KR20130045496A - 선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법 - Google Patents

선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초저온 액체화물이 수용된 선체 내부의 화물창에 복수로 장착된 압력센서 및 가스누출 감지센서가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 모니터링 수단에 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별함으로써 초저온 액체화물창의 내구성을 유지하면서도 안정성을 향상시킬 수 있고, 화물창의 결함을 예측하여 사고 발생 이전에 적극적인 대응이 가능하도록 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법에 관한 것이다.

Description

선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법{MONITORING SYSTEM FOR CARGO OF VESSEL AND MONITORING METHOD USING THIS}
본 발명은 선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초저온 액체화물창의 내구성을 유지하면서도 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법에 관한 것이다.
선박의 화물창에 수용되는 초저온 액체화물은 인화성이 큰 물질이 대부분이므로, 화물창의 안전상태를 유지하고 감시하기 위하여 온도센서 또는 가스누출 감지센서 등의 설비가 장착된다.
이는 운항 중, 발생가능한 결함을 가능한 빨리 인지하여 비상사태에 대비하려는데 그 목적이 있으며, 특히 온도센서의 경우 결함위치를 파악하는데에도 활용될 수 있다.
특히 멤브레인형 탱크의 경우는 2차 단열구역에 온도센서를 설치하여 1차 단열구역에 결함이 발생하거나 2차 단열구역에 결함이 발생할 때 비정상적인 온도변화를 실시간으로 모니터링할 수 있을 것이다.
또한, 1차 단열구역 또는 2차 단열구역에 결함이 발생하였을 때, 초저온 액화가스의 주성분인 메탄(CH4)을 감지할 수 있는 가스누출 감지센서가 실시간으로 농도를 모니터링할 수도 있다.
그러나, 이러한 기존의 온도센서 및 가스누출 감지센서의 조합은 화물창에 결함이 발생한 후의 상황에 대해 초점이 맞춰져 있어, 능동적인 상황대처 및 사고의 예방에는 한계가 있다.
등록특허 제10-0931794호(2009년12월04일) 등록특허 제10-0951772호(2010년03월31일) 등록특허 제10-1021523호(2011년03월04일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 초저온 액체화물창의 내구성을 유지하면서도 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법을 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명은 화물창의 결함을 예측하여 사고 발생 이전에 적극적인 대응이 가능하도록 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 초저온 액체화물이 수용되고 선체에 배치되는 화물창과, 화물창에 복수로 장착되는 압력센서와, 화물창에 복수로 장착되는 가스누출 감지센서와, 압력센서 및 가스누출 감지센서가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 모니터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.
여기서, 화물창은 선체의 외측에 단열 패널이 장착된 독립형이며, 압력센서 및 가스누출 감지센서는 선체와 단열 패널 사이에 장착되어 모니터링 수단과 통신하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.
이때, 화물창은 선체의 내측면을 향하여 선체와 평행하게 순차적으로 배치된 1차 멤브레인과 2차 멤브레인을 포함하는 멤브레인 모듈과, 1, 2차 멤브레인 사이에 장착되는 1차 단열 패널과, 2차 멤브레인과 선체의 내측 사이에 장착되는 2차 단열 패널을 포함하며, 압력센서 및 가스누출 감지센서는 2차 멤브레인과 2차 단열 패널사이에 장착되어 모니터링 수단과 통신하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있다.
그리고, 압력센서 및 모니터링 수단과 전기적으로 연결되어 선체에 내장되는 축전지를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 모니터링 수단은 네트워크 서버, 필드 버스(field bus), LAN, 휴대용 단말기 중 어느 하나에 탑재된 압력 및 가스누출 감지용 어플리케이션을 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 초저온 액체화물이 수용된 선체 내부의 화물창에 복수로 장착된 압력센서 및 가스누출 감지센서가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 모니터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 제공할 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명은 초저온 액체화물이 수용된 선체 내부의 화물창에 복수로 장착된 압력센서 및 가스누출 감지센서가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 이용한 모니터링 방법을 제공할 수도 있음은 물론이다.
여기서, 압력센서 및 가스누출 감지센서와의 전기적 연결 및 통신에 따른 비교분석은 네트워크 서버, 필드 버스(field bus), LAN, 휴대용 단말기 중 어느 하나에 탑재된 압력 및 가스누출 감지용 어플리케이션을 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성 및 방법에 따른 본 발명에 의하면, 초저온 액체화물이 수용된 화물창의 압력센서 및 가스누출 감지센서와 통신하는 모니터링 수단이 실시간으로 측정값과 입력값을 비교 분석함으로써 초저온 액체화물창의 내구성을 유지하면서도 안정성을 향상시킬 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명은 압력센서로 압전형 압력센서와 같은 것을 채용하여 축전지와 연결하면 선박내의 소규모 전력 사용처에 보충용의 전력으로 활용할 수도 있게 될 것이다.
아울러, 본 발명은 모니터링 수단이 계측한 값의 크기에 따른 능동적인 대처방법으로서 점검이나 유지보수를 행하기 전에 높은 파랑으로 인한 화물창내 슬로싱 현상의 가중이 우려된다면 이를 회피하는 항로의 변경이나 운항을 중지하고 정박하는 등 운항 조건을 변경함으로써 구현할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 화물창의 결함을 예측하여 사고 발생 이전에 적극적인 대응이 가능하게 될 것이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 나타낸 단면 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 설박용 화물창의 모니터링 시스템을 이용한 모니터링 방법을 나타낸 순서도
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 나타낸 단면 개념도이다.
참고로, 도면 부호 10과 40은 각각 화물창과 선체를 나타내는 것으로, 선체(40)를 구성하는 판재의 일부가 화물창(10)을 구성하는 바, 화물창과 선체의 도면 부호를 각각 혼용하여 쓰기로 한다.
본 발명은 도시된 바와 같이 초저온 액체화물(60)이 수용된 선체(40) 내부의 화물창(10)에 복수로 장착된 압력센서(20) 및 가스누출 감지센서(30)가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 모니터링 수단(50)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.
본 발명은 도 1 및 도 2와 같은 독립형과 도 3 및 도 4와 같이 멤브레인형의 화물창(10)에 각각 적용될 수 있음은 물론이다.
우선, 화물창(10)에는 초저온 액체화물(60)이 수용되며, 압력센서(20)는 화물창(10)에 복수로 장착되어 화물창(10)에 가해지는 초저온 액체화물(60)의 슬로싱에 따른 압력 및 각종 충격력을 측정하는 것이며, 가스누출 감지센서(30)는 화물창(10)에 복수로 장착되어 화물창(10)의 균열 부분을 통한 가스 누출 여부를 감지하는 것이다.
모니터링 수단(50)은 압력센서(20) 및 가스누출 감지센서(30)가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
화물창(10)은 도 1 및 도 2와 같이 선체(40)의 외측에 단열 패널(70)이 장착된 독립형이며, 압력센서(20) 및 가스누출 감지센서(30)는 선체(40)와 단열 패널(70) 사이에 장착되어 모니터링 수단(50)과 통신하게 된다.
그리고, 화물창(10)은 도 3 및 도 4와 같이 멤브레인 모듈에 1, 2차 단열 패널(71, 72)이 장착되는 멤브레인형임을 알 수 있다.
즉, 멤브레인 모듈은, 선체(40)의 내측면을 향하여 선체(40)와 평행하게 순차적으로 배치된 1차 멤브레인(41)과 2차 멤브레인(42)을 포함하는 것이며, 1차 단열 패널(71)은 1, 2차 멤브레인(41, 42) 사이에 장착되고, 2차 단열 패널(72)은 2차 멤브레인(42)과 선체(40)의 내측 사이에 장착되는 것이다.
그리고, 압력센서(20) 및 가스누출 감지센서(30)는 2차 멤브레인(42)과 2차 단열 패널(72)사이에 장착되어 모니터링 수단(50)과 통신하게 된다.
여기서, 압력센서(20) 및 가스누출 감지센서(30)는 화물창(10)에서 각종 충격 및 압력에 취약한 결함 발생이 예상되는 부위에 복수로 장착할 수 있을 것이다.
한편, 압력센서(20)는 도 2 및 도 4와 같이 압전형 압력센서를 채용할 수 있음은 물론, 압전형 압력센서에 사용되며 압력을 받으면 전압이 유기되는 압전소자의 특성상 압력센서(20) 및 모니터링 수단(50)과 전기적으로 연결되어 선체(40)에 내장되는 축전지(80)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
축전지(80)의 전기 에너지는 선박 내에서 소규모의 보충용 전력으로 활용될 수 있을 것이다.
한편, 모니터링 수단(50)은 네트워크 서버, 필드 버스(field bus), LAN, 휴대용 단말기 등 다양한 통신수단 중 어느 하나에 탑재된 압력 및 가스누출 감지용 어플리케이션을 이용할 수 있을 것이다.
상기와 같은 다양한 실시예에 따른 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 이용한 모니터링 방법에 대하여 도 5를 참고로 간단히 설명한다.
우선, 초저온 액체화물(60)이 수용된 화물창(10)에 복수로 장착된 압력센서(20) 및 가스누출 감지센서(30)는 지속적으로 화물창(10)에 가해지는 압력과 가스 누출 여부를 측정하게 된다.
관제실 등에 마련된 컴퓨터 또는 관리자가 휴대하는 단말기 등의 다양한 모니터링 수단(50)에 탑재된 어플리케이션은 압력센서(20) 및 가수누출 감지센서(30)가 측정한 값을 실시간으로 기입력된 정상 범위의 입력값과 비교분석하게 될 것이다.
이후, 압력센서(20) 및 가수누출 감지센서(30)가 측정한 값이 전술한 입력값의 범위를 벗어나는 상황이 발생하면 모니터링 수단(50)은 별도로 마련된 소리, 빛 또는 진동 등의 방법으로 관리자에게 비정상적인 상황임을 알리게 되고, 관리자는 이에 따른 점검 및 보수 작업을 실시할 수 있게 될 것이다.
여기서, 압력센서(20) 및 가스누출 감지센서(30)와의 전기적 연결 및 통신에 따른 비교분석은 네트워크 서버, 필드 버스(field bus), LAN, 휴대용 단말기를 포함한 다양한 종류의 모니터링 수단(50)에 탑재된 압력 및 가스누출 감지용 어플리케이션을 이용하여 이루어지는 것임은 전술한 바와 같다.
이상과 같이 본 발명은 초저온 액체화물창의 내구성을 유지하면서도 안정성을 향상시킬 수 있고, 화물창의 결함을 예측하여 사고 발생 이전에 적극적인 대응이 가능하도록 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론일 것이다.
10...화물창 20...압력센서
30...가스누출 감지센서 40...선체
50...모니터링 수단 60...초저온 액체화물

Claims (8)

  1. 초저온 액체화물이 수용되고 선체에 배치되는 화물창;
    상기 화물창에 복수로 장착되는 압력센서;
    상기 화물창에 복수로 장착되는 가스누출 감지센서; 및
    상기 압력센서 및 상기 가스누출 감지센서가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 모니터링 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화물창은 선체의 외측에 단열 패널이 장착된 독립형이며, 상기 압력센서 및 상기 가스누출 감지센서는 상기 선체와 상기 단열 패널 사이에 장착되어 상기 모니터링 수단과 통신하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화물창은,
    선체의 내측면을 향하여 상기 선체와 평행하게 순차적으로 배치된 1차 멤브레인과 2차 멤브레인을 포함하는 멤브레인 모듈과,
    상기 1, 2차 멤브레인 사이에 장착되는 1차 단열 패널과,
    상기 2차 멤브레인과 상기 선체의 내측 사이에 장착되는 2차 단열 패널을 포함하며,
    상기 압력센서 및 상기 가스누출 감지센서는 상기 2차 멤브레인과 상기 2차 단열 패널사이에 장착되어 상기 모니터링 수단과 통신하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력센서 및 상기 모니터링 수단과 전기적으로 연결되어 상기 선체에 내장되는 축전지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 모니터링 수단은 네트워크 서버, 필드 버스(field bus), LAN, 휴대용 단말기 중 어느 하나에 탑재된 압력 및 가스누출 감지용 어플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템.
  6. 초저온 액체화물이 수용된 선체 내부의 화물창에 복수로 장착된 압력센서 및 가스누출 감지센서가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 모니터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템.
  7. 초저온 액체화물이 수용된 선체 내부의 화물창에 복수로 장착된 압력센서 및 가스누출 감지센서가 검출한 정보를 실시간으로 전달받아 기입력된 값과 비교분석하여 이상 유무를 판별하는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 이용한 모니터링 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 압력센서 및 상기 가스누출 감지센서와의 전기적 연결 및 통신에 따른 비교분석은 네트워크 서버, 필드 버스(field bus), LAN, 휴대용 단말기 중 어느 하나에 탑재된 압력 및 가스누출 감지용 어플리케이션을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박용 화물창의 모니터링 시스템을 이용한 모니터링 방법.
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