KR20140039643A

KR20140039643A - 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20140039643A
Application number: KR1020120106038A
Authority: KR
Inventors: 이수태; 표태성; 천상규
Original assignee: 주식회사 파나시아
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-04-02
Also published as: WO2014046505A1; KR101415207B1

Abstract

본 발명은 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 밸러스트수가 저장되는 밸러스트탱크와 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 중화제를 공급하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 제거하는 산화제제거부와 상기 산화제제거부의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 산화제제거부는 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간으로 측정하는 제1산화제센서와 상기 제1산화제센서에서 측정된 산화제의 농도에 따라 중화제를 공급하는 중화제공급부를 포함하고, 상기 제1산화제센서는 지연시간 없이 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간 측정하므로 상기 중화제공급부는 상기 밸러스트수의 배출 초기에도 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 중화시키기 위한 양의 중화제를 공급하는 것이 가능하여, 밸러스트수의 배출 초기에 배출허용농도 이상의 산화제가 포함되어 있는 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되거나 과도한 중화제가 사용되는 것을 방지할 수 있어 경제성 및 친환경성이 뛰어난 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법에 대한 것이다.

Description

최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법{Smart ballast water treatment system using electrolysis opitmumly supplying counteractive and method for controlling the same}

밸러스트수(ballast water)란 선박이 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내의 밸러스트탱크에 채우는 해수를 의미한다. 국제교역량의 증가와 함께 해상운송 비율이 점점 증가하고 있고 그에 따라 선박 수의 증가 및 대형화가 빠르게 이루어지고 있어 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양도 크게 증가하고 있다. 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양이 증가함에 따라 외래 해양생물종들로 인한 토착 해양생태계의 피해 발생 사례 역시 증가하고 있는바, 이러한 국제적인 환경문제를 해결하기 위해 2004년도에 국제해사기구(IMO)에서 '선박의 밸러스트수와 침전물의 통제와 관리에 대한 국제협약'이 완성되어 2009년부터 신규 건조되는 선박에 밸러스트수 처리장치가 의무적으로 설치되고 있다.

종래에는 밸러스트수에 포함되어 있는 생물종에 의한 해양생태계 파괴를 방지하기 위하여, 상기 밸러스트수를 열처리, 화학약품처리, 전기분해 등의 방식을 이용하여 살균한 후 배출하고 있다. 상기 열처리 방식의 경우 열에 강한 미생물이나 무기오염원에 대해서는 처리가 어려운 문제가 있고, 상기 화학약품처리 방식의 경우 밸러스트수 처리 후 2차 오염의 문제가 발생할 수 있는 문제가 있어, 유입되는 밸러스트수의 일부를 전기분해하여 생성된 전해수를 밸러스트수에 공급하여 밸러스트수를 살균하는 방식이 널리 이용되고 있다.

상기 전기분해를 이용한 방식의 경우 선박의 외부로 배출되는 밸러스트수에는 일정량의 산화제가 잔류하므로, 해양생태계를 보호하기 위해 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하고 이를 중화시키기에 적합한 양의 중화제를 공급하여 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 잔류 산화제를 제거한 후, 상기 밸러스트수를 선박의 외부로 배출한다.

하지만, 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 잔류 산화제의 농도의 측정은 밸러스트수의 일부를 인출하여 센서에 공급하여 농도의 측정이 이루어지므로, 상기 밸러스트수를 처음 인출하여 상기 센서에 공급하는 기간 동안에는 적량의 중화제를 공급할 수 없는 문제가 있다. 또한, 잔류 산화제의 농도를 측정하는 종래의 센서는 실시간으로 농도의 측정이 불가능하여 밸러스트수가 센서에 공급되고 대략 110초가 지난 후에 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도가 계산되므로, 상기 센서가 밸러스트수를 공급받아 잔류 산화제의 농도를 나타내기까지 걸리는 기간(이하, '지연시간'이라 함)에는 적량의 중화제를 공급할 수 없는 문제가 있다. 현재 실무상으로는 밸러스트수탱크에서 배출되는 밸러스트수의 잔류 산화제의 농도가 계산되기 전까지는 밸러스트수를 중화하기 위해 통상적으로 공급되는 중화제 양의 3~4배, 즉 중화제를 과잉 공급하여 산화제가 해양으로 배출되는 것을 방지하고 있다. 그러나, 상기 중화제를 과잉 공급하는 방법은 필요 이상의 중화제의 사용으로 비경제적이며, 산화제보다 덜 유해하다고 하더라도 해양 생태계에 해로운 미반응 중화제가 과량으로 해양에 배출되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 밸러스트수의 배출 초기에 배출허용농도 이상의 산화제가 포함되어 있는 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되거나 과도한 중화제가 사용되는 것을 방지할 수 있는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 지연시간 없이 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간 측정하는 것이 가능하므로, 상기 밸러스트수의 배출 초기에도 적량의 중화제를 공급하는 것이 가능하여, 중화제의 사용량을 줄일 수 있어 경제적이고 해양에 중화제가 배출되는 것을 방지할 수 있어 친환경적인 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 밸러스트탱크에 유입되는 밸러스트수의 산화제 농도를 측정하고 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크에 저장된 시간을 고려하여 상기 산화제 농도를 수정하여 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여 상기 중화제를 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수의 산화제 농도가 측정되기 전까지 공급하므로, 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수의 산화제 농도가 측정되기 전에도 과도한 중화제의 공급을 방지할 수 있는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 산화제의 농도에 따라 사용되어야 하는 중화제의 양이 테이블화되어 저장되어 있는 제2저장모듈과 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱후중화모듈을 포함하여, 상기 밸러스트수에 존재하는 산화제의 제거효율을 향상시킬 수 있는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 중화제가 공급된 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하는 제2산화제센서와 상기 제2산화제센서로부터 산화제의 농도를 수신하여 상기 산화제의 농도가 배출허용농도보다 높은 경우 밸러스트수에 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시하는 오류수정모듈을 포함하여, 밸러스트수에 포함되어 있는 산화제 제거의 정확도를 향상시킬 수 있는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템은 밸러스트수가 저장되는 밸러스트탱크와; 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 중화제를 공급하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 제거하는 산화제제거부와; 상기 산화제제거부의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며, 상기 산화제제거부는 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간으로 측정하는 제1산화제센서와, 상기 제1산화제센서에서 측정된 산화제의 농도에 따라 중화제를 공급하는 중화제공급부를 포함하고, 상기 제1산화제센서는 지연시간 없이 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간 측정하므로, 상기 중화제공급부는 상기 밸러스트수의 배출 초기에도 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 중화시키기 위한 양의 중화제를 공급하는 것이 가능하여, 밸러스트수의 배출 초기에 배출허용농도 이상의 산화제가 포함되어 있는 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되거나 과도한 중화제가 사용되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템은 상기 밸러스트탱크에 유입되는 밸러스트수의 산화제 농도를 측정하는 농도센서;를 추가로 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 농도센서에서 측정된 값을 수신하고 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크에 저장된 시간을 고려하여 상기 값을 수정하여 상기 제1산화제센서가 산화제 농도를 나타내기 전까지 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여, 상기 중화제공급부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템에 있어서 상기 컨트롤러는 산화제의 농도에 따라 사용되어야 하는 중화제의 양이 테이블화되어 저장되어 있는 제2저장모듈과, 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 상기 중화제공급부에 상기 제2저장모듈로부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱후중화모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템에 있어서 상기 산화제제거부는 상기 중화제공급부에 의해 중화제가 공급되어 산화제가 중화된 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하는 제2산화제센서를 추가로 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 제2산화제센서로부터 산화제의 농도를 수신하여 상기 산화제의 농도가 배출허용농도보다 높은 경우, 상기 중화제공급부를 통해 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시하는 오류수정모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템에 있어서 상기 컨트롤러는 상기 농도센서로부터 수신된 산화제의 농도와 수신 시간이 저장되는 제1저장모듈과, 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크에 잔류한 시간을 고려하여 상기 제1저장모듈에 저장된 산화제의 농도를 수정하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 계산하는 산화제산정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템에 있어서 상기 컨트롤러는 산화제의 농도에 따라 사용되어야 하는 중화제의 양이 테이블화되어 저장되어 있는 제2저장모듈과, 상기 산화제산정모듈에 의해 계산된 산화제 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 상기 제1산화제센서가 산화제 농도를 나타내기 전까지 상기 중화제공급부에 상기 제2저장모듈로부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱전중화모듈과, 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 상기 중화제공급부에 상기 제2저장모듈로부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱후중화모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템에 있어서 상기 중화제공급부는 상기 중화제가 저장되는 중화제탱크와, 상기 중화제탱크에 연결되어 상기 중화제를 상기 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수에 공급하는 중화펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법은 컨트롤로가 밸러스트수의 밸러스트탱크에 저장된 시간을 고려하여 농도센서에서 측정된 산화제 농도의 값을 수정하여 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여, 제1산화제센서가 산화제 농도의 값을 나타내기 전까지 배출되는 밸러스트수에 상기 중화제를 공급하는 센싱전 중화제공급단계와; 상기 컨트롤러가 상기 제1산화제센서에서 측정된 산화제 농도에 따라 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러트스수에 중화제를 공급하는 센싱후 중화제공급단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법에 있어서 상기 센싱전 중화제공급단계는 산화제산정모듈이 밸러스트수가 밸러스트탱크에 잔류한 시간을 고려하여 상기 농도센서로부터 수신된 산화제의 농도를 수정하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제 농도를 계산하는 산화제농도 산정단계와, 센싱전중화모듈이 상기 산화제농도 산정단계에서 계산된 산화제 농도에 따른 중화제의 공급을 중화제공급부에 지시하는 센싱전 공급지시단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법에 있어서 상기 센싱후 중화제공급단계는 상기 센싱전 중화제공급단계 후에 제어부가 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제 농도에 대한 데이터가 있는지 확인하는 센싱여부 판단단계와, 상기 센싱여부 판단단계에서 상기 제1산화제센서로부터 수신된 데이터가 있다고 판단된 경우 상기 센싱후중화모듈이 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 중화제공급부에 중화제 공급을 지시하는 센싱후 공급지시단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법은 상기 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법은 상기 컨트롤러가 제2산화제센서로부터 산화제의 농도의 값을 수신하여 상기 산화제의 농도의 값이 배출허용농도보다 높다고 판단한 경우 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시하는 오류수정단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 밸러스트수의 배출 초기에 배출허용농도 이상의 산화제가 포함되어 있는 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되거나 과도한 중화제가 사용되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지연시간 없이 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간 측정하는 것이 가능하므로, 상기 밸러스트수의 배출 초기에도 적량의 중화제를 공급하는 것이 가능하여, 중화제의 사용량을 줄일 수 있어 경제적이고 해양에 중화제가 배출되는 것을 방지할 수 있어 친환경적인 효과가 있다.

또한, 본 발명은 밸러스트탱크에 유입되는 밸러스트수의 산화제 농도를 측정하고 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크에 저장된 시간을 고려하여 상기 산화제 농도를 수정하여 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여 상기 중화제를 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수의 산화제 농도가 측정되기 전까지 공급하므로, 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수의 산화제 농도가 측정되기 전에도 과도한 중화제의 공급을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 산화제의 농도에 따라 사용되어야 하는 중화제의 양이 테이블화되어 저장되어 있는 제2저장모듈과 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱후중화모듈을 포함하여, 상기 밸러스트수에 존재하는 산화제의 제거효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 중화제가 공급된 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하는 제2산화제센서와 상기 제2산화제센서로부터 산화제의 농도를 수신하여 상기 산화제의 농도가 배출허용농도보다 높은 경우 밸러스트수에 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시하는 오류수정모듈을 포함하여, 밸러스트수에 포함되어 있는 산화제 제거의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템에 사용되는 살균제공급부의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템에 사용되는 산화제제거부의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템에 사용되는 컨트롤러의 블럭도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 제어방법을 나타낸 순서도.

이하에서는 본 발명에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 블럭도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템에 사용되는 살균제공급부의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템에 사용되는 산화제제거부의 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템에 사용되는 컨트롤러의 블럭도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템을 도 1 내지 4를 참조하여 설명하면, 상기 밸러스트수 처리시스템은 밸러스트수가 유입되는 유입관(1)과, 상기 유입관(1)의 말단에 연결되어 밸러스트수가 저장되는 밸러스트탱크(2)와, 상기 밸러스트탱크(2)에 연결되어 밸러스트수가 배출되는 배출관(3)과, 상기 유입관(1)으로부터 밸러스트수의 일부를 인출하거나 염수를 공급받아 전기분해하여 살균제를 생성하여 상기 유입관(1)에 공급하는 살균제공급부(4)와, 상기 배출관(3)에 중화제를 공급하여 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 제거하는 산화제제거부(5)와, 상기 처리시스템의 작동을 제어하는 컨트롤러(6)를 포함하여, 상기 밸러스트수의 배출 초기에 배출이 허용되는 농도 이상의 산화제가 포함되어 있는 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되거나 과도한 중화제가 사용되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 유입관(1)은 유입된 밸러스트수를 상기 밸러스트탱크(2)에 공급하는 관으로, 상기 유입관(1)에는 후술할 살균제공급부(4)에 의해서 살균제가 공급되는데 이에 대하여는 하기에서 자세히 설명하기로 한다. 상기 유입관(1)에는 취수펌프(11), 제1염도센서(12), 취수밸브(13), 농도센서(14), 취수량계(15)가 설치된다.

상기 취수펌프(11)는 상기 유입관(1)의 선단측에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 밸러스트수를 유입관(1)을 통해 수송하는 구성으로, 상기 취수펌프(11) 출력의 강약을 제어하여 상기 유입관(1)을 통해 수송되는 밸러스트수의 유량을 제어할 수 있다.

상기 제1염도센서(12)는 상기 취수펌프(11)의 후측 상기 유입관(1)에 설치되어 살균제가 혼합되기 전의 밸러스트수의 염도를 측정하는 구성으로, 상기 제1염도센서(12)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.

상기 취수밸브(13)는 상기 제1염도센서(12)의 후측 상기 유입관(1)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 유입관(1)을 통해 흐르는 밸러스트수의 유량을 조절하는 구성으로, 볼 밸브타입의 2way 밸브 등이 사용될 수 있다.

상기 농도센서(14)는 상기 취수밸브(13)의 후측 상기 유입관(1)에 설치되어 살균제가 혼합된 밸러스트수에 존재하는 산화제의 농도를 측정하는 센서로, 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 잔류 염소의 농도를 측정하여 산화제의 농도를 계산한다. 상기 농도센서(14)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.

상기 취수량계(15)는 상기 농도센서(14)의 후측 상기 유입관(1)에 설치되어 상기 유입관(1)을 통해 상기 밸러스트탱크(2)에 공급되는 밸러스트수의 유량을 측정하는 구성으로, 상기 취수량계(15)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.

상기 밸러스트탱크(2)는 상기 유입관(1)의 말단에 연결되어 상기 유입관(1)을 통해 수송되는 살균제를 포함된 밸러스트수를 저장하는 구성으로, 예컨대, 원통형, 장방형 등과 같은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, SUS304 또는 SPV300과 같은 다양한 재질로 제조될 수 있다.

상기 배출관(3)은 상기 밸러스트탱크(2)에 연결되어 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되도록 하는 관으로, 상기 밸러스트탱크(2)에서 배출되는 밸러스트수에는 산화제가 잔류하므로 상기 배출관(3)에는 후술할 산화제제거부에 의해 중화제가 공급되는데 이에 대하여는 하기에서 자세히 설명하기로 한다. 상기 배출관(3)에는 배수펌프(31)가 설치된다.

상기 배수펌프(31)는 상기 배출관(3)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 밸러스트수를 배출관(3)을 통해 수송한다.

상기 살균제공급부(4)는 상기 유입관(1)으로부터 밸러스트수의 일부를 인출하거나 염수를 공급받아 전기분해하여 살균제를 생성하여 상기 유입관(1)에 공급하는 구성으로, 인출관(41), 전기분해부(42), 살균제공급관(43), 염수공급부(44) 등의 구성을 포함한다.

상기 인출관(41)은 상기 제1염도센서(12)와 취수밸브(13) 사이의 상기 유입관(1)에 연통되게 연결되어 상기 유입관(1)을 흐르는 밸러스트수의 일부를 상기 전기분해부에 공급하는 관으로, 상기 인출관(41)에는 후술할 염수공급관(442)이 연결된다. 상기 인출관(41)에는 인출밸브(411), 인출펌프(412), 인출량계(413), 제2염도센서(414)가 설치된다. 상기 유입관(1)에 유입되는 밸러스트수의 염도가 설정치보다 낮은 경우에는 후술할 염수공급부(44)에 의해 상기 인출관(41)에 염수가 공급되어, 상기 인출관(41)에는 밸러스트수뿐만 아니라 염수가 흐르므로 상기 인출관(41)을 통해 상기 전기분해부(42)에 공급되는 밸러스트수와 염수를 통칭하여 유체라 칭하기로 한다.

상기 인출밸브(411)는 상기 인출관(41)의 선단측에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 상기 인출관(41)을 통해 흐르는 밸러스트수의 유량을 조절한다.

상기 인출펌프(412)는 상기 인출밸브(411)의 후측 상기 인출관(41)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 유체를 상기 인출관(41)을 통해 수송한다.

상기 인출량계(413)는 상기 인출펌프(412)의 후측 상기 인출관(41)에 설치되어 상기 인출관(41)을 통해 상기 전기분해부(42)에 공급되는 유체의 유량을 측정하는 구성으로, 상기 인출량계(413)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.

상기 제2염도센서(414)는 상기 인출량계(413)의 후측 상기 인출관(41)에 설치되어 유체의 염도를 측정하는 구성으로, 상기 제2염도센서(414)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.

상기 전기분해부(42)는 상기 인출관(41)으로부터 유체를 공급받아 전기분해하여 살균제를 생성하는 구성으로, 전해조(421), 정류기(422) 등을 포함한다.

상기 전해조(421)는 유체를 공급받아 전기분해하는 구성으로, 상기 유체는 기설정된 염도를 가지므로 전기분해시 살균제로 작용하는 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등의 산화제가 생성된다.

상기 정류기(422)는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 상기 전해조(421)에 공급하는 구성으로, 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 전해조(421)에 공급되는 전압의 세기를 변경하여 살균제의 생성량을 조절한다.

상기 살균제공급관(43)은 상기 전해조(421)와 연결되어 상기 전해조(421)에서 생성된 살균제를 포함하는 유체, 즉 전해수를 상기 유입관(1)에 공급하는 구성으로, 상기 살균제공급관(43)의 말단은 상기 제1염도센서(12)와 인출관(41) 사이의 유입관(1)에 연통되게 연결된다. 상기 유입관(1)에 공급된 살균제, 즉 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등은 상기 밸러스트수를 살균한다. 상기 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온은 밸러스트수에 존재하는 생물종 등을 산화시켜 살균하는데, 이하 상기 밸러스트수에 잔류하는 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등의 잔류 염소를 잔류 산화제라 칭하기로 한다.

상기 염수공급부(44)는 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 인출관(41)에 일정 염도를 가지는 염수를 공급하는 구성으로, 염수탱크(441), 염수공급관(442), 염수펌프(443), 염수밸브(444) 등의 구성을 포함한다. 일반적으로 밸러스트수는 해수가 사용되어 살균제를 생산할 수 있을 만큼의 염도를 가지나, 선박이 기수 또는 담수 지역을 운행할 때에서는 유입되는 밸러스트수는 충분한 염도를 가지지 못하므로 상기 염수공급부(44)를 통해 염수를 공급한다.

상기 염수탱크(441)는 일정 염도를 가지는 염수가 저장되는 구성으로, 상기 염수는 해수 또는 소금이 용해된 물이 사용될 수 있다.

상기 염수공급관(442)은 일단은 상기 염수탱크(441)에 연결되고 타단은 상기 인출밸브(411)와 인출펌프(412)의 사이 인출관(41)에 연결되어, 상기 염수를 상기 인출관(41)에 공급한다.

상기 염수펌프(443)는 상기 염수공급관(442)의 선단측에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 염수를 염수공급관(442)을 통해 수송하는 구성이다.

상기 염수밸브(444)는 상기 염수펌프(443)의 후측 상기 염수공급관(442)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 염수공급관(442)을 흐르는 염수의 유량을 조절한다.

상기와 같은 구성을 가지는 살균제공급부(4)에 의해 상기 유입관(1)에 살균제가 공급되어 밸러스트수가 살균되는 원리를 살펴보면, 상기 취수펌프(11)를 작동시키면 밸러스트수는 상기 유입관(1)에 유입되어 상기 밸러스트탱크(2)에 저장되며, 상기 유입관(1)을 흐르는 밸러스트수의 일부는 상기 인출관(41)을 통해 인출되어 상기 전해조(421)에서 전기분해되고 생성된 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등의 살균제와 함께 상기 살균제공급관(43)을 통해 상기 유입관(1)에 공급된다. 상기 밸러스트수와 혼합된 살균제는 밸러스트수에 포함되어 있는 생물종을 산화시켜 밸러스트수를 살균한다. 한편, 상기 컨트롤러(6)가 상기 제1염도센서(12)에서 출력된 밸러스트수의 염도가 설정치보다 낮다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러(6)는 상기 염수공급부(44)를 작동시켜 상기 인출관(41)에 염수를 공급하여 상기 밸러스트수에 공급되는 살균제의 농도가 저하되는 것을 방지한다. 또한, 상기 컨트롤러(6)는 상기 취수량계(15)와 인출량계(413)에서 출력되는 신호를 수신하여 상기 취수펌프(11), 취수밸브(13), 인출밸브(411), 인출펌프(412)의 작동을 제어하여, 상기 밸러스트탱크(2)에 유입되는 밸러스트수와 상기 전해조(421)에 공급되는 유체의 유량비율을 일정하게 유지하고, 상기 농도센서(14)와 제2염도센서(414)에서 출력된 신호를 수신하여 상기 정류기(422)를 제어하여 상기 전해조(421)에 공급되는 전압의 크기를 변경하여, 상기 밸러스트수에 공급되는 살균제의 농도가 일정하게 유지되도록 한다.

상기 산화제제거부(5)는 상기 밸러스트탱크(2)에서 배출되는 밸러스트수에 중화제를 공급하여 잔류 산화제를 제거하는 구성으로, 제1산화제센서(51), 중화제공급부(52), 제2산화제센서(53) 등을 포함한다. 상기 밸러스트탱크(2)에서 배출되는 밸러스트수에는 일정량의 산화제가 잔류하여 중화 없이 상기 밸러스트수를 선박의 외부로 배출하는 경우 해양생태계가 파괴됨으로, 상기 밸러스트수에 중화제를 공급하여 산화제를 중화시켜 제거한 다음 밸러스트수를 선박의 외부로 배출하게 된다.

상기 제1산화제센서(51)는 상기 배출관(3)의 선단측에 설치되어 상기 밸러스트탱크(2)에서 배출되는 잔류 산화제의 농도를 지연시간 없이 실시간으로 측정하는 센서로, 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 염소의 농도를 측정하여 산화제의 농도를 계산한다. 상기 제1산화제센서(51)에 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다. 도시하지는 않았지만, 상기 배출관(3)에 연통되며 밸러스트수의 일부를 인출하는 관에 상기 제1산화제센서(51)는 연결되어, 상기 제1산화제센서(51)는 밸러스트수의 일부를 공급받아 산화제 농도를 측정한다.

상기 중화제공급부(52)는 상기 컨트롤러(6)의 지시에 따라 배출되는 밸러스트수에 중화제를 공급하는 구성으로, 중화제탱크(521), 중화제공급관(522), 중화펌프(523) 등을 포함한다.

상기 중화제탱크(521)는 산화제를 중화시키기 위한 중화제가 용해되어 저장되는 구성으로, 상기 중화제는 아황산나트륨, 옥살산, 티오황산나트륨 등이 사용될 수 있다.

상기 중화제공급관(522)은 일단은 상기 중화제탱크(521)에 연결되고 타단은 상기 제1산화제센서(51)와 배수펌프(31) 사이의 상기 배출관(3)에 연결되어 상기 중화제를 공급한다.

상기 중화펌프(523)는 상기 중화제공급관(522)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 중화제를 상기 중화제공급관(522)을 통해 수송한다.

상기 제2산화제센서(53)는 상기 배수펌프(31)의 후측 상기 배출관(3)에 설치되어 상기 중화제공급부(52)에 의해 중화제가 공급되어 산화제가 중화된 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 최종적으로 측정한다. 상기 제2산화제센서(53)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다. 상기 중화제제거부(5)에 의해 상기 배출관(3)을 흐르는 밸러스트수에 중화제가 공급되어 산화제가 중화제거되는 원리는 하기에서 자세히 살펴보기로 한다.

상기 컨트롤러(6)는 상기 밸러스트수 처리시스템이 전체적인 작동을 제어하는 구성으로, 송수신부(61), 살균제조절부(62), 산화제조절부(63), 제어부(64) 등을 포함한다.

상기 송수신부(61)는 각종계기로부터 출력되는 신호를 수신하고 살균제조절부(62), 산화제조절부(63), 제어부(64) 등의 제어지시를 송신한다.

상기 살균제조절부(62)는 상기 살균제공급부(4)의 작동을 제어하여 상기 밸러스트수에 공급되는 살균제의 양을 조절하는 구성으로, 상기 취수량계(15)와 인출량계(413)에서 측정되는 유량의 비율이 일정하게 유지되도록 상기 밸러스트탱크(2)에 공급되는 밸러스트수의 양과 상기 전기분해부(42)에 공급되는 유체의 양을 제어하는 유량제어모듈(621)과, 상기 농도센서(14)와 제2염도센서(414)로부터 출력된 신호에 따라 상기 전해조(421)에 공급되는 전압의 크기를 조절하여 상기 전해조(421)에 의해 제조되는 살균제의 양을 제어하는 전기분해모듈(622)과, 상기 제1염도센서(12)로부터 출력된 신호에 따라 상기 염수공급부(44)의 염수의 공급을 제어하는 염수공급모듈(623)을 포함한다.

상기 산화제조절부(63)는 상기 산화제제거부(5)의 작동을 제어하여 상기 밸러스트수에 공급되는 중화제의 양을 조절하는 구성으로, 제1저장모듈(631), 제2저장모듈(632), 산화제산정모듈(633), 센싱전중화모듈(634), 센싱후중화모듈(635), 오류수정모듈(636) 등을 포함한다.

상기 제1저장모듈(631)은 상기 송수신부(61)가 상기 농도센서(14)로부터 수신한 산화제의 농도와 상기 산화제 농도의 수신 시간이 저장한다.

상기 제2저장모듈(632)에는 산화제의 농도에 따라 사용되어야 하는 중화제의 양이 테이블화되어 저장되어 있다.

상기 산화제산정모듈(633)은 밸러스트수가 상기 밸러트탱크(2)에 잔류한 시간을 고려하여 상기 제1저장모듈(631)에 저장된 산화제의 농도를 수정하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 계산한다. 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 산화제의 농도는 다른 인자의 영향을 배제한다고 가정할 시 시간이 지남에 따라 점차 감소하므로, 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크(2)에 저장된 시간을 고려하여 일정 시간 후의 밸러스트수에 존재하는 산화제의 농도를 이론적으로 계산하는 것이 가능하다. 예컨대, 밸러스트수에 포함되어 있는 산화제의 농도는 일당 1%씩 감소하고, 상기 제1저장모듈(631)에 저장된 산화제의 농도가 100㎎/L이며, 밸러스트수가 밸러스트탱크(2)에 50일 저장되었다고 하면, 밸러스트탱크(2)에 50일 동안 저장된 밸러스트수의 산화제 농도는 50㎎/L가 되게 된다.

상기 센싱전중화모듈(634)는 상기 산화제산정모듈(633)에 의해 계산된 산화제 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈(632)로부터 획득하여 상기 제1산화제센서(51)가 산화제 농도를 나타내기 전까지 상기 중화제공급부(52)에 상기 제2저장모듈(632)로부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시한다.

상기 센싱후중화모듈(635)는 상기 제1산화제센서(51)로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈(632)로부터 획득하여 상기 중화제공급부(52)에 상기 제2저장모듈로(632)부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시한다.

상기 오류수정모듈(636)은 상기 제2산화제센서(53)로부터 산화제의 농도를 수신하여 상기 산화제의 농도가 배출허용농도보다 높은 경우 상기 중화제공급부(52)를 통해 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시한다.

상기 제어부(64)는 상기 컨트롤러(6)의 전제적인 작동을 제어한다.

상기와 같은 구성을 가지는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법을 도 1 내지 5를 참조하여 설명하면, 상기 밸러스트수 처리시스템의 제어방법은 센싱전 중화제공급단계(S1), 센싱후 중화제공급단계(S2), 중화제공급중단 판단단계(S3), 오류수정단계(S4) 등을 포함한다.

상기 센싱전 중화제공급단계(S1)는 상기 컨트롤러(6)가 밸러스트수의 밸러스트탱크(2)에 저장된 시간을 고려하여 상기 농도센서(14)에서 측정된 산화제 농도의 값을 수정하여 밸러스트탱크(2)로부터 배출되는 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여, 상기 제1산화제센서(51)가 산화제 농도의 값을 나타내기 전까지 배출되는 밸러스트수에 중화제의 공급을 지시하는 단계로, 배출정보 수신단계(S11), 산화제농도 산정단계(S12), 센싱전 공급지시단계(S13) 등을 포함한다.

상기 배출정보 수신단계(S11)는 상기 송수신부(61)가 밸러스트수의 밸러스트탱크(2)로부터의 배출을 지시하는 배출정보를 수신하는 단계이다.

상기 산화제농도 산정단계(S12)는 상기 배출정보 수신단계(S11) 후에 상기 산화제산정모듈(633)이 밸러스트수가 밸러스트탱크(2)에 잔류한 시간을 고려하여 상기 농도센서(14)로부터 수신된 산화제의 농도를 수정하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제 농도를 계산하는 단계이다.

상기 센싱전 공급지시단계(S13)는 상기 센싱전중화모듈(634)이 상기 산화제농도 산정단계(S12)에서 계산된 산화제 농도에 따른 중화제의 공급을 중화제공급부(52)에 지시하는 단계이다.

상기 센싱후 중화제공급단계(S2)는 상기 컨트롤러(6)가 상기 제1산화제센서(51)에서 측정된 산화제 농도에 따라 상기 밸러스트탱크(2)에서 배출되는 밸러트스수에 중화제를 공급을 지시하는 단계로, 센싱여부 판단단계(S21), 센싱후 공급지시단계(S22) 등을 포함한다.

상기 센싱여부 판단단계(S21)는 상기 센싱전 중화제공급단계(S1) 후에 상기 제어부(64)가 상기 제1산화제센서(51)로부터 수신된 산화제 농도에 대한 데이터가 있는지 확인하는 단계로, 수신된 데이터가 없는 경우 상기 센싱전 중화제공급단계(S1)가 계속하여 진행되게 된다.

상기 센싱후 공급지시단계(S22)는 상기 센싱여부 판단단계(S21)에서 상기 제1산화제센서(51)로부터 수신된 데이터가 있다고 판단된 경우, 상기 제어부(64)가 상기 센싱전 중화제공급단계(S1)를 중단시킨 후 상기 센싱후중화모듈(S635)이 상기 제1산화제센서(51)로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈(632)로부터 획득하여 중화제공급부(52)에 중화제 공급을 지시하는 단계이다.

상기 중화제공급중단 판단단계(S3)는 상기 센싱후 중화제공급단계(S2) 후에 상기 컨트롤러(6)가 밸러스트수의 밸러스트탱크(2)로부터의 배출 중단을 지시하는 배출중단정보가 수신되었는지 판단하는 단계로, 배출중단정보가 수신된 경우 상기 컨트롤러(6)는 상기 중화제공급부(52)에 중화제 공급의 중단을 지시한다.

상기 오류수정단계(S4)는 상기 중화제공급중단 판단단계(S3)에서 배출중단정보를 수신하지 못한 경우 상기 컨트롤러(6)가 상기 제2산화제센서(53)로부터 산화제의 농도의 값을 수신하여 상기 산화제의 농도의 값이 배출허용농도보다 높다고 판단한 경우 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시하는 단계로, 중화정보 수신단계(S41), 오류여부 판단단계(S42), 오류수정 지시단계(S43) 등을 포함한다.

상기 중화정보 수신단계(S41)는 상기 송수신부(61)가 상기 제2산화제센서(53)로부터 송신된 중화된 밸러스트수에 잔류하는 산화제 농도의 값을 수신하는 단계이다.

상기 오류여부 판단단계(S42)는 상기 중화정보 수신단계(S42) 후에 상기 오류수정모듈(636)이 수신된 산화제의 농도의 값이 배출허용농도보다 낮은지 판단하는 단계로, 수신된 산화제의 농도의 값이 배출허용농도보다 낮은 경우 상기 센싱후 중화제공급단계(S2)가 계속하여 진행되게 된다.

상기 오류수정 지시단계(S43)는 상기 오류여부 판단단계(S42)에서 상기 송수신부(61)가 수신한 산화제의 농도의 값이 배출허용농도보다 높다고 판단한 경우, 상기 오류수정모듈(636)이 상기 센신후중화모듈(635)의 작동을 중단시키고 상기 제2산화제센서(53)에서 측정된 산화제의 농도에 따른 중화제의 공급을 상기 중화제공급부(52)에 지시하는 단계이다.

상기 밸러스트수 처리시스템은 상기 제1산화제센서(51)가 종래의 센서와 달리 지연시간 없어 상기 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간 측정하는 것이 가능하므로, 상기 밸러스트수의 배출 초기에 적량의 중화제를 공급하는 것이 가능하여, 중화제 사용량을 줄여 경제성을 도모할 수 있고 환경오염물질로 작용하는 중화제가 해양에 배출되는 것을 방지하여 친환경을 도모할 수 있는 특징이 있다. 또한, 상기 밸러스트수 처리시스템은 상기 밸러스트탱크(2)에 유입되는 밸러스트수의 산화제 농도를 측정하고 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크(2)에 저장된 시간을 고려하여 상기 산화제 농도를 수정하여 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여, 상기 중화제를 상기 산화제센서(51)가 상기 밸러스트탱크(2)로부터 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하여 나타내기 전까지 공급하므로, 밸러스트탱크(2)로부터 배출되는 밸러스트수의 산화제 농도가 측정되기 전에도 과도한 중화제의 공급을 방지할 수 있는 특징이 있다. 또한, 상기 밸러스트수 처리시스템은 상기 제2산화제센서(53)가 중화과정을 거진 밸러스트수에 잔류하는 산화제 농도를 측정하여, 오류(배출허용농도를 초과하는 산화제가 존재) 발생시 상기 오류를 수정하는 것이 가능하므로, 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 산화제 제거의 정확도를 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 유입관 11: 취수펌프 12: 제1염도센서
13: 취수밸브 14: 농도센서 15: 취수량계
2: 밸러스트탱크 3: 배출관 31: 배수펌프
4: 살균제공급부 41: 인출관 42: 전기분해부
43: 살균제공급관 44: 염수공급부 411: 인출밸브
412: 인출펌프 413: 인출량계 414: 제2염도센서
421: 전해조 422: 정류기 441: 염수탱크
442: 염수공급관 443: 염수펌프 444: 염수밸브
5: 산화제제거부 51: 제1산화제센서 52: 중화제공급부
53: 제2산화제센서 521: 중화제탱크 522: 중화제공급관
523: 중화펌프
6: 컨트롤러 61: 송수신부 62: 살균제조절부
63: 산화제조절부 64: 제어부 621: 유량제어모듈
622: 전기분해모듈 623: 염수공급모듈 631: 제1저장모듈
632: 제2저장모듈 633: 산화제산정모듈 634: 센싱전중화모듈
635: 센싱후중화모듈 636: 오류수정모듈

Claims

밸러스트수가 저장되는 밸러스트탱크와; 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 중화제를 공급하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 제거하는 산화제제거부와; 상기 산화제제거부의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
상기 산화제제거부는 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간으로 측정하는 제1산화제센서와, 상기 제1산화제센서에서 측정된 산화제의 농도에 따라 중화제를 공급하는 중화제공급부를 포함하고,
상기 제1산화제센서는 지연시간 없이 상기 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 실시간 측정하므로, 상기 중화제공급부는 상기 밸러스트수의 배출 초기에도 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 중화시키기 위한 양의 중화제를 공급하는 것이 가능하여, 밸러스트수의 배출 초기에 배출허용농도 이상의 산화제가 포함되어 있는 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되거나 과도한 중화제가 사용되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템.
제1항에 있어서,
상기 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템은 상기 밸러스트탱크에 유입되는 밸러스트수의 산화제 농도를 측정하는 농도센서;를 추가로 포함하며,
상기 컨트롤러는 상기 농도센서에서 측정된 값을 수신하고 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크에 저장된 시간을 고려하여 상기 값을 수정하여 상기 제1산화제센서가 산화제 농도를 나타내기 전까지 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여, 상기 중화제공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는
산화제의 농도에 따라 사용되어야 하는 중화제의 양이 테이블화되어 저장되어 있는 제2저장모듈과, 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 상기 중화제공급부에 상기 제2저장모듈로부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱후중화모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템.
제3항에 있어서,
상기 산화제제거부는 상기 중화제공급부에 의해 중화제가 공급되어 산화제가 중화된 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하는 제2산화제센서를 추가로 포함하며,
상기 컨트롤러는 상기 제2산화제센서로부터 산화제의 농도를 수신하여 상기 산화제의 농도가 배출허용농도보다 높은 경우, 상기 중화제공급부를 통해 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시하는 오류수정모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템.
제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 농도센서로부터 수신된 산화제의 농도와 수신 시간이 저장되는 제1저장모듈과, 밸러스트수가 상기 밸러스트탱크에 잔류한 시간을 고려하여 상기 제1저장모듈에 저장된 산화제의 농도를 수정하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 계산하는 산화제산정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템.
제5항에 있어서, 상기 컨트롤러는
산화제의 농도에 따라 사용되어야 하는 중화제의 양이 테이블화되어 저장되어 있는 제2저장모듈과, 상기 산화제산정모듈에 의해 계산된 산화제 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 상기 제1산화제센서가 산화제 농도를 나타내기 전까지 상기 중화제공급부에 상기 제2저장모듈로부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱전중화모듈과, 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 상기 중화제공급부에 상기 제2저장모듈로부터 획득한 데이터에 따라 일정 양의 중화제 공급을 지시하는 센싱후중화모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중화제공급부는
상기 중화제가 저장되는 중화제탱크와, 상기 중화제탱크에 연결되어 상기 중화제를 상기 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수에 공급하는 중화펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템.
컨트롤로가 밸러스트수의 밸러스트탱크에 저장된 시간을 고려하여 농도센서에서 측정된 산화제 농도의 값을 수정하여 밸러스트탱크로부터 배출되는 밸러스트수에 공급되어야 할 중화제의 양을 계산하여, 제1산화제센서가 산화제 농도의 값을 나타내기 전까지 배출되는 밸러스트수에 상기 중화제를 공급하는 센싱전 중화제공급단계와;
상기 컨트롤러가 상기 제1산화제센서에서 측정된 산화제 농도에 따라 밸러스트탱크에서 배출되는 밸러트스수에 중화제를 공급하는 센싱후 중화제공급단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법.
제8항에 있어서, 상기 센싱전 중화제공급단계는
산화제산정모듈이 밸러스트수가 밸러스트탱크에 잔류한 시간을 고려하여 상기 농도센서로부터 수신된 산화제의 농도를 수정하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제 농도를 계산하는 산화제농도 산정단계와, 센싱전중화모듈이 상기 산화제농도 산정단계에서 계산된 산화제 농도에 따른 중화제의 공급을 중화제공급부에 지시하는 센싱전 공급지시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법.
제9항에 있어서, 상기 센싱후 중화제공급단계는
상기 센싱전 중화제공급단계 후에 제어부가 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제 농도에 대한 데이터가 있는지 확인하는 센싱여부 판단단계와, 상기 센싱여부 판단단계에서 상기 제1산화제센서로부터 수신된 데이터가 있다고 판단된 경우 상기 센싱후중화모듈이 상기 제1산화제센서로부터 수신된 산화제의 농도에 해당하는 중화제의 양을 상기 제2저장모듈로부터 획득하여 중화제공급부에 중화제 공급을 지시하는 센싱후 공급지시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법은 상기 컨트롤러가 제2산화제센서로부터 산화제의 농도의 값을 수신하여 상기 산화제의 농도의 값이 배출허용농도보다 높다고 판단한 경우 공급되는 중화제의 양의 수정을 지시하는 오류수정단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 중화제 공급이 가능한 스마트 전기분해 밸러스트수 처리시스템의 제어방법.