KR20220127395A

KR20220127395A - 선박 내 블랙카본 측정 장치

Info

Publication number: KR20220127395A
Application number: KR1020210031111A
Authority: KR
Inventors: 김경배; 김근식
Original assignee: 주식회사 전진엠에스
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2022-09-20
Also published as: KR102556940B1

Abstract

선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)가 제공된다. 상기 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)는 선박 굴뚝 내 배출가스 시료를 등속으로 흡인하도록 구성되는 시료 등속 채취부(100); 및 상기 흡인된 배출가스 시료에 기초하여, 블랙카본(black-carbon)의 양을 측정하도록 구성되는 측정부(300)를 포함할 수 있다.

Description

선박 내 블랙카본 측정 장치{AN APPARATUS FOR MEASURING BLACK-CARBON WITHIN A SHIP STACK}

본 발명은 선박 내 블랙카본 측정 장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는 많은 양의 수분을 함유하는 고온의 선박 배출가스에서 블랙카본의 양을 측정함에 있어 고온에서도 발광 및 광 검출을 가능하게 하고, 높은 수분으로 인한 블랙카본의 과포화 및 수분 응축의 문제를 해결함으로써 블랙카본 측정 오차를 최소화하고 동시에 희석 장치와 제습 장치가 없이도 블랙카본의 연속자동측정을 가능하게 함으로써 선박 굴뚝 내 블랙카본 측정의 정확도를 개선할 수 있는 선박 내 블랙카본 측정 장치에 관한 발명이다.

지구의 기후 변화에 따라 북극 항로가 확대되면서 북극권 및 고위도를 운행하는 선박이 지속적으로 증가하고, 이에 따라 선박에서 배출되는 입자상 물질 내의 블랙카본(black-carbon)은 PM 2.5와 같은 초-블랙카본 상태로 해상 대기에 직접 배출되어 북극권에서 빙하나 눈에 침적됨으로써 표면 알베도(albedo)를 감소시키거나 설빙의 융해를 촉진하는 문제를 야기할 수 있다.

블랙카본은 디젤 엔진과 석탄화력발전소, 바이오매스의 연소 등 탄소를 함유한 연료가 불완전으로 연소하였을 때에 발생하는 검은색의 그을음을 지칭하는데, 대기 중에 부유된 블랙카본은 단위 질량당 이산화탄소보다 수백 배 더 많은 에너지를 흡수하여 직접적으로 빛을 흡수하거나 또는 대기층과의 상호 작용에 따라 극지방의 기후 변화를 촉진시켜 지구 온난화를 중위 위도보다 약 5배 더 증가시킨다는 것이 미국환경보호청(EPA; Environmental Protection Agency)과 북유럽의 공동 연구 결과이다.

이러한 이유로, UN 산하의 국제해사기구(IMO; International Maritime Organization)에 소속된 해양오염방지대응 전문위원회(PPR; Pollution Prevention and Response)에서 2013년부터 블랙카본에 의한 문제점(지구 온난화 등)에 대해 본격적인 논의가 시작되었고, 2017년 PPR 4차 회의와 2018년 PPR 5차 회의에서 블랙카본 측정/보고 프로토콜 최종 검토를 수행하였으며, 회원국들은 의제의 최종완료시기를 PPR6(2020년)로 잠정 합의하였다.

하지만, 현재까지 개발된 블랙카본 측정 장치는 일반 디젤 엔진의 성능 시험을 위한 장치로서 약 300초 정도의 시간 동안에 엔진 성능을 검사하기 위한 장비에 불과하기 때문에, 선박의 제한된 공간과 비용을 활용하여 바다에서 운행하고 있는 선박에서 배출되는 블랙카본을 연속적으로 측정하는 데에는 분명히 한계가 있다.

또한, 이러한 일반적인 블랙카본 측정 장치는 스크러버(scrubber) 시스템이 설치되는 선박용 디젤 엔진에서 연속적으로 배출되는 블랙카본을 측정하기 위해서는 활용될 수 없는데, 왜냐하면 (i) 300초 내외의 시간 제한적인 측정만이 가능하기 때문에 선박 배출가스의 유속이 변화함에 따라 입자상 물질을 등속흡인하여 시료를 채취할 수가 없고, (ii) 스크러버 시스템이 적용되는 선박 디젤 엔진의 배출가스에는 많은 양의 수분이 존재하는데 이러한 수분이 블랙카본 측정에 있어 상당한 오차의 원인이 되며, (iii) 연속적인 측정을 하는 경우에 필터 여지에 수분이 응집함으로써 필터 여지가 이송 중에 파손될 수 있고, (iv) 연속적인 측정을 하는 경우에 많은 수분이 펌프의 고장을 야기하기 때문에 반드시 제습 장치가 필요하고 그리고 스크러버 시스템이 적용된 선박 디젤 엔진의 배출 가스에는 엄청난 양의 수분을 처리하기 위해서 추가적인 복잡한 구성이 반드시 추가되어야 하기 때문이다.

또한, 일반적인 블랙카본 측정 장치에서는 영점을 구하기 위해서 필터 롤을 롤백(roll-back)하는 과정에서 시료 채취 공간에 존재하는 많은 양의 수분 때문에 일반적으로 면화 소재로 제조되는 필터 롤이 절단되는 문제가 발생하고, 따라서 필터 여지의 초기 상태 값이 상이함에도 불구하고 초기 채취 이전의 측정 값을 무시하고 단지 채취 후의 감소 값만을 측정함으로써 블랙카본 측정 값의 상당한 오차의 원인이 되고 있다.

그러므로, 고온의 수분 조건에서도 필터 여지의 절단이 없이 여지의 측정 전 편차를 보정함으로써 측정의 정확도를 확보함과 동시에, 연속적으로 그리고 자동으로 선박 내 블랙카본을 측정할 수 있도록 하는 새로운 타입의 선박용 블랙카본 측정 장치에 관한 요구가 해상운송업계 및 환경보호업계에서 점차 증가하고 있는 상황이다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 선박 배출가스에서의 수분의 응축을 배제하도록 함으로써 블랙카본 측정에 있어 오차를 최소화하여 신뢰도를 향상시킬 수 있는 FSN(Filter Smoke Number) 방식 기반의 선박 내 블랙카본 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필터 롤을 되감지 않아도 블랙카본 측정을 위한 영점을 구할 수 있고, 그에 따라 수분으로 인해 필터 롤이 절단되는 문제를 효과적으로 해소하면서 연속적인 블랙카본 측정을 가능하게 할 수 있는 선박 내 블랙카본 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치는, 선박 굴뚝 내 배출가스 시료를 등속으로 흡인하도록 구성되는 시료 등속 채취부; 및 상기 흡인된 배출가스 시료에 기초하여, 블랙카본(black-carbon)의 양을 측정하도록 구성되는 측정부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 측정부는, 상기 흡인된 배출가스 시료를 향해 광을 조사하도록 구성되는 발광 센서; 및 상기 발광 센서로부터 조사된 광이 상기 흡인된 배출가스 시료에 의해 반사되는 광을 검출하도록 구성되는 수광 센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광 센서는, 일단이 상기 발광 센서에 결합되고 타단이 상기 측정부의 적어도 일부 영역에 결합되는 발광센서 광섬유 유도관을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 수광 센서는, 일단이 상기 수광 센서에 결합되고 타단이 상기 측정부의 적어도 일부 영역에 결합되는 수광센서 광섬유 유도관을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광 센서 및 상기 수광 센서는 상기 측정부 내의 상단부에 구비될 수 있다.

또한, 상기 측정부는, 상기 상단부와 결합되어, 상기 상단부를 승강 또는 하강시키도록 구성되는 승강 부재; 및 상기 승강 부재에 동력을 제공하도록 구성되는 승강 구동 모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 측정부는, 상기 상단부의 하측에 배치되어, 그 상면을 따라 필터 캐리어에 의해 필터가 이동되는 하단부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 측정부는, 상기 승강 구동 모터를 제어함으로써 상기 상단부와 상기 하단부의 개방 또는 밀착을 구현하는 개방/밀착 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 선박 내 블랙카본 측정 장치는, 상기 측정부의 후단에 배치되되, 공정 에어를 분사하는 힘으로 상기 배출가스 시료를 흡인하는 힘을 출력하도록 구성되는 이젝터를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 선박 내 블랙카본 측정 장치는, 상기 공정 에어의 강도를 조절함으로써 상기 배출가스 시료의 등속 흡인을 구현하도록 구성되는 전자식 유량 밸브 및 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치에 의하면, 선박 배출가스에서의 수분의 응축을 배제하도록 함으로써 블랙카본 측정에 있어 오차를 최소화하여 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치에 의하면, 필터 롤을 되감지 않아도 블랙카본 측정을 위한 영점을 구할 수 있고, 그에 따라 수분으로 인해 필터 롤이 절단되는 문제를 효과적으로 해소하면서 연속적인 블랙카본 측정을 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 블랙카본 측정 장치(1000)의 구성도이다.
도 2는 일반적인 블랙카본 측정 장치의 개념도이다.
도 3은 일반적인 굴뚝 미세먼지 측정 시스템의 구성도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

도 3은 일반적인 굴뚝 미세먼지 측정 시스템의 구성도이다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 굴뚝(2)으로부터 시료 채취부(10)가 미세먼지 시료를 채취하고 채취된 미세먼지 시료가 시료라인(20)을 통해 측정부(30)로 이동을 하면, 측정부(30)는 미세먼지의 양을 측정할 수 있다. 여기서, 굴뚝에는 매우 다량의 수분이 포함되어 있기 때문에 높은 수분으로부터 펌프(60)를 보호하기 위해서 제습 장치(40)와 같은 전처리장치가 구비되어야만 한다.

도 3에 도시되는 바와 같은 이러한 일반적인 미세먼지 측정 시스템은 지상의 굴뚝(예를 들어, 공장 굴뚝 등)에 적용되는 시스템에 해당하는데, 제습 장치(40)를 포함하는 전처리장치와 펌프(60)가 매우 고가이고 공간을 많이 차지하기 때문에, 제한된 공간과 비용으로 해상을 운행해야 하는 선박 환경에는 적합하지 않다.

이러한 한계 및 문제점을 해결하기 위해서 본 발명자들은 스크러버 기반의 선박 내 굴뚝에서 배출되는 블랙카본을 연속적으로 그리고 자동으로 측정할 수 있는 새로운 타입의 측정 장치를 연구 및 개발하였으며, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)의 구성도를 도시한다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)는 시료 등속 채취부(100), 가열시료라인(200), 측정부(300), 유량계(500), 이젝터(700), 전자식 유량 밸브(710), 레귤레이터(720), 공정 에어(730) 등으로 구성될 수 있다. 참고로, 도 1에 도시되는 엘리먼트(100, 200, 300, 500, 700, 710, 720, 730)는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)의 동작, 기능 등을 설명하기 위한 예시적인 엘리먼트에 해당하며, 따라서 도 1에 도시되지 않은 추가의 엘리먼트(예를 들어, 전원부, 알람부, 모니터링부, 통신부 등)이 더 구비될 수 있음은 명백할 것이다.

시료 등속 채취부(100)는 선박 굴뚝(1, ship stack) 내 배출가스 시료를 등속(isokinetic)으로 흡인하도록 구성될 수 있다. 시료 등속 채취부(100)의 적어도 일부 영역은 선박 굴뚝(1) 내에 배치되어, 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 시료를 채취할 수 있다. 참고로, 선박 굴뚝(1)의 배출가스에 포함되는 블랙카본의 측정을 위해 배출가스 시료를 채취함에 있어 등속 흡인이 매우 중요한데, 왜냐하면 배출가스를 채취함에 있어 배출가스 유속보다 더 빠른 속도로 흡인하게 되면 주변의 미세먼지를 우선 흡인하게 되어 결과치가 실제보다 더 낮은 농도로 나타나게 되고, 배출가스 유속보다 더 낮은 속도로 흡인하게 되면 관성력에 의해 큰 입자가 우선 흡인하게 되어 결과치가 실제보다 더 높은 농도로 측정되기 때문이다.

시료 등속 채취부(100)에서의 이러한 등속흡인유량조건은 컨트롤러로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여, 공정 에어(730)를 분사하는 힘으로 배출가스 시료를 흡인하는 힘을 출력하는 이젝터(700, ejector)에 의해 구현될 수 있는데, 이에 대해서는 이하에서 보다 상술하기로 한다. 여기서, 컨트롤러는 다양한 구현예에 따라 또는 실시예에 따라 마이크로컨트롤러(micro-controller), 프로세서(processor), 마이크로프로세서(micro-processor) 등의 다른 장치 타입으로 구현될 수도 있다.

참고로, 도 1에 도시되는 바와 같이 적어도 일부 영역이 선박 굴뚝(1)의 내부에 배치되는 시료 등속 채취부(100)와는 대조적으로, 나머지 엘리먼트들, 즉 측정부(300), 유량계(500), 이젝터(700), 전자식 유량 밸브(710), 레귤레이터(720), 공정 에어(730) 등은 선박 굴뚝(1) 외부에 배치될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부(300)가 선박 굴뚝(1)의 외부에 배치됨으로써 블랙카본의 연속적인 측정을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 시료 등속 채취부(100)를 보다 구체적으로 기술하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 등속 채취부(100)는 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 시료를 등속으로 흡인하도록 구성될 수 있으며, 도 1에 도시되는 바와 같이 흡인관(110)과, 피토관(120)과 온도 센서(130)와, 가열 장치(140) 등으로 구성될 수 있다.

참고로, 배출가스 내 미세먼지 등의 입자성 물질을 분석하고 측정하기 위해서는 대기 환경(ambient atmosphere)이 아닌 선박 굴뚝(1) 등 배출 원점에서 배출가스를 직접 채취하는 것이 바람직한데, 이는 선박 굴뚝(1) 내 배출가스의 미세먼지 밀도 조건이 미세먼지 밀도가 균일한 일반 대기와는 매우 상이하기 때문이다. 따라서, 선박 굴뚝(1) 등 배출 원점에서 벗어난 배출가스는 일반 대기와 혼합되어 밀도가 낮아지므로 배출가스가 일반 대기와 혼합되기 이전에 선박 굴뚝(1) 등의 배출 원점에서 배출가스 시료를 채취하는 것이 보다 바람직하다.

도 1에서는 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 유속을 측정하기 위한 엘리먼트로서 국내공정시험법의 기준에 부합하는 피토관(120; pitot tube)을 예시적으로 도시한다. 참고로, 피토관(120)은 흐르는 유체 내부에 설치되어 유체의 속도를 측정하도록 구성되는 장치로서, 피토관(120) 내/외부의 압력 차이가 유체 속도의 제곱과 비례하는 법칙, 즉 베르누이의 법칙(Bernoulli's equation)에 따라 유체의 속도를 구할 수 있다.

이와 관련하여, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 피토관(120)을 대체하여 굴뚝용 질량 유량계(MFM; mass flow meter)를 활용하여 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 유속을 측정하는 것도 또한 가능하다.

흡인관(110)은 그 일단에 선박 굴뚝(1) 내 적어도 일부 영역에 배치되는 흡인 노즐이 구비되고 그 타단이 가열시료라인(200)과 결합되며, 흡인관(110)을 통해 등속 흡인된 배출가스 시료가 가열시료라인(200)으로 전달될 수 있다.

예를 들어, 선박 굴뚝(1)의 설계 용량, 선박 굴뚝(1)의 가동 정보(유량, 유속 등), 등에 기초하여, 등속흡인유량으로 배출가스 시료를 등속 흡인할 수 있도록 흡인 노즐의 단면적이 결정될 수 있고, 예를 들어 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 유속이 변화함에 따라 컨트롤러는 슬라이딩 액츄에이터(미도시)를 활용하여 노브(미도시)를 슬라이딩 이동시킴으로써 흡인 노즐의 노출 단면적으로 가변적으로 변화시켜 등속흡인유량을 구현할 수 있다.

여기서, 노즐제어장치는 (i) 선박 굴뚝(1) 내 수분량, (ii) 배출가스 밀도, (iii) 유속, (iv) 건조배출가스 유량 등의 데이터를 통해 등속흡인유량을 위해 필요한 흡인 노즐의 노출 단면적에 관한 정보를 획득할 수 있고, 필요한 흡인 노즐의 노출 단면적에 기초하여 노브의 슬라이딩 이동 거리를 산출하여 노브의 슬라이딩 이동을 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면 선박 굴뚝(1)의 설계 용량 등에 기초하여 등속흡인유량으로 배출가스 시료를 등속 흡인하도록 흡인 노즐의 단면적이 결정될 수 있고, 그에 따라 가열시료라인(200)의 후단에는 등속흡인유량이 안정적으로 공급될 수 있다.

가열 장치(140)는 흡인관(110) 외주면의 적어도 일부 영역을 감싸도록 구현될 수 있고, 배출가스 시료의 이송 중 수분의 응축을 방지하기 위해 열 공급원(미도시)으로부터의 열을 흡인관(110) 내의 배출가스 시료에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 흡인관(110)의 길이 방향을 따라 적어도 일부 영역에, 보다 바람직하게는 선박 굴뚝(1)의 내부 영역 및 외부 영역의 경계면 부근에 온도 센서(130)가 추가로 배치될 수 있으며, 온도 센서(130)는 흡인관(110)의 온도를 측정하여 다른 엘리먼트에, 예를 들어 컨트롤러에 측정된 온도에 관한 값을 무선으로 또는 유선으로 송신할 수 있다.

이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 등속 채취부(100)는, 보다 구체적으로 흡인 노즐을 통해 배출가스의 유속과 동일하게 등속 유량으로 배출가스 시료를 흡인함으로써 블랙카본 측정의 오차를 최소화할 수 있고, 여기서 흡인 노즐에서의 등속흡인유량조건은 공정 에어(730)를 분사하는 힘으로 배출가스 시료를 흡인하는 힘을 출력하는 이젝터(700)와, 공정 에어(730)의 강도를 조절함으로써 배출가스 시료의 등속 흡인을 구현하도록 구성되는 전자식 유량 밸브(710) 및 레귤레이터(720)에 의해 구현될 수 있으며, 이는 컨트롤러로부터 출력되는 제어 신호에 기초할 수 있다.

참고로, 유량계(500)는 질량 유량계(MFM; mass flow meter)일 수 있는데, 질량(mass)은 다른 물리량으로부터 측정의 단위가 유도되지 않는 측정의 기준으로서 길이, 시간 등의 단위와 함께 모든 물리적 측정의 기초를 이루며, 질량 유량계는 이러한 불변성의 질량을 측정함으로써 복잡한 계산이 없고 유체 성질에 대한 보정이 없이 직선적이라는 이점이 있다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유량계(500)는 디지털 모드 또는 아날로그 모드로 동작하도록 구현될 수 있고, 디지털 모드와 아날로그 모드 사이에서 동작 모드가 전환될 수도 있으며, 그러한 동작 모드의 전환은 컨트롤러에 의해 구현될 수 있다.

시료 등속 채취부(100)에 의한 시료 채취의 단계에서 배출가스 시료가 등속 유량으로 흡인되면, 그렇게 흡인된 배출가스 시료는 가열시료라인(200)을 통해 가열이 되어 측정부(300)로 전달될 수 있다.

측정부(300)는 시료 등속 채취부(100)에 의해 흡인된 배출가스 시료에 기초하여, 블랙카본의 양을 측정하도록 구성될 수 있다. 참고로, 블랙카본을 측정하는 방식으로서 FSN(Filter Smoke Number) 방식, MAAP(Multi-Angle Absorption Photometer) 방식, PAS(Photoacoustic Spectroscopy) 방식 등이 있고, 미국에서는 MAAP 방식을 그리고 일본에서는 PAS 방식을 국제기준법으로 채택하기 위한 노력을 하고 있으나, 현재 국제해사기구(IMO)에서는 공식적으로 FSN 방식을 채택하고 있다.

FSN 방식은, 블랙카본의 특성 중 하나인 빛을 흡수하는 성질에 기초하여 광 흡수에 따른 반사율 측정 방식을 활용하는 것이며, ISO 10054 및 ISO 8178로 표준화가 되었다. 이하에서, 본 발명은 국제해사기구(IMO)가 인증하는 이러한 FSN 방식을 적용하여 측정 범위 0-10 FSN에서 최소 눈금 0.001 FSN 또는 0.01 mg/m³의 해상도를 갖는 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)를 제안하도록 한다.

측정 전 원점(기준 값) 설정

블랙카본 측정 이전에 원점 설정을 위해서, 먼저 개방/밀착 제어부(315)는 승강 부재(316)와 기계적으로 연결된 승강 구동 모터(317)를 제어하여, 발광 센서(321) 및 수광 센서(322)가 구비되는 상단부(328)를 승강시킬 수 있다.

상단부(328)가 상승된 상태에서, 제1 필터 캐리어(324) 및 제2 필터 캐리어(325)를 이용하여 제1 필터 보관부(323)에서 필터(319)를 채취 위치(318)와 측정 위치(327)까지 이송할 수 있다. 참고로, 제1 필터 보관부(323)는 측정 전 필터를 보관하는 유닛에 해당하고, 제2 필터 보관부(236)는 측정 후 필터를 보관하는 유닛에 해당하며, 제1 및 제2 필터 보관부(323, 326)는 롤(roll)의 형태로 필터(319)를 보관할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 필터 캐리어(324, 325)에 의해 필터(319)가 안전하게 공급될 수 있고, 제1 및 제2 필터 캐리어(324, 324) 부근에 포토 센서(미도시)를 추가로 구비함으로써 공급 필터의 길이를 정확하게 측정하여 동일한 길이로 공급할 수 있도록 하고, 그에 따라 측정 구간이 일정하게 유지되도록 한다.

즉, 배출가스 시료를 아직 채취하지 않은 상태에서, 발광 센서(321)에서 발광되어 필터(319)에 의해 반사되는 광의 양을 수광 센서(322)가 측정할 수 있으며, 수광 센서(322)에 의해 측정된 광의 양이 '초기 값'(또는 기준 값, 영점 값 등으로 지칭될 수도 있음)으로서 저장될 수 있다.

참고로, 승강 부재(316)는 상단부(328)의 적어도 일부 영역을 통해서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있고, 승강 구동 모터(317)는 개방/밀착 제어부(315)의 제어 하에서 승강 부재(316)의 적어도 일부 영역과 결합되어 승강 부재(316)의 상승 이동 또는 하강 이동을 가능하게 할 수 있다.

배출가스 시료의 흡인 및 채취

블랙카본의 초기 값(또는 영점)이 결정되면, 다음으로 배출가스 시료의 흡인 및 채취가 수행될 수 있다. 개방/밀착 제어부(315)는 승강 부재(316)와 기계적으로 연결된 승강 구동 모터(317)를 제어하여 상단부(328)를 아래 방향으로 하강시킬 수 있다, 즉 상면을 따라 제1 및 제2 필터 캐리어(324, 325)에 의해 필터(319)가 이동되는 하단부(329)에 상단부(328)를 밀착시킬 수 있다.

승강 구동 모터(317)에 의해서 승강 부재(316)가 하강 시에 승강 부재(316)는 상단부(328)가 필터(319)의 둘레를 밀착하여 폐쇄시키도록 구성될 수 있다. 승강 구동 모터(317)에 의해 승강 부재(316)가 하강하는 실시예에 추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 승강 부재(316)의 둘레를 따라 밀착 부재(미도시)가 추가로 구비될 수 있고, 예를 들어 밀착 부재는 스프링일 수 있으며, 그에 따라 승강 부재(316)를 더욱 아래 방향으로 밀착시킬 수 있다.

참고로, 도 1에서는 승강 부재(316) 및 승강 구동 모터(317)가 상단부(328)의 일 측에 구비되는 것으로 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 승강 부재(316) 및 승강 구동 모터(317)가 상단부(328)의 타 측에 구비될 수도 있거나, 또는 상단부(328)의 양 측 모두에 구비될 수도 있다.

상단부(328)와 하단부(329)가 밀착된 상태에서, 선박 굴뚝(1)으로부터 시료 등속 채취부(100)를 통해 등속 흡인된 배출가스 시료는 가열시료라인(200)을 통과하여 측정부(300)로 이송될 수 있고, 이송된 배출가스 시료는 채취 위치(318) 및 측정 위치(327)에서 필터(319)에 포집될 수 있다.

보다 구체적으로, 이러한 FSN 방식의 블랙카본 측정을 가능하게 하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부(300)는 발광 센서(321)와 수광 센서(322)를 포함할 수 있다.

발광 센서(321)는 상단부(328)의 적어도 일부 영역에 구비될 수 있고, 채취 위치(318) 및 측정 위치(327)에 배치되는 필터(319)를 향해 광을 조사하도록 구성될 수 있다. 발광 센서(321)에 의해 조사되는 광은, 예를 들어 레이저 광, LED 광 등으로 구현될 수 있다.

또한, 발광 센서(321)는 발진부와 집속부로 구성될 수 있고, 전자 회로로 구현되는 발광 센서(321)가 고온(예를 들어, 100도 이상)에 직접 노출되면 동작이 불가능하기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 센서(321)는 고온 환경에 직접 노출됨이 없이(즉, 은폐하여) 배치되는 것을 특징으로 한다(예를 들어, 도 1에 도시되는 바와 같이 상단부(328)의 내측에 은폐하여 배치됨).

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 센서(321)는, 일단이 발광 센서(321)에 결합되고 타단이 측정부(300)의 적어도 일부 영역에 결합되는 발광센서 광섬유 유도관(321-1)을 더 포함할 수 있다. 광 신호는 발광센서 광섬유 유도관(321-1)을 통해 전달되지만 열은 유리섬유의 소재 특성으로 인해 차단되기 때문에, 고온의 환경에서도 발광 센서(321)가 정상적으로 동작할 수 있다.

참고로, 본 발명에서 발광 센서(321)가 고온에 직접 노출되지 않도록 하면서 센싱 동작은 그대로 유지할 수 있도록 하기 위해 활용되는 발광센서 광섬유 유도관(321-1)은 코어(core), 클레딩(cladding) 및 버퍼코팅(buffer coating)의 3가지 요소로 구성될 수 있다. 또한, 광섬유의 종류로서, 광섬유의 코어 직경이 9 um인 것을 단일모드 광섬유(SMF; single-mode fiber)와, 광섬유의 코어 직경이 125 um인 것을 다중모드 광섬유(MMF; multi-mode fiber)로 구분될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광센서 광섬유 유도관(321-1)으로서 SMF와 MMF 모두 활용될 수 있다.

또한, 수광 센서(322)는, 발광 센서(321)에서 조사된 광이 포집된 배출가스 시료에 의해 반사되는 광을 검출하도록 구성될 수 있다. 전자 회로로 구현되는 수광 센서(322)가 고온(예를 들어, 100도 이상)에 직접 노출되면 동작이 불가능하기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 수광 센서(322)는 고온 환경에 직접 노출됨이 없이 배치되는 것을 특징으로 한다(예를 들어, 도 1에 도시되는 바와 같이 상단부(328)의 내측에 은폐하여 배치됨).

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 수광 센서(322)는, 일단이 수광 센서(322)에 결합되고 타단이 측정부(300)의 적어도 일부 영역에 결합되는 수광센서 광섬유 유도관(322-1)을 더 포함할 수 있다. 광 신호는 수광센서 광섬유 유도관(322-1)을 통해 전달되지만 열은 유리섬유의 소재 특성으로 인해 차단되기 때문에, 고온의 환경에서도 수광 센서(322)가 정상적으로 동작할 수 있다.

도 1에는 명시적으로 도시되지는 않지만 검출 센서는 발광 센서(321)에서 조사된 광이 흡인된 배출가스 시료에 의해 반사되는 광을 검출하도록 구성될 수 있다. 참고로, 검출 센서에 의해 검출된 반사 광은 전기적 신호로 변환되어, 선박 굴뚝(1) 내 블랙카본의 양을 계산하는 데에 활용될 수 있다. 예를 들어, 반사 광의 광도가 높으면 블랙카본의 농도가 높다는 것을 나타내고, 반사 광의 광도가 낮으면 블랙카본의 농도가 낮다는 것을 나타낸다.

또한, 검출 센서는 예를 들어 포토다이오드 등으로 구현될 수 있고, 전자 회로로 구현되는 검출 센서가 고온(예를 들어, 100도 이상)에 직접 노출되면 동작이 불가능하기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 검출 센서 또한 고온 환경에 직접 노출됨이 없이 배치될 수 있다(예를 들어, 도 1에 도시되는 바와 같이 상단부(328)의 내측에 은폐하여 배치됨).

참고로, 도 1에는 명시적으로 도시되지 않지만, 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 각각의 센서(321, 322)와 각각의 광섬유 유도관(321-1, 322-1) 사이에는 스판 필터(span filter)가 추가로 구비될 수 있고, 그에 따라 각 센서(321, 322)가 감지할 수 있는 최대 값을 보정하는 것이 가능하다.

또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 발광 센서(321) 및 수광 센서(322) 중 어느 하나 또는 양자 모두는, 예를 들어 측정 챔버로 구현될 수 있는 측정부(300)의 길이 방향에 대해 경사지게 배치될 수 있고, 그 경사도는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.

또한, 도 1에서는 발광 센서(321)와 수광 센서(322)가 배출가스 시료의 이동 도관을 중심으로 대칭 배치되는 구성을 예시적으로 도시하지만, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 발광 센서(321)와 수광 센서(322)가 비-대칭으로 또는 상하로 배치되는 것도 또한 구현 가능하고, 발광 센서(321)와 수광 센서(322) 중 어느 하나가 하단부(329)에 대칭 배치되는 것도 또한 구현 가능하다.

참고로, 컨트롤러는 포집된 미세먼지 시료에 의해 반사되는 광의 양에 기초하여 블랙카본의 양을 판단할 수 있는데, 이때 검출 센서의 배치 위치, 이격 거리 등을 포함하는 검출 환경을 추가로 고려할 수 있다.

또한, 선박 굴뚝(1)의 배출가스는 상당한 양의 수분을 함유하고 있는데, 이러한 다량의 수분은 100℃ 이하의 온도에서는 물로 응축되게 되고, 응축된 물은 블랙카본 측정에 있어 추가적인 질량 농도로 작용하게 되어 심각한 오차의 원인이 된다. 게다가, 수분을 포함하는 입자상 물질이 과포화되어 발광 센서(321)에 노출되는 광학 직경을 증가시켜 실제 질량보다 더 많은 측정치를 반영하게 되는 미세먼지 측정의 주된 오차의 원인이 되고 있다.

선박 굴뚝(1) 내 블랙카본의 양을 측정함에 있어 심각한 오차의 원인이 되는 이러한 고-수분 문제를 해결하기 위해서, 상기한 가열시료라인(200)에 더하여, 본 발명의 추가 실시예에 따른 측정부(300)는 측정부(300) 내부 공간을 미리 결정된 온도로 가열하도록 구성되는 가열 도관(311) 및 상기 가열 도관(311)에 의해 가열되는 측정부(300) 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(314)를 더 포함할 수 있다.

가열 도관(311)은 측정부(300)의 내부 공간을 미리 결정된 온도(예를 들어, 120 ± 14℃, 참고: 공정시험법에 따름)로 가열하도록 구성될 수 있고, 본 발명에 따른 측정부(300)는 가열 도관(311)의 가열 동작 등을 제어하기 위한 히터 제어기(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이와 관련하여, 가열 도관(311)에 의해서 측정부(300)의 내부 공간을 미리 결정된 온도(예를 들어, 120 ± 14℃로 가열하기에 부족한 경우, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 측정부(300)의 내부 공간을 추가로 가열할 수 있도록 구성되는 히터(heater, 미도시)를 더 포함할 수 있다.

따라서, 선박 굴뚝(1)에서 채취된 배출가스 시료에 포함되어 있는 수분을 가스화(즉, 베이퍼화)하여 발광 센서(321) 및 수광 센서(322)에서의 측정 오차를 최소화할 수 있다. 참고로, 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 수분의 가스화에 따라 유량 산출 시에는 별도로 측정된 수분 값을 보정하는 것도 또한 가능하다.

블랙카본의 측정

이송된 배출가스 시료가 필터(319)에 포집되면, 컨트롤러에 의해 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 시료의 채취가 정지될 수 있다. 개방/밀착 제어부(315)는 승강 구동 모터(317)를 제어하여 상단부(328)를 승강시키고, 발광 센서(321)에서 조사되는 광이 배출가스 시료가 포집된 필터(319)에 의해 반사되는 광량을 수광 센서(322)가 측정할 수 있다.

수광 센서(322)에 의해 측정된 값은 실제 '측정 값'으로서, 이 값으로부터 배출가스 시료가 포집되지 않은 상태의 측정 값, 즉 '초기 값'을 차감함으로써(다른 말로, '영점을 조정함으로써'), 포집된 미세먼지 시료에 의한 광의 증감을 정확하게 산출할 수 있고, 그에 따라 정확한 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 시료에 포함된 블랙카본의 양을 측정할 수 있다. 즉, 배출가스 시료가 채취되지 않은 상태의 필터를 대상으로 하는 기준 값과, 배출가스 시료가 채취된 상태의 필터를 대상으로 하는 측정 값의 차이는 선박 굴뚝(1) 내 블랙카본의 양과 직접적으로 연관될 수 있다.

참고로, 블랙카본의 양을 표현할 수 있는 질량 특성은 다양한 표현 예에 따라 두께, 농도 등으로 표현될 수 있는데, 일 예로 필터(319)의 두께로서 이를 표현할 수 있다. 예를 들어, 배출가스 시료가 채취되지 않은 상태의 필터를 대상으로 하는 기준 값, 즉 초기 롤 두께가 300이고, 배출가스 시료가 채취된 상태의 필터를 대상으로 하는 측정 값, 즉 측정 롤 두께가 350이라고 가정하면, 컨트롤러는 그 차이인 50(=350-300)을 채취된 블랙카본의 질량으로서 판단하여 정확한 블랙카본의 양을 산출할 수 있다.

이와 관련하여, 선박 굴뚝(1) 내 배출가스를 흡인하고 측정부(300)로 이송하여 블랙카본의 양을 측정함에 있어서 발광 센서(321) 및/또는 수광 센서(322)에 먼지가 부착되는 현상이 발생할 수 있다. 발광 센서(321) 및/또는 수광 센서(322)에 부착되는 먼지는 측정 오차를 유발하기 때문에, 이러한 부착 먼지 문제를 해결하기 위해서 본 발명의 추가 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)의 측정부(300)는 클린 에어 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 클린 에어 공급부는 측정부(300)의 배출구 방향으로 클린 에어(clean air)를 분사하도록 구성될 수 있고, 클린 에어 공급부를 통해 클린 에어(또는 클린 가스)를 측정부(300)의 배출구 방향으로 분사함으로써 발광센서 광섬유 유도관(321-1) 및 수광센서 광섬유 유도관(322-1)의 노출부 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 참고로, 클린 에어 공급부 내부에는 적어도 하나의 필터(미도시)가 추가로 구비될 수 있고, 외부 공기를 필터로 필터링함으로써 클린 에어를 생성할 수 있으며, 이렇게 생성된 클린 에어가 측정부(300) 내부 공간으로 제공될 수 있다.

또한, 클린 에어 공급부 내부에도 가열 장치가 추가로 구비될 수 있고, 이 가열 장치는 소정의 온도로 클린 에어를 가열시킬 수 있으며, 따라서 클린 에어와 측정부(300) 내의 배출가스 시료가 혼합될 때에 온도 차이로 인한 문제를 미리 방지할 수 있다.

추가로, 발광 센서(321) 및 수광 센서(322)의 노출부에 먼지가 고착되는 것을 방지하기 위해서 클린 에어 공급부로부터 클린 에어가 측정부(300)로 공급되기 때문에, 클린 에어가 블랙카본 측정 값에 미치는 영향을 교정(calibrate)할 필요가 있다.

클린 에어의 교정을 위해서, 본 발명의 추가 실시예에 따른 클린 에어 공급부는 가열시료라인(200)으로부터의 배출가스 시료의 유입을 차단하도록 구성되는 교정 밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 컨트롤러는 교정 밸브를 폐쇄함으로써 클린 에어 공급부의 분기만을 활성화할 수 있고(즉, 시료 가스의 유입은 차단함), 클린 에어만이 측정부(300) 내부로 공급되는 경우에 블랙카본의 양을 측정함으로써 블랙카본 측정의 교정 값(또는 기준 값, 또는 영점)을 획득할 수 있다.

참고로, 이러한 클린 에어 분사에 따른 교정 작업은 주기적으로(예를 들어, 매일, 매주, 매월 등) 수행될 수 있거나, 또는 비-주기적으로 수행될 수 있으며, 이는 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)의 설치 환경, 운영/관리 지침 등에 의해 기초할 수 있다.

또한, 측정 유량은 유량계(500)를 통해서 계산될 수 있고, 배출가스 시료를 흡인하는 힘은 이젝터(700)를 활용하여 공정 에어(730)를 분사하는 힘으로 펌프의 역할을 대신할 수 있다. 또한, 선박 굴뚝(1)의 유속이 변화하는 경우에 동일한 유속으로 등속 흡인을 구현하기 위해서 공정 에어(730)의 강도 조절이 필요한데, 정교한 흡인 유량의 제어를 목적으로 전자식 유량 밸브(710)와 레귤레이터(720)를 활용하여 등속 흡인 유량의 제어를 구현할 수 있다.

그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)에 의하면, 매우 고가이고 많은 공간을 차지하는 전처리장치 및 펌프를 구비할 필요가 없게 되어, 제한된 공간과 비용으로 해상을 운행해야 하는 선박 환경에는 보다 적합하게 적용될 수 있다.

이러한 본 발명의 구성 및 특징은 도 2에 예시적으로 도시되는 일반적인 스모크미터(smoke meter)와 대비된다. 일반적인 스모크미터는 선박 디젤 엔진이 안정된 상태에서 약 300초 정도만 선박 엔진의 성능을 검사하기 위한 장비에 해당하므로, 도 2에 도시되는 바와 같이 선박 굴뚝(1) 내 배출가스 시료를 등속으로 흡인하는 구성을 개시하지 않는데, 이는 선박 배출가스의 유속이 일정한 상태에서 측정을 수행하는 일반적인 스모크미터의 측정 환경을 고려하면 당연한 것이다.

또한, 일반적인 스모크미터는 측정 시간이 300초 내외로 매우 짧기 때문에 별도의 추가적인 보호 장치가 없이 펌프(600)로 흡인이 가능한 것과는 대조적으로, 도 1에 도시되는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)는 이젝터(700), 전자식 유량 밸브(710), 레귤레이터(720), 공정 에어(730)를 통해 전처리 및 등속 흡인을 구현함으로써, 상대적으로 고가이고 많은 공간을 차지하는 전처리장치 및 펌프를 구비할 필요가 없는 이점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 내 블랙카본 측정 장치에 의하면, 선박 배출가스에서의 수분의 응축을 배제하도록 함으로써 블랙카본 측정에 있어 오차를 최소화하여 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 선박 굴뚝
100: 시료 등속 채취부
110: 흡인관
120: 피토관
130: 온도 센서
140: 가열 장치
200: 가열시료라인
300: 측정부
311: 가열 도관
314: 온도 센서
315: 개방/밀착 제어부
316: 승강 부재
317: 승강 구동 모터
318: 채취 위치
319: 필터
321: 발광 센서
321-1: 발광센서 광섬유 유도관
322: 수광 센서
322-1: 수광센서 광섬유 유도관
323: 제1 필터 보관부
324: 제1 필터 캐리어
325: 제2 필터 캐리어
326: 제2 필터 보관부
327: 측정 위치
328: 상단부
329: 하단부
500: 유량계
700: 이젝터
710: 전자식 유량 밸브
720: 레귤레이터
730: 공정 에어
1000: 선박 내 블랙카본 측정 장치

Claims

선박 내 블랙카본 측정 장치(1000)로서,
선박 굴뚝 내 배출가스 시료를 등속으로 흡인하도록 구성되는 시료 등속 채취부(100); 및
상기 흡인된 배출가스 시료에 기초하여, 블랙카본(black-carbon)의 양을 측정하도록 구성되는 측정부(300)를 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 1 항에 있어서,
상기 측정부(300)는,
상기 흡인된 배출가스 시료를 향해 광을 조사하도록 구성되는 발광 센서(321); 및
상기 발광 센서(321)로부터 조사된 광이 상기 흡인된 배출가스 시료에 의해 반사되는 광을 검출하도록 구성되는 수광 센서(322)를 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 2 항에 있어서,
상기 발광 센서(321)는, 일단이 상기 발광 센서(321)에 결합되고 타단이 상기 측정부(300)의 적어도 일부 영역에 결합되는 발광센서 광섬유 유도관(321-1)을 더 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 3 항에 있어서,
상기 수광 센서(322)는, 일단이 상기 수광 센서(322)에 결합되고 타단이 상기 측정부(300)의 적어도 일부 영역에 결합되는 수광센서 광섬유 유도관(322-1)을 더 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 1 항에 있어서,
상기 발광 센서(321) 및 상기 수광 센서(322)는 상기 측정부(300) 내의 상단부(328)에 구비되는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 5 항에 있어서,
상기 측정부(300)는,
상기 상단부(328)와 결합되어, 상기 상단부(328)를 승강 또는 하강시키도록 구성되는 승강 부재(316); 및
상기 승강 부재(316)에 동력을 제공하도록 구성되는 승강 구동 모터(317)를 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 6 항에 있어서,
상기 측정부(300)는,
상기 상단부(328)의 하측에 배치되어, 그 상면을 따라 필터 캐리어(324, 325)에 의해 필터(319)가 이동되는 하단부(329)를 더 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 7 항에 있어서,
상기 측정부(300)는, 상기 승강 구동 모터(317)를 제어함으로써 상기 상단부(328)와 상기 하단부(329)의 개방 또는 밀착을 구현하는 개방/밀착 제어부(315)를 더 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 1 항에 있어서,
상기 측정부(300)의 후단에 배치되되, 공정 에어(730)를 분사하는 힘으로 상기 배출가스 시료를 흡인하는 힘을 출력하도록 구성되는 이젝터(700)를 더 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).
제 9 항에 있어서,
상기 공정 에어(730)의 강도를 조절함으로써 상기 배출가스 시료의 등속 흡인을 구현하도록 구성되는 전자식 유량 밸브(710) 및 레귤레이터(720)를 더 포함하는,
선박 내 블랙카본 측정 장치(1000).