KR102368207B1 - 선박평형수 처리시스템 - Google Patents

Abstract

선박평형수 처리시스템(10000)이 개시된다. 개시된 선박평형수 처리시스템(10000)은, 배의 항해 안정성을 위해 사용되는 선박평형수를 저장하는 선박평형수 저장부(1000);
선박평형수에 포함된 해양생물을 수집하여 보관하는 해양생물 수집부(2000);
상기 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하는 미세조류 배양부(3000);
배양된 미세조류를 수집하여 보관하는 미세조류 수집부(4000);
미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해를 통해 살균하는 선박평형수 전기분해부(5000);
상기 선박평형수 전기분해부(5000)를 통해 생성되는 수소를 포집하여 저장하는 수소포집부(6000);
선박평형수 처리시스템(10000)의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(7000);를 포함하며,
상기 선박평형수 처리시스템(10000)은 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지의 원료로 제공함과 동시에, 선박평형수를 살균하는 전기분해 과정을 통해 포집된 수소를 저장하여 에너지원으로 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박평형수 처리시스템{Ship balancing water treatment system}

본 발명은 선박평형수 처리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지의 원료로 제공하는 한편, 해양생물과 미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해하여 살균소독함과 동시에, 전기분해 과정에서 생성되는 수소를 포집하여 저장함으로써 에너지원으로 사용가능하도록 한 선박평형수 처리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 해상에서 운송하는 화물 선박은 유사한 화물의 상호 교환을 위하여 왕복 항해하는 선박을 제외하고는 대부분 편도 운항을 한다. 그리고, 편도 운항을 만재 상태로 항해한 후 귀환 항해 시에는 선박의 균형, 안전성 및 조종 성능 향상 등을 위하여 선박평형수(ballast water)를 선내로 유입하여 항해를 하게 된다.

이때, 선박평형수는 밸러스팅 작업(ballasting operation)을 통해 한 항구에서 채워져서 다른 곳으로 이송되고, 디밸러스팅 작업(deballasting operation)을 통해 새로운 항구 내에 배출된다. 이와 같이, 먼 위치로부터 실려져 온 선박평형수에 포함된 해양 생물 및 병원균의 방출은 새로운 환경에 유해할 뿐만 아니라, 새로운 항구에서도 사람과 동물 모두에게 위험할 수 있다.

비-천연적인 해양 생물을 신규 생태계로 도입시키면, 신규 종에 대해 자연적인 방어체계를 지니고 있지 않을 수 있는 천연 식물군 및 동물군에게 파괴적인 효과를 미칠 수 있다. 또한, 콜레라와 같은 해로운 세균성 병원균이 원래의 항구에 존재할 수 있다. 이러한 병원균은 시간이 지남에 따라 밸러스트 탱크 내에서 증식되어, 이들이 방출되는 영역에서 질병을 발생시킬 수 있다.

최근 세계선박의 65%가 기항하는 미국에서는 국제해사기구(IMO : International Maritime Organization)에서 합의된 기준보다 1,000배 강화된 선박평형수 처리기술을 요구하고 자국만의 규제기준(USCG Phase)을 제정하여 자국의 해양환경 보호를 위한 움직임을 보이고 있다.

이와 같이 선박평형수는 배의 운행 안정성을 위해 매우 중요하지만 질병 유발의 위험이 있어 이를 적절히 처리하지 않으면 않된다.

한편, 선박평형수에 포함된 미세조류는 바이오에너지의 원료로 이용될 수 있어, 에너지 자원으로서의 활용에 관심이 높아지고 있다.

그러나, 선박평형수에 포함된 미세조류는 통상 선박평형수와 함께 바다로 방류되고 있다.

따라서 선박평형수를 적절히 처리하여 감염 위험을 방지하는 한편, 선박평형수에 포함된 미세조류를 자원으로 활용할 수 있는 새로운 선박평형수 처리장치의 개발이 절실히 요청된다.

한국공개특허공보 10-2010-0120946호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지의 원료로 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 해양생물과 미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해하여 살균소독하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 전기분해 과정에서 생성되는 수소를 포집하여 저장함으로써 에너지원으로 사용가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 배의 항해 안정성을 위해 사용되는 선박평형수를 저장하는 선박평형수 저장부;

선박평형수에 포함된 해양생물을 수집하여 보관하는 해양생물 수집부;

상기 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하는 미세조류 배양부;

배양된 미세조류를 수집하여 보관하는 미세조류 수집부;

미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해를 통해 살균하는 선박평형수 전기분해부;

상기 선박평형수 전기분해부를 통해 생성되는 수소를 포집하여 저장하는 수소포집부;

선박평형수 처리시스템의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부;를 포함하며,

상기 선박평형수 처리시스템은 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지의 원료로 제공함과 동시에, 선박평형수를 살균하는 전기분해 과정을 통해 포집된 수소를 저장하여 에너지원으로 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 선박평형수 처리시스템을 제공한다.

또한 본 발명의 상기 해양생물 수집부는 상기 선박평형수 저장부에 내장되되 상부가 개구된 상자 형상으로 형성되고, 각 면은 격자형 철망으로 이뤄져, 상기 선박평형수에 포함된 해양생물을 필터링하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 미세조류 배양부는,

선박평형수 저장부의 내측 상부에 장착되어 저장된 선박평형수에 빛을 조사하는 광원;

상기 선박평형수 저장부(1000)의 내측에 설치되되, 모터(200)에 의해 구동되어 미세조류가 포함된 선박평형수를 유동하도록 하는 교반기(300);를 포함하며,

상기 광원(100)은 선박평형수에 포함된 미세조류에 빛을 조사하고, 상기 교반기(300)는 선박평형수에 포함된 미세조류가 유동환경에서 배양되도록 하여 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 하며,

또한 본 발명의 상기 미세조류 배양부는,

선박의 엔진에서 배출되는 배기가스를 상기 선박평형수 저장부의 일측으로 공급하는 배기가스 공급배관;을 더 포함하며,

상기 엔진 배기가스에 포함된 이산화탄소가 상기 선박평형수에 포함된 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지의 원료로 제공하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 해양생물과 미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해하여 살균소독하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전기분해 과정에서 생성되는 수소를 포집하여 저장함으로써 에너지원으로 사용가능하도록 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박평형수 처리시스템의 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세조류 배양부의 단면도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명에 따른 선박평형수 처리시스템(10000)의 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세조류 배양부(3000)의 단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 선박평형수 처리시스템(10000)은 선박평형수 저장부(1000), 해양생물 수집부(2000), 미세조류 배양부(3000), 미세조류 수집부(4000), 선박평형수 전기분해부(5000), 수소포집부(6000), 제어부(7000)를 포함한다.

선박평형수 저장부(1000)는 배의 항해 안정성을 위해 사용되는 선박평형수를 저장하는 구성이다.

해양생물 수집부(2000)는 선박평형수에 포함된 해양생물을 수집하여 보관하는 구성이다.

해양생물 수집부(2000)는 선박평형수 저장부(1000)에 내장된다. 해양생물 수집부(2000)의 구조는 상부가 개구된 상자 형상으로 형성되고, 각 면은 격자형 철망으로 이뤄져 선박평형수에 포함된 해양생물을 필터링한다.

미세조류 배양부(3000)는 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하는 구성이다.

미세조류 수집부(4000)는 배양된 미세조류를 수집하여 보관하는 구성이다.

미세조류 수집부(4000)는 미세 필터로 형성되어 선박평형수에 포함된 미세조류를 필터링한다.

이렇게 수집된 미세조류는 바이오에너지를 제조하기 위한 원료로 사용된다.

미세조류 배양부(3000)에 대한 상세한 구성은 후술하기로 한다.

선박평형수 전기분해부(5000)는 해양생물과 미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해를 통해 살균하는 구성이다.

전기분해를 하게 되면 통상적으로 산소와 수소가 발생하게 된다. 이 때 산소는 대기로 방출하며, 수소는 수소포집부(6000)에 저장하여 에너지원으로 활용될 수 있도록 한다.

제어부(7000)는 선박평형수 처리시스템(10000)의 작동을 전반적으로 제어하는 구성이다.

본 발명에서는 바이오에너지 생산의 원료로 사용되는 미세조류를 배양하기 위해 미세조류 배양부(3000)가 구비된다.

미세조류 배양부(3000)는 선박이 장시간 운항하는 동안, 선박평형수가 보관되는 선박평형수 저장부(1000)에서 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지 생산의 원료를 공급한다.

본 발명에 따른 미세조류 배양부(3000)는 광원(100), 교반기, 배기가스 공급배관(500)을 포함한다.

광원(100)은 선박평형수 저장부(1000)의 내측 상부에 장착되어 저장된 선박평형수에 빛을 조사하는 구성이다.

미세조류에 빛이 조사되면 성장 속도가 증대되므로, 밀폐되어 태양광이 차단된 선박평형수 저장조에 빛을 조사함으로써 미세조류의 성장을 촉진한다.

교반기는 선박평형수 저장부(1000)의 내측에 설치되되, 모터(200)에 의해 구동된다.

미세조류는 정지된 물 보다 흐름이 형성된 물에서 성장속도가 빠르다. 이에 본 발명에서는 모터(200)로 교반기를 구동하여 선박평형수에 포함된 미세조류가 유동 환경에서 배양되도록 하였다.

한편, 본 발명에서는 엔진(400)에서 배출되는 배기가스를 상기 선박평형수 저장탱크의 일측으로 공급하는 배기가스 공급배관(500)을 구비하였다.

엔진(400)의 배기가스에는 다량의 이산화탄소가 포함되어 있다.

이산화탄소는 미세조류의 성장을 촉진시키므로, 엔진(400)에서 배출되는 배기가스를 선박평형수 저장조에 공급되도록 배기가스 공급배관(500)을 선박평형수 저장조에 결합하였다.

결과적으로, 본 발명에서 따른 미세조류 배양부(3000)는 광원(100)을 통해 빛을 조사하고, 교반기로 유동 환경을 조성하며, 엔진 배기가스의 공급을 통한 이산화탄소를 제공함으로써 미세조류의 성장속도가 증가되도록 하였다.

본 발명은 선박평형수 처리시스템(10000)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지의 원료로 제공하는 한편, 해양생물과 미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해하여 살균소독함과 동시에, 전기분해 과정에서 생성되는 수소를 포집하여 저장함으로써 에너지원으로 사용가능하도록 한 선박평형수 처리시스템(10000)에 관한 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100 : 광원
200 : 모터
300 : 교반기
400 : 엔진
500 : 배기가스 공급배관
10000 : 선박평형수 처리시스템
1000 : 선박평형수 저장부
2000 : 해양생물 수집부
3000 : 미세조류 배양부
4000 : 미세조류 수집부
5000 : 선박평형수 전기분해부
6000 : 수소포집부
7000 : 제어부

Claims (5)

1. 배의 항해 안정성을 위해 사용되는 선박평형수를 저장하는 선박평형수 저장부(1000);
   선박평형수에 포함된 해양생물을 수집하여 보관하는 해양생물 수집부(2000);
   상기 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하는 미세조류 배양부(3000);
   배양된 미세조류를 수집하여 보관하는 미세조류 수집부(4000);
   미세조류가 제거된 선박평형수를 전기분해를 통해 살균하는 선박평형수 전기분해부(5000);
   상기 선박평형수 전기분해부(5000)를 통해 생성되는 수소를 포집하여 저장하는 수소포집부(6000);
   선박평형수 처리시스템(10000)의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(7000);를 포함하며,
   상기 선박평형수 처리시스템(10000)은 선박평형수에 포함된 미세조류를 배양하여 바이오에너지의 원료로 제공함과 동시에, 선박평형수를 살균하는 전기분해 과정을 통해 포집된 수소를 저장하여 에너지원으로 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하며,
   상기 해양생물 수집부(2000)는 상기 선박평형수 저장부(1000)에 내장되되 상부가 개구된 상자 형상으로 형성되고, 각 면은 격자형 철망으로 이뤄져, 상기 선박평형수에 포함된 해양생물을 필터링하는 것을 특징으로 하며,
   상기 미세조류 배양부(3000)는,
   선박평형수 저장부(1000)의 내측 상부에 장착되어 저장된 선박평형수에 빛을 조사하는 광원(100);
   상기 선박평형수 저장부(1000)의 내측에 설치되되, 모터(200)에 의해 구동되어 미세조류가 포함된 선박평형수를 유동하도록 하는 교반기(300);를 포함하며,
   상기 광원(100)은 선박평형수에 포함된 미세조류에 빛을 조사하고, 상기 교반기(300)는 선박평형수에 포함된 미세조류가 유동환경에서 배양되도록 하여 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 하며,
   상기 미세조류 배양부(3000)는,
   선박의 엔진(400)에서 배출되는 배기가스를 상기 선박평형수 저장부(1000)의 일측으로 공급하는 배기가스 공급배관(500);을 더 포함하며,
   상기 엔진 배기가스에 포함된 이산화탄소가 상기 선박평형수에 포함된 미세조류의 성장을 돕는 것을 특징으로 하며,
   상기 전기분해부는 해양생물이 제거된 선박평형수를 전기분해를 통해 살균하고, 상기 수소포집부(6000)는 상기 선박평형수 전기분해부(5000)를 통해 생성되는 수소를 포집하여 저장함으로써 에너지원으로 활용되도록 하는 것을 특징으로 하는, 선박평형수 처리시스템
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images