KR20240047691A - 선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템 - Google Patents

선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템 Download PDF

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KR20240047691A
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Abstract

본 발명은 다수의 측정장치를 통해 실시간으로 선박의 운항 상태 등을 수집하여 선박 운항 효율성을 향상시키는 선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템에 관한 것으로, 엔진의 부하와 연료소모량을 측정하기 위해 유량계 및 rpm 측정기를 포함하고, 발전기의 출력 등을 계산하기 위한 전압측정계, 전류측정계를 포함한다. 또한 실시간 선박의 위치와 속도를 인식하는 GPS로부터 각종 데이터를 PXI를 통해 수신한 뒤 프로그램을 통한 연료소모량, 엔진부하, 가스배출량, Hotel load, 및 에너지효율계수 등을 계산하고 사용자는 모니터링 시스템을 통해 실시간 확인할 수 있다.

Description

선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템 {Real time analysis system of operating profile, economical and environmental characteristics for ship}
본 발명은 선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템에 관한 것으로, 다수의 측정 장치를 통해 실시간으로 선박의 운항 상태 등을 수집하여 선박 운항 효율성을 향상시키는 선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템에 관한 것이다.
국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)의 온실가스 및 대기오염물질 배출규제 강화와 지속적인 유가 상승으로 인해 선박의 이윤 감소하여 선주, 선사로부터 효율성이 높은 선박 설계가 요구된다.
연료유 소비 절감 및 선박의 운용 효율을 위해 디젤 추진 시스템에서 친환경 추진시스템으로의 전환이 개발되고 있으나, 기존 연안선박의 경우에는 공간이 협소하고 경제성 및 환경성의 인식 부재로 인하여 선박 부하환경 측정시스템이 존재하지 않았으며, 디젤 추진 시스템에서 친환경 추진시스템으로 전환 시 증가되는 연료 가스탱크의 용적 계산, 전기추진 시스템으로의 전환 시의 출력증대 산출에 있어서 기준을 제시하기 못하였다.
또한, 단순한 출력 계산만이 아닌 운항 특성을 고려한 시스템의 용량을 산정하고 유류비 및 배출가스 저감률을 확인하여 선박 건조 및 개선 시 운항 성능의 추정뿐만 아니라 환경적으로 배출가스량 측정이 가능하고, 경제적으로 운항할 수 있는 속도 등의 운항 방법을 제시할 필요가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0002522호 (선박의 최적 운항속도 도출 시스템 및 방법, 동 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체)
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공간이 협소한 선박 내에서 제한적인 수집정보를 통해 선박의 연료소모량, 호텔부하 및 에너지 효율 등을 계산하는 선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 기존의 디젤 추진시스템에서 친환경 추진시스템으로 전환되도록 다수의 측정장치로 선박의 부하환경을 측정하여 증가되는 연료가스탱크의 용적을 계산하는 선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템을 제공하는 것이다.
본원 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
본 발명은 선박 내에 배치된 측정장치로부터 데이터를 수집하는 수집장치; 수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치; 및 분석된 데이터를 출력하는 모니터링 장치;를 포함하고, 상기 분석장치는 상기 측정장치로부터 연료의 유량과 엔진의 회전속도를 입력받아 연료소모량, 엔진 출력 및 이산화탄소 배출량 등을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정장치는 연료의 유량을 측정하는 유량계, 선박의 위치 및 속도를 측정하는 GPS 수신부, 엔진의 회전속도를 측정하는 회전속도계, 및 발전기의 전류량을 측정하는 전류계를 포함한다.
또한, 상기 분석장치는 상기 유량계를 통해 연료소모량을 입력받고, 엔진의 회전속도와 연료소모량의 곱을 통해 엔진의 부하를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분석장치는 엔진의 부하 대비 연료소모량을 통해 엔진 효율이 높은 운전점을 분석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분석장치는 에너지효율지수 산출식을 포함하며, 선박의 운항정보를 실시간으로 입력받아 에너지효율지수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분석장치는 선박의 속도, 엔진의 부하, 및 총 톤수를 입력받아 에너지효율지수를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 선박 내에 배치된 측정장치로부터 데이터를 수집하는 수집장치 및 수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치를 포함하고, 분석장치는 선박의 운항데이터를 입력받아 디젤 추진시스템에서 전기추진시스템으로 전환 시 상기 수집장치로부터 디젤 추진시스템의 부하 및 디젤 추진시스템의 전력소비량을 입력받아 전기추진시스템의 추진으로 소모되는 전력소비량 및 발전으로 소모되는 전력량(hotel load)을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 선박 내에 배치된 측정장치로부터 데이터를 수집하는 수집장치 및 수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치를 포함하고, 분석장치는 선박의 운항데이터를 입력받아 디젤 추진시스템에서 친환경 추진시스템으로 전환 시 증가되는 연료가스탱크의 용적을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분석장치는 에너지효율지수 산출식을 포함하며, 목표로 하는 운항 거리와 에너지효율지수를 고려하여 연료가스탱크의 용적을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 필요에 따라 선박의 운항성, 경제성, 환경성을 분석하기 위해 필요한 센서류를 추가적으로 장착하고 이를 수신, 분석, 계산 모니터링 할 수 있도록 한다.
본 발명은 측정장치를 통해 연료유량, 엔진 속도, 발전기 전류량계, 선박위치, 선박속도 선박의 실시간 부하환경을 측정하고, 연료 소모량과 이산화탄소 배출량 등을 계산하는 시스템을 도입함으로써 신조선 건조 및 기존 운항선의 효율 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명은 선박의 데이터가 육상으로 실시간 전송되어 정부, 기관 및 산업체의 관제센터는 실시간으로 확인할 수 있고, 선박의 에너지효율 실태를 확인할 수 있며, 친환경관공선 등의 선종의 설계 기준을 마련할 수 있다.
또한, 기존의 선박 내에 설치 가능하도록 시스템의 구성을 컴팩트하게 구성할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 구성도이다.
도 2는 엔진부하 측정예시도이다.
도 3은 IEE의 인증 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
본 발명은 실시간으로 변화하는 부하환경을 측정하고, 연료소모량과 이산화탄소 배출량 등을 계산하는 시스템을 도입함으로써 신조선 건조 및 기존 운항선의 효율향상에 기여하는 것을 목적으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선박 부하 측정 및 운항 경제성 환경성 실시간 분석 시스템에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 구성도이다. 도 1을 참고하면, 선박 내에 배치되어 데이터를 측정하는 측정장치(100), 측정된 데이터를 수집하는 수집장치(200), 수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치(300), 및 분석된 데이터를 출력하는 모니터링 장치(400)를 포함하고, 상기 분석장치(300)는 수집장치(200)로부터 연료의 유량과 엔진의 회전속도를 입력받아 엔진의 부하를 계산하는 것을 특징으로 한다.
측정장치(100)는 연료의 유량을 측정하는 유량계(110), 선박의 위치 및 속도를 측정하는 GPS 수신부(120), 엔진의 회전속도를 측정하는 회전속도계(130), 및 발전기의 전류량을 측정하는 전류계(140)를 포함한다. 이외의 다양한 센서(150)가 선박 내에 배치되어 선박의 운항데이터를 수집한다.
수집장치(200)는 하나 이상의 측정장치(100)와 연결되어 데이터를 수집하며, 수집된 데이터를 분석장치(300)에 전송한다. 수집장치는 분석장치와 유선 또는 무선으로 연되는 통신장치를 포함한다. 통신장치는 선박과 육상센터(600)에 각각 구비되며, 수집장치(200)에서 수집된 데이터를 실시간으로 육상센터(600)로 전송한다. 전송되는 데이터는 운항 위치, 속력 등의 정보를 포함하고 있어 안전운항에 기여한다. 통신방법은 LTE 데이터 전송장치, 위성을 통한 데이터 전송장치, 및 5G 데이터 전송장치 등의 무선통신장치를 통해 육상센서와 데이터를 주고받는다.
분석장치(300)는 육상센터 또는 선박 내에 배치된다. 분석장치(300)는 수집장치로부터 연료의 유량, 선박의 위치 및 속도, 엔진의 회전속도, 및 발전기의 전류량을 입력 받아 연료소모량, 엔진효율, 가스배출량, 에너지효율, 및 실시간 엔진부하 등을 도출한다. 분석된 데이터는 선박, 육상센터에 배치된 모니터링 장치(400)를 통해 확인할 수 있다.
분석장치(300)가 선박 내에 배치된 경우 분석된 데이터는 통신장치를 통해 육상센터(600)로 전송된다.
선박 및 육상센터는 무정전 전원 장치(UPS, Uninterruptible Power Supply)(500)와 연결되어, 측정장치(100), 수집장치(200), 분석장치(300), 모니터링 장치(400) 등의 전기 장치가 전기회로의 전압이 끊어지거나 갑자기 올라가거나 내려가는 경우를 대비한다.
수집장치(200)는 측정장치(100)와 유선으로 연결되어 데이터를 전달받는다. 유량계(110) 및 GPS로부터 전류 신호(Current signal)를 입력받아 수집하며, 회전속도계(130) 및 전류계(140)로부터 전압 신호(Voltage signal)를 입력받아 수집한다.
모니터링 장치(400)는 분석장치(300)와 연결되어 분석된 연료소모량, 엔진 출력, 이산화탄소 배출량, Hotel load, 에너지효율계수 등을 제공한다. 정부기관 및 산업체의 담당자가 실시간으로 선박의 데이터를 확인할 수 있다.
기존의 엔진의 부하 측정방법은 토크미터 또는 PMI(Pressure measurements and instruments) 시스템을 통해 계산하였으나, 연안선박의 구조가 협소하여 해당 장비가 설치가 불가한 단점이 있다. 도 2는 비접촉 유량계가 적용된 예시도이다. 도 2를 참고하면, 본 발명은 비접촉식 또는 접촉식 유량계(110)를 이용하여 연료 유량을 측정하며, 회전속도계를 통해 엔진의 회전속도를 측정한다. 엔진의 회전속도와 연료소모량 및 비례상수의 곱으로 엔진의 부하를 계산한다.
비접촉식 유량계(110)는 초음파를 이용하여 유량을 측정하는 것으로 배관 절단이 불필요하며, 기존 설치된 배관에도 설치가 용이한 장점이 있어, 비접촉식 유량계 적용이 바람직하다.
본 발명의 분석장치는 제한적인 입력 값을 통해 선박의 연료소모량, 호텔부하 및 에너지 효율을 계산하고, 이를 통한 신조선박 설계 기준에 반영 및 운항선의 효율을 계산한다.
이때 제한적인 입력 값은 연료의 유량, 엔진의 회전속도, 발전기 전류량계, 선박위치를 포함하며, 이는 선박 내에 배치된 측정장치를 통해 수집된다. 분석장치는 아래와 같이 선박으로부터 제한적인 입력 값을 통해 결과 값을 도출한다.
Fuel consumption = A x Fuel flow
Engine power = B x fuel consumption x RPM
Emission = f(Engine power, Fuel consumption)
EEDI, EEXI = f(Speed, Engine power, Tons, etc)
Load Profile = f(Engine power, time)
여기서, A, B는 서로 다른 상수이다.
분석장치는 연료유량을 통해 연료소모량을 도출한다. 연료소모량과 엔진속도를 통해 엔진의 부하를 계산한다. 엔진의 부하와 연료소모량을 통해 가스배출량을 도출한다. 가스배출량을 엔진 및 연료의 특성에 따라 소모된 연료량에 따른 가스배출량이 정해져 있으며, 엔진 부하에 따른 연료소모량을 계산하여 엔진의 부하 대비 가스배출량을 계산한다.
연료소모량은 시스템에 내재되어 있는 산출식에 의해 계산되기에 운항 비용의 계산과 연료소모량에 따른 이산화탄소량 등을 확인할 수 있다. 엔진의 부하 대비 연료소모량을 계산하여 엔진 효율이 높은 운전점을 제공한다.
EEDI(Energy Efficiency Design Index, 에너지효율설계지수) 및 EEXI(Energy Efficiency Existing Ship Index, 에너지효율지수)는 선박의 이동속도, 엔진 부하, 총 톤수 등을 통해 계산된다. 에너지 효율을 사용자에게 제공하여 에너지 효율을 높일 수 있는 방안을 제시할 수 있으며, 정부기관 및 산업체 전반에 관리 선박의 에너지효율실태를 제공하여, 친환경 관공선 등의 선종 설계 기준을 마련할 수 있는 장점이 있다.
로드 프로파일(Load Profile)은 엔진의 부하를 시간에 따라 나타낸 것으로, 분석장치는 발전기로부터 전류의 변화량을 입력받아 전체 출력을 계산하고, 전기부하(Hotel Load)를 산출하는 것을 특징으로 한다. 발전기의 경우, 전류의 변화량을 인식하여 전체 출력을 계산하여 호텔로드를 계산하도록 한다. 호텔로드(Hotel Load)는 조명, 에어컨 등과 같이 선박 내에 필요한 전력을 나타낸다.
도 3은 IEE의 인증 순서도이다. 도 3을 참고하면, 선박은 IEE(Institution of Electrical Engineers, 전기 기술자 협회)로부터 에너지 효율에 대한 인증서를 받아야 한다. 현 선박은 EEDI, EEXI에 따라 에너지 효율이 계산된다. EEDI(Energy Efficiency Design Index, 에너지효율설계지수)는 선박이 1톤의 화물을 1해리 운송할 때 배출되는 이산화탄소의 양을 의미하며, 총톤수 400톤 이상의 선박은 선박 건조 시 에너지효율설계지수를 계산하여야 한다. EEXI(Energy Efficiency Existing Ship Index, 에너지효율지수)는 EEDI를 적용받지 않고 건조된 선박 및 EEDI를 적용받아 건조된 선박 모두에 적용된다.
EEXI의 기준에 만족할 경우, 조사를 통해 IEE(Institution of Electrical Engineers, 전기 기술자 협회)의 인증을 받게 되며, 기준에 만족하지 못한 경우 효율 개선을 요구받는다. 효율 개선을 요구받을 경우 엔진의 출력을 제한하는 조치를 취함으로써 선속을 낮추거나, 에너지 절감장치를 탑재하여 낮은 출력으로 동일한 속도를 유지하는 등의 조치를 취해야 한다. 이때, 선사는 낮아진 선속으로 인하여 선박 운항이 불가능하거나, 선박의 수명에 비해 수리비용이 지나치게 높을 경우 새로운 선박으로 교체해야 한다.
본 발명은 신조선 건조시 EEDI, EEXI를 계산하여 설계하며, 기존 디젤추신시스템에서 친환경 추진시스템으로 전환 시 수집된 선박의 운항정보를 통해 EEDI, EEXI를 계산하여 운항선의 효율 향상에 기여한다. 분석장치는 EEDI, EEXI 산출식을 포함하는 프로그램이 내장되며, EEXI 산출식을 통해 실시간 에너지효율지수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
분석장치는 PXI 시스템을 포함한다. PXI 시스템에 내재되어 있는 EEXI 산출식에 의해 현 선박의 에너지 효율 지수를 실시간으로 사용자에게 보여줄 수 있다. 또한 연료소모량이 PXI 시스템에 내재되어 있는 산출식에 의해 계산되어 운항 비용의 계산과 연료소모량에 따른 이산화탄소량 등을 확인할 수 있다. 이를 통해 경제성 및 환경성을 분석하여 선박을 운항할 수 있다.
PXI(PCI extensions for Instrumentation)는 콤팩트 PCI에 윈도즈 운영 시스템과 통합된 모듈형 계측시스템 규격의 하나로 PCI가 결합하여 다양한 응용 프로그램 수행을 신속하게 한다. 여기서 PCI(peripheral component interconnect)는 개인용 컴퓨터의 중앙처리장치와 주변장치를 연결하는 로컬버스 규격으로, PCI 버스 또는 PCI 로컬버스로 알려져 있다.
본 발명은 제한적인 입력 값을 PXI 시스템에 저장된 수식을 통해 출력 값을 실시간을 제시함으로써 엔진효율이 높은 운전점을 찾아 에너지효율을 높이는 효과가 있다.
본 발명은 기존의 디젤 추진시스템으로부터 데이터를 수집 및 분석하여 친환경 추진시스템으로 전환 시 증가되는 연료가스탱크의 용적계산과 디젤 추진시스템에서 전기추진시스템으로의 전환 시의 출력증대 산출에 있어 기준을 제시한다.
선박은 용도에 따라 설계되며, 연료탱크는 목표로 하는 이동거리 등을 고려하여 설계된다. 이때, 연료종류 및 추진시스템의 차이로 인해 이동거리 대비 연료소모량이 다르므로 연료탱크의 부피 차이가 발생하며, 디젤연료탱크와 연료가스탱크는 공칭 용량이 다름으로 용적계산이 필요로 한다.
공칭용량은 연료탱크의 안전을 위해 설계된 여유 공간을 의미한다. 예를 들면, 자동차는 디젤, 휘발유가 저장되는 연료탱크는 약 10% 정도의 공칭 용량을 가지고 있으며, 제원표의 연료탱크가 70L로 표기되어 있다면 공칭 용량 10%가 적용되어 총 77L을 형성하고 있다. LPG의 경우, 위험성으로 인해 전체 용량의 약 85%정도 충전할 수 있도록 설계되어 디젤 연료탱크보다 더 큰 공칭용량을 갖는다. 이와 같이 친환경 추진시스템으로 전환 시 기존의 디젤 추진시스템의 부하 데이터를 수집하여, 친환경 추진시스템의 연료소모량 및 공칭용량을 고려하여 연료탱크의 용적을 계산한다.
디젤 추진시스템에서 전기추진시스템으로 전환 시, 선박 내에 배치된 측정장치로부터 데이터를 수집하는 수집장치 및 수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치를 포함하고, 분석장치는 상기 수집장치로부터 디젤 추진시스템의 부하 및 디젤 추진시스템의 전력소비량을 입력받아 전기추진시스템의 추진으로 소모되는 전력소비량 및 발전으로 소모되는 전력량(hotel load)을 계산한다.
전력량계를 이용하여 기존의 디젤추진시스템에서는 발전기의 전력소비량을 산출할 수 있고, 전기추진시스템에서는 전체적인 추진시스템과 발전으로 소모되는 전력량(hotel load)의 산출이 가능하다.
즉, 전기추진시스템으로 전환을 위해 전력량계를 통해 디젤추진시스템의 부하특성과 발전기의 전력소비량을 산출하여, 전기추진시스템의 모터용량, 인버터용량, 발전원용량, 및 배전시스템 용량 등을 산출하는 데 사용된다.
또한, 단순한 출력 계산만이 아닌 운항데이터를 통해 에너지효율지수 산출식을 포함하며, 목표로 하는 총 운항 거리와 에너지효율지수를 고려하여 연료가스탱크의 용적을 계산한다. 예를 들어 목표거리를 운항하기 위한 총 엔진부하량, 어느 구간을 통과하기 위한 엔진 출력 등을 운항데이터 등을 고려하여 시스템의 용량을 산정한다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 측정장치
110 : 유량계 120 : GPS 수신부
130 : 회전속도계 140 : 전류계
150 : 센서
200 : 수집장치
300 : 분석장치
400 : 모니터링 장치
500 : 무정전 전원장치
600 : 육상센터

Claims (9)

  1. 선박 내에 배치된 측정장치로부터 데이터를 수집하는 수집장치;
    수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치; 및
    분석된 데이터를 출력하는 모니터링 장치;를 포함하고,
    상기 분석장치는
    상기 측정장치로부터 연료의 유량과 엔진의 회전속도를 입력받아 연료소모량, 엔진 출력 및 이산화탄소 배출량을 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정장치는
    연료의 유량을 측정하는 유량계,
    선박의 위치 및 속도를 측정하는 GPS 수신부,
    엔진의 회전속도를 측정하는 회전속도계, 및
    발전기의 전류량을 측정하는 전류계를 포함하는 선박 부하 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분석장치는 상기 유량계를 통해 연료소모량을 입력받고,
    엔진의 회전속도와 연료소모량의 곱을 통해 엔진의 부하를 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분석장치는
    엔진의 부하 대비 연료소모량을 통해 엔진 효율이 높은 운전점을 분석하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 분석장치는 에너지효율지수 산출식을 포함하며, 선박의 운항정보를 실시간으로 입력받아 에너지효율지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분석장치는 선박의 속도, 엔진의 부하, 및 총 톤수를 입력받아 에너지효율지수를 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정 시스템.
  7. 선박 내에 배치된 측정장치로부터 데이터를 수집하는 수집장치 및
    수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치를 포함하고,
    상기 분석장치는 디젤 추진시스템에서 전기추진시스템으로 전환 시, 상기 수집장치로부터 디젤 추진시스템의 부하 및 디젤 추진시스템의 전력소비량을 입력받아 전기추진시스템의 추진으로 소모되는 전력소비량 및 발전으로 소모되는 전력량(hotel load)을 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정시스템.
  8. 선박 내에 배치된 측정장치로부터 데이터를 수집하는 수집장치 및
    수집된 데이터를 입력받아 선박의 운항데이터를 분석하는 분석장치를 포함하고,
    분석장치는 선박의 운항데이터를 입력받아 디젤 추진시스템에서 친환경 추진시스템으로 전환 시 증가되는 연료가스탱크의 용적을 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분석장치는 에너지효율지수 산출식을 포함하며, 목표로 하는 총 운항 거리와 에너지효율지수를 고려하여 연료가스탱크의 용적을 계산하는 것을 특징으로 하는 선박 부하 측정시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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