KR102617768B1 - 배기 가스 처리 시스템 및 동 시스템을 포함하는 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템은 해수(SW)를 알칼리화시켜 알칼리 해수(AW)를 발생시키는 알칼리화 필터(10), 해수(SW)가 알칼리화 필터(10)를 통과하며 생성되는 제1 해수 생성물을 필터링하는 오토 필터(20), 오토 필터(20)를 통과한 알칼리 해수(AW)를 저장하는 해수 저장 탱크(30), 그리고 해수 저장 탱크(30)에 저장된 알칼리 해수(AW)를 이용하여 엔진(E)으로부터 배출되는 배기 가스로부터 황 산화물, 이산화탄소, 또는 황 산화물과 이산화탄소 모두를 동시에 처리하는 스크러버(40)를 포함한다.

Description

배기 가스 처리 시스템 및 동 시스템을 포함하는 선박{EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM AND VESSEL INCLUDING THE SAME}
본 발명은 배기 가스 처리 시스템 및 동 시스템을 포함하는 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 운행 중에 대기로 배출되는 이산화탄소를 최소화할 수 있는 배기 가스 처리 시스템 및 동 시스템을 포함하는 선박에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 추진 연료로서 상대적으로 가격이 저렴한 벙커C유 등의 중유를 사용하는 연료 공급 시스템을 채용하고 있다. 이러한 중유를 사용하는 연료 공급 시스템은 중유 연료 사용에 대한 국제적인 배기 가스 배출 규제 때문에 황 성분이 적은 저유황유(저황유) 연료 탱크(LSHFO tank)를 별도로 설치해야 하며, 국제적인 환경 규제 기준에 적합한 친환경적인 연료 공급 시스템의 요구가 커지고 있다.
이를 위해 선박의 추진 연료로 액화 천연 가스(Liquefied Natural Gas, LNG), 또는 액화 석유 가스 (Liquefied Petroleum Gas, LPG) 등의 액화 가스를 사용하는 연료 공급 시스템이 개발되었다. 이러한 액화 가스는 황산화물 규제에 대응할 수 있고, 미세 먼지 및 이산화 탄소(CO2)도 저감할 수 있으나, 화석 연료로 이산화 탄소를 배출하기 때문에 완전한 탈탄소화에는 한계가 있다. 또한, 이러한 액화 가스로는 강화된 국제 해사 기구(International Maritime Organization, IMO)의 온실 가스(Greenhouse gas, GHG) 및 이산화 탄소 저감 규정인 IMO 2050을 완전하게 충족하기는 어려운 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-2290477호(선박의 이산화탄소 저감 시스템, 2021.08.18. 공고)
따라서, 본 발명은 선박 운행 중에 대기로 배출되는 이산화탄소를 최소화할 수 있는 배기 가스 처리 시스템 및 동 시스템을 포함하는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템은 해수(SW)를 알칼리화시켜 알칼리 해수(AW)를 발생시키는 알칼리화 필터(10); 상기 해수(SW)가 상기 알칼리화 필터(10)를 통과하며 생성되는 제1 해수 생성물을 필터링하는 오토 필터(20); 상기 오토 필터(20)를 통과한 상기 알칼리 해수(AW)를 저장하는 해수 저장 탱크(30); 및 상기 해수 저장 탱크(30)에 저장된 상기 알칼리 해수(AW)를 이용하여 엔진(E)으로부터 배출되는 배기 가스로부터 황 산화물, 이산화탄소, 또는 황 산화물과 이산화탄소 모두를 동시에 처리하는 스크러버(40);를 포함한다.
또한, 상기 알칼리화 필터(10)에 상기 해수(SW)를 공급하는 해수 공급 펌프(50)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 해수 저장 탱크(30)에 저장된 상기 알칼리 해수(AW)를 상기 스크러버(40)에 공급하는 알칼리 해수 공급 펌프(60)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오토 필터(20)를 통과한 상기 알칼리 해수(AW)의 pH를 측정하는 pH 센서(70)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 pH 센서(70)에 연결되며, 상기 오토 필터(20)를 통과한 상기 알칼리 해수(AW)의 pH가 기준 pH를 만족할 때까지 개방되어 상기 알칼리 해수(AW)를 순환시키는 순환 밸브(80)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 순환 밸브(80)는, 상기 해수 공급 펌프(50)의 전단에 위치하는 제1 순환 밸브(81), 및 상기 오토 필터(20)의 후단에 위치하는 제2 순환 밸브(82)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 해수 저장 탱크(30)에 저장된 상기 알칼리 해수(AW)에서 발생하는 제2 해수 생성물을 배출하는 탱크 배출부(90)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탱크 배출부(90)는, 상기 해수 저장 탱크(30)에 설치되며 상기 제2 해수 생성물을 필터링하는 탱크 필터(91), 및 상기 해수 저장 탱크(30)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물의 점도를 측정하는 점도 센서(92)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탱크 배출부(90)는, 상기 해수 저장 탱크(30)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물을 제1 배출구(EX1)로 배출하는 제1 배출 배관(OL1), 그리고 상기 제1 배출 배관(OL1)에 설치되며 상기 점도 센서(92)에 연결되어 상기 제2 해수 생성물을 배출하는 제1 배출 펌프(93)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탱크 배출부(90)는, 상기 점도 센서(92)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물의 점도에 따라 개방되어 상기 오토 필터(20)로 배출하거나, 또는 상기 제1 배출구(EX1)로 배출하는 제1 배출 밸브(94)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 배출 배관(OL1)은, 상기 해수 저장 탱크(30)와 상기 제1 배출 밸브(94)를 연결하는 제1 연결 배관(CL1), 상기 오토 필터(20)의 전단과 상기 제1 배출 밸브(94)를 연결하는 리턴 배관(RL), 및 상기 제1 배출 밸브(94)와 상기 제1 배출구(EX1)를 연결하는 제1 선외 배출 배관(EL1)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 탱크 배출부(90)는, 상기 제1 선외 배출 배관(EL1)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물의 점도가 선외 배출 기준을 만족하는지 여부를 측정하는 선외 배출 기준 센서(95)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오토 필터(20)에서 발생하는 상기 제1 해수 생성물을 배출하는 오토 필터 배출부(100)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오토 필터 배출부(100)는, 상기 오토 필터(20)에 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부(110), 및 상기 오토 필터(20)에 연결되며 상기 제1 해수 생성물을 제2 배출구(EX2)로 배출하는 제2 배출 배관(OL2)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 오토 필터 배출부(100)는, 상기 제2 배출 배관(OL2)에 설치되며 상기 오토 필터(20)에서 배출되는 상기 제1 해수 생성물의 배출을 조절하는 제2 배출 밸브(120)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오토 필터 배출부(100)는, 상기 제1 해수 생성물을 저장하는 생성물 저장부(130)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 배출 배관(OL2)은, 상기 오토 필터(20)와 상기 제2 배출 밸브(120)를 연결하는 제2 연결 배관(CL2), 상기 제2 배출 밸브(120)와 상기 제2 배출구(EX2)를 연결하는 제2 선외 배출 배관(EL2), 및 상기 제2 배출 밸브(120)와 상기 생성물 저장부(130)를 연결하는 저장 배관(STL)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 오토 필터 배출부(100)는, 상기 저장 배관(STL)에 설치되며 상기 제1 생성물을 상기 생성물 저장부(130)로 이송하는 제2 배출 펌프(140)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 알칼리화 필터(10)는, 상기 해수(SW)가 통과하는 원통 형상의 그물망 캐소드(11), 및 상기 그물망 캐소드(11) 내부에 위치하며 상기 그물망 캐소드(11)와 함께 전하를 발생시켜 상기 해수(SW)를 상기 알칼리 해수(AW)로 만드는 애노드(12)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 해수(SW)가 유입되는 해수 유입부(IN), 및 상기 해수 유입부(IN)와 상기 스크러버(40)를 연결하며 상기 해수(SW)가 알칼리화된 상기 알칼리 해수(AW)를 상기 스크러버(40)에 공급하는 해수 공급 배관(SWL)을 더 포함하고, 상기 알칼리화 필터(10), 상기 오토 필터(20), 상기 해수 저장 탱크(30), 상기 해수 공급 펌프(50), 상기 알칼리 해수 공급 펌프(60), 상기 pH 센서(70), 상기 순환 밸브(80)는 상기 해수 공급 배관(SWL) 상에 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박은 전술한 배기 가스 처리 시스템을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템 및 동 시스템을 포함하는 선박은 해수를 이용하여 엔진(E)으로부터 배출되는 배기 가스 중 이산화탄소를 포집함으로써, 선박 운행 중에 대기로 배출되는 이산화탄소를 최소화하여 선박의 에너지효율 설계지수(Energy Efficiency Design Index, EEDI) 및 에너지효율 등급지수(Energy Efficiency Existing Ship Index, EEXI)를 만족할 수 있다. 따라서, 강화되는 이산화탄소 저감 규정을 만족시킬 수 있다.
또한, 스크러버를 이용하여 황 산화물과 이산화탄소를 모두 처리할 수 있으므로, 설비 투자 비용(Capital Expenditure, CAPEX), 운영 비용(Operational Expense, OPEX) 등의 비용을 일거에 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템을 포함하는 선박을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템의 구체적인 도면이다.
도 3은 도 2의 알칼리화 필터의 구체적인 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 대하여 도 1 및 도 2를 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템을 포함하는 선박을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템을 포함하는 선박은 선체(S), 엔진(E), 연료 공급 시스템(FS), 그리고 배기 가스 처리 시스템(ES)을 포함한다.
선체(S)는 컨테이너 선체, 액화 가스 운반 선체, 액화 가스 연료 추진 선체 등 다양한 선체를 포함할 수 있으며, 선박의 선체뿐만 아니라 해양 구조물의 선체를 모두 포함하는 광의의 개념이다.
엔진(E)은 선체(S)에 설치되며, 선박의 연료로 알려져 있는 중유, 저유황유(저황유), 액화 천연 가스, 액화 석유 가스 등의 다양한 액화 가스 연료를 이용하여 선체(S)를 추진할 수 있다.
연료 공급 시스템(FS)은 연료를 저장하는 연료 저장 탱크(T), 그리고 연료 저장 탱크(T)에서 엔진(E)으로 연료를 이송하는 공급 배관(SL)을 포함할 수 있다.
연료 저장 탱크(T)는 연료가 저장되는 탱크로서 액체 상태의 연료가 저장되는 단열 탱크일 수 있다. 특히, 선박의 연료로 액화 가스 연료를 저장하는 경우 연료 저장 탱크는 멤브레인 타입 또는 독립형 타입의 저장 탱크일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 독립형 타입의 경우 IMO type A, IMO type B 또는 IMO type C의 저장탱크일 수 있다. 구체적으로, IMO type A의 저장 탱크는 1차 방벽, 그리고 1차 방벽의 파손에 의해 연료가 유출되는 것을 방지하기 위해서 1차 방벽을 완전히 감싸는 2차 방벽을 포함할 수 있으며, 2차 방벽은 선체(S)가 될 수 있다. 또한, 연료 저장 탱크(T)는 IMO type B의 저장 탱크일 수 있다. IMO type B의 연료 저장 탱크(T)는 구형 또는 각형일 수 있으며, 1차 방벽, 그리고 1차 방벽의 크랙 가능성이 상대적으로 높은 부위만 감싸는 부분 2차 방벽(드립 트레이)을 포함할 수 있다. 또한, 연료 저장 탱크(T)는 IMO type C의 저장 탱크일 수 있다. IMO type C의 연료 저장 탱크(T)는 독립된 압력 용기 형태로 용이하게 선체(S)에 설치될 수 있다.
배기 가스 처리 시스템(ES)은 엔진(E)에 연결되며, 엔진(E)에서 배출되는 배기 가스(EG)를 처리할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템(ES)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템의 구체적인 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템(ES)은 해수 유입부(IN), 해수 공급 배관(SWL), 알칼리화 필터(10), 오토 필터(20), 해수 저장 탱크(30), 스크러버(Scrubber)(40), 해수 공급 펌프(50), 알칼리 해수 공급 펌프(60), pH 센서(70), 순환 밸브(80), 탱크 배출부(90), 그리고 오토 필터 배출부(100)를 포함한다.
해수 유입부(IN)는 선체(S)에서 해수(SW)가 유입되는 부분으로서, 선체(S)의 흘수선 아래에 위치하는 해수 유입 상자(sea chest, 씨체스트)일 수 있다.
해수 공급 배관(SWL)은 해수 유입부(IN)와 스크러버(40)를 연결하며 해수(SW)를 스크러버(40)에 공급하는 경로를 제공할 수 있다.
이러한 해수 공급 배관(SWL) 상에 알칼리화 필터(10), 오토 필터(20), 해수 저장 탱크(30), 해수 공급 펌프(50), 알칼리 해수 공급 펌프(60), pH 센서(70), 그리고 순환 밸브(80)가 설치될 수 있다.
알칼리화 필터(10)는 해수(SW)를 알칼리화시켜 알칼리 해수(AW)를 발생시킬 수 있다.
도 3은 도 2의 알칼리화 필터의 구체적인 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 알칼리화 필터(10)는 그물망 캐소드(11) 및 애노드(12)를 포함할 수 있다. 그물망 캐소드(11)는 원통 형상을 가지며 해수(SW)가 통과할 수 있다.
애노드(12)는 그물망 캐소드(11) 내부에 위치하며 막대 형상을 가질 수 있다. 애노드(12)는 그물망 캐소드(11)와 함께 전하를 발생시켜 해수(SW)를 알칼리 해수(AW)로 만들 수 있다.
구체적으로, 일반적인 해수는 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 그러나, 해수 유입부(IN)로부터 유입되는 해수는 이미 이산화탄소를 많이 흡수한 상태이므로 흡수 능력이 저하된 상태이다. 이산화탄소에 대한 흡수 능력이 저하된 해수(SW)의 이산화탄소 흡수 능력을 향상시키기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 알칼리화 필터(10)의 그물망 캐소드(11)를 통과시켜 해수가 전하를 띄게 만들고, 해수의 칼슘 및/또는 마그네슘이 이산화탄소와 결합하여 제1 해수 생성물을 생성하게 된다. 이때, 제1 해수 생성물은 석회암 및/또는 마그네사이트(magnesite)를 포함할 수 있다. 따라서, 해수에 포함된 산성의 이산화탄소가 제거되어 해수는 알칼리 해수(AW)가 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해수에 별도의 화학 물질을 첨가하지 않고도 해수를 알칼리 해수(AW)로 만들 수 있으므로 해수의 알칼리화에 필요한 처리 비용을 절감할 수 있다.
오토 필터(20)는 알칼리 해수(AW)를 생성하는 과정에서 생성되는 제1 해수 생성물을 필터링할 수 있다. 이러한 제1 해수 생성물은 선외로 배출하여 바다에서 자연 상태로 처리되도록 하거나, 또는 생성물 저장부(130)에 저장하여 육지에서 별도로 폐기할 수 있다. 오토 필터(20)는 이산화탄소가 제거된 알칼리 해수(AW)를 해수 저장 탱크(30)로 공급할 수 있다.
따라서 해수 저장 탱크(30)는 오토 필터(20)를 통과한 알칼리 해수(AW)를 저장할 수 있다.
해수 공급 펌프(50)는 알칼리화 필터(10)의 전단에 설치되어 알칼리화 필터(10)에 해수를 공급하도록 할 수 있다.
스크러버(40)는 해수 저장 탱크(30)에 저장된 알칼리 해수(AW)를 이용하여 엔진(E)으로부터 배출되는 배기 가스 중 황 산화물, 이산화탄소(CO2) 또는 황 산화물과 이산화탄소를 동시에 처리할 수 있다. 즉, 스크러버(40)는 알칼리 해수(AW)를 분사하여 황 산화물 또는 이산화탄소를 흡수하여 제거하거나, 혹은 황 산화물과 이산화탄소를 동시에 흡수하여 제거할 수 있다. 즉, 이산화탄소가 제거된 알칼리 해수(AW)는 배기 가스에 포함된 산성의 이산화탄소를 용이하게 흡수할 수 있으므로, 스크러버(40)에서 이산화탄소 역시 흡수하여 제거할 수 있게 된다.
따라서, 대기 중으로 배출되는 배기 가스에서 황 산화물 및 이산화탄소 모두를 최소화할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 가스 처리 시스템은 해수를 이용하여 엔진(E)으로부터 배출되는 배기 가스 중 이산화탄소를 포집함으로써, 선박 운행 중에 대기로 배출되는 이산화탄소를 최소화하여 선박의 에너지효율 설계지수(Energy Efficiency Design Index, EEDI) 및 에너지효율 등급지수(Energy Efficiency Existing Ship Index, EEXI)를 만족할 수 있다. 따라서, 강화되는 이산화탄소 저감 규정을 만족시킬 수 있다.
또한, 황 산화물을 제거하는 스크러버(40)를 이용하여 이산화탄소도 처리할 수 있으므로, 설비 투자 비용(Capital Expenditure, CAPEX), 운영 비용(Operational Expense, OPEX) 등의 비용을 절감할 수 있다.
알칼리 해수 공급 펌프(60)는 해수 저장 탱크(30)와 스크러버(40) 사이에 설치되어 해수 저장 탱크(30)에 저장된 알칼리 해수(AW)를 스크러버(40)에 공급하도록 할 수 있다.
pH 센서(70)는 오토 필터(20)의 후단에 설치되며, 오토 필터(20)를 통과한 알칼리 해수(AW)의 pH를 측정할 수 있다.
순환 밸브(80)는 pH 센서(70)에 연결되며, 오토 필터(20)를 통과한 알칼리 해수(AW)의 pH가 기준 pH를 만족할 때까지 개방되어 알칼리 해수(AW)를 순환시킬 수 있다. 이러한 순환 밸브(80)는 해수 공급 펌프(50)의 전단에 위치하는 제1 순환 밸브(81), 그리고 오토 필터(20)의 후단에 위치하는 제2 순환 밸브(82)를 포함할 수 있다. 순환 밸브(80)는 알칼리 해수(AW)의 pH가 기준 pH를 만족하는 경우에는 닫히게 되어 알칼리 해수(AW)의 순환을 멈추고, 알칼리 해수(AW)는 해수 저장 탱크(30)로 공급될 수 있다. 이때 순환 밸브(80)는 삼방 밸브(3 way valve)일 수 있다.
탱크 배출부(90)는 해수 저장 탱크(30)에 저장된 알칼리 해수(AW)에서 발생하는 제2 해수 생성물을 배출할 수 있다. 제2 해수 생성물은 석회암 및/또는 마그네사이트(magnesite)를 포함할 수 있다.
탱크 배출부(90)는 탱크 필터(91), 점도 센서(92), 제1 배출 배관(OL1), 제1 배출 펌프(93), 제1 배출 밸브(94), 그리고 선외 배출 기준 센서(95)를 포함할 수 있다.
탱크 필터(91)는 해수 저장 탱크(30)의 바닥부에 설치되며 제2 해수 생성물을 필터링하여 해수 저장 탱크(30)의 바닥부에 제2 해수 생성물이 쌓이도록 할 수 있다.
점도 센서(92)는 해수 저장 탱크(30)에 연결되며 제2 해수 생성물의 점도를 측정할 수 있다.
제1 배출 밸브(94)는 점도 센서(92)에 연결되며 제2 해수 생성물의 점도에 따라 개방되어 오토 필터(20)로 배출하거나 혹은 제1 배출구(EX1)로 배출할 수 있다. 제2 해수 생성물의 점도가 선외 배출 기준보다 낮은 경우에는 오토 필터(20)로 재순환시켜 다시 한번 필터링하며, 제2 해수 생성물의 점도가 선외 배출 기준보다 높은 경우에는 선외로 직접 배출할 수 있다. 이때 제1 배출 밸브(94)는 삼방 밸브(3 way valve)일 수 있다.
제1 배출 배관(OL1)은 해수 저장 탱크(30)에 연결되며 제2 해수 생성물을 제1 배출구(EX1)로 배출할 수 있다.
제1 배출 배관(OL1)은 해수 저장 탱크(30)와 제1 배출 밸브(94)를 연결하는 제1 연결 배관(CL1), 오토 필터(20)의 전단과 제1 배출 밸브(94)를 연결하는 리턴 배관(RL), 그리고 제1 배출 밸브(94)와 제1 배출구를 연결하는 제1 선외 배출 배관(EL1)을 포함할 수 있다.
제1 배출 펌프(93)는 제1 배출 배관(OL1)에 설치되며 점도 센서(92)에 연결되어 제2 해수 생성물을 배출하는 동력을 제공할 수 있다.
선외 배출 기준 센서(95)는 제1 선외 배출 배관(EL1)에 연결되며 제2 해수 생성물의 점도가 선외 배출 기준보다 높은 지 여부를 측정할 수 있다.
스크러버(40)와 제1 선외 배출 배관(EL1)을 연결하는 배관에는 체크 밸브(Check valve)(CV)가 설치되어 제1 배출 펌프(93)가 스크러버(40)에 영향을 미치지 않도록 조절할 수 있다.
오토 필터 배출부(100)는 오토 필터(20)에서 발생하는 제1 해수 생성물을 선외로 배출하거나 생성물 저장부(130)에 저장할 수 있다. 제1 해수 생성물은 석회암 및/또는 마그네사이트(magnesite)를 포함할 수 있다.
오토 필터 배출부(100)는 압축 공기 공급부(110), 제2 배출 배관(OL2), 제2 배출 밸브(120), 생성물 저장부(130), 그리고 제2 배출 펌프(140)를 포함할 수 있다.
압축 공기 공급부(110)는 오토 필터(20)에 압축 공기를 공급하여 제1 해수 생성물을 제2 배출 배관(OL2)으로 배출할 수 있다.
제2 배출 배관(OL2)은 오토 필터(20)에 연결되며 제1 해수 생성물을 제2 배출구(EX2)로 배출할 수 있다.
제2 배출 밸브(120)는 제2 배출 배관(OL2)에 설치되며 오토 필터(20)에서 배출되는 제1 해수 생성물의 배출을 조절할 수 있다. 이때 제2 배출 밸브(120)는 삼방 밸브(3 way valve)일 수 있다.
제2 배출 배관(OL2)은 오토 필터(20)와 제2 배출 밸브(120)를 연결하는 제2 연결 배관(CL2), 제2 배출 밸브(120)와 제2 배출구(EX2)를 연결하는 제2 선외 배출 배관(EL2), 그리고 제2 배출 밸브(120)와 생성물 저장부(130)를 연결하는 저장 배관(STL)을 포함할 수 있다.
생성물 저장부(130)는 선체에 설치되며, 제1 해수 생성물을 저장할 수 있다.
제2 배출 펌프(140)는 저장 배관(STL)에 설치되며 제1 해수 생성물을 생성물 저장부(130)로 이송하는 동력을 제공할 수 있다.
이와 같이, 탱크 배출부(90) 및 오토 필터 배출부(100)를 이용하여 제1 해수 생성물 및 제2 생성물을 선외로 직접 배출하거나 생성물 저장부에 저장하여 육지에서 폐기할 수 있으므로, 환경 규제법의 강화에 적절히 대응할 수 있다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
S: 선체 E: 엔진
T: 연료 저장 탱크 SL: 공급 배관
FS: 연료 공급 시스템 ES: 배기 가스 처리 시스템
10: 알칼리화 필터 20: 오토 필터
30: 해수 저장 탱크 40: 스크러버
50: 해수 공급 펌프 60: 알칼리 해수 공급 펌프
70: pH 센서 80: 순환 밸브
90: 탱크 배출부 100: 오토 필터 배출부

Claims (21)

  1. 해수(SW)를 알칼리화시켜 알칼리 해수(AW)를 발생시키는 알칼리화 필터(10);
    상기 해수(SW)가 상기 알칼리화 필터(10)를 통과하며 생성되는 제1 해수 생성물을 필터링하는 오토 필터(20);
    상기 오토 필터(20)를 통과한 상기 알칼리 해수(AW)를 저장하는 해수 저장 탱크(30); 및
    상기 해수 저장 탱크(30)에 저장된 상기 알칼리 해수(AW)를 이용하여 엔진(E)으로부터 배출되는 배기 가스로부터 황 산화물, 이산화탄소, 또는 황 산화물과 이산화탄소 모두를 동시에 처리하는 스크러버(40);를 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 알칼리화 필터(10)에 상기 해수(SW)를 공급하는 해수 공급 펌프(50)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 해수 저장 탱크(30)에 저장된 상기 알칼리 해수(AW)를 상기 스크러버(40)에 공급하는 알칼리 해수 공급 펌프(60)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오토 필터(20)를 통과한 상기 알칼리 해수(AW)의 pH를 측정하는 pH 센서(70)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 pH 센서(70)에 연결되며, 상기 오토 필터(20)를 통과한 상기 알칼리 해수(AW)의 pH가 기준 pH를 만족할 때까지 개방되어 상기 알칼리 해수(AW)를 순환시키는 순환 밸브(80)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 순환 밸브(80)는,
    상기 해수 공급 펌프(50)의 전단에 위치하는 제1 순환 밸브(81), 및
    상기 오토 필터(20)의 후단에 위치하는 제2 순환 밸브(82)를 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 해수 저장 탱크(30)에 저장된 상기 알칼리 해수(AW)에서 발생하는 제2 해수 생성물을 배출하는 탱크 배출부(90)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탱크 배출부(90)는,
    상기 해수 저장 탱크(30)에 설치되며 상기 제2 해수 생성물을 필터링하는 탱크 필터(91), 및
    상기 해수 저장 탱크(30)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물의 점도를 측정하는 점도 센서(92)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 탱크 배출부(90)는,
    상기 해수 저장 탱크(30)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물을 제1 배출구(EX1)로 배출하는 제1 배출 배관(OL1), 그리고
    상기 제1 배출 배관(OL1)에 설치되며 상기 점도 센서(92)에 연결되어 상기 제2 해수 생성물을 배출하는 제1 배출 펌프(93)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 탱크 배출부(90)는,
    상기 점도 센서(92)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물의 점도에 따라 개방되어 상기 오토 필터(20)로 배출하거나, 또는 상기 제1 배출구(EX1)로 배출하는 제1 배출 밸브(94)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 배출 배관(OL1)은,
    상기 해수 저장 탱크(30)와 상기 제1 배출 밸브(94)를 연결하는 제1 연결 배관(CL1),
    상기 오토 필터(20)의 전단과 상기 제1 배출 밸브(94)를 연결하는 리턴 배관(RL), 및
    상기 제1 배출 밸브(94)와 상기 제1 배출구(EX1)를 연결하는 제1 선외 배출 배관(EL1)을 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탱크 배출부(90)는,
    상기 제1 선외 배출 배관(EL1)에 연결되며 상기 제2 해수 생성물의 점도가 선외 배출 기준을 만족하는지 여부를 측정하는 선외 배출 기준 센서(95)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 오토 필터(20)에서 발생하는 상기 제1 해수 생성물을 배출하는 오토 필터 배출부(100)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 오토 필터 배출부(100)는,
    상기 오토 필터(20)에 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부(110), 및
    상기 오토 필터(20)에 연결되며 상기 제1 해수 생성물을 제2 배출구(EX2)로 배출하는 제2 배출 배관(OL2)을 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 오토 필터 배출부(100)는,
    상기 제2 배출 배관(OL2)에 설치되며 상기 오토 필터(20)에서 배출되는 상기 제1 해수 생성물의 배출을 조절하는 제2 배출 밸브(120)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 오토 필터 배출부(100)는,
    상기 제1 해수 생성물을 저장하는 생성물 저장부(130)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 배출 배관(OL2)은,
    상기 오토 필터(20)와 상기 제2 배출 밸브(120)를 연결하는 제2 연결 배관(CL2),
    상기 제2 배출 밸브(120)와 상기 제2 배출구(EX2)를 연결하는 제2 선외 배출 배관(EL2), 및
    상기 제2 배출 밸브(120)와 상기 생성물 저장부(130)를 연결하는 저장 배관(STL)을 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 오토 필터 배출부(100)는,
    상기 저장 배관(STL)에 설치되며 상기 제1 해수 생성물을 상기 생성물 저장부(130)로 이송하는 제2 배출 펌프(140)를 더 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 알칼리화 필터(10)는,
    상기 해수(SW)가 통과하는 원통 형상의 그물망 캐소드(11), 및
    상기 그물망 캐소드(11) 내부에 위치하며 상기 그물망 캐소드(11)와 함께 전하를 발생시켜 상기 해수(SW)를 상기 알칼리 해수(AW)로 만드는 애노드(12)를 포함하는,
    배기 가스 처리 시스템.
  20. 제 5 항에 있어서,
    상기 해수(SW)가 유입되는 해수 유입부(IN), 및
    상기 해수 유입부(IN)와 상기 스크러버(40)를 연결하며 상기 해수(SW)가 알칼리화된 상기 알칼리 해수(AW)를 상기 스크러버(40)에 공급하는 해수 공급 배관(SWL)을 더 포함하고,
    상기 알칼리화 필터(10), 상기 오토 필터(20), 상기 해수 저장 탱크(30), 상기 해수 공급 펌프(50), 상기 알칼리 해수 공급 펌프(60), 상기 pH 센서(70), 상기 순환 밸브(80)는 상기 해수 공급 배관(SWL) 상에 설치되는,
    배기 가스 처리 시스템.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 배기 가스 처리 시스템을 포함하는, 선박.
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