KR20140075287A - 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법 Download PDF

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KR20140075287A
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Abstract

본 발명은 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 위성 항법 시스템 (GNSS: Global Navigation Satellite System) 기반 지리정보를 이용하여 항로상의 배기가스 배출제한구역 (ECA: Emission Control Area, SECA: SOx Emission Control Area)에서 배기가스 후처리 장비들의 가동 및 가동 중지를 자동으로 제어함으로써 선박 운용의 편리함을 도모하기 위한 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치를 실시간으로 감시하는 선박 위치 감시 모듈; 배기가스 배출제한구역 데이터를 관리하는 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈; 및 상기 선박 위치 감시 모듈에 의해 감시된 선박의 상대적 위치 정보를 이용하여 기 정의된 제어 규칙에 따라 하나 이상의 배기가스 후처리 장비를 자동으로 제어하는 배기가스 후처리 장비 제어 모듈을 포함할 수 있다.

Description

지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법 {AUTOMATIC EXHAUST GAS EMISSION CONTROL APPARATUS AND METHOD USING GEOGRAPHIC DATA}
본 발명은 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 위성 항법 시스템 (GNSS: Global Navigation Satellite System) 기반 지리정보를 이용하여 항로상의 배기가스 배출제한구역 (ECA: Emission Control Area, SECA: SOx Emission Control Area)에서 배기가스 후처리 장비들의 가동 및 가동 중지를 자동으로 제어함으로써 선박 운용의 편리함을 도모하기 위한 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 국제해사기구 (IMO: International Maritime Organization)의 선박에 의한 해양오염을 방지하기 위한 국제 협약인 MARPOL Annex VI, 그에 준하는 MEPC (Marine Environment Protection Committee) 규제들과 각 항구 규제들에 의해 일정 수역에서의 배기가스(NOx, SOx) 배출량의 규제가 나날이 강화되고 있다.
이에 대응하여, 종래에는 질소산화물(NOx) 배출량을 줄이기 위해 연료장치의 성능을 규제에 맞출 수 있도록 개량하거나, 황산화물(SOx) 배출량을 줄이기 위해 저유황유(Low Sulphur Fuel Oil)를 사용하였다.
그러나, 앞으로 점차 강화되는 규제들에 대응하기 위해서는 배기가스 후처리 장비들의 설치가 필수불가결할 것으로 예상된다.
현재, 배기가스 후처리 장비들이 설치된 선박의 경우, 배기가스 후처리 장비들의 제어를 위해 장비 조작자의 판단에 도움을 주는 시스템 없이 전적으로 조작자의 판단에 의해 수동으로 배기가스 후처리 장비들을 제어한다.
따라서, 배기가스 후처리 장비의 작동이 불필요한 수역에서의 작동, 또는 배기가스 후처리 장비의 작동이 필요한 수역에서의 미작동과 같은 부적절한 장비 제어에 의한 경제적 손실을 야기할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 항로상의 배기가스 배출제한구역에서 배기가스 후처리 장비들의 가동 및 가동 중지를 자동으로 제어함으로써 선박 운용의 편리함을 도모할 수 있도록 하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치는 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치를 실시간으로 감시하는 선박 위치 감시 모듈; 배기가스 배출제한구역 데이터를 관리하는 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈; 및 상기 선박 위치 감시 모듈에 의해 감시된 선박의 상대적 위치 정보를 이용하여 기 정의된 제어 규칙에 따라 하나 이상의 배기가스 후처리 장비를 자동으로 제어하는 배기가스 후처리 장비 제어 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치에서, 상기 선박 위치 감시 모듈은, GNSS(Global Navigation Satellite System)로부터 수신한 선박 위치정보 및 자이로 컴퍼스로부터 수신한 선박 진행방향 정보와, 상기 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈에 의해 관리되는 배기가스 배출제한구역 데이터를 이용하여, 상기 배기가스 배출제한구역에 대한 상기 선박의 상대적 위치를 파악할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치에서, 상기 선박 위치 감시 모듈은, 상기 선박의 현재 속도를 고려하여 상기 선박의 현재 위치로부터 상기 배기가스 배출제한구역까지 도달하는데 걸리는 시간을 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치에서, 상기 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈은, 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버로부터 상기 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신하고 데이터베이스에 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치에서, 배기가스 배출제한구역 데이터는 ECA(Emission Control Area) 및 SECA(SOx Emission Control Area)를 지도 형태로 표현한 ECA 및 SECA 맵 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치에서, 상기 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈은, 상기 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버에 상기 배기가스 배출제한구역 데이터의 업데이트 여부 확인을 주기적으로 요청하고, 업데이트된 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신하여 기 저장된 배기가스 배출제한구역 데이터를 업데이트할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치에서, 상기 배기가스 후처리 장비 제어 모듈은, 선박이 상기 배기가스 배출제한구역 내에 위치하는 경우 자동으로 상기 배기가스 후처리 장비 중 하나 이상을 가동시키고, 선박이 상기 배기가스 배출제한구역을 빠져나가면 가동된 배기가스 후처리 장비의 가동을 중지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치는, 선박과 상기 배기가스 배출제한구역 사이의 거리 또는 선박이 상기 배기가스 배출제한구역에 도달하는데 걸리는 시간을 조작자에게 알려주는 기능, 상기 배기가스 배출제한구역 데이터에 대한 업데이트 사항을 조작자에게 알려주는 기능, 및 상기 하나 이상의 배기가스 후처리 장비의 상태를 점검한 결과를 조작자에게 보고하는 기능 중 하나 이상을 수행하는 알람 및 리포트 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치는, 상기 하나 이상의 배기가스 후처리 장비의 수동 제어를 지원하는 수동 제어 지원 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법은 선박 위치정보 및 진행방향정보를 수신하는 단계; 상기 선박 위치정보 및 진행방향정보와 배기가스 배출제한구역 데이터를 이용하여 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적인 위치를 계산하는 단계; 선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내에 위치하는 경우, 알람을 발생하는 단계; 및 선박이 배기가스 배출제한구역 내에 위치하는 경우, 하나 이상의 배기가스 후처리 장비를 자동으로 가동시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법에서, 상기 알람을 발생하는 단계는, 선박과 상기 배기가스 배출제한구역 사이의 거리 또는 선박이 상기 배기가스 배출제한구역에 도달하는데 걸리는 시간을 조작자에게 알려줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법은, 선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내에 위치하는 경우, 상기 배기가스 후처리 장비의 상태를 점검하는 단계; 및 상기 상기 배기가스 후처리 장비의 점검 결과를 보고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
항로상의 배기가스 배출제한구역에서 배기가스 후처리 장비들의 가동 및 가동 중지를 자동으로 제어할 수 있어 선박 운용의 편리함을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치의 동작 설명을 위해 타 시스템과의 연계를 나타내는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치를 나타내는 블록도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다", "구비한다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치의 동작 설명을 위해 타 시스템과의 연계를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 선박의 실시간 지리정보와 항로상의 배기가스 배출제한구역 지리정보를 이용하여, 선박에 설치된 배기가스 후처리 장비들의 동작을 자동으로 제어하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 타 시스템과 연계하여 동작하도록 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 선박의 실시간 지리정보를 획득하기 위해 GNSS(Global Navigation Satellite System)(210) 및 자이로 컴퍼스(220)로부터 선박 위치정보 및 선박 진행방향 정보를 각각 수신할 수 있고, 이를 이용하여 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치를 실시간으로 감시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 위성통신 시스템(320)을 통해 배기가스 배출제한구역에 대한 지리정보 데이터를 관리하는 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버(310)로부터 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 배기가스 배출제한구역에 대한 최신 데이터를 유지하기 위해, 주기적으로 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버(310)에 데이터 업데이트를 요청하고 업데이트된 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신할 수 있다.
여기서, 배기가스 배출제한구역은 예를 들어, ECA(Emission Control Area) 및 SECA(SOx Emission Control Area)를 포함할 수 있으며, 이 경우, 배기가스 배출제한구역 데이터는 ECA 및 SECA를 지도 형태로 표현한 ECA 및 SECA 맵 데이터를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명이 적용 가능한 배기가스 배출제한구역이 이에 한정되는 것은 아니며, 향후 추가적으로 지정되는 배기가스 배출제한구역 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 실시간으로 감시한 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치 정보를 이용하여 스크러버(scrubber), SCR(Selective Catalytic Reduction), EGR(Exhaust Gas Recirculation) 등을 포함하는 각종 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)의 동작, 즉 배기가스 후처리 장비의 가동 및 가동 중지를 자동으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 경우에 따라 조작자(500)에 의한 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)의 수동 제어가 가능하도록 지원하는 기능을 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 조작자(500)로부터 알람 간격 설정 또는 자동/수동 모드 선택과 같이 장치의 동작을 위해 필요한 명령을 입력 받을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치에 따라 조작자(500)에게 알람을 발생하거나, 제반 장비들의 상태를 점검한 후 그 결과를 조작자(500)에게 보고하거나, 배기가스 배출제한구역 데이터에 대한 업데이트 사항을 조작자(500)에게 보고하는 기능 등을 더 포함할 수도 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치의 상세 구성 및 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법의 각 단계에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 수동 제어 지원 모듈(110), 선박 위치 감시 모듈(120), 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈(130), 배기가스 후처리 장비 제어 모듈(140) 및 알람 및 리포트 모듈(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
수동 제어 지원 모듈(110)은 조작자(500)에 의한 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)의 수동 제어를 지원하기 위한 것이다.
이를 위해, 수동 제어 지원 모듈(110)은 조작자(500)에게 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)에 대한 제어 방식을 자동 제어 모드 및 수동 제어 모드 중 어느 하나로 선택하도록 할 수 있다. 또한, 조작자(500)가 수동 제어 모드를 선택할 경우 조작자(500)가 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)를 수동으로 제어할 수 있도록 지원한다.
예를 들어, 특정 항구에서 배기가스 후처리 장비를 통해 황산화물 배기가스 배출을 줄이는 방법을 제한할 경우, 조작자(500)가 수동 제어 모드를 통해 연료유를 저유황유로 바꿀 수 있도록 지원할 수 있다.
선박 위치 감시 모듈(120)은 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치를 실시간으로 감시하기 위한 것이다.
이를 위해, 선박 위치 감시 모듈(120)은 GNSS(210)로부터 수신한 선박 위치정보 및 자이로 컴퍼스(220)로부터 수신한 선박 진행방향 정보와, 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈(130)에 의해 관리되는 배기가스 배출제한구역 데이터를 이용하여, 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 위치를 파악한다.
또한, 선박 위치 감시 모듈(120)은 선박의 현재 속도를 고려하여 선박의 현재 위치로부터 배기가스 배출제한구역까지 도달하는데 걸리는 시간을 계산하고, 알람 및 리포트 모듈(150)을 통해 선박과 배기가스 배출제한구역 사이의 거리 또는 배기가스 배출제한구역에 도달하는데 걸리는 시간 등을 조작자(500)에게 알려줄 수 있다.
배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈(130)은 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버(310)로부터 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신하여 관리한다.
이를 위해, 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈(130)은 위성통신 시스템(320)을 통해 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버(310)로부터 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신하고, 이를 데이터베이스(미도시)에 저장할 수 있다.
여기서, 배기가스 배출제한구역 데이터는 ECA(Emission Control Area) 및 SECA(SOx Emission Control Area)를 지도 형태로 표현한 ECA 및 SECA 맵 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈(130)은 지속적으로 늘어나고 있는 배기가스 배출제한구역에 대한 최신 데이터를 유지하기 위해, 데이터 업데이트 기능을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈(130)은 주기적으로 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버(310)에 배기가스 배출제한구역 데이터의 업데이트 여부 확인을 요청하고, 업데이트된 경우 업데이트된 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신하여 기 저장된 배기가스 배출제한구역 데이터를 업데이트할 수 있다.
이와 더불어, 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈(130)은 알람 및 리포트 모듈(150)을 통해 배기가스 배출제한구역 데이터에 대한 업데이트 사항을 조작자(500)에게 알려줄 수도 있다.
배기가스 후처리 장비 제어 모듈(140)은 선박 위치 감시 모듈(120)에 의해 감시된 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치 정보를 이용하여 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)들을 자동으로 제어하기 위한 것이다.
이 경우, 배기가스 후처리 장비 제어 모듈(140)이 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)를 자동으로 제어함에 있어, 기 정의된 제어 규칙에 따라 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 배기가스 후처리 장비 제어 모듈(140)은 선박이 배기가스 배출제한구역 내에 위치하는 경우 자동으로 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440) 중 하나 이상을 가동시키고, 선박이 배기가스 배출제한구역을 빠져나가면 가동된 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)의 가동을 중지시킬 수 있다.
또한, 조작자(500)에 의해 수동 제어 모드가 선택된 경우에는, 배기가스 후처리 장비 제어 모듈(140)은 조작자(500)로부터 수신한 제어 명령에 따라 배기가스 후처리 장비(410, 420, 430, 440)를 제어할 수 있다.
알람 및 리포트 모듈(150)은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)를 운용함에 있어 필요한 사항을 조작자 (500)에게 알람 또는 보고하기 위한 것이다.
예를 들어, 알람 및 리포트 모듈(150)은 선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내에 위치하는 경우 조작자(500)에게 알람을 발생할 수 있고, 제반 장비들의 상태를 점검하고 그 결과를 조작자(500)에게 보고할 수 있고, 배기가스 배출제한구역 데이터에 대한 업데이트 사항을 조작자(500)에게 알려줄 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치(100)는 선박의 제어 시스템과 별도의 시스템으로 구현되어 관련 시스템과의 인터페이스를 통해 연계하여 동작하도록 구현될 수도 있고, 기존의 선박의 제어 시스템 내에 소프트웨어로 포함되도록 구현될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 조작자에 의해 선택된 동작 모드를 확인하여(S310), 수동 제어 모드가 선택된 경우, 조작자에 의한 수동 제어에 따라 배기가스 후처리 장비가 제어되도록 한다(S320).
반면, 자동 제어 모드가 선택된 경우, GNSS 및 자이로 컴퍼스로부터 선박 위치정보 및 진행방향정보를 각각 수신하고(S330), 수신한 선박 위치정보 및 진행방향정보를 이용하여 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적인 위치 계산한다(S340).
계산 결과, 선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내에 위치하는 경우(S350), 알람을 발생하여 조작자에게 경고한다(S360). 이 경우, 선박과 상기 배기가스 배출제한구역 사이의 거리 또는 선박이 상기 배기가스 배출제한구역에 도달하는데 걸리는 시간을 조작자에게 알려줄 수 있다.
또한, 선박이 배기가스 배출제한구역 내에 위치하는 경우에는(S370), 배기가스 후처리 장비를 자동으로 가동시킨다(S380).
반면, 선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내, 또는 배기가스 배출제한구역 내에 위치하지 않는 경우에는 S330 단계로 되돌아가 상술한 과정을 반복 수행함으로써, 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치를 실시간으로 감시한다.
또한, 도 3에 도시되지는 않았지만, 선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내에 위치하여 알람을 발생한 시점에, 배기가스 후처리 장비 등을 포함하는 제반 장비들의 상태를 자동으로 점검하고 그 결과를 조작자에게 보고할 수도 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 배기가스 배출 자동제어장치
110: 수동 제어 지원 모듈
120: 선박 위치 감시 모듈
130: 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈
140: 배기가스 후처리 장비 제어 모듈
150: 알람 및 리포트 모듈
210: GNSS
220: 자이로 컴퍼스
310: 배기가스 배출제한구역 지리정보서버
320: 위성통신 시스템
410: 배기가스 후처리 장비 - 스크러버
420: 배기가스 후처리 장비 - SCR
430: 배기가스 후처리 장비 - EGR
440: 배기가스 후처리 장비 - ETC
500: 조작자

Claims (12)

  1. 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적 위치를 실시간으로 감시하는 선박 위치 감시 모듈;
    배기가스 배출제한구역 데이터를 관리하는 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈; 및
    상기 선박 위치 감시 모듈에 의해 감시된 선박의 상대적 위치 정보를 이용하여 기 정의된 제어 규칙에 따라 하나 이상의 배기가스 후처리 장비를 자동으로 제어하는 배기가스 후처리 장비 제어 모듈을 포함하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선박 위치 감시 모듈은,
    GNSS(Global Navigation Satellite System)로부터 수신한 선박 위치정보 및 자이로 컴퍼스로부터 수신한 선박 진행방향 정보와, 상기 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈에 의해 관리되는 배기가스 배출제한구역 데이터를 이용하여, 상기 배기가스 배출제한구역에 대한 상기 선박의 상대적 위치를 파악하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 선박 위치 감시 모듈은,
    상기 선박의 현재 속도를 고려하여 상기 선박의 현재 위치로부터 상기 배기가스 배출제한구역까지 도달하는데 걸리는 시간을 계산하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈은,
    배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버로부터 상기 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신하고 데이터베이스에 저장하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    배기가스 배출제한구역 데이터는 ECA(Emission Control Area) 및 SECA(SOx Emission Control Area)를 지도 형태로 표현한 ECA 및 SECA 맵 데이터를 포함하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 배기가스 배출제한구역 데이터 관리 모듈은,
    상기 배기가스 배출제한구역 지리 정보 서버에 상기 배기가스 배출제한구역 데이터의 업데이트 여부 확인을 주기적으로 요청하고, 업데이트된 배기가스 배출제한구역 데이터를 수신하여 기 저장된 배기가스 배출제한구역 데이터를 업데이트하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 배기가스 후처리 장비 제어 모듈은,
    선박이 상기 배기가스 배출제한구역 내에 위치하는 경우 자동으로 상기 배기가스 후처리 장비 중 하나 이상을 가동시키고,
    선박이 상기 배기가스 배출제한구역을 빠져나가면 가동된 배기가스 후처리 장비의 가동을 중지시키는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    선박과 상기 배기가스 배출제한구역 사이의 거리 또는 선박이 상기 배기가스 배출제한구역에 도달하는데 걸리는 시간을 조작자에게 알려주는 기능,
    상기 배기가스 배출제한구역 데이터에 대한 업데이트 사항을 조작자에게 알려주는 기능, 및
    상기 하나 이상의 배기가스 후처리 장비의 상태를 점검한 결과를 조작자에게 보고하는 기능 중 하나 이상을 수행하는 알람 및 리포트 모듈을 더 포함하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 배기가스 후처리 장비의 수동 제어를 지원하는 수동 제어 지원 모듈을 더 포함하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 장치.
  10. 선박 위치정보 및 진행방향정보를 수신하는 단계;
    상기 선박 위치정보 및 진행방향정보와 배기가스 배출제한구역 데이터를 이용하여 배기가스 배출제한구역에 대한 선박의 상대적인 위치를 계산하는 단계;
    선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내에 위치하는 경우, 알람을 발생하는 단계; 및
    선박이 배기가스 배출제한구역 내에 위치하는 경우, 하나 이상의 배기가스 후처리 장비를 자동으로 가동시키는 단계를 포함하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 알람을 발생하는 단계는,
    선박과 상기 배기가스 배출제한구역 사이의 거리 또는 선박이 상기 배기가스 배출제한구역에 도달하는데 걸리는 시간을 조작자에게 알려주는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    선박이 배기가스 배출제한구역으로부터 기 설정된 거리 내에 위치하는 경우, 상기 배기가스 후처리 장비의 상태를 점검하는 단계; 및
    상기 상기 배기가스 후처리 장비의 점검 결과를 보고하는 단계를 더 포함하는 지리정보를 이용한 배기가스 배출 자동 제어 방법.
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CN107831676A (zh) * 2017-09-25 2018-03-23 上海卫星工程研究所 卫星服务单元管理器

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