KR20230140738A - 전력의 효율적인 운용을 위한 선박 - Google Patents

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KR20230140738A
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Abstract

리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 계측하여 선박 내 전력을 효율적으로 운용하는 선박을 제공한다. 상기 선박은, 선체; 연료 탱크에 저장된 연료를 이용하여 선체를 추진시키는 추진 장비; 선체 내에서 사용되는 전력을 생산하는 복수 개의 제너레이터 엔진; 냉장 보관이나 냉동 보관이 필요한 화물을 보관하는 복수 개의 리퍼 컨테이너; 및 복수 개의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 실시간으로 모니터링하는 전력 제어부를 포함하며, 전력 제어부는 복수 개의 리퍼 컨테이너 중 전력 사용량이 전력 소모 기준에 부합하지 않는 리퍼 컨테이너를 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판별한다.

Description

전력의 효율적인 운용을 위한 선박 {Ship for efficient management of power}
본 발명은 전력을 효율적으로 운용하기 위한 선박에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 컨테이너를 운반하는 선박에 있어서 전력을 효율적으로 운용하기 위한 선박에 관한 것이다.
컨테이너(Container)는 화물을 효율적이고 경제적으로 수송하기 위한 것으로서, 신속한 하역 작업을 가능하게 하고, 반복적으로 사용할 수 있다는 잇점이 있어, 오늘날 선박에서 화물 수송 수단으로 많이 이용되고 있다.
컨테이너는 그 용도 및 목적에 따라 여러 종류로 구분될 수 있는데, 그 중 리퍼 컨테이너(Reefer Container)는 보온이나 보냉 등을 위한 단열재를 사용하여 특수 제작된 컨테이너에 냉동 또는 냉장 장치가 설치되며, 이를 통해 농수산물, 축산물, 가공식품, 화훼, 화공의약품 등을 장기간 보관할 수 있다.
한국등록특허 제1,777,341호 (공고일: 2017.09.26.)
그런데, 리퍼 컨테이너는 컨테이너 선박에서 매우 큰 전력 소모량을 차지함에도 불구하고, 화물의 신선도를 유지해야 하는 목적 때문에, 기존에는 그 전력 사용량이 계측되지 않았다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 계측하여 선박 내 전력을 효율적으로 운용하는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 선박의 일 면(Aspect)은, 선체; 연료 탱크에 저장된 연료를 이용하여 상기 선체를 추진시키는 추진 장비; 상기 선체 내에서 사용되는 전력을 생산하는 복수 개의 제너레이터 엔진; 냉장 보관이나 냉동 보관이 필요한 화물을 보관하는 복수 개의 리퍼 컨테이너; 및 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 실시간으로 모니터링하는 전력 제어부를 포함하며, 상기 전력 제어부는 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너 중 상기 전력 사용량이 전력 소모 기준에 부합하지 않는 리퍼 컨테이너를 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판별한다.
상기 전력 제어부는 각각의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 계측하고, 계측값과 기준값을 비교하여 상기 전력 사용량이 상기 전력 소모 기준에 부합하는지 여부를 판별하며, 상기 전력 사용량이 상기 전력 소모 기준에 부합하지 않으면 해당 리퍼 컨테이너를 상기 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판별할 수 있다.
상기 복수 개의 리퍼 컨테이너는 상기 복수 개의 제너레이터 엔진 중 지정된 제너레이터 엔진에 의해 생산된 전력을 제공받거나, 또는 가장 가까운 거리에 위치한 제너레이터 엔진에 의해 생산된 전력을 제공받을 수 있다.
상기 전력 제어부는 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너 중 상기 전력 사용량이 전력 소모 기준에 부합하지 않는 리퍼 컨테이너에 대해 전력을 추가로 제공할 수 있다.
상기 전력 제어부는 각각의 리퍼 컨테이너의 내부 온도 또는 표면 온도를 계측한 결과를 토대로 선택된 리퍼 컨테이너를 상기 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판별할 수 있다.
상기 선박은, 제1 전력선; 상기 제1 전력선으로부터 분기되며, 각각의 제너레이터 엔진과 연결되는 제2 전력선; 상기 제1 전력선으로부터 분기되며, 각각의 리퍼 컨테이너와 연결되는 제3 전력선; 상기 제1 전력선 상에 설치되는 제1 스위칭 모듈; 상기 제2 전력선 상에 설치되는 제2 스위칭 모듈; 상기 제3 전력선 상에 설치되는 제3 스위칭 모듈; 상기 제3 전력선 상에 설치되며, 상기 각각의 제너레이터 엔진에 의해 공급되는 전력을 변환시키는 변압기; 및 상기 제3 전력선 상에 설치되며, 상기 변압기에 의해 변환된 전력을 분배하는 배전반을 더 포함할 수 있다.
상기 전력 제어부는 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 데이터베이스화하여 누적된 전력 사용 상태나 기간별 전력 사용 상태를 확인 가능하게 제공하며, 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량과 관련된 일간 리포트 및 항해별 리포트를 생성하여 선박의 운항 상황별 전력 소비 상태를 확인 가능하게 제공할 수 있다.
상기 제1 스위칭 모듈은 노멀 클로즈드(Normal Closed)되며, 상기 제1 스위칭 모듈에 의해 분할된 각각의 제1 전력선에는 적어도 하나의 제너레이터 엔진과 적어도 하나의 리퍼 컨테이너가 연결될 수 있다.
상기 제1 스위칭 모듈에 의해 분할된 각각의 제1 전력선에는 동일 개수의 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너가 연결되거나, 또는 제너레이터 엔진보다 더 많은 개수의 리퍼 컨테이너가 연결될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 구성하는 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 연결 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 전력 제공 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 전력 제공 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 구성하는 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 연결 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 구성하는 전력 제어부의 작동 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 리퍼 컨테이너(Reefer Container)의 전력 사용량을 계측하여 선박 내 전력을 효율적으로 운용하는 컨테이너 선박에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, 선박(100)은 선체(Hull; 110), 연료 탱크(Fuel Tank; 120), 메인 엔진(Main Engine; 130), 추진 장비(140), 제너레이터 엔진(Generator Engine; 150), 부하 장비(160), 리퍼 컨테이너(170) 및 전력 제어부(180)를 포함하여 구성될 수 있다.
선박(100)은 해상에서 화물을 목적지까지 운송할 수 있다. 선박(100)은 예를 들어, 컨테이너 선박으로 마련될 수 있다.
선체(110)는 선박(100)의 몸체를 구성하는 것으로서, 복수의 데크(Deck)를 포함할 수 있다. 즉, 선체(110)는 선상에 설치되는 데크와 선내에 설치되는 데크를 포함할 수 있다.
연료 탱크(120)는 선박(100)을 추진시키는 데에 필요한 연료를 저장하거나, 선내 각종 부하에 전력을 제공하는 데에 필요한 연료를 저장할 수 있다. 연료 탱크(120)는 선체(110)의 내부에 설치될 수 있으나, 선상의 데크 상에 설치되는 것도 가능하다. 연료 탱크(120)는 예를 들어, 액화 천연 가스(LNG), 액화 석유 가스(LPG) 등의 액화 가스를 연료로 저장할 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 선박(100)을 추진시키거나 선내 각종 부하에 전력을 제공하기 위해 연료 탱크(120) 외에 연료 전지(Fuel Cell), 배터리 시스템 등을 더 포함할 수 있으며, 연료 탱크(120) 대신에 연료 전지, 배터리 시스템 등을 포함하는 것도 가능하다. 이 경우, 선박(100)은 메인 엔진(130)이나 제너레이터 엔진(150)을 포함하지 않을 수도 있다.
메인 엔진(130)은 추진용 엔진으로서, 선박(100)이 해상에서 운항될 수 있도록 연료 탱크(120)에 저장된 연료를 이용하여 기계적 에너지를 생성할 수 있다. 메인 엔진(130)은 예를 들어, 액화 가스를 이용하는 경우, X-DF(eXtra long stroke Dual Fuel) 엔진을 포함하는 저압 가스 분사 엔진이나, MEGI(Main engine Electronic control Gas Injection) 엔진을 포함하는 고압 가스 분사 엔진 중에서 어느 하나의 엔진으로 마련될 수 있다.
추진 장비(140)는 메인 엔진(130)에 의해 생성된 기계적 에너지를 이용하여 선박(100)에 추진력을 발생시킬 수 있다. 추진 장비(140)는 샤프트(Shaft; 141)와 추진기(Propeller; 142)를 포함할 수 있으며, 샤프트(141)를 이용하여 추진기(142)를 회전시켜 선박(100)에 추진력을 발생시킬 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 추진 장비(140)는 처리부를 더 포함할 수 있으며, 처리부는 메인 엔진(130)의 연료 가스 공급 조건에 적합하게 유체의 온도, 압력 등을 제어하는 역할을 할 수 있다.
제너레이터 엔진(150)은 발전용 엔진으로서, 선내 유지를 위해 연료 탱크(120)에 저장된 연료를 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 제너레이터 엔진(150)은 예를 들어, 디젤 발전기(DG; Diesel Generator)로 마련될 수 있다.
부하 장비(160)은 선내에 배치되어 제너레이터 엔진(150)에 의해 생산된 전력을 이용하여 작동할 수 있다. 부하 장비(160)는 예를 들어, 배수 설비용 펌프, 연료 공급용 펌프, 블로워(Blower), 공조 장치, 전등, GPS 수신기, 레이더 장치, 선박 자동 식별 장치, 자기 나침반, 무선 설비, 선박 위치 발신 장치 등으로 마련될 수 있다.
리퍼 컨테이너(170)는 선박(100)이 운항하는 동안 신선도를 유지하기 위해 냉동 보관 또는 냉장 보관이 필요한 화물(예를 들어, 농수산물, 축산물, 가공식품, 화훼, 화공의약품 등)을 보관하기 위한 것이다. 이러한 리퍼 컨테이너(170)는 선내에 복수 개 마련될 수 있으며, 예를 들어 제1 리퍼 컨테이너(170a)와 같이 선내의 데크 상에 배치되거나, 제2 리퍼 컨테이너(170b)와 같이 선상의 데크 상에 배치될 수 있다.
리퍼 컨테이너(170)는 부하 장비(160)와 마찬가지로 제너레이터 엔진(150)에 의해 생산된 전력을 이용하여 작동할 수 있다. 이하에서는 도면을 참조하여 이에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 구성하는 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 연결 구조를 설명하기 위한 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 2를 참조한다.
앞서 설명한 바와 같이, 리퍼 컨테이너(170)는 선박(100) 내에 복수 개 마련될 수 있다. 이러한 복수 개의 리퍼 컨테이너(170)를 상시 가동시키기 위해, 제너레이터 엔진(150)도 선박(100) 내에 복수 개 마련될 수 있다. 이하에서는 네 개의 제너레이터 엔진(150a, 150b, 150c, 150d)과 여섯 개의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)를 예로 들어 제너레이터 엔진(150)과 리퍼 컨테이너(170) 간 전력 제공 방법을 설명할 것이나, 본 실시예에서 제너레이터 엔진(150)의 개수와 리퍼 컨테이너(170)의 개수가 모두 복수 개인 경우에는 상기 전력 제공 방법이 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
제1 전력선(210)은 복수 개의 제너레이터 엔진(150)과 복수 개의 리퍼 컨테이너(170)를 전기적으로 연결시키기 위한 메인 전력선이다. 예를 들어, 제1 전력선(210)은 네 개의 제너레이터 엔진(150a, 150b, 150c, 150d)과 여섯 개의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
각각의 제너레이터 엔진(150a, 150b, 150c, 150d)은 제1 전력선(210)으로부터 분기되는 제2 전력선(220)을 이용하여 제1 전력선(210)에 접속되며, 제1 전력선(210) 및 제2 전력선(220)을 통해 각각의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)와 전기적으로 연결될 수 있다.
마찬가지로, 각각의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)는 제1 전력선(210)으로부터 분기되는 제3 전력선(230)을 이용하여 제1 전력선(210)에 접속되며, 제1 전력선(210) 및 제3 전력선(230)을 통해 각각의 제너레이터 엔진(150a, 150b, 150c, 150d)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전력선(210) 상에는 제1 스위칭 모듈(240)이 설치될 수 있다. 이때, 제1 스위칭 모듈(240)에 의해 제1 전력선(210)이 두 개의 전력선으로 분할되면, 각각의 전력선에는 적어도 하나의 제너레이터 엔진과 적어도 하나의 리퍼 컨테이너가 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭 모듈(240)에 의해 분할된 두 개의 전력선 중 좌측에 배치되는 전력선에는 제1 제너레이터 엔진(150a), 제2 제너레이터 엔진(150b), 제1 리퍼 컨테이너(170a), 제3 리퍼 컨테이너(170c) 및 제6 리퍼 컨테이너(170f)이 연결될 수 있으며, 우측에 배치되는 전력선에는 제3 제너레이터 엔진(150c), 제4 제너레이터 엔진(150d), 제2 리퍼 컨테이너(170b), 제4 리퍼 컨테이너(170d) 및 제5 리퍼 컨테이너(170e)이 연결될 수 있다.
제1 스위칭 모듈(240)은 NC(Normal Closed)로 설정될 수 있다. 즉, 제1 스위칭 모듈(240)에 의해 분할된 두 개의 전력선은 상시 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 제1 스위칭 모듈(240)은 비상시 클로즈드(Closed) 상태에서 오픈(Open) 상태로 전환될 수 있다. 여기서, 비상시는 예를 들어, 제1 스위칭 모듈(240)에 의해 분할된 두 개의 전력선 중 어느 한 쪽의 전력선에 연결된 리퍼 컨테이너가 과도한 전력을 소모하는 경우일 수 있다.
제2 전력선(220) 상에는 제2 스위칭 모듈(250)이 설치될 수 있다. 즉, 각각의 제너레이터 엔진(150a, 150b, 150c, 150d)과 제1 전력선(210)의 분기점 사이에는 제2 스위칭 모듈(250)이 설치될 수 있다. 제2 스위칭 모듈(250)은 각각의 제너레이터 엔진(150a, 150b, 150c, 150d)에 의해 생산된 전력이 제1 전력선(210) 상으로 공급될 수 있도록 제어하는 역할을 한다.
제2 스위칭 모듈(250)은 평상시 오픈 상태로 설정될 수 있다. 제2 스위칭 모듈(250)은 제너레이터 엔진에 의해 전력이 생산되면, 상기 전력이 제1 전력선(210) 상으로 공급되게 하기 위해 클로즈드 상태로 전환될 수 있다.
제3 전력선(220) 상에는 제3 스위칭 모듈(260), 변압기(270), 배전반(280) 등이 설치될 수 있다. 즉, 각각의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)와 제1 전력선(210)의 분기점 사이에는 제3 스위칭 모듈(260), 변압기(270), 배전반(280) 등이 설치될 수 있다.
제3 스위칭 모듈(260)은 각각의 제너레이터 엔진(150a, 150b, 150c, 150d)에 의해 생산된 전력이 제1 전력선(210)을 통해 각각의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)에 제공될 수 있도록 제어하는 역할을 한다. 변압기(270)는 제너레이터 엔진에 의해 생산된 전력을 리퍼 컨테이너에서 사용할 수 있도록 전압을 변환시키는 역할을 하며, 배전반(280)은 리퍼 컨테이너가 복수 개의 냉장 장치 또는 냉동 장치를 포함하는 경우, 각각의 냉장 장치 또는 냉동 장치에 전력을 분배하는 역할을 한다. 배전반(280)은 예를 들어, SDB(Sub Distributing Board)로 마련될 수 있다.
제3 스위칭 모듈(260)은 평상시 클로즈드 상태로 설정될 수 있다. 이에 따라, 제너레이터 엔진에 의해 생산된 전력은 제1 전력선(210)을 통해 리퍼 컨테이너에 상시 제공될 수 있다. 제3 스위칭 모듈(260)은 비상시 오픈 상태로 전환될 수 있다. 여기서, 비상시는 예를 들어, 리퍼 컨테이너를 수리하는 경우일 수 있다.
한편, 리퍼 컨테이너와 제1 전력선(210)의 분기점 사이에 제3 스위칭 모듈(260), 변압기(270) 및 배전반(280)이 설치되는 경우, 제3 스위칭 모듈(260)은 제1 전력선(210)의 분기점에 가깝게 배치되고, 배전반(280)은 리퍼 컨테이너에 가깝게 배치될 수 있다. 변압기(270)는 제3 스위칭 모듈(260)과 배전반(280) 사이에 배치될 수 있다.
각각의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)는 제너레이터 엔진(150)에 의해 생산된 전력을 제공받는 경우, 지정된 제너레이터 엔진으로부터 전력을 제공받을 수 있다. 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 리퍼 컨테이너(170a)는 제1 제너레이터 엔진(150a)으로부터 전력을 제공받을 수 있으며, 제2 리퍼 컨테이너(170b)는 제2 제너레이터 엔진(150b)으로부터 전력을 제공받을 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 전력 제공 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 리퍼 컨테이너(170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 170f)는 제너레이터 엔진(150)에 의해 생산된 전력을 제공받는 경우, 가장 가까운 거리에 있는 제너레이터 엔진으로부터 전력을 제공받는 것도 가능하다. 예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 리퍼 컨테이너(170a)는 제2 제너레이터 엔진(150b)에 의해 생산된 전력을 제공받을 수 있으며, 제2 리퍼 컨테이너(150b)는 제3 제너레이터 엔진(150c)에 의해 생산된 전력을 제공받을 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 전력 제공 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
한편, 제1 스위칭 모듈(240)은 NO(Normal Open)로 설정되는 것도 가능하다. 이하에서는 이와 같은 경우에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 구성하는 제너레이터 엔진과 리퍼 컨테이너 간 연결 구조를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
제1 전력선(210)에 연결되는 제너레이터 엔진(150)의 개수와 리퍼 컨테이너(170)의 개수는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 컨테이너 선박의 효용성을 고려하여 제너레이터 엔진(150)의 개수는 리퍼 컨테이너(170)의 개수보다 적을 수 있다. 이 경우, 한 개의 제너레이터 엔진(150)은 전력 제공을 위해 복수 개의 리퍼 컨테이너(170)와 연결될 수 있다. 즉, 제너레이터 엔진(150)은 리퍼 컨테이너(170)와 일대다(一對多) 대응을 할 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전력선(210)에 연결되는 제너레이터 엔진(150)의 개수와 리퍼 컨테이너(170)의 개수는 도 3에 도시된 바와 같이 동일할 수도 있다. 이 경우, 제너레이터 엔진(150)은 리퍼 컨테이너(170)와 일대일(一對一) 대응을 할 수 있다.
평상시 제너레이터 엔진(150)은 대응 관계에 있는 리퍼 컨테이너(170)에 전력을 제공할 수 있다. 예를 들면, 제1 제너레이터 엔진(150a)은 제1 리퍼 컨테이너(170a)에 전력을 제공할 수 있으며, 제2 제너레이터 엔진(150b)은 제2 리퍼 컨테이너(170b)에 전력을 제공할 수 있다. 이 경우, 제1 스위칭 모듈(240)은 오픈될 수 있다.
그런데, 고장 등을 이유로 제2 제너레이터 엔진(150b)이 정상적으로 작동하지 못하면, 제2 리퍼 컨테이너(170b)은 전력을 공급받지 못할 수 있다. 이러한 경우에는, 제1 스위칭 모듈(240)이 클로즈드되고, 제2 리퍼 컨테이너(170b)는 제1 리퍼 컨테이너(170a)와 더불어 제1 제너레이터 엔진(150a)에 의해 생산된 전력을 제공받을 수 있다.
한편, 상기의 방법(제1 스위칭 모듈이 NO로 설정된 경우의 방법)은 제1 전력선(210)에 연결되는 제너레이터 엔진(150)과 리퍼 컨테이너(170)가 동일 개수일 때에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제너레이터 엔진(150)과 리퍼 컨테이너(170)가 서로 다른 개수일 때에도 상기의 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
리퍼 컨테이너(170)는 앞서 설명한 바와 같이 선박(100) 내에서 매우 큰 전력 소모량을 차지한다. 따라서 선박(100)이 운항 중일 때에는 선박(100) 내 전력 공급에 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해 리퍼 컨테이너(170)의 전력 사용량을 실시간으로 계측할 필요가 있다. 본 실시예에서는 전력 제어부(180)가 이러한 역할을 할 수 있다.
전력 제어부(180)는 리퍼 컨테이너(170)의 전력 사용량을 실시간으로 계측할 수 있다. 리퍼 컨테이너(170)가 선내에 복수 개 마련되는 경우, 전력 제어부(180)는 각각의 리퍼 컨테이너(170)의 전력 사용량을 실시간으로 계측할 수 있다.
전력 제어부(180)는 리퍼 컨테이너(170)의 전력 사용량이 계측되면 이 값이 전력 소모 기준에 부합하는 값인지 아니면 전력 소모 기준을 벗어난 값인지를 판별할 수 있다. 전력 제어부(180)는 이러한 판별을 위해 메모리부를 포함하며, 비교 대상이 되는 기준값을 상기 메모리부로부터 독출할 수 있다.
또한, 전력 제어부(180)는 리퍼 컨테이너(170)의 전력 사용량이 계측되면 이 값을 관리자가 육안으로 확인할 수 있도록 관리자가 접속하는 디스플레이 단말에 표시할 수 있다. 전력 제어부(180)는 관리자가 음성으로 확인할 수 있도록 스피커를 이용하여 계측값을 방송하는 것도 가능하다.
전력 제어부(180)는 리퍼 컨테이너(170)의 전력 사용량이 전력 소모 기준에 부합하는 값인지 여부가 판별되면, 이후의 조치를 취하는 것도 가능하다. 예를 들어, 전력 제어부(180)는 리퍼 컨테이너(170)의 전력 사용량이 전력 소모 기준을 벗어난 값으로 판별되면, 알람 메시지를 출력하여 관리자가 이 사실을 인지하도록 할 수 있다. 알람 메시지는 관리자가 육안으로 확인 가능하게 출력될 수 있으며, 관리자가 음성이나 음향으로 확인 가능하게 출력되는 것도 가능하다.
이하에서는 제너레이터 엔진(150)과 리퍼 컨테이너(170)가 각각 복수 개인 경우, 전력 제어부(180)의 작동 방법에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 구성하는 전력 제어부의 작동 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.
선박(100)에는 복수 개의 제너레이터 엔진(150)과 복수 개의 리퍼 컨테이너(170)가 각각 설치되어 있다. 선박(100)이 목적지를 향해 운항중인 경우, 복수 개의 리퍼 컨테이너(170)는 복수 개의 제너레이터 엔진(150)에 의해 생산된 전력을 제공받아, 냉장 기능 및/또는 냉동 기능을 유지하여 화물의 신선도를 유지할 수 있다.
전력 제어부(180)는 각각의 리퍼 컨테이너(170)에 대해 그 전력 사용량을 계측한다(S310). 전력 제어부(180)는 각각의 리퍼 컨테이너(170)에 대해 실시간으로 그 전력 사용량을 계측할 수 있으나, 일정 시간마다(예를 들어, 1시간 단위로) 그 전력 사용량을 계측하는 것도 가능하다.
각각의 리퍼 컨테이너(170)에 대해 전력 사용량이 계측되면, 전력 제어부(180)는 계측값과 기준값을 비교하여(S320), 계측값이 전력 소모 기준에 부합하는 값인지 아니면 전력 소모 기준을 벗어난 값인지를 판별한다(S330)).
계측값이 전력 소모 기준에 부합하는 값인 것으로 판별되면, 전력 제어부(180)는 현재 상황을 유지한다(S340). 예를 들어, 각각의 리퍼 컨테이너(170)가 지정된 제너레이터 엔진으로부터 전력을 제공받게 하거나, 가장 가까운 거리에 위치한 제너레이터 엔진으로부터 전력을 제공받게 할 수 있다.
반면, 계측값이 전력 소모 기준을 벗어난 값인 것으로 판별되면, 전력 제어부(180)는 이와 관련하여 필요한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 제2 리퍼 컨테이너(170b)가 지정된 제2 제너레이터 엔진(150b)으로부터 전력을 제공받고 있고, 이러한 제2 리퍼 컨테이너(170b)의 전력 사용량이 전력 소모 기준을 벗어난 것으로 판별되면, 제2 리퍼 컨테이너(170b)가 가장 가까운 거리에 위치한 제3 제너레이터 엔진(150c)으로부터도 전력을 추가로 제공받을 수 있도록 할 수 있다. 즉, 전력 제어부(180)는 해당 리퍼 컨테이너에 전력을 추가로 제공하는 조치를 취할 수 있다(S350).
한편, 전력 제어부(180)는 계측값이 전력 소모 기준을 벗어난 것으로 판별된 리퍼 컨테이너에 대한 정보를 관리자에게 제공하는 것도 가능하다. 이 경우, 관리자는 해당 리퍼 컨테이너에 저장된 화물을 다른 리퍼 컨테이너로 옮기고, 해당 리퍼 컨테이너에 대해 수리를 진행할 수도 있다.
전력 제어부(180)는 계측값이 전력 소모 기준을 벗어난 리퍼 컨테이너를 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판단하고, 해당 리퍼 컨테이너에 대해 정비를 요청할 수도 있다. 본 발명에서는 전력 제어부(180)가 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너를 검출하는 데에 계측값 외에 리퍼 컨테이너의 온도를 이용하는 것도 가능하다. 즉, 전력 제어부(180)는 각각의 리퍼 컨테이너(170)에 대해 그 내부 온도나 표면 온도를 실시간으로 계측하며, 계측값이 기준 범위를 벗어난 것으로 판별되면 해당 리퍼 컨테이너를 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판단할 수 있다. 여기서, 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너는 예를 들어, 냉동 장치나 냉장 장치가 정상적으로 작동하지 않는 리퍼 컨테이너이거나, 컴프레서가 정상적으로 작동하지 않는 리퍼 컨테이너이거나, 또는 단열 효과가 현저하게 감소된 리퍼 컨테이너일 수 있다.
한편, 전력 제어부(180)는 복수 개의 제너레이터 엔진(150) 중 몇몇의 제너레이터 엔진을 가동시키지 못하는 경우, 연료 전지나 배터리 시스템을 이용하여 그 부족분을 보충하는 것도 가능하다.
또는, 몇몇 제너레이터 엔진의 불가동으로 선내 전력 사용량을 감축시켜야 하는 경우, 복수 개의 리퍼 컨테이너(170) 중 필수적으로 가동시켜야 하는 리퍼 컨테이너를 제외하고, 나머지 리퍼 컨테이너의 전력을 순차적으로 차단하여 전력 소비량을 감축시키는 것도 가능하다.
본 발명은 리퍼 컨테이너의 전력량 모니터링 솔루션과 관련된 것이다. 즉, 본 발명은 컨테이너 선박에서 매우 큰 전력 소모량을 차지하는 리퍼 컨테이너(냉동 컨테이너)의 전력 사용량을 실시간 계측 및 판단하여 과다 전력 사용을 빠르게 확인할 수 있도록 지원하는 모니터링 솔루션과 관련된 것이다. 본 발명에서 상기 전력량 모니터링 솔루션은 전력 제어부(180)에 의해 수행될 수 있다.
전력량 모니터링 솔루션은 예를 들어, 다음과 같은 작동을 할 수 있다.
첫째, 전력량 모니터링 솔루션은 실시간으로 리퍼 컨테이너 그룹별 전력 사용량을 체크하고, 계획된 전력 사용량을 초과할 시 알람을 발생시킬 수 있다.
둘째, 전력량 모니터링 솔루션은 사전에 입력된 각각의 리퍼 컨테이너의 상태값(유지 온도)을 판단한 후, 비교를 통해 상대적으로 과한 전력 사용량이 발생하는 이상 컨테이너(그룹)에 대한 정보를 제공할 수 있다.
셋째, 전력량 모니터링 솔루션은 선내 비정상적인 상황으로 인해 전력 사용량을 줄여야 하는 경우, 사전에 입력된 필수 리퍼 컨테이너를 체크하여 제외하고, 나머지 컨테이너의 전력을 순차적으로 차단하여 전력 소비량을 줄이도록 가이드할 수 있다.
넷째, 전력량 모니터링 솔루션은 기존 선박에서 계측되지 않던 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 계측하여 실시간으로 보여줄 수 있다. 이에 따라, 각각의 리퍼 컨테이너에 대해 실시간 또는 상황별 전력 소모량을 확인할 수 있으며, 전력 소모 기준을 벗어난다고 판단되는 경우 경고 알람 서비스를 제공할 수 있다.
다섯째, 전력량 모니터링 솔루션은 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 데이터베이스화하여 원하는 시점부터 현재 시점까지의 누적된 전력 사용 상태나, 기간별 전력 사용 상태 등을 관리자가 확인 가능하게 할 수 있다.
여섯째, 전력량 모니터링 솔루션은 리퍼 컨테이너의 전력 사용량과 관련된 일간 리포트 및 항해(Voyage)별 리포트를 생성하며, 이를 통해 운항 상황별 전력 소비 상태를 확인 가능하게 할 수도 있다.
상기 전력량 모니터링 솔루션은 이상 설명한 바를 토대로 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 리퍼 컨테이너가 정상적으로 작동하지 못해 리퍼 컨테이너 내 화물의 신선도가 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
둘째, 섹션(Section)별로 전력 사용량의 급격한 증가 또는 감소 현상에 대해 빠른 모니터링이 가능하다.
셋째, 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너를 감지하는 데에 가이드를 제공할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 선박 110: 선체
120: 연료 탱크 130: 메인 엔진
140: 추진 장비 150: 제너레이터 엔진
150a: 제1 제너레이터 엔진 150b: 제2 제너레이터 엔진
150c: 제3 제너레이터 엔진 150d: 제4 제너레이터 엔진
160: 부하 장비 170: 리퍼 컨테이너
170a: 제1 리퍼 컨테이너 170b: 제2 리퍼 컨테이너
170c: 제3 리퍼 컨테이너 170d: 제4 리퍼 컨테이너
170e: 제5 리퍼 컨테이너 170f: 제6 리퍼 컨테이너
180: 전력 제어부 210: 제1 전력선
220: 제2 전력선 230: 제3 전력선
240: 제1 스위칭 모듈 250: 제2 스위칭 모듈
260: 제3 스위칭 모듈 270: 변압기
280: 배전반

Claims (5)

  1. 선체;
    연료 탱크에 저장된 연료를 이용하여 상기 선체를 추진시키는 추진 장비;
    상기 선체 내에서 사용되는 전력을 생산하는 복수 개의 제너레이터 엔진;
    냉장 보관이나 냉동 보관이 필요한 화물을 보관하는 복수 개의 리퍼 컨테이너; 및
    상기 복수 개의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 실시간으로 모니터링하는 전력 제어부를 포함하며,
    상기 전력 제어부는 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너 중 상기 전력 사용량이 전력 소모 기준에 부합하지 않는 리퍼 컨테이너를 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판별하는 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 리퍼 컨테이너는 상기 복수 개의 제너레이터 엔진 중 지정된 제너레이터 엔진에 의해 생산된 전력을 제공받거나, 또는 가장 가까운 거리에 위치한 제너레이터 엔진에 의해 생산된 전력을 제공받으며,
    상기 전력 제어부는 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너 중 상기 전력 사용량이 전력 소모 기준에 부합하지 않는 리퍼 컨테이너에 대해 전력을 추가로 제공하는 선박.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 각각의 리퍼 컨테이너의 내부 온도 또는 표면 온도를 계측한 결과를 토대로 선택된 리퍼 컨테이너를 상기 이상 증상이 있는 리퍼 컨테이너로 판별하는 선박.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제1 전력선;
    상기 제1 전력선으로부터 분기되며, 각각의 제너레이터 엔진과 연결되는 제2 전력선;
    상기 제1 전력선으로부터 분기되며, 각각의 리퍼 컨테이너와 연결되는 제3 전력선;
    상기 제1 전력선 상에 설치되는 제1 스위칭 모듈;
    상기 제2 전력선 상에 설치되는 제2 스위칭 모듈;
    상기 제3 전력선 상에 설치되는 제3 스위칭 모듈;
    상기 제3 전력선 상에 설치되며, 상기 각각의 제너레이터 엔진에 의해 공급되는 전력을 변환시키는 변압기; 및
    상기 제3 전력선 상에 설치되며, 상기 변압기에 의해 변환된 전력을 분배하는 배전반을 더 포함하는 선박.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량을 데이터베이스화하여 누적된 전력 사용 상태나 기간별 전력 사용 상태를 확인 가능하게 제공하며, 상기 복수 개의 리퍼 컨테이너의 전력 사용량과 관련된 일간 리포트 및 항해별 리포트를 생성하여 선박의 운항 상황별 전력 소비 상태를 확인 가능하게 제공하는 선박.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101777341B1 (ko) 2016-06-21 2017-09-26 메르스크 라인 에이/에스 향상된 냉장 용량의 컨테이너를 갖는 컨테이너 선

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