KR101933587B1 - 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은 공기를 압축하는 에어 컴프레서, 압축된 상기 공기를 저장하는 에어 리시버 탱크, 상기 공기로부터 산소를 발생시키는 산소 발생기, 상기 산소를 저장하는 산소 리시버 탱크, 상기 산로로부터 오존을 발생시키는 오존 발생기, 선박 평형수를 흡입하는 평형수 펌프, 상기 선박 평형수를 전달하는 유입 라인, 상기 유입 라인에 상기 오존을 주입하는 오존 주입부 및 상기 오존을 제거하는 디스트럭터를 포함하는 선박 평형수 처리 시스템을 이용한다. 상기 구동 방법은 상기 선박 평형수 처리 시스템 정지를 위해 스탑 버튼을 누르는 단계, 및 상기 오존 발생기에서 발생된 상기 오존을 제거하는 오존 제거하는 단계 및 상기 선박 평형수 처리 시스템의 다른 각 구성들을 멈추는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유해가스 누출로부터 안전한 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박 평형수(Ballast Water)는 선박의 균형을 유지시키기 위해 선박의 저부 양측에 형성된 밸러스트탱크의 내부에 채워지는 부력조정용 담수 또는 해수를 지칭한다. 이러한 평형수에는 평형수를 채운 지역의 담수나 해수에 포함된 병원성균 및 플랑크톤 등의 각종생물이 서식하고 있으므로, 이를 아무런 처리없이 타지역의 해안으로 배출시킬 경우 평형수로 인한 심각한 해양오염 및 생태계 파괴를 유발시킬 우려가 높게 된다.
이러한 상황에 입각하여, 1996년 미국에서는 국가 침입종 법률을 제정함으로서, 외래종을 침입자로 규정하여 평형수에 대한 관리와 통제를 의무화하였으며, 호주에서는 검역법을 개정하여 평형수를 검역대상이 되는 수입화물로 규정하고 직접검역을 실시하고 있다. 또한, 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 평형수의 살균처리에 필요한 장치를 선박에 탑재하도록 하였으며, 위반할 시에는 해당선박의 입항을 전면 금지하고 있다.
그로 인해, 근래에는 환경오염에 대한 세계 각국의 관심과 이를 방지하기 위한 국가적인 차원의 노력 및 제제조치 등이 앞으로 보다 더 강화될 것이므로, 평형수의 처리뿐만 아니라 선박의 운항 과정에서 발생하는 각종 폐수나 유해가스를 선박 자체 내에서 보다 경제적이고 안전하게 처리하는 방안이 모색되고 있는 추세이다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 유해가스 누출로부터 안전한 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은 공기를 압축하는 에어 컴프레서, 압축된 상기 공기를 저장하는 에어 리시버 탱크, 상기 공기로부터 산소를 발생시키는 산소 발생기, 상기 산소를 저장하는 산소 리시버 탱크, 상기 산로로부터 오존을 발생시키는 오존 발생기, 선박 평형수를 흡입하는 평형수 펌프, 상기 선박 평형수를 전달하는 유입 라인, 상기 유입 라인에 상기 오존을 주입하는 오존 주입부 및 상기 오존을 제거하는 디스트럭터를 포함하는 선박 평형수 처리 시스템을 이용한다. 상기 구동 방법은 상기 선박 평형수 처리 시스템 정지를 위해 스탑 버튼을 누르는 단계, 및 상기 오존 발생기에서 발생된 상기 오존을 제거하는 오존 제거하는 단계 및 상기 선박 평형수 처리 시스템의 다른 각 구성들을 멈추는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 산소 리시버 탱크로부터 상기 오존 발생기로 공급되는 상기 산소의 유량을 제어하는 오존 발생기 가스 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 구동 방법의 상기 오존을 제거하는 단계는, 상기 오존 발생기가 정지되어 상기 오존 발생을 멈추는 단계, 상기 오존 발생기가 정지된 후, 이미 발생된 오존을 제거하는 오존 제거 단계, 상기 오존 발생기 가스 밸브를 닫는 단계, 및 산소 발생기를 멈추는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 오존 발생기에서 발생한 상기 오존을 상기 오존 주입부로 제공하거나 상기 디스트럭터로 제공하는 3웨이 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 구동 방법의 상기 오존 제거 단계에서, 상기 3웨이 밸브를 상기 디스트럭터 방향으로 개방하고, 상기 오존 주입부 방향은 닫을 수 있다. 상기 오존 발생기에서 발생한 상기 오존이 상기 디스트럭터로 제공되어 상기 오존이 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제1 압력계를 더 포함할 수 있다. 상기 구동 방법은 상기 산소 발생기와 상기 에어 컴프레서가 중지된 후, 상기 제1 압력계를 이용하여, 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 공기의 제1 압력을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 압력은 0.5bar 이하인 경우에만 후속 단계를 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 방법은 비상 정지 상황을 인지하는 단계, 및 상기 비상 정지 상황인 경우 상기 선박 평형수 처리 시스템을 셧 다운(shut down)하여 종료하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제1 압력계 및 상기 오존 발생기로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제3 압력계를 더 포함할 수 있다. 상기 구동 방법의 상기 비상 상황을 인지하는 단계는 상기 오존 주입부에 의해 상기 선박 평형수에 주입된 상기 오존의 양인 오존량을 측정하는 오존량 측정 단계, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 주변의 대기 중의 오존 농도를 측정하는 주변 오존 농도 측정 단계, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 주변의 대기 중의 산소 농도를 측정하는 주변 산소 농도 측정 단계, 상기 제1 압력계를 이용하여, 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 공기의 제1 압력을 측정하는 제1 압력 측정 단계, 및 상기 제3 압력계를 이용하여 상기 오존 발생기로부터 출력되는 상기 오존의 제3 압력을 측정하는 제3 압력 측정 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 방법의 상기 오존량 측정 단계에서는, 상기 오존량이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 방법의 상기 주변 오존 농도 측정 단계에서는, 상기 오존 농도가 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 값 보다 큰 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 방법의 상기 주변 산소 농도 측정 단계에서는, 상기 산소 농도가 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 방법의 상기 제1 압력 측정 단계에서는, 상기 공기의 압력이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 값 보다 작은 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 방법의 상기 제3 압력 측정 단계에서는, 상기 오존의 압력이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 선박 평형수 처리 시스템은 공기를 압축하는 에어 컴프레서, 압축된 상기 공기를 저장하는 에어 리시버 탱크, 상기 공기로부터 산소를 발생시키는 산소 발생기, 상기 산소를 저장하는 산소 리시버 탱크, 상기 산로로부터 오존을 발생시키는 오존 발생기, 선박 평형수를 흡입하는 평형수 펌프, 상기 선박 평형수를 전달하는 유입 라인, 상기 유입 라인에 상기 오존을 주입하는 오존 주입부 및 상기 오존을 제거하는 디스트럭터를 포함한다. 상기 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은 일반적인 경우로 스탑 버튼을 눌러 상기 선박 평형수 처리 시스템을 정지하는 경우, 정해진 순서에 따라 발생된 오존을 제거하므로, 상기 오존의 유출 등의 문제 없이 안전하게 상기 선박 평형수 처리 시스템을 구동할 수 있다.
또한, 특정 인자들을 측정하여 비상 정지 상황을 인지하고, 비상 정지가 필요한 상황에 있어서 적절하게 상기 선박 평형수 처리 시스템 셧 다운 시켜, 안전하게 상기 선박 평형수 처리 시스템을 구동할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 도 2의 구동 방법의 오존 제거 단계 및 각 구성 장치 멈춤 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 2의 구동 방법의 비상 정지 버튼을 누르는 단계 또는 비상 상황을 인지하는 단계의 비상 상황을 인지하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1의 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 도 2의 구동 방법의 오존 제거 단계 및 각 구성 장치 멈춤 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 2의 구동 방법의 비상 정지 버튼을 누르는 단계 또는 비상 상황을 인지하는 단계의 비상 상황을 인지하는 단계를 나타낸 순서도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 선박 평형수 처리 시스템은 에어 컴프레서(10), 에어 리시버 탱크(20), 산소 발생기(30), 산소 리시버 탱크(40), 오존 발생기(50), 제어부(60), 선박 평형수 펌프(70), 선박 평형수 탱크(80), 중화 장치(90), 오존 주입부(INJECT), 유입 라인(LINE1), 배출 라인(LINE2), 디스트럭터(55) 및 3웨이 밸브(3way valve: 3W)를 포함할 수 있다.
상기 선박 평형수 처리 시스템은 제1 압력계(PT01), 제2 압력계(PT02), 제3 압력계(PT03), 오존 발생기 가스 밸브(VV1), 바이패스 밸브(VV2) 및 오존 출력 밸브(VV3)을 더 포함할 수 있다.
상기 에어 컴프레서(10)는 공기를 압축할 수 있다. 상기 에어 컴프레서(10)는 자세히 도시되지 않았으나, 건조기를 구비하여 압축되는 공기에 포함된 수분을 건조시킬 수 있다.
상기 에어 리시버 탱크(20)는 상기 에어 컴프레서(10)로부터 압축된 상기 공기를 공기 라인을 통해 전달받아, 압축된 상기 공기를 저장할 수 있다. 이때, 상기 에어 리시버 탱크(20)는 단일 구성 뿐만아니라 아닌 복수개로 마련될 수도 있다.
상기 산소 발생기(30)는 상기 에어 리시버 탱크(20)로부터 유입되는 상기 공기로부터 산소를 발생시킨다. 상기 산소 발생기(30)는 상기 에어 리시버 탱크(20)와의 사이에 마련된 공기 라인을 통해 압축 공기를 제공받을 수 있다. 상기 에어 리시버 탱크(20)와 상기 산소 발생기(30) 사이의 상기 공기 라인에는 상기 제1 압력계(PT01)가 설치될 수 있다. 상기 제1 압력계(PT01)는 상기 에어 리시버 탱크(20)로부터 출력되는 유체의 압력을 측정할 수 있다.
상기 에어 컴프레서(10), 상기 에어 리시버 탱크(20) 및 상기 산소 발생기(30)는 모듈화된 산소 유닛을 구성할 수 있다.
상기 산소 리시버 탱크(40)는 상기 산소 유닛의 상기 산소 발생기(33)와 연결되어, 유입된 산소를 저장할 수 있다. 저장된 상기 산소는 상기 산소 리시버 탱크(40)와 상기 오존 발생기(50)를 연결하는 산소 라인을 통해 상기 오존 발생기(50)에 제공될 수 있다.
상기 산소 리시버 탱크(40)와 상기 오존 발생기(50) 사이의 상기 산소 라인에는 상기 제2 압력계(PT02)가 설치될 수 있다. 상기 제2 압력계(PT02)는 상기 산소 리시버 탱크(40)로부터 출력되는 유체의 압력을 측정할 수 있다.
상기 오존 발생기(50)는 상기 산소 리시버 탱크(40)로부터 공급받은 상기 산소로부터 오존을 발생시킬 수 있다. 자세히 도시되지 않았으나, 상기 오존 발생기(50)는 전극관(미도시)이 포함될 수 있으며, 상기 전극관은 상기 산소 리시버 탱크(40)로부터 유입된 산소에 일정 전극을 가하여 산소의 전기분해를 통해 오존을 생성할 수 있다. 상기 오존 발생기(50)는 상기 오존 주입부(INJECT)에 상기 오존을 공급할 수 있다.
상기 오존 발생기 가스 밸브(VV1)는 상기 산소 리시버 탱크(40)와 상기 오존 발생기(50) 사이의 상기 산소 라인에 설치될 수 있다. 상기 오존 발생기 가스 밸브(VV1)는 상기 오존 발생기(50)에 제공되는 상기 산소의 유량을 제어할 수 있다.
상기 산소 리시버 탱크(40)로부터 출력되는 상기 산소가 상기 오존 발생기(50)를 우회하는 바이패스 라인이 형성될 수 있다. 상기 바이 패스 라인은 상기 오존 발생기(50)를 우회하도록, 상기 산소 리시버 탱크(40)로부터 공급되는 상기 산소를 상기 오존 발생기(50)의 출력단으로 흘려 보내낼 수 있다. 상기 오존 발생기 바이패스 라인의 유량을 제어하는 상기 바이패스 밸브(VV2)가 상기 바이패스 라인에 설치될 수 있다.
상기 산소 리시버 탱크(40) 및 상기 오존 발생기(50)는 모듈화된 오존 유닛을 구성할 수 있다.
상기 오존 발생기(50)로부터 발생되는 상기 오존의 유량을 제어하는 상기 오존 출력 밸브(VV3)가 상기 오존 발생기(50)과 상기 오존 주입부(INJECT)를 연결하는 오존 라인에 설치될 수 있다. 상기 오존 라인에는 상기 제3 압력계(PT03)이 설치될 수 있다. 상기 제3 압력계(PT03)은 상기 오존 발생기로부터 출력되는 유체의 압력을 측정할 수 있다.
상기 제어부(60)는 상기 제1 내지 제3 압력계들(PT01, PT02, PT03)로부터 측정된 압력 신호를 수신하고, 상기 오존 발생기 가스 밸브(VV1), 상기 바이패스 밸브(VV2) 및 상기 오존 출력 밸브(VV3)의 개폐를 제어할 수 있다.
상기 평형수 펌프(70)는 선박 평형수(ballast water)를 흡입하여 상기 유입 라인(LINE1)에 제공할 수 있다.
상기 유입 라인(LINE1)은 상기 평형수 펌프(70)로부터 상기 선박 평형수를 상기 선박 평형수 탱크(80)에 전달할 수 있다.
상기 선박 평형수 탱크(80)는 상기 유입 라인(LINE1)으로부터 상기 선박 평형수를 공급 받아 저장할 수 있다.
상기 오존 주입부(INJECT)는 상기 유입 라인(LINE1)의 상기 선박 평형수에 상기 오존 라인을 통해 공급받는 상기 오존을 주입할 수 있다.
상기 배출 라인(LINE2)을 통해 상기 선박 평형수 탱크(80)에 저장된 상기 선박 평형수를 배출할 수 있다.
상기 중화 장치(90)는 상기 배출 라인(LINE2)으로 배출되는 상기 평형수의 잔류 활성물질을 중화처리하기 위해, 상기 배출 라인(LINE2)에 중화제를 공급할 수 있다.
상기 디스트럭터(55)는 상기 오존 발생기(50)에서 발생된 상기 오존을 제거할 수 있다. 상기 오존 발생기(50)로부터 발생된 상기 오존은 상기 평형수를 살균하기 위해 사용되는데, 살균을 위한 오존이 더 이상 필요 없는 경우, 발생된 상기 오존은 유해가스로 분해시켜 제거할 필요가 있다. 상기 디스트럭터(55)에서의 상기 오존의 제거는 알려진 여러 방법으로 수행될 수 있다.
상기 3웨이 밸브(3W)는 상기 오존 발생기(50)에서 발생한 상기 오존을 상기 오존 주입부(INJET)로 제공하거나 상기 디스트럭터(55)로 제공할 수 있다. 즉, 상기 3웨이 밸브(3W)를 상기 오존 주입부(INJET) 방향으로 개방하면, 상기 오존이 상기 오존 주입부(INJET)로 제공될 수 있고, 상기 3웨이 밸브(3W)를 상기 디스트럭터(55) 방향으로 개방하면 상기 오존이 상기 디스트럭터(55)로 제공될 수 있다.
도 2는 도 1의 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 상기 선박 평형수 처리 시스템은 공기를 압축하는 에어 컴프레서, 압축된 상기 공기를 저장하는 에어 리시버 탱크, 상기 공기로부터 산소를 발생시키는 산소 발생기, 상기 산소를 저장하는 산소 리시버 탱크, 상기 산로로부터 오존을 발생시키는 오존 발생기, 선박 평형수를 흡입하는 평형수 펌프, 상기 선박 평형수를 전달하는 유입 라인, 상기 유입 라인에 상기 오존을 주입하는 오존 주입부 및 오존을 제거하는 디스트럭터를 포함할 수 있다.
상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제1 압력계, 상기 산소 리시버 탱크로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제2 압력계, 상기 오존 발생기로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제3 압력계, 상기 산소 리시버 탱크로부터 상기 오존 발생기로 공급되는 상기 산소의 유량을 제어하는 오존 발생기 가스 밸브, 상기 오존 발생기로부터 상기 유입 라인에 공급되는 상기 오존의 유량을 제어하는 오존 출력 밸브, 및 상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 오존 발생기를 우회하도록, 상기 산소 리시버 탱크로부터 공급되는 상기 산소를 상기 오존 발생기의 출력단으로 흘려 보내는 오존 발생기 바이패스 라인의 유량을 제어하는 바이패스 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 유입 라인으로부터 상기 선박 평형수를 공급 받아 저장하는 선박 평형수 탱크, 상기 선박 평형수 탱크에 저장된 상기 선박 평형수를 배출하는 배출 라인, 및 상기 배출 라인에 중화제를 공급하는 중화 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은 스탑 버튼을 누르는 단계 (S110), 및 오존 제거(purge) 단계 및 각 구성 장치 멈춤 단계(S210)를 포함할 수 있다. 상기 구동 방법은 비상 정지 버튼을 누르는 단계 또는 비상 정지 상황을 인지하는 단계 (S210), 및 셧 다운(shut down) 단계(S220)를 포함할 수 있다. 상기 구동 방법은 상기 선박 평형수 처리 시스템을 중단하는 방법으로, 사용자가 스탑 버튼을 누르는 정상적인 중단의 경우와 사용자가 비상 정지 버튼을 누르거나 비상 정지 상황인 경우, 서로 다른 방법으로 상기 선박 평형수 처리 시스템을 중단시킬 수 있다.
상기 사용자가 스탑 버튼을 누르는 정상적인 중단의 경우, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은 스탑 버튼을 누르는 단계 (S110), 및 오존 제거(purge) 단계 및 각 구성 장치 멈춤 단계(S210)를 포함할 수 있다.
상기 스탑 버튼을 누르는 단계 (S110)에서는, 사용자가 정상적인 상황에서 상기 선박 평형수 처리 시스템을 정지시키기 위해, (발라스팅(ballasting)을 정지하는 경우) 스탑 버튼을 누를 수 있다.
상기 오존 제거(purge) 단계 및 각 구성 장치 멈춤 단계(S210)에서는 상기 오존 발생기로부터 오존 발생이 멈추고, 이미 발생된 오존을 제거할 수 있다. 이후, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 각 구성들이 멈출 수 있다. 이에 따라 유해 가스인 오존의 유출에 의한 피해를 예방할 수 있다.
상기 사용자가 비상 정지 버튼을 누르거나 비상 정지 상황인 경우, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은 비상 정지 버튼을 누르는 단계 또는 비상 정지 상황을 인지하는 단계(S210) 및 셧 다운(shut down) 단계(S220)를 포함할 수 있다.
상기 비상 정지 버튼을 누르는 단계 또는 비상 정지 상황을 인지하는 단계(S210)에서는 사용자가 비상 상황을 판단하여 비상 정지 버튼을 누르거나, 상기 선박 평형수 처리 시스템에 의해 비상 정지 상황이 인지될 수 있다.
상기 셧 다운(shut down) 단계(S220)에서는, 상기 오존 발생기를 포함하는 상기 선박 평형수 처리 시스템이 강제 종료될 수 있다.
도 3은 도 2의 구동 방법의 오존 제거 단계 및 각 구성 장치 멈춤 단계를 나타낸 순서도이다.
상기 오존 제거 단계 및 각 구성 장치 멈춤 단계(S120)는 오존 발생기 멈춤 단계(S121), 오존 제거 단계(S122), 오존 발생기 가스 밸브 클로즈 단계(S123), 산소 발생기 멈춤 단계(S124) 및 각 구성 장치 멈춤 단계(S125)를 포함할 수 있다.
상기 오존 발생기 멈춤 단계(S121)에서는, 상기 오존 발생기가 정지되어 상기 오존 발생을 멈출 수 있다.
상기 오존 제거 단계(S122)에서는, 상기 오존 발생기가 정지된 후, 이미 발생된 오존을 제거하기 위한 작업이 진행될 수 있다. 상기 오존은 유해 가스로 유출되는 경우 사고가 발생할 수 있으므로, 상기 선박 평형수 처리 시스템이 종료 또는 중단 되는 경우, 잔류하는 오존을 제거할 필요성이 있기 때문이다.
상기 오존 제거 단계(S122)에서는, 상기 3웨이 밸브를 상기 디스트럭터 방향으로 개방하고, 상기 오존 주입부 방향은 닫을 수 있다. 이에 따라 상기 오존 발생기에서 발생한 상기 오존이 상기 디스트럭터로 제공되어 상기 오존이 제거될 수 있다.
이때, 상기 오존의 농도를 측정하여 상기 오존의 농도가 미리 정해진 값 보다 작은 경우에만, 후속하는 후속 단계를 진행할 수 있다. 상기 미리 정해진 값은 2g/Nm3 일 수 있다.
상기 오존 발생기 가스 밸브 클로즈 단계(S123)에서는, 상기 오존 발생기로 상기 산소가 공급되지 않게 하기 위해, 상기 오존 발생기 가스 밸브를 닫을 수 있다.
상기 산소 발생기 멈춤 단계(S124)에서는, 상기 산소 발생기를 중지시켜 상기 산소의 발생을 멈출 수 있다. 이와 함께 상기 에어 컴프레서를 중지시켜 압축된 상기 공기의 발생을 멈출 수 있다.
상기 산소 발생기와 상기 에어 컴프레서가 중지된 후, 상기 제1 압력계를 이용하여, 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 공기의 압력을 측정할 수 있다. 상기 공기의 압력이 미리 정해진 값 보다 작은 경우에만, 후속하는 후속 단계를 진행할 수 있다. 상기 미리 정해진 값은 0.5bar 일 수 있다.
또한, 상기 제2 압력계를 이용하여, 상기 산소 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 산소의 압력을 측정할 수 있다. 상기 산소의 압력이 미리 정해진 값 보다 작은 경우에만, 후속하는 후속 단계를 진행할 수 있다. 상기 미리 정해진 값은 0.5bar 일 수 있다.
상기 각 구성 장치 멈춤 단계(S125)에서는, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 다른 각 구성들을 멈춰 종료 시킬 수 있다.
도 4는 도 2의 구동 방법의 비상 정지 버튼을 누르는 단계 또는 비상 상황을 인지하는 단계의 비상 상황을 인지하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 상기 비상 정지 버튼을 누르는 단계 또는 비상 상황을 인지하는 단계(S210)에서는, 사용자가 비상 정지 버튼을 눌러(비상 정지 버튼을 누르는 단계) 후속 단계인 상기 셧 다운 단계(도 2의 S220 참조)를 진행할 수 있다. 또는 상기 선박 평형수 처리 시스템이 상기 비상 상황을 인지하여(비상 상황을 인지하는 단계), 후속 단계인 상기 셧 다운 단계를 진행할 수 있다. 상기 비상 상황을 인지하는 단계는 오존량 측정 단계(S211), 주변 오존 농도 측정 단계(S212), 주변 산소 농도 측정 단계(S213), 제1 압력 측정 단계(S214) 및 제3 압력 측정 단계(S215)를 포함할 수 있다.
상기 오존량 측정 단계(S211)에서는, 상기 오존 주입부에 의해 상기 선박 평형수에 주입된 상기 오존의 양인 오존량을 측정할 수 있다. 상기 오존량이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 상기 비상 상황으로 인지할 수 있으며, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
상기 미리 정해진 시간은 5분이고, 상기 미리 정해진 범위는 2.1ppm 에서 2.6ppm 일 수 있다. 즉, 상기 오존량이 5분 이상 2.1ppm 이하 이거나, 상기 오존량이 5분 이상 2.6ppm 이상인 경우, 상기 오존이 누출되거나 초과 생산되고 있는 것으로 볼 수 있으므로, 상기 선박 평형수 처리 시스템이 상기 비상 상황으로 인지할 수 있다.
상기 주변 오존 농도 측정 단계(S212)에서는, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 주변의 대기 중의 오존 농도를 측정할 수 있다. 상기 오존 농도가 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 값 보다 큰 경우, 상기 비상 상황으로 인지할 수 있으며, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
상기 미리 정해진 시간은 15초이고, 상기 미리 정해진 값은 0.2ppm 일 수 있다. 즉 상기 대기 중의 상기 오존 농도가 15초 이상 동안 0.2ppm 보다 큰 경우, 상기 오존이 누설되어 대기 중의 오존 농도가 상승한 것으로 볼 수 있으므로, 상기 선박 평형수 처리 시스템이 상기 비상 상황으로 인지할 수 있다.
상기 주변 산소 농도 측정 단계(S213)에서는, 상기 선박 평형수 처리 시스템의 주변의 대기 중의 산소 농도를 측정할 수 있다. 상기 산소 농도가 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우, 상기 비상 상황으로 인지할 수 있으며, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
상기 미리 정해진 시간은 15초이고, 상기 미리 정해진 범위는 17%에서 25% 일 수 있다. 즉, 상기 대기 중의 상기 산소 농도가 15초 이상 동안 17% 이하 이거나, 상기 산소 농도가 15초 이상 동안 25% 이상인 경우, 상기 산소가 누출되거나 초과 생산되고 있는 것으로 볼 수 있으므로, 상기 선박 평형수 처리 시스템이 상기 비상 상황으로 인지할 수 있다.
상기 제1 압력 측정 단계(S214)에서는, 상기 제1 압력계를 이용하여, 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 공기의 제1 압력을 측정할 수 있다. 상기 공기의 압력이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 값 보다 작은 경우, 상기 비상 상황으로 인지할 수 있으며, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
상기 미리 정해진 시간은 30초이고, 상기 미리 정해진 값은 3.2bar 일 수 있다. 즉 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 공기의 상기 제1 압력이 30초 이상 동안 3.2bar 보다 작은 경우, 발생되는 상기 산소의 유출 등의 문제가 발생한 것으로 볼 수 있으며, 상기 선박 평형수 처리 시스템이 상기 비상 상황으로 인지할 수 있다.
상기 제3 압력 측정 단계(S215)에서는, 상기 제3 압력계를 이용하여 상기 오존 발생기로부터 출력되는 상기 오존의 제3 압력을 측정할 수 있다. 상기 오존의 압력이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우, 상기 비상 상황으로 인지할 수 있으며, 상기 셧 다운 단계로 진행할 수 있다.
상기 미리 정해진 시간은 60초이고, 상기 미리 정해진 범위는 0.8bar 에서 2bar 일 수 있다. 즉, 상기 오존 발생기로부터 출력되는 상기 오존의 상기 제3 압력이 60초 이상 동안 0.8bar 이하 이거나, 상기 제3 압력이 60초 이상 동안 2bar 이상인 경우, 상기 오존이 누출되거나 초과 생산되고 있는 것으로 볼 수 있으므로, 상기 선박 평형수 처리 시스템이 상기 비상 상황으로 인지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 선박 평형수 처리 시스템은 공기를 압축하는 에어 컴프레서, 압축된 상기 공기를 저장하는 에어 리시버 탱크, 상기 공기로부터 산소를 발생시키는 산소 발생기, 상기 산소를 저장하는 산소 리시버 탱크, 상기 산로로부터 오존을 발생시키는 오존 발생기, 선박 평형수를 흡입하는 평형수 펌프, 상기 선박 평형수를 전달하는 유입 라인, 상기 유입 라인에 상기 오존을 주입하는 오존 주입부 및 상기 오존을 제거하는 디스트럭터를 포함한다. 상기 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은 일반적인 경우로 스탑 버튼을 눌러 상기 선박 평형수 처리 시스템을 정지하는 경우, 정해진 순서에 따라 발생된 오존을 제거하므로, 상기 오존의 유출 등의 문제 없이 안전하게 상기 선박 평형수 처리 시스템을 구동할 수 있다.
또한, 특정 인자들을 측정하여 비상 정지 상황을 인지하고, 비상 정지가 필요한 상황에 있어서 적절하게 상기 선박 평형수 처리 시스템 셧 다운 시켜, 안전하게 상기 선박 평형수 처리 시스템을 구동할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 에어 컴프레서 20: 에어 리시버 탱크
30: 산소 발생기 40: 산소 리시버 탱크
50: 오존 발생기 55: 디스트럭터
60: 제어부 70: 평형수 펌프
80: 선박 평형수 탱크 90: 중화 장치
PT01: 제1 압력계 PT02: 제2 압력계
PT03: 제3 압력계 LINE1: 유입 라인
LINE2: 배출 라인 VV1: 오존 발생기 가스 밸브
VV2: 바이 패스 밸브 VV3: 오존 출력 밸브
3W: 3웨이 밸브
30: 산소 발생기 40: 산소 리시버 탱크
50: 오존 발생기 55: 디스트럭터
60: 제어부 70: 평형수 펌프
80: 선박 평형수 탱크 90: 중화 장치
PT01: 제1 압력계 PT02: 제2 압력계
PT03: 제3 압력계 LINE1: 유입 라인
LINE2: 배출 라인 VV1: 오존 발생기 가스 밸브
VV2: 바이 패스 밸브 VV3: 오존 출력 밸브
3W: 3웨이 밸브
Claims (12)
- 공기를 압축하는 에어 컴프레서(10), 압축된 상기 공기를 저장하는 에어 리시버 탱크(20), 상기 공기로부터 산소를 발생시키는 산소 발생기(30), 상기 산소를 저장하는 산소 리시버 탱크(40), 상기 산소로부터 오존을 발생시키는 오존 발생기(50), 선박 평형수를 흡입하는 평형수 펌프(70), 상기 선박 평형수를 전달하는 유입 라인(LINE1), 상기 유입 라인에 상기 오존을 주입하는 오존 주입부(INJECT) 및 상기 오존을 제거하는 디스트럭터(55)를 포함하는 선박 평형수 처리 시스템에 있어서,
상기 선박 평형수 처리 시스템 정지를 위해 스탑 버튼을 누르는 단계;
상기 오존 발생기에서 발생된 상기 오존을 제거하는 오존 제거하는 단계;
비상 정지 상황을 인지하는 단계; 및
상기 비상 정지 상황인 경우 상기 선박 평형수 처리 시스템을 셧 다운(shut down)하여 종료하는 단계를 포함하고,
상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제1 압력계 및 상기 오존 발생기로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제3 압력계를 더 포함하고,
상기 비상 정지 상황을 인지하는 단계는
상기 오존 주입부에 의해 상기 선박 평형수에 주입된 상기 오존의 양인 오존량을 측정하는 오존량 측정 단계;
상기 선박 평형수 처리 시스템의 주변의 대기 중의 오존 농도를 측정하는 주변 오존 농도 측정 단계;
상기 선박 평형수 처리 시스템의 주변의 대기 중의 산소 농도를 측정하는 주변 산소 농도 측정 단계;
상기 제1 압력계를 이용하여, 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 공기의 제1 압력을 측정하는 제1 압력 측정 단계; 및
상기 제3 압력계를 이용하여 상기 오존 발생기로부터 출력되는 상기 오존의 제3 압력을 측정하는 제3 압력 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 산소 리시버 탱크로부터 상기 오존 발생기로 공급되는 상기 산소의 유량을 제어하는 오존 발생기 가스 밸브를 더 포함하고,
상기 오존을 제거하는 단계는,
상기 오존 발생기가 정지되어 상기 오존 발생을 멈추는 단계;
상기 오존 발생기가 정지된 후, 이미 발생된 오존을 제거하는 오존 제거 단계;
상기 오존 발생기 가스 밸브를 닫는 단계; 및
산소 발생기를 멈추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제2 항에 있어서,
상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 오존 발생기에서 발생한 상기 오존을 상기 오존 주입부로 제공하거나 상기 디스트럭터로 제공하는 3웨이 밸브를 더 포함하고,
상기 오존 제거 단계에서,
상기 3웨이 밸브를 상기 디스트럭터 방향으로 개방하고, 상기 오존 주입부 방향은 닫고,
상기 오존 발생기에서 발생한 상기 오존이 상기 디스트럭터로 제공되어 상기 오존이 제거되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제3 항에 있어서,
상기 선박 평형수 처리 시스템은 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 유체의 압력을 측정하는 제1 압력계를 더 포함하고,
상기 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법은,
상기 산소 발생기와 상기 에어 컴프레서가 중지된 후, 상기 제1 압력계를 이용하여, 상기 에어 리시버 탱크로부터 출력되는 상기 공기의 제1 압력을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제4 항에 있어서,
상기 제1 압력은 0.5bar 이하인 경우에만 후속 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 오존량 측정 단계에서는, 상기 오존량이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 주변 오존 농도 측정 단계에서는, 상기 오존 농도가 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 값 보다 큰 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 주변 산소 농도 측정 단계에서는, 상기 산소 농도가 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 압력 측정 단계에서는, 상기 공기의 압력이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 값 보다 작은 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제3 압력 측정 단계에서는, 상기 오존의 압력이 미리 정해진 시간 이상 동안, 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우, 상기 비상 상황으로 인지하여, 상기 셧 다운 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템의 구동 방법.
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