 적게 배출되는 곳을 나타내고 있다. 즉, 정보표시 유닛(170)은 산출된 온실가스 배출량에 따라 설정 범위별로 색깔을 달리하여 표출되게 할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 하나의 모습에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 전술한 하나의 모습에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템의 실시예들 및 도 1 내지 3 및 9가 참조될 수 있고, 중복되는 설명들은 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4 내지 8을 참조하면, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법은 AIS 수신단계(S100), 저장단계(S300, S2300), 산출단계(S500, S500', S501', S1501', S2500) 및 표시단계(S700)를 포함하여 이루어진다. 또한, 도 8을 참조하면, 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리 방법은 해상날씨 수신단계(S200)를 더 포함할 수 있다. 각 구성들을 구체적으로 살펴본다.
먼저, AIS 수신단계(S100)에서는, 선박 온실가스 배출 관리시스템의 AIS 수신에서, 해상의 복수의 선박으로부터 각각 AIS정보가 수신된다. 예컨대, AIS 수신단계(S100)는 전술한 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템의 실시예들에서 AIS 수신유닛(110)에 의해 이루어질 수 있다. AIS정보에는 고정정보, 변동정보 및 항해정보가 포함된다. 고정정보로는 적어도 선박 길이, 폭 등일 수 있고, 변동정보는 적어도 선박 위치 및 위치시각일 수 있다. 선택적으로 변동정보에 대지속도가 포함될 수 있다. 항해정보로는 적어도 선박 흘수가 포함될 수 있다.
다음으로, 저장단계(S300)에서는, 선박 온실가스 배출 관리시스템이 AIS 수신단계(S100)에서 수신된 AIS정보를 저장한다. 이때, 저장단계(S300)는 전술한 전술한 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템의 실시예들에서 저장유닛(130)에 의해 이루어질 수 있다.
계속하여, 도 4 내지 8을 참조하면, 산출단계(S500, S500', S501', S1501', S2500)에서는, 선박 온실가스 배출 관리시스템의 온실가스 산출유닛에서, 각 AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량이 산출된다. 산출단계(S500, S500', S501', S1501', S2500)는 전술한 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템의 실시예들에서 온실가스 산출유닛(150)에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 산출단계(S500, S500', S501', S1501', S2500)에서는 각 AIS정보에 포함되는 정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모량이 산출되고(S510, S510', S511'과 S513', S1511'과 S1513', S2510), 산출된 연료소모량에 따라 온실가스 배출량이 산출된다(S530).
예컨대, 도 5를 참조하면, 하나의 예에서, 산출단계(S500')에서는 설정된 시간에 따라 AIS정보로부터 얻어진 각 선박의 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량이 산출되고(S510') 연료소모량에 따른 온실가스 배출량이 산출된다(S530). 이때, 연료소모량에 이용되는 운항속도는 AIS정보에 포함된 값이거나, 또는 AIS정보에 포함되지 않은 경우 AIS정보에 포함된 적어도 선박 위치 및 위치시각 정보를 이용하여 산출된다.
또한, 도 6을 참조하면, 또 하나의 예에서, 산출단계(S501')에서는 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 선박 저항이 산출되고(S511'), 선박 저항 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량이 산출될 수 있다(S513').
게다가, 도 7을 참조하면, 또 하나의 예에서, 선박 저항은 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 1차 파라미터로 하고 1차 파라미터의 전부를 입력변수로 하거나 또는 1차 파라미터의 일부로부터 산출된 2차 파라미터와 1차 파라미터의 일부를 입력변수로 하는 설정된 테이블 값으로부터 산출될 수 있다(S1511').
또한, 도 7을 참조하면, 하나의 예에서, 산출단계(S1501)에서는 선박 저항과 운항속도의 곱을 이용하여 각 선박별 연료소모량이 산출된다(S1513'). 이때, 도 7에서의 선박 저항과 운항속도의 곱을 이용한 선박별 연료소량 산출 과정은 도 6의 실시예에서도 적용될 수 있다.
다음으로, 표시단계(S700)를 살펴본다. 표시단계(S700)에서는, 선박 온실가스 배출 관리시스템에서, 산출단계(S500, S500', S501', S1501', S2500)에서 산출된 온실가스 배출량에 관한 정보가 표출된다.
또한, 도 8을 참조하여 또 하나의 예에 따른 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법을 살펴본다. 하나의 예에서, AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법은 해상날씨 수신단계(S200)를 더 포함하고 있다. 이때, 해상날씨 수신단계(S200)에서는, 선박 온실가스 배출 관리시스템에서, 해상의 파도 정보, 바람 정보 및 조류 정보의 전부 또는 일부를 포함하는 해상 날씨정보가 데이터 통신을 통해 수신된다.
이때, 저장단계(S2300)에서는 AIS정보 및 해상 날씨정보를 각각 저장하고, 산출단계(S2500)에서는 각 AIS정보 및 해당 선박 주위의 해상 날씨정보를 이용하여 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하되(S2510, S2530), 해상 날씨정보는 각 선박의 연료소모량 산출시 산출 인자의 보정에 이용된다.
이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.
110: AIS 수신유닛 130: 저장유닛
150: 온실가스 산출유닛 170: 정보표시 유닛

Claims (15)

  1. 해상의 복수의 선박으로부터 각각 AIS정보를 수신하는 AIS 수신유닛;
    수신된 상기 AIS정보를 저장하는 저장유닛;
    각 AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하는 온실가스 산출유닛; 및
    상기 온실가스 산출유닛으로부터 제공받은 상기 온실가스 배출량에 관한 정보를 표출하는 정보표시 유닛;을 포함하고,
    상기 온실가스 산출유닛은 설정된 시간에 따라 상기 AIS정보로부터 얻어진 각 선박의 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출하고 상기 연료소모량에 따른 상기 온실가스 배출량을 산출하되, 상기 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 산출되는 선박 저항 및 상기 운항속도를 이용하여 상기 각 선박별 연료소모량을 산출하고,
    적어도 상기 선박 길이 및 폭은 상기 고정정보이고 상기 선박 흘수는 상기 항해정보로서 상기 고정정보와 상기 항해정보가 상기 선박 저항의 산출에 이용되고,
    상기 각 선박별 연료소모량은 상기 선박 저항과 상기 운항속도의 곱을 이용하여 산출되되, 상기 선박 저항과 상기 운항속도의 곱으로부터 유효마력을 산출하고 산출된 상기 유효마력으로부터 상기 선박별 연료소모량이 산출되고,
    상기 선박 저항은 상기 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 1차 파라미터로 하고 상기 1차 파라미터의 전부를 입력변수로 하거나 또는 상기 1차 파라미터의 일부로부터 산출된 2차 파라미터와 상기 1차 파라미터의 일부를 입력변수로 하는 설정된 테이블 값으로부터 산출되고,
    선박 온실가스 배출 관리시스템은 해상의 파도 정보, 바람 정보 및 조류 정보의 전부 또는 일부를 포함하는 해상 날씨정보를 데이터 통신을 통해 제공받아 상기 저장유닛에 저장하고,
    상기 온실가스 산출유닛은 상기 각 AIS정보 및 해당 선박 주위의 상기 해상 날씨정보를 이용하여 상기 선박의 연료소모에 따른 상기 온실가스 배출량을 산출하되, 상기 해상 날씨정보는 각 선박의 연료소모량 산출시 산출 인자의 보정에 이용되되, 상기 해상 날씨정보는 상기 선박 저항의 보정 또는 상기 연료소모량의 산출에 적용되는 상기 운항속도의 보정에 이용되는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템.
  2. 청구항 1에서,
    상기 운항속도는 상기 AIS정보에 포함된 값이거나 또는 상기 AIS정보에 포함되지 않은 경우 상기 AIS정보에 포함된 적어도 선박 위치 및 위치시각 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에서,
    상기 온실가스 산출유닛은 상기 설정된 시간 범위에 따라 상기 저장유닛에 저장되는 상기 AIS정보 중 변동되는 정보의 평균치를 적용하여 상기 각 선박별 연료소모량을 산출하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1, 2, 6 중 어느 하나에서,
    상기 정보표시 유닛은 상기 온실가스 산출유닛에서 산출된 상기 온실가스 배출량이 설정 이상인 경우 해당 선박이 식별되도록 표시하는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리시스템.
  10. 선박 온실가스 배출 관리시스템의 AIS 수신유닛에서, 해상의 복수의 선박으로부터 각각 AIS정보를 수신하는 AIS 수신단계;
    상기 선박 온실가스 배출 관리시스템은 수신된 상기 AIS정보를 저장하는 저장단계;
    상기 선박 온실가스 배출 관리시스템의 온실가스 산출유닛은 각 AIS정보에 포함되는 고정정보, 변동정보 및 항해정보를 이용하여 해당 선박의 연료소모에 따른 온실가스 배출량을 산출하는 산출단계; 및
    상기 선박 온실가스 배출 관리시스템에서, 상기 산출된 상기 온실가스 배출량에 관한 정보를 표출하는 표시단계;를 포함하고,
    상기 산출단계에서는 설정된 시간에 따라 상기 AIS정보로부터 얻어진 각 선박의 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 각 선박별 연료소모량을 산출하고 상기 연료소모량에 따른 상기 온실가스 배출량을 산출하고,
    적어도 상기 선박 길이 및 폭은 상기 고정정보이고 상기 선박 흘수는 상기 항해정보로서 상기 고정정보와 상기 항해정보가 선박 저항의 산출에 이용되고,
    상기 산출단계에서는 상기 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 이용하여 선박 저항을 산출하고, 상기 선박 저항 및 상기 운항속도를 이용하여 상기 각 선박별 연료소모량을 산출하되, 상기 선박 저항과 상기 운항속도의 곱을 이용하여 상기 각 선박별 연료소모량을 산출하고, 상기 선박 저항과 상기 운항속도의 곱으로부터 유효마력을 산출하고 산출된 상기 유효마력으로부터 상기 선박별 연료소모량이 산출되고,
    상기 선박 저항은 상기 적어도 선박 길이, 폭, 선박 흘수 및 운항속도를 1차 파라미터로 하고 상기 1차 파라미터의 전부를 입력변수로 하거나 또는 상기 1차 파라미터의 일부로부터 산출된 2차 파라미터와 상기 1차 파라미터의 일부를 입력변수로 하는 설정된 테이블 값으로부터 산출되고,
    상기 선박 온실가스 배출 관리방법은 상기 선박 온실가스 배출 관리시스템에서 해상의 파도 정보, 바람 정보 및 조류 정보의 전부 또는 일부를 포함하는 해상 날씨정보를 데이터 통신을 통해 수신하는 해상날씨 수신단계를 더 포함하고,
    상기 저장단계에서는 상기 AIS정보 및 상기 해상 날씨정보를 각각 저장하고,
    상기 산출단계에서는 상기 각 AIS정보 및 해당 선박 주위의 상기 해상 날씨정보를 이용하여 상기 선박의 연료소모에 따른 상기 온실가스 배출량을 산출하되, 상기 해상 날씨정보는 각 선박의 연료소모량 산출시 산출 인자의 보정에 이용되는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법.
  11. 청구항 10에서,
    상기 운항속도는 상기 AIS정보에 포함된 값이거나 또는 상기 AIS정보에 포함되지 않은 경우 상기 AIS정보에 포함된 적어도 선박 위치 및 위치시각 정보를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 AIS정보를 이용한 선박 온실가스 배출 관리방법.
  12. 삭제
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