WO2014129693A1 - It 융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템 - Google Patents

It 융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템 Download PDF

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WO2014129693A1
WO2014129693A1 PCT/KR2013/001645 KR2013001645W WO2014129693A1 WO 2014129693 A1 WO2014129693 A1 WO 2014129693A1 KR 2013001645 W KR2013001645 W KR 2013001645W WO 2014129693 A1 WO2014129693 A1 WO 2014129693A1
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WO
WIPO (PCT)
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information
ship
characteristic value
specification information
system unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/001645
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English (en)
French (fr)
Inventor
김재열
이상봉
Original Assignee
(주)뉴월드마리타임
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management

Definitions

  • the present invention relates to an GHG-energy-saving optimal economic safety operation system based on integrated management of IT convergence marine transportation network, and more specifically, a vessel in which cargo is transported, a ship owner, a shipper and a manager are connected to a communication network.
  • Information on maritime transport is integrated through the operation system unit, manager system unit, shipper system unit, and shipowner system unit, so that information between members of the maritime transport network (ship operator, shipper, shipper, manager)
  • It is an IT convergence type that promotes energy saving and minimization of greenhouse gas emissions while minimizing the loss of ship operation cost and freight transportation logistics cost by optimizing the sharing of the ships smoothly and effectively.
  • Greenhouse gas-energy saving based on integrated management of marine transportation network Effort relates to the economic optimum safe operation of the system.
  • the model suggests the best route and the best ship engine mode, taking into account the hull conditions considered when designing the ship, and reflecting the schedule, loading condition, hull condition, ship engine condition, fuel characteristics, weather and tidal current. There is this.
  • This model applies the concept of constant speed by calculating the speed by dividing the departure time and arrival time by distance to determine the optimum condition of the ship engine. In this case, the exact calculation is difficult. (Ballast operation: fill the water if there is no shipment to maintain the minimum depth of supply to maintain the center and equilibrium of the ship; ballast water)
  • Optimum operating system of the ship (hereinafter referred to as "prior art 1") relates to the optimum operating system of the ship, which is mounted on the vessel and sends a request signal
  • An acoustic device having an acoustic receiver and an acoustic receiver for receiving a response signal, and an acoustic reactor installed in the lower part of the canyon for transmitting the response signal in response to the request signal.
  • Generating Periodically transmitting the ship data to an ASP system through a satellite; Processing the vessel management module built in the ASP system according to the vessel data user and storing it in a vessel DB; Accessing an ECS terminal for extracting vessel data stored in the vessel DB and a homepage on which a program showing an electronic chart on the web is installed on a control client terminal; The home page is a ship information is transferred to the ASP system using the data stored in the electronic chart DB to represent the vessel on the electronic chart; Clicking a plurality of vessels shown in the electronic chart on the homepage implemented in the web to obtain all the information on the vessel in real time.
  • the prior art 1 has the effect of predicting not only the center of the canyon in a straight canyon, but also the depth change of the canyon, the bend of the canyon, and the like, by using an acoustic signal. Although it is possible to receive real-time ship safety related information such as electronic chart and current weather environment, and the location information of ships can be serviced anywhere through the Internet, each ship's power equipment operates under optimal operating conditions. Therefore, the technical configuration for reducing the fuel consumption is not disclosed because there is a disadvantage that can not be expected.
  • the prior art 3 merely optimizes the operation of the ship, thereby minimizing the loss of the ship operation cost or freight transportation logistics cost associated with shippers and ship owners involved in the logistics transportation through the ship, and thereby reducing energy and GHG emissions.
  • the present invention is the Korean Patent Application Publication No. 10-1042334 filed by the present applicant "Storage fuel saving system using energy efficiency optimization for the implementation of the ship navigational instruction optimization method and method and a computer program stored therein
  • a vessel, ship owner, shipper and manager who transport cargo by connecting ship operation system unit, supervisor system unit, shipper system unit, and ship owner system unit through communication network integrate all kinds of information related to maritime transportation.
  • the present invention is installed on a vessel for transporting cargo, but controls and manages the operation of the vessel, the optimum economy of the ship engine that minimizes the vessel operating cost and freight transportation logistics cost Equipped with an economic safety operation management module that calculates the safe operation speed, it controls the operation of the ship engine according to the optimal economic safety operation speed, and includes ship control information, ship management information, ship position information, ship operation analysis information.
  • a ship operation system unit for collecting, storing, managing, and transmitting ship operation related information; Communicates with the ship operation system unit to receive the ship operation related information and is connected to a meteorological server where meteorological information is collected and stored, and transmits the meteorological information received from the meteorological server to the vessel operation system unit, and the vessel Manager that collects ship-related cargo information and ship access port information other than operation related information and weather information, and stores and manages management information including the ship operation related information, weather information, ship transport cargo information and ship access port information
  • a system unit Managed by a shipper in charge and communicating with the manager system unit to transmit cargo information for ship transport, while including the ship operation related information, weather information, ship transport cargo information and ship access port information from the manager system unit.
  • a shipper system unit for receiving information and allowing the shipper person to check and manage information; It is operated by a ship owner, and communicates with the manager system unit to transmit ship access port information, while management including the ship operation related information, weather information, ship transport cargo information and ship access port information from the manager system unit. And a ship owner system unit for receiving information and allowing the ship owner to check and manage information.
  • the economic safety operation management module has a database of the reference information generated from the reference operation for setting the reference.
  • the standard flight DB is provided so that the standard cargo specification information (specification information of cargo transported in the standard flight), the standard ship specification information (ship specification information in the standard flight), the reference hull specification information (hull specification information in the standard flight), Reference equipment specification information (including reference propeller specification information, which is the propeller's specification information installed on the ship at the time of standard operation, reference ship engine specification information, which is the specification information of the ship engine), reference weather specification information (weather information, reference at the time of reference operation) Route specification information (route specification information at the time of reference operation), reference port specification information (specification information at the port entered by the ship at the time of reference operation), reference Long-term operation specification information (ship factory operation specification information at standard operation), standard maritime operation specification information (ship maritime operation specification information at reference operation), reference flight information (ship operation information at reference operation), reference
  • the economic safety operation value calculation module is a cargo characteristic value and a vessel characteristic value transmitted from the current specification information collection module.
  • An automatic mode operation algorithm which calculates the optimum economic safety driving rotational speed by numerical value and automatically controls the rotational speed of the ship engine in real time;
  • Correction coefficient (S) which is an average value of at least one selected from among the cargo characteristic value, ship characteristic value, hull characteristic value, equipment characteristic value, weather characteristic value, route characteristic value, port characteristic value, factory commissioning characteristic and maritime commissioning characteristic value transmitted from the current specification information collection module. It has a manual mode operation algorithm that calculates the optimum economic safety operation speed by multiplying the MCR by the factory commissioning speed of the ship and controls the speed of the ship engine in real time.
  • the information analysis management module is applied to the ship control information, ship management information, ship position after applying the economic safety operation value.
  • the GHG-energy saving-oriented optimal economic safety operation system based on integrated management of IT convergence marine transportation network
  • ships, ship owners, shippers and managers carrying cargos are connected to each other through a communication network and associated with marine transportation.
  • the sharing of information among members of the maritime transport network is smooth and effective, and the ship operation is optimized.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an GHG-energy saving-oriented optimal economic safety operation system based on IT convergence-type marine transport network integrated management according to the present invention
  • Figure 2 is a block diagram showing the basic configuration of the ship operation system unit constituting a greenhouse gas-energy saving-oriented optimal economic safety operation system based on IT convergence-type marine transport network integrated management according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a block diagram for showing the basic configuration of the economic safety operation value calculation module constituting the ship operating system unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a block diagram for showing the basic configuration of the economic safety operation value management module constituting the ship operating system unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a block diagram for showing the basic configuration of the economic safety operation value application module constituting the ship operating system unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram showing the basic configuration of the information analysis management module constituting the ship operating system unit according to an embodiment of the present invention.
  • Greenhouse gas-energy saving-oriented optimal economic safety operation system 100 based on IT convergence-type marine transport network integrated management according to an embodiment of the present invention is Korea Patent Publication No. 10-1042334 " Ship fuel saving system using energy efficiency optimization to implement ship navigation instruction optimization, and a method and a recording medium storing a computer program according to the method ", the ship operation system unit 10, the manager system unit ( 20), shipper system unit 30, shipowner system unit 40 is provided.
  • Ship operation system unit 10 is installed on a ship for transporting cargo to control and manage the operation of the ship.
  • a vessel operation system unit 10 is provided with an economic safety operation management module 11, the economic safety operation management module 11 is the optimal economic safety operation rotation of the vessel engine to minimize the vessel operation costs and freight transport logistics costs The number is calculated, and the driving of the ship engine is controlled according to the calculated optimum economic safety driving speed.
  • the vessel management system unit 10 collects, stores, manages and transmits vessel operation related information including vessel control information, vessel management information, vessel position information, and vessel operation analysis information.
  • the economic safety operation management module 11 is a value obtained by multiplying the optimal economic safety operation rotational speed (O_RPM) by the correction factor (S) which induces the ship operation cost and the cargo transportation logistics cost to be minimized.
  • the value ⁇ O_RPM MCR ⁇ S ⁇ is calculated.
  • the correction coefficient S will be described later in detail.
  • the vessel operation system unit 10 as described above is composed of a computer device, a communication device, a sensor, a measurement device, etc., installed and networked on a ship.
  • the economic safety operation management module 11 of the ship operation system unit 10 is the reference information collection module 111, the preceding information collection module 112, as shown in Figs. It consists of a configuration comprising a specification information collection module 113, the current information collection module 114, economic safety flight value calculation module 115, economic safety flight value application module 116, information analysis management module 117.
  • the reference information collection module 111 is provided with a reference flight database (1111) in which the reference information generated from the reference operation for setting the reference database is a reference cargo specification information (specification information of the cargo transported during the reference flight), reference ship Specification information (vessel specification information at the time of standard operation), reference hull specification information (hull specification information at the time of standard operation), standard equipment specification information (reference propeller specification information, which is the specification information of propeller installed on the ship at the time of standard operation, ship Standard ship engine specification information, including engine specification information, standard weather specification information (weather information at the time of reference operation, reference route specification information (route specification information at the time of reference operation), reference port specification information (vessel enters and exits at reference operation) Specification information of one port), reference factory test specification information (ship factory test specification information at the time of standard operation), reference maritime test specification information (ship at sea standard operation at standard operation) ), Reference flight information (ship operation information at reference operation), reference energy efficiency information (ratio of total input energy and total output energy at reference operation), reference greenhouse gas inventory information (greenhouse
  • the preceding information collection module 112 is provided with a preceding flight DB 1121, which is a database of the preceding information generated from a plurality of preceding vehicles, the preceding cargo specification information (average specification information of the cargo transported in the preceding flight), the preceding flight Information (average vessel operation information at the time of advanced operation, lead energy efficiency information (average ratio of total input energy and total output energy at the time of preceding operation), lead greenhouse gas inventory information (average greenhouse gas inventory information at the time of preceding operation), preceding It is a module that collects the preceding information including the flight profit information (average flight profit information at the time of the preceding flight.)
  • the preceding information collection module 112 is the preceding cargo characteristic value (the ratio of the reference cargo specification information and the preceding cargo specification information) , Preceding flight characteristic value (ratio of reference flight information and preceding flight information), preceding energy efficiency characteristic value (ratio of reference energy efficiency information and preceding energy efficiency information), leading greenhouse gas inventory characteristic value ( The preceding characteristic value including the ratio between the reference greenhouse gas inventory information
  • the current information collection module 114 is a module in which current information including current flight information, energy efficiency information, oil consumption information, and flight profit information is collected.
  • the economic safety operation value calculation module 115 receives the current specification information, the current specification characteristic value, and the current information from the current specification information collection module 113 and the current information collection module 114.
  • the correction coefficient S is an average value of at least one selected from among a cargo characteristic value, a vessel characteristic value, a hull characteristic value, a device characteristic value, a weather characteristic value, a route characteristic value, a port characteristic value, a factory trial characteristic value, and a marine trial characteristic value group.
  • Such economic safety operation value calculation module 115 is a cargo characteristic value, vessel characteristic value, hull characteristic value, equipment characteristic value, weather characteristic value, route characteristic value, port characteristic value, factory
  • the ship's engine engine speed is calculated by calculating the optimal economic safety driving speed by a numerical value obtained by multiplying the ship's factory commissioning speed (MCR) by the correction factor (S), which is the average value of the overall current specification, including the commissioning and sea trial characteristics. It has an auto mode operation algorithm to control the real time automatically.
  • the economic safety operation value calculation module 115 is a cargo characteristic value, ship characteristic value, hull characteristic value, equipment characteristic value, weather characteristic value, route characteristic value, port characteristic value, factory trial operation characteristic value, sea trial operation, which are transmitted from the current specification information collection module 113.
  • S correction factor
  • MCR factory operation speed
  • the economic safety operation value calculation module 115 calculates the optimum rotational speed calculation module based on the current specification information for calculating the optimum rotational speed of the ship engine optimized for the current specification information, and the ship engine optimized for the freight transportation logistics cost and the ship operation cost.
  • Cost-based optimal speed calculation module for calculating the optimum speed, ship engine optimized for ship engines optimized for weather information and route information It may include a hull efficiency optimum rotation speed calculation module for calculating the operation efficiency, the optimum rotation speed calculation module for calculating the optimum engine speed of the ship engine optimized for the equipment information.
  • the current speed information-based optimum speed calculation module calculates the optimal speed based on the current specification information by multiplying the factory commissioning speed (MCR) by the age coefficient (Y).
  • the cost-based optimal rpm calculation module calculates the cost-based optimal rpm, which is tailored to the freight transport logistics costs including charter rates, hull fees, freight charges, and ship operating costs according to oil prices and oil consumption.
  • the meteorological route-based optimal rotation speed calculation module calculates the meteorological route-based optimal rotation speed by multiplying the shortest route and the weather-path resistance coefficient.
  • the optimum hull efficiency calculation module calculates the optimum hull efficiency by multiplying the current specification information based on the optimum rotation speed and the hull resistance coefficient.
  • the operation speed efficiency calculation speed calculation module calculates the operation speed efficiency optimum speed by multiplying the current speed information based on the optimal speed by the current maintenance information and the driving maintenance coefficient by 0.75.
  • the economic safety operation value calculation module 115 is the current specification information-based optimum speed calculation module, logistics cost-based optimal speed calculation module, operating cost-based optimal speed calculation module, weather-route-based optimal speed calculation module, Hull Efficiency Optimum Rotation Calculation Module, Operation Maintenance Efficiency Optimal Rotation Calculation Module From the above, the current specification information based optimal rotation speed, logistics cost based optimal rotation speed, operating cost based optimal rotation speed, weather-navigation based optimal rotation speed, hull It can have an automatic mode operation algorithm that automatically controls the rotational speed of the ship engine in real time by calculating the optimal economic safety driving speed by receiving the optimum rotational efficiency and the operation maintenance efficiency optimal rotational speed, and calculate the optimal rotational speed based on the current specification information.
  • optimal rotation speed calculation module based on logistics cost
  • optimal rotation speed calculation module based on operating cost
  • optimal rotation speed calculation module based on weather-route, best hull efficiency It is possible to have a manual mode operation algorithm to control the rotational speed of the ship engine in real time by calculating the optimal economic safety driving speed by receiving one or more optimal rotational speed among the rotational speed calculation module and the operation maintenance efficiency optimal rotational speed calculation module group.
  • the economic safety flight value application module 116 is a module that receives the economic safety flight value from the economic safety flight value calculation module 115 and applies it to the ship operation. Such an economic safety operation value application module 116 has an automatic setting mode and a manual setting mode as shown in FIG. 5, and thus the economic safety operation set in a variable speed setting module and a variable speed setting module for performing automatic and manual setting of the economic safety operation value.
  • Variable speed application time setting module to set the application time of the variable, variable speed application module that has the automatic application mode and the manual application mode to apply the economic safety operation value to the vessel operation, and receives the current vessel operation related information from the vessel, and delivers the bridge
  • the device, the engine room delivery device, the cargo control room delivery device comprises a configuration including a variable speed transmission control module for delivering the economic safety operation value to the bridge, engine room, cargo control room.
  • the manager system unit 20 communicates with the ship operation system unit 10 to receive ship operation related information, and is connected to the weather server 50 in which weather information is collected and stored, and transmitted from the weather server 50. The weather information received is transmitted to the ship operation system unit 10.
  • the manager system unit 20 collects ship operation related information, ship transport cargo information other than weather information, ship access port information. Through this, the manager system unit 20 stores and manages management information including ship operation related information, weather information, ship freight information, ship entry and port information.
  • the shipper system unit 30 is operated by a shipper, and communicates with the manager system unit 20 to transmit cargo information for ship transport, while ship management related information, weather information, and ship transport from the manager system unit 20.
  • Receive management information including cargo information and ship access port information so that shipper personnel can check and manage.
  • the ship owner system unit 40 is operated by a ship owner, and communicates with the ship manager system unit 20 to transmit ship access port information, while ship manager related information, weather information, and ship transport from the manager system unit 20.
  • Receive management information including cargo information and ship access port information so that owners can check and manage.
  • Greenhouse gas-energy saving-oriented optimal economic safety operation system 100 based on IT convergence-type marine transport network integrated management is a ship, ship owner, shipper and manager to transport cargo
  • the manager system unit 20, shipper system unit 30, shipowner system unit 40 connected to the network through a variety of information related to maritime transport integrated, marine transport network
  • the sharing of information among members of the ship's personnel is smooth and effective, optimizing the ship's operation, thereby minimizing the loss of ship operation costs and freight transportation logistics costs, thereby reducing energy and greenhouses. Minimization of gas emissions can be achieved.
  • GHG-energy saving-oriented optimal economic safety operation system 100 based on integrated management of IT convergence marine transport network according to the present invention is the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1042334 filed by the applicant "ship operation instruction Ship fuel saving system using energy efficiency optimization for the implementation of the optimization, and a method and a recording medium storing a computer program according to the method ", as shown in Figure 1 ship operation system unit 10, manager system The unit 20, shipper system unit 30, ship owner system unit 40 is provided.
  • Ship operation system unit 10 is installed on a ship for transporting cargo to control and manage the operation of the ship.
  • a vessel operation system unit 10 is provided with an economic safety operation management module 11, the economic safety operation management module 11 is the optimal economic safety operation rotation of the vessel engine to minimize the vessel operation costs and freight transport logistics costs The number is calculated, and the driving of the ship engine is controlled according to the calculated optimum economic safety driving speed.
  • the vessel management system unit 10 collects, stores, manages and transmits vessel operation related information including vessel control information, vessel management information, vessel position information, and vessel operation analysis information.
  • the economic safety operation management module 11 is a value obtained by multiplying the optimal economic safety operation rotational speed (O_RPM) by the correction factor (S) which induces the ship operation cost and the cargo transportation logistics cost to be minimized.
  • the value ⁇ O_RPM MCR ⁇ S ⁇ is calculated.
  • the correction coefficient S will be described later in detail.
  • the vessel operation system unit 10 as described above is composed of a computer device, a communication device, a sensor, a measurement device, etc., installed and networked on a ship.
  • the manager system unit 20 receives ship operation related information by communicating with the ship operation system unit 10, and is connected to the weather server 50 where the weather information is collected and stored, and received from the weather server 50. The weather information is transmitted to the ship operation system unit 10. In addition, the manager system unit 20 collects ship operation related information, ship transport cargo information other than weather information, ship access port information. Through this, the manager system unit 20 stores and manages management information including ship operation related information, weather information, ship freight information, ship entry and port information.
  • the manager system unit 20 as described above is composed of a computer device, a communication device, and the like installed and networked in a space where the manager is located.
  • the shipper system unit 30 is operated by a shipper, and communicates with the manager system unit 20 to transmit cargo information for ship transport, while ship management related information, weather information, and ship transport from the manager system unit 20. Receive management information including cargo information and ship access port information so that shipper personnel can check and manage.
  • Such shipper system unit 30 is composed of a computer device, a communication device, and the like installed in a space where the shipper is located.
  • the ship owner system unit 40 is operated by a ship owner, and communicates with the ship manager system unit 20 to transmit ship access port information, while ship manager related information, weather information, and ship transport from the manager system unit 20. Receive management information including cargo information and ship access port information so that owners can check and manage.
  • Such ship owner system unit 40 is composed of a computer device, a communication device, and the like installed in the space where the ship owner is located.
  • GHG-energy saving-oriented optimal economic safety operation system based on integrated management of IT convergence marine transportation network of the present invention, energy saving and greenhouse gas emission while minimizing ship operation cost and freight transportation logistics cost through optimization of ship operation Minimize the

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Abstract

본 발명은 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템은 화물을 운송하는 선박, 선주, 화주 및 관리자가 통신네트웍으로 연결된 선박운용 시스템유닛, 관리자 시스템유닛, 화주 시스템유닛, 선주 시스템유닛을 통해 해상 수송 관련 각종 정보를 통합적으로 공유하게 됨에 따라, 해상 수송네트웍의 구성원(선박 운항 담당자, 선주 담당자, 화주 담당자, 관리자) 간 정보의 공유가 원활하고 효과적으로 이루어지면서 선박 운항과 화물 물류 운송의 전체 과정이 최적화되고, 이를 통해 선박 운항비용 손실과 화물 수송 물류비용 손실이 최소화되면서 에너지 절감 및 온실가스 배출의 최소화가 도모되는 특징이 있다. 본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템은 화물을 운송하는 선박에 설치되어 선박의 운용을 제어하고 관리하되, 선박 운항비용과 화물 수송 물류비용이 최소화되는 선박엔진의 최적 경제안전운항 회전수를 산출하는 경제안전운항 관리모듈을 구비하여 최적 경제안전운항 회전수에 따라 선박엔진의 구동을 제어하게 되고, 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 저장, 관리, 전송하게 되는 선박운용 시스템유닛과; 선박운용 시스템 유닛과 통신하여 선박운용 관련정보를 수신받는 한편 기상정보가 수집되어 저장되는 기상서버와 연결되어 기상서버로부터 전달받게 되는 기상정보를 선박운용 시스템 유닛으로 송신하고, 선박운용 관련정보, 기상정보 이외의 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 수집하며, 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 저장하고 관리하는 관리자 시스템유닛과; 화주 담당자에 의해 운용되고, 관리자 시스템유닛과 통신하여 선박 운송용 화물정보를 송신하는 한편, 관리자 시스템유닛으로부터 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 화주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 하는 화주 시스템유닛 및; 선주 담당자에 의해 운용되고, 관리자 시스템유닛과 통신하여 선박 출입 항만정보를 송신하는 한편, 관리자 시스템유닛으로부터 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 선주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 하는 선주 시스템유닛을 포함하되, 관리자 시스템유닛의 경제안전운항 관리모듈은 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 한다.

Description

ＩＴ융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템
본 발명은 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 화물을 운송하는 선박, 선주, 화주 및 관리자가 통 신네트웍으로 연결된 선박운용 시스템유닛, 관리자 시스템유닛, 화주 시스템유닛, 선주 시스템유닛을 통해 해상 수송 관련 각종 정보를 통합적으로 공유하게 됨에 따라, 해상 수송네트웍의 구성원(선박 운항 담당자, 선주 담당자, 화주 담당자, 관리자) 간 정보의 공유가 원활하고 효과적으로 이루어지면서 선박 운항과 화물 물류 운송의 전체 과정이 최적화되고, 이를 통해 선박 운항비용 손실과 화물 수송 물류비용 손실이 최소화되면서 에너지 절감 및 온실가스 배출의 최소화가 도모되는 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템에 관한 것이다.
연료가 적게 드는 선박을 개발하고 건조하는 것은 미래 조선산업의 핵심이다. 하루 100톤의 연료를 소비하고, 320톤의 이산화탄소를 배출하는 선박을 가정하면, 1%의 연비개선은 연간 24만 달러 이상의 비용을 절감하며, 25년이면 약 6백만 달러를 줄일 수 있으며, 중고선 시장에서 연비가 가장 중요한 요소 중 하나이다.
또한 현대사회는 온실가스를 배출하는 동력수송시스템에 대부분 의존하고 있지만, CO2배출은 지구 온난화, 기후변화와 해양 산성화를 일으키는 핵심요인으로 널리 알려져 있다. 1톤의 화물을 1마일 수송하는데 배출되는 CO2의 양은 선박이 수송수단 중에서 가장 효율적임에도 불구하고, 세계무역에서 가장 압도적인 수송수단이기 때문에 CO2배출량이 산업계에서 배출하는 전체 온실가스 배출량의 약 3%에 해당된다. 그러므로 선박의 연료효율을 높임으로써 산업계에서 배출하는 온실가스의 배출량을 크게 줄일 수 있다.
또한 선박 운항의 기존의 수작업 및 반자동화 방식은 선원의 업무수준에 따라 차이가 많고, 반자동화 방식으로 개발된 시스템의 경우에도 해당 선박에만 적용가능한 상황이므로 다양한 선종을 포괄할 수 있는 시스템을 구현하기 위해서는 소프트웨어 공학적 접근 필요하고, 비슷한 종류의 응용 개발을 위한 토대를 제공하는 개념인 소프트웨어 프레임워크 개발이 필요하다.
현재 시중에 도입된 선박 운항 시스템의 제품으로는 기상조건을 반영하여 최적항로를 제공하는 방식과 선체조건을 고려하는 방식이 있다. 기상조건을 반영하는 모델의 경우 육상의 기상정보제공업체에서 전송되는 기상조건만을 기반으로 최적 항로를 설계하므로, 유류절감효과를 높이는데 한계가 있다.
다른 방식으로는 선박 설계 시 고려되는 선체조건을 광범위하게 고려하여, 스케줄, 선적 상태, 선체 컨디션, 선박엔진 상태, 연료특성, 기상, 조류 등을 반영하여 최적 항로와 최적 선박엔진 모드를 제시하는 모델이 있다. 이 모델은 선박엔진의 최적 상태를 결정하는데 있어 출발시간과 도착시간을 거리로 나누어 속력을 계산하는 방식으로 정속 개념을 적용하는 것으로, 벌크선이나 광탄선과 같이 돌아오는 항차시 선적물이 없이 발라스트 운항을 하는 경우는 정확한 계산이 어려운 단점이 있다. (발라스트 운항: 선박의 중심 및 평형을 유지하기 위해 최저 입수깊이를 유지하도록 선적물이 없으면 물을 채워서 운항함; ballast water: 평형수)
또한, 종래에는 선박 회사, 즉 육상에서 운항 선박의 환경 변화에 따른 정확한 연료 소모량을 검증할 수 있는 모니터링 도구(Monitoring Tool)가 없어, 단순 비교 방식 즉 타 선박 대비 혹은 전 항차 대비 등으로 정확한 검증이 불가능하였다.
이하, 종래의 선박 운항 시스템과 관련된 선행기술들은 다음과 같다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-1997-0071419호 "선박의 최적운항시스템"(이하, "선행기술 1"이라 함)은 선박의 최적 운항 시스템에 관한 것으로, 선박에 장착되며 요청신호를 발신하는 음향발신기 및 응답신호를 수신하는 음향수신기를 갖는 음향장치와, 상기 요청신호에 응답하여 응답신호를 발신하는 협곡 하부에 설치되는 음향 반응기기를 포함하고 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0433258호 "선박의 안전운항과 관제를 위한 웹 서비스 방법"(이하, "선행기술 2"라 함)은 선박 안전운항과 선박들의 관제를 위한 웹 서비스방법에 관한 것으로, 다수의 선박에 설치된 ECS 단말기에서 선박의 식별번호, 배 이름, 뱃길이, 배 폭, 배 유형, 위치정보, 배속도, 항해상태, 선수방향, 회두각 속도, 배 진행방향의 선박데이터를 생성하는 단계와; 상기 선박 데이터를 주기적으로 인공위성을 통해서 ASP시스템으로 전송하는 단계와; 상기 ASP 시스템에 구축된 선박관리모듈이 상기 선박데이터 사용자에 맞게 가공하여 선박DB에 저장하는 단계와; 상기 선박 DB에 저장된 선박 데이터를 추출하기 위한 ECS 단말기와, 관제 클라이언트 단말기로 웹상에 전자해도를 도시하는 프로그램이 설치된 홈페이지에 접속하는 단계와; 상기 홈페이지는 선박 정보가 ASP 시스템에 전송되어 전자해도 DB에 저장된 데이터를 이용하여 전자해도 상에 선박을 표현하는 단계와; 웹으로 구현된 홈페이지상의 전자해도에 도시된 다수의 선박을 클릭하여 상기 선박에 모든 정보를 실시간 획득하는 단계로 이루어져 있다.
상기 선행기술 1은 음향 신호를 이용하여 직선 협곡에서의 협곡 정 중앙뿐만 아니라 협곡의 깊이 변화 예측, 협곡의 굴곡도 등을 예측할 수 있는 효과가 있고, 상기 선행기술 2는 선박의 항해자로 하여금 최신의 전자해도와 현재 기상환경과 같은 실시간 선박안전 관련정보를 서비스받을 수 있고, 선박들의 위치정보를 인터넷을 통해 어느 곳에서나 서비스받을 수 있는 효과가 있지만, 선박의 각 동력기기를 최적의 운전조건으로 운항하여 연료소모량을 절감시키는 기술적 구성이 개시되어 있지 않아 이를 기대할 수 없는 단점이 있었다.
이를 개선하여 선박의 각종 정보기기로부터 기상 정보, 항해 정보, 적재물 정보, 선박엔진 정보 등을 실시간으로 입수하여 다음 목적지까지 가장 경제적으로 운항할 수 있는 최적 에너지 효율 관리 계획을 산출함으로써 에너지 소비 절감을 통한 연료소비를 절감하되, 운항조건의 변경에 따라 신속하게 최적RPM을 변경하고, 최적운항을 통한 연료절감효과를 객관적으로 산출 및 다음 항차에 반영하여, 통합적인 연료유 절감으로 에너지 효율을 최적화하는 선박 연료 절감 시스템에 관한 기술이 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1042334호 "선박 운항지시 최적화 구현을 위한 에너지 효율 최적화를 이용한 선박 연료 절감 시스템 및 그 방법과 그 방법에 의한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기록매체"(이하, "선행기술 3"라 함)로 안출되었다. 그러나, 상기 선행기술 3은 단순히 선박 운항만을 최적화시키는 것이어서 선박을 통한 물류 운송에 관여된 화주, 선주에 연계된 선박 운항비용이나 화물 수송 물류비용의 손실을 최소화시키면서 에너지 절감과 온실가스 배출 절감을 도모하고, 선박을 통한 물류 운송 전반에 걸친 통합적인 관리가 이루어지도록 하기가 어려웠다.
따라서 본 발명은 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1042334호 "선박 운항지시 최적화 구현을 위한 에너지 효율 최적화를 이용한 선박 연료 절감 시스템 및 그 방법과 그 방법에 의한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기록매체"의 개량발명으로서, 선박운용 시스템유닛, 관리자 시스템유닛, 화주 시스템유닛, 선주 시스템유닛이 통신네트웍으로 연결되어 화물을 운송하는 선박, 선주, 화주 및 관리자가 해상 수송 관련 각종 정보를 통합적으로 공유하게 함으로써 해상 수송네트웍의 구성원(선박 운항 담당자, 선주 담당자, 화주 담당자, 관리자) 간 정보의 공유가 원활하고 효과적으로 이루어지면서 선박 운항과 화물 물류 운송의 전체 과정이 최적화되고, 이를 통해 선박 운항비용 손실과 화물 수송 물류비용 손실이 최소화되면서 에너지 절감 및 온실가스 배출의 최소화가 도모될 수 있는 새로운 형태의 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 화물을 운송하는 선박에 설치되어 선박의 운용을 제어하고 관리하되, 선박 운항비용과 화물 수송 물류비용이 최소화되는 선박엔진의 최적 경제안전운항 회전수를 산출하는 경제안전운항 관리모듈을 구비하여 최적 경제안전운항 회전수에 따라 선박엔진의 구동을 제어하게 되고, 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 저장, 관리, 전송하게 되는 선박운용 시스템유닛과; 상기 선박운용 시스템 유닛과 통신하여 상기 선박운용 관련정보를 수신받는 한편 기상정보가 수집되어 저장되는 기상서버와 연결되어 상기 기상서버로부터 전달받게 되는 기상정보를 상기 선박운용 시스템 유닛으로 송신하고, 상기 선박운용 관련정보, 기상정보 이외의 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 수집하며, 상기 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 저장하고 관리하는 관리자 시스템유닛과; 화주 담당자에 의해 운용되고, 상기 관리자 시스템유닛과 통신하여 선박 운송용 화물정보를 송신하는 한편, 상기 관리자 시스템유닛으로부터 상기 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 상기 화주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 하는 화주 시스템유닛 및; 선주 담당자에 의해 운용되고, 상기 관리자 시스템유닛과 통신하여 선박 출입 항만정보를 송신하는 한편, 상기 관리자 시스템유닛으로부터 상기 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 상기 선주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 하는 선주 시스템유닛을 포함하되, 상기 관리자 시스템유닛의 경제안전운항 관리모듈은 상기 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 하는 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템에서 상기 경제안전운항 관리모듈은 기준 설정을 위한 기준 운항으로부터 생성되는 기준정보가 데이터베이스화된 기준 운항DB가 구비되어 기준화물 사양정보(기준 운항시 운송된 화물의 사양정보), 기준선박 사양정보(기준 운항시의 선박 사양정보), 기준선체 사양정보(기준 운항시의 선체 사양정보), 기준기기류 사양정보(기준 운항시의 선박에 장치되는 프로펠러의 사양정보인 기준프로펠러 사양정보, 선박엔진의 사양정보인 기준선박엔진 사양정보 포함), 기준기상 사양정보(기준 운항시의 기상정보, 기준항로 사양정보(기준 운항시의 항로 사양정보), 기준항만 사양정보(기준 운항시 선박이 출입한 항만의 사양정보), 기준 공장시운전 사양정보(기준 운항시의 선박 공장시운전 사양정보), 기준 해상시운전 사양정보(기준 운항시의 선박 해상시운전 사양정보), 기준운항정보(기준 운항시의 선박 운항정보), 기준에너지효율 정보(기준 운항시의 총 입력에너지와 총 출력에너지의 비), 기준온실가스인벤토리 정보(기준 운항시의 온실가스 인벤토리정보), 기준운항수익정보(기준 운항시의 운항수익정보)를 포함하는 기준정보가 수집되는 기준정보 수집모듈과; 선행하는 다수의 항차로부터 생성되는 선행정보가 데이터베이스화된 선행 운항DB가 구비되어 선행화물 사양정보(선행 운항시 운송된 화물의 평균 사양정보), 선행운항정보(선행 운항시의 평균 선박 운항정보, 선행에너지효율 정보(선행 운항시의 총 입력에너지와 총 출력에너지의 평균 비), 선행온실가스인벤토리 정보(선행 운항시의 평균 온실가스 인벤토리정보), 선행운항수익정보(선행 운항시의 평균 운항수익정보)를 포함하는 선행정보가 수집되고, 선행화물 특성치(기준화물 사양정보와 선행화물 사양정보의 비), 선행운항 특성치(기준운항정보와 선행운항정보의 비), 선행에너지효율 특성치(기준에너지효율 정보와 선행에너지효율 정보의 비), 선행온실가스인벤토리 특성치(기준온실가스인벤토리 정보와 선행온실가스인벤토리 정보의 비), 선행운항수익 특성치(기준운항수익 정보와 선행운항수익 정보의 비)를 포함하는 선행특성치를 선행특성치 산출 알고리즘을 통해 산출하게 되는 선행정보 수집모듈과; 현재 항차에 적용되는 화물 사양정보, 선박 사양정보, 선체 사양정보, 기기류 사양정보, 기상 사양정보, 항로 사양정보, 항만 사양정보, 공장시운전 사양정보, 해상시운전 사양정보를 포함하는 현재사양정보가 수집되고, 화물 특성치(기준화물 사양정보와 선행화물 사양정보의 비), 선박 특성치(기준 선박 사양정보와 선박 사양정보의 비), 선체 특성치(기준 선체 사양정보와 선체 사양정보의 비), 기기류 특성치(기준 기기류 사양정보와 기기류 사양정보의 비), 기상 특성치(기준 기상 사양정보와 기상 사양정보의 비), 항로 특성치(기준 항로 사양정보와 항로 사양정보의 비), 항만 특성치(기준 항만 사양정보와 항만 사양정보의 비), 공장시운전 특성치(기준 공장시운전 사양정보와 공장시운전 사양정보의 비), 해상시운전 특성치(기준 해상시운전 사양정보와 해상시운전 사양정보의 비)를 포함하는 현재사양특성치를 현재사양특성치 산출 알고리즘을 통해 산출하게 되는 현재 사양정보 수집모듈과; 현재 항차의 운항정보, 에너지효율정보, 유류소모량정보, 운항수익정보를 포함하는 현재정보가 수집되는 현재정보 수집모듈과; 상기 현재 사양정보 수집모듈, 현재정보 수집모듈로부터 현재 사양정보, 현재 사양특성치, 현재정보를 전달받게 되고, 경제안전운항치 산출 알고리즘이 구비되어 경제안전운항치에 포함되는 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 하되, 상기 보정계수(S)는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치 군 중에서 하나 이상 선택된 것의 평균치인 경제안전운항치 산출모듈과; 상기 경제안전운항치 산출모듈로부터 경제안전운항치를 전달받아 선박 운항에 적용시키게 되는 경제안전운항치 적용모듈과; 상기 선행정보 수집모듈, 현재사양정보 수집모듈, 현재정보 수집모듈로부터 선행정보, 선행특성치, 현재 사양정보, 현재 사양특성치, 현재정보를 전달받아 분석하고 관리하게 되는 정보 분석관리모듈을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템에서 상기 경제안전운항치 산출모듈은 상기 현재 사양정보 수집모듈로부터 전달되는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치를 포함하는 전체 현재 사양특성치의 평균치인 보정계수(S)에 선박의 공장시운전 회전수(MCR)를 곱한 수치값으로 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 자동제어하는 자동모드 동작알고리즘과; 상기 현재 사양정보 수집모듈로부터 전달되는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치 군 중에서 하나 이상 선택된 것의 평균치인 보정계수(S)에 선박의 공장시운전 회전수(MCR)를 곱한 수치값으로 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 수동제어하는 수동모드 동작알고리즘을 갖는다.
이와 같은 본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템에서 상기 경제안전운항치 적용모듈은 자동설정모드와 수동설정모드를 가져 경제안전운항치의 자동설정과 수동설정을 수행하는 가변속 설정모듈과; 상기 가변속 설정모듈에서 설정된 경제안전운항치의 적용시간을 설정하는 가변속 적용시간 설정모듈과; 자동적용모드와 수동적용모드를 가져 경제안전운항치의 선박 운용에의 적용을 수행하고, 선박으로부터 현재 선박 운용관련정보를 전달받게 되는 가변속 적용모듈과; 선교 전달장치, 기관실 전달장치, 화물관제실 전달장치를 포함하여 경제안전운항치를 선교, 기관실, 화물관제실에 전달하게 되는 가변속 전달제어모듈을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템에서 상기 정보 분석관리모듈은 경제안전운항치 적용후 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 분석관리모듈과; 경제안전운항치 적용후 에너지효율 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 에너지효율 분석관리모듈과; 경제안전운항치 적용후 비용절감 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 비용절감 분석관리모듈과; 경제안전운항치 적용후 온실가스절감 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 온실가스 분석관리모듈을 포함한다.
본 발명에 의한 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템에 의하면, 화물을 운송하는 선박, 선주, 화주 및 관리자가 통신네트웍을 통해 서로 연결되어 해상 수송 관련 각종 정보를 통합적으로 공유하게 됨에 따라, 해상 수송네트웍의 구성원(선박 운항 담당자, 선주 담당자, 화주 담당자, 관리자) 간 정보의 공유가 원활하고 효과적으로 이루어지면서 선박 운항이 최적화되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템을 보여주기 위한 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템을 이루는 선박운용 시스템유닛의 기본구성을 보여주기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박운용 시스템유닛을 이루는 경제안전운항치 산출모듈의 기본구성을 보여주기 위한 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선박운용 시스템유닛을 이루는 경제안전운항치 관리모듈의 기본구성을 보여주기 위한 블록도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선박운용 시스템유닛을 이루는 경제안전운항치 적용모듈의 기본구성을 보여주기 위한 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선박운용 시스템유닛을 이루는 정보 분석관리모듈의 기본구성을 보여주기 위한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템(100)은 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1042334호 "선박 운항지시 최적화 구현을 위한 에너지 효율 최적화를 이용한 선박 연료 절감 시스템 및 그 방법과 그 방법에 의한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기록매체"을 개량한 발명으로서, 선박운용 시스템유닛(10), 관리자 시스템유닛(20), 화주 시스템유닛(30), 선주 시스템유닛(40)을 구비하여 이루어진다.
선박운용 시스템유닛(10)은 화물을 운송하는 선박에 설치되어 선박의 운용을 제어하고 관리하게 된다. 이와 같은 선박운용 시스템유닛(10)은 경제안전운항 관리모듈(11)을 구비하는데, 경제안전운항 관리모듈(11)은 선박 운항비용과 화물 수송 물류비용이 최소화되는 선박엔진의 최적 경제안전운항 회전수를 산출하고, 산출된 최적 경제안전운항 회전수에 따라 선박엔진의 구동을 제어하게 된다. 또한 선박운용 시스템유닛(10)은 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 저장, 관리, 전송하게 된다.
여기서 경제안전운항 관리모듈(11)은 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 한다. 보정계수(S)는 추후 상술토록 한다.
상기와 같은 선박운용 시스템유닛(10)은 선박에 설치되어 네트워킹되는 컴퓨터장치, 통신기기, 센서, 측정기기 등으로 이루어진다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 선박운용 시스템유닛(10)의 경제안전운항 관리모듈(11)은 도 2와 도 3에서와 같이 기준정보 수집모듈(111), 선행정보 수집모듈(112), 현재 사양정보 수집모듈(113), 현재정보 수집모듈(114), 경제안전운항치 산출모듈(115), 경제안전운항치 적용모듈(116), 정보분석 관리모듈(117)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
기준정보 수집모듈(111)은 기준 설정을 위한 기준 운항으로부터 생성되는 기준정보가 데이터베이스화된 기준 운항DB(1111)가 구비되어 기준화물 사양정보(기준 운항시 운송된 화물의 사양정보), 기준선박 사양정보(기준 운항시의 선박 사양정보), 기준선체 사양정보(기준 운항시의 선체 사양정보), 기준기기류 사양정보(기준 운항시의 선박에 장치되는 프로펠러의 사양정보인 기준프로펠러 사양정보, 선박엔진의 사양정보인 기준선박엔진 사양정보 포함), 기준기상 사양정보(기준 운항시의 기상정보, 기준항로 사양정보(기준 운항시의 항로 사양정보), 기준항만 사양정보(기준 운항시 선박이 출입한 항만의 사양정보), 기준 공장시운전 사양정보(기준 운항시의 선박 공장시운전 사양정보), 기준 해상시운전 사양정보(기준 운항시의 선박 해상시운전 사양정보), 기준운항정보(기준 운항시의 선박 운항정보), 기준에너지효율 정보(기준 운항시의 총 입력에너지와 총 출력에너지의 비), 기준온실가스인벤토리 정보(기준 운항시의 온실가스 인벤토리정보), 기준운항수익정보(기준 운항시의 운항수익정보)를 포함하는 기준정보가 수집되는 모듈이다. 여기서, 기준 설정을 위한 기준 운항과, 기준 운항으로부터 산출되는 기준정보에 관한 상세한 설명은 본 출원인이 출원한 등록번호 제10-1042334호 "선박 운항지시 최적화 구현을 위한 에너지 효율 최적화를 이용한 선박 연료 절감 시스템 및 그 방법과 그 방법에 의한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기록매체"에 기재되어 있으므로, 이를 참조하도록 한다.
선행정보 수집모듈(112)은 선행하는 다수의 항차로부터 생성되는 선행정보가 데이터베이스화된 선행 운항DB(1121)가 구비되어 선행화물 사양정보(선행 운항시 운송된 화물의 평균 사양정보), 선행운항정보(선행 운항시의 평균 선박 운항정보, 선행에너지효율 정보(선행 운항시의 총 입력에너지와 총 출력에너지의 평균 비), 선행온실가스인벤토리 정보(선행 운항시의 평균 온실가스 인벤토리정보), 선행운항수익정보(선행 운항시의 평균 운항수익정보)를 포함하는 선행정보가 수집되는 모듈이다. 또한, 선행정보 수집모듈(112)은 선행화물 특성치(기준화물 사양정보와 선행화물 사양정보의 비), 선행운항 특성치(기준운항정보와 선행운항정보의 비), 선행에너지효율 특성치(기준에너지효율 정보와 선행에너지효율 정보의 비), 선행온실가스인벤토리 특성치(기준온실가스인벤토리 정보와 선행온실가스인벤토리 정보의 비), 선행운항수익 특성치(기준운항수익 정보와 선행운항수익 정보의 비)를 포함하는 선행특성치를 선행특성치 산출 알고리즘을 통해 산출하게 된다. 여기서, 선행특성치는 기준정보와 선행정보 간 단순 비례를 통해 산출될 수도 있고, 통계적인 방법이나 경험치에 의해 설정될 수 있는 상관비를 통해 산출될 수도 있다.
현재 사양정보 수집모듈(113)은 현재 항차에 적용되는 화물 사양정보, 선박 사양정보, 선체 사양정보, 기기류 사양정보, 기상 사양정보, 항로 사양정보, 항만 사양정보, 공장시운전 사양정보, 해상시운전 사양정보를 포함하는 현재사양정보가 수집되는 모듈이다. 또한, 현재 사양정보 수집모듈(113)은 화물 특성치(기준화물 사양정보와 선행화물 사양정보의 비), 선박 특성치(기준 선박 사양정보와 선박 사양정보의 비), 선체 특성치(기준 선체 사양정보와 선체 사양정보의 비), 기기류 특성치(기준 기기류 사양정보와 기기류 사양정보의 비), 기상 특성치(기준 기상 사양정보와 기상 사양정보의 비), 항로 특성치(기준 항로 사양정보와 항로 사양정보의 비), 항만 특성치(기준 항만 사양정보와 항만 사양정보의 비), 공장시운전 특성치(기준 공장시운전 사양정보와 공장시운전 사양정보의 비), 해상시운전 특성치(기준 해상시운전 사양정보와 해상시운전 사양정보의 비)를 포함하는 현재사양특성치를 현재사양특성치 산출 알고리즘을 통해 산출하게 된다. 여기서, 현재사양특성치는 기준정보와 현재정보 간 단순 비례를 통해 산출될 수도 있고, 통계적인 방법이나 경험치에 의해 설정될 수 있는 상관비를 통해 산출될 수도 있다.
현재정보 수집모듈(114)은 현재 항차의 운항정보, 에너지효율정보, 유류소모량정보, 운항수익정보를 포함하는 현재정보가 수집되는 모듈이다.
경제안전운항치 산출모듈(115)은 현재 사양정보 수집모듈(113), 현재정보 수집모듈(114)로부터 현재 사양정보, 현재 사양특성치, 현재정보를 전달받게 된다. 이와 같은 경제안전운항치 산출모듈(115)은 경제안전운항치 산출 알고리즘이 구비되어 경제안전운항치에 포함되는 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 한다. 여기서 보정계수(S)는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치 군 중에서 하나 이상 선택된 것의 평균치이다.
이와 같은 경제안전운항치 산출모듈(115)은 도 4에서와 같이 현재 사양정보 수집모듈(113)로부터 전달되는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치를 포함하는 전체 현재 사양특성치의 평균치인 보정계수(S)에 선박의 공장시운전 회전수(MCR)를 곱한 수치값으로 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 자동제어하는 자동모드 동작알고리즘을 갖는다. 또한, 경제안전운항치 산출모듈(115)은 현재 사양정보 수집모듈(113)로부터 전달되는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치 군 중에서 하나 이상 선택된 것의 평균치인 보정계수(S)에 선박의 공장시운전 회전수(MCR)를 곱한 수치값으로 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 수동제어하는 수동모드 동작알고리즘을 갖는다.
이와 달리, 경제안전운항치 산출모듈(115)은 현재사양정보에 최적화시킨 선박엔진 최적회전수를 산출하는 현재사양정보 기반 최적회전수 산출모듈, 화물 수송 물류비용과 선박 운항비용에 최적화시킨 선박엔진 최적회전수를 산출하는 비용 기반 최적회전수 산출모듈, 기상정보와 항로정보에 최적화시킨 선박엔진 최적회전수를 산출하는 기상-항로 기반 최적회전수 산출모듈, 선체정보에 최적화시킨 선박엔진 최적회전수를 산출하는 선체효율 최적회전수 산출모듈, 기기류정보에 최적화시킨 선박엔진 최적회전수를 산출하는 운전정비효율 최적회전수 산출모듈을 포함할 수 있다. 여기서 현재사양정보 기반 최적회전수 산출모듈은 공장시운전 회전수(MCR)와 선령계수(Y)의 곱으로 현재사양정보 기반 최적회전수를 산출하게 된다. 비용 기반 최적회전수 산출모듈은 용선료, 체선료, 운임을 포함하는 화물 수송 물류비용과 유가와 유류 소모량에 따른 선박 운항비용에 맞추어진 비용 기반 최적회전수를 산출하게 된다. 기상-항로 기반 최적회전수 산출모듈은 최단거리 항로와 기상-항로 저항계수의 곱으로 기상-항로 기반 최적회전수를 산출하게 된다. 선체효율 최적회전수 산출모듈은 현재사양정보 기반 최적회전수와 선체저항계수의 곱으로 선체효율 최적회전수를 산출하게 된다. 운전정비효율 최적회전수 산출모듈은 현재사양정보 기반 최적회전수와 운전정비계수 및 0.75의 곱으로 운전정비효율 최적회전수를 산출하게 된다. 그리고, 경제안전운항치 산출모듈(115)은 현재사양정보 기반 최적회전수 산출모듈, 물류비용 기반 최적회전수 산출모듈, 운항비용 기반 최적회전수 산출모듈, 기상-항로 기반 최적회전수 산출모듈, 선체효율 최적회전수 산출모듈, 운전정비효율 최적회전수 산출모듈 전체로부터 상기 현재사양정보 기반 최적회전수, 물류비용 기반 최적회전수, 운항비용 기반 최적회전수, 기상-항로 기반 최적회전수, 선체효율 최적회전수, 운전정비효율 최적회전수를 전달받아 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 자동제어하는 자동모드 동작알고리즘을 가질 수 있고, 현재사양정보 기반 최적회전수 산출모듈, 물류비용 기반 최적회전수 산출모듈, 운항비용 기반 최적회전수 산출모듈, 기상-항로 기반 최적회전수 산출모듈, 선체효율 최적회전수 산출모듈, 운전정비효율 최적회전수 산출모듈 군 중에서 하나 이상의 최적회전수를 전달받아 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 수동제어하는 수동모드 동작알고리즘을 가질 수 있다.
경제안전운항치 적용모듈(116)은 경제안전운항치 산출모듈(115)로부터 경제안전운항치를 전달받아 선박 운항에 적용시키게 되는 모듈이다. 이와 같은 경제안전운항치 적용모듈(116)은 도 5에서와 같이 자동설정모드와 수동설정모드를 가져 경제안전운항치의 자동설정과 수동설정을 수행하는 가변속 설정모듈, 가변속 설정모듈에서 설정된 경제안전운항치의 적용시간을 설정하는 가변속 적용시간 설정모듈, 자동적용모드와 수동적용모드를 가져 경제안전운항치의 선박 운용에의 적용을 수행하되 선박으로부터 현재 선박 운용관련정보를 전달받게 되는 가변속 적용모듈, 선교 전달장치, 기관실 전달장치, 화물관제실 전달장치를 포함하여 경제안전운항치를 선교, 기관실, 화물관제실에 전달하게 되는 가변속 전달제어모듈을 포함하는 구성으로 이루어진다.
정보분석 관리모듈(117)은 선행정보 수집모듈(112), 현재사양정보 수집모듈(113), 현재정보 수집모듈(114)로부터 선행정보, 선행특성치, 현재 사양정보, 현재 사양특성치, 현재정보를 전달받아 분석하고 관리하게 모듈이다. 이와 같은 정보분석 관리모듈(117)은 도 6에서와 같이 경제안전운항치 적용후 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 분석관리모듈, 경제안전운항치 적용후 에너지효율 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 에너지효율 분석관리모듈, 경제안전운항치 적용후 비용절감 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 비용절감 분석관리모듈, 경제안전운항치 적용후 온실가스절감 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 온실가스 분석관리모듈을 포함할 수 있다.
한편, 관리자 시스템유닛(20)은 선박운용 시스템유닛(10)과 통신하여 선박운용 관련정보를 수신받는 한편, 기상정보가 수집되어 저장되는 기상서버(50)와 연결되어 기상서버(50)로부터 전달받게 되는 기상정보를 선박운용 시스템 유닛(10)으로 송신하게 된다. 또한, 관리자 시스템유닛(20)은 선박운용 관련정보, 기상정보 이외의 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 수집한다. 이를 통해 관리자 시스템유닛(20)은 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 저장하고 관리하게 된다.
화주 시스템유닛(30)은 화주 담당자에 의해 운용되는 것으로, 관리자 시스템유닛(20)과 통신하여 선박 운송용 화물정보를 송신하는 한편, 관리자 시스템유닛(20)으로부터 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 화주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 한다.
선주 시스템유닛(40)은 선주 담당자에 의해 운용되는 것으로, 관리자 시스템유닛(20)과 통신하여 선박 출입 항만정보를 송신하는 한편, 관리자 시스템유닛(20)으로부터 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 선주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템(100)은 화물을 운송하는 선박, 선주, 화주 및 관리자가 통신네트웍으로 연결되는 선박운용 시스템유닛(10), 관리자 시스템유닛(20), 화주 시스템유닛(30), 선주 시스템유닛(40)을 통해 해상 수송 관련 각종 정보를 통합적으로 공유하게 됨에 따라, 해상 수송네트웍의 구성원(선박 운항 담당자, 선주 담당자, 화주 담당자, 관리자) 간 정보의 공유가 원활하고 효과적으로 이루어지면서 선박 운항이 최적화되고, 이를 통해 선박 운항비용 손실과 화물 수송 물류비용 손실이 최소화되면서 에너지 절감 및 온실가스 배출의 최소화가 도모될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템(100)은 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1042334호 "선박 운항지시 최적화 구현을 위한 에너지 효율 최적화를 이용한 선박 연료 절감 시스템 및 그 방법과 그 방법에 의한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기록매체"을 개량한 발명으로서, 도 1에서와 같이 선박운용 시스템유닛(10), 관리자 시스템유닛(20), 화주 시스템유닛(30), 선주 시스템유닛(40)을 구비하여 이루어진다.
선박운용 시스템유닛(10)은 화물을 운송하는 선박에 설치되어 선박의 운용을 제어하고 관리하게 된다. 이와 같은 선박운용 시스템유닛(10)은 경제안전운항 관리모듈(11)을 구비하는데, 경제안전운항 관리모듈(11)은 선박 운항비용과 화물 수송 물류비용이 최소화되는 선박엔진의 최적 경제안전운항 회전수를 산출하고, 산출된 최적 경제안전운항 회전수에 따라 선박엔진의 구동을 제어하게 된다. 또한 선박운용 시스템유닛(10)은 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 저장, 관리, 전송하게 된다.
여기서 경제안전운항 관리모듈(11)은 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 한다. 보정계수(S)는 추후 상술토록 한다.
상기와 같은 선박운용 시스템유닛(10)은 선박에 설치되어 네트워킹되는 컴퓨터장치, 통신기기, 센서, 측정기기 등으로 이루어진다.
관리자 시스템유닛(20)은 선박운용 시스템유닛(10)과 통신하여 선박운용 관련정보를 수신받는 한편, 기상정보가 수집되어 저장되는 기상서버(50)와 연결되어 기상서버(50)로부터 전달받게 되는 기상정보를 선박운용 시스템 유닛(10)으로 송신하게 된다. 또한, 관리자 시스템유닛(20)은 선박운용 관련정보, 기상정보 이외의 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 수집한다. 이를 통해 관리자 시스템유닛(20)은 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 저장하고 관리하게 된다.
상기와 같은 관리자 시스템유닛(20)은 관리자가 위치하게 되는 공간에 설치되어 네트워킹되는 컴퓨터장치, 통신기기 등로 이루어진다.
화주 시스템유닛(30)은 화주 담당자에 의해 운용되는 것으로, 관리자 시스템유닛(20)과 통신하여 선박 운송용 화물정보를 송신하는 한편, 관리자 시스템유닛(20)으로부터 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 화주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 한다. 이와 같은 화주 시스템유닛(30)은 화주 담당자가 위치하게 되는 공간에 설치되어 네트워킹되는 컴퓨터장치, 통신기기 등로 이루어진다.
선주 시스템유닛(40)은 선주 담당자에 의해 운용되는 것으로, 관리자 시스템유닛(20)과 통신하여 선박 출입 항만정보를 송신하는 한편, 관리자 시스템유닛(20)으로부터 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 선주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 한다. 이와 같은 선주 시스템유닛(40)은 선주 담당자가 위치하게 되는 공간에 설치되어 네트워킹되는 컴퓨터장치, 통신기기 등로 이루어진다.
본 발명의 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템은 선박 운항의 최적화를 통해 선박 운항비용 손실과 화물 수송 물류비용 손실이 최소화되면서 에너지 절감 및 온실가스 배출의 최소화가 도모되도록 한다.

Claims (5)

  1. 화물을 운송하는 선박에 설치되어 선박의 운용을 제어하고 관리하되, 선박 운항비용과 화물 수송 물류비용이 최소화되는 선박엔진의 최적 경제안전운항 회전수를 산출하는 경제안전운항 관리모듈을 구비하여 최적 경제안전운항 회전수에 따라 선박엔진의 구동을 제어하게 되고, 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 저장, 관리, 전송하게 되는 선박운용 시스템유닛과;
    상기 선박운용 시스템 유닛과 통신하여 상기 선박운용 관련정보를 수신받는 한편 기상정보가 수집되어 저장되는 기상서버와 연결되어 상기 기상서버로부터 전달받게 되는 기상정보를 상기 선박운용 시스템 유닛으로 송신하고, 상기 선박운용 관련정보, 기상정보 이외의 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 수집하며, 상기 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 저장하고 관리하는 관리자 시스템유닛과;
    화주 담당자에 의해 운용되고, 상기 관리자 시스템유닛과 통신하여 선박 운송용 화물정보를 송신하는 한편, 상기 관리자 시스템유닛으로부터 상기 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 상기 화주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 하는 화주 시스템유닛 및;
    선주 담당자에 의해 운용되고, 상기 관리자 시스템유닛과 통신하여 선박 출입 항만정보를 송신하는 한편, 상기 관리자 시스템유닛으로부터 상기 선박운용 관련정보, 기상정보, 선박 운송용 화물정보, 선박 출입 항만정보를 포함하는 관리정보를 수신하여 상기 선주 담당자가 확인 및 관리할 수 있도록 하는 선주 시스템유닛을 포함하되,
    상기 관리자 시스템유닛의 경제안전운항 관리모듈은 상기 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 하는 것을 특징으로 하는 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경제안전운항 관리모듈은 기준 설정을 위한 기준 운항으로부터 생성되는 기준정보가 데이터베이스화된 기준 운항DB가 구비되어 기준화물 사양정보(기준 운항시 운송된 화물의 사양정보), 기준선박 사양정보(기준 운항시의 선박 사양정보), 기준선체 사양정보(기준 운항시의 선체 사양정보), 기준기기류 사양정보(기준 운항시의 선박에 장치되는 프로펠러의 사양정보인 기준프로펠러 사양정보, 선박엔진의 사양정보인 기준선박엔진 사양정보 포함), 기준기상 사양정보(기준 운항시의 기상정보, 기준항로 사양정보(기준 운항시의 항로 사양정보), 기준항만 사양정보(기준 운항시 선박이 출입한 항만의 사양정보), 기준 공장시운전 사양정보(기준 운항시의 선박 공장시운전 사양정보), 기준 해상시운전 사양정보(기준 운항시의 선박 해상시운전 사양정보), 기준운항정보(기준 운항시의 선박 운항정보), 기준에너지효율 정보(기준 운항시의 총 입력에너지와 총 출력에너지의 비), 기준온실가스인벤토리 정보(기준 운항시의 온실가스 인벤토리정보), 기준운항수익정보(기준 운항시의 운항수익정보)를 포함하는 기준정보가 수집되는 기준정보 수집모듈과;
    선행하는 다수의 항차로부터 생성되는 선행정보가 데이터베이스화된 선행 운항DB가 구비되어 선행화물 사양정보(선행 운항시 운송된 화물의 평균 사양정보), 선행운항정보(선행 운항시의 평균 선박 운항정보, 선행에너지효율 정보(선행 운항시의 총 입력에너지와 총 출력에너지의 평균 비), 선행온실가스인벤토리 정보(선행 운항시의 평균 온실가스 인벤토리정보), 선행운항수익정보(선행 운항시의 평균 운항수익정보)를 포함하는 선행정보가 수집되고, 선행화물 특성치(기준화물 사양정보와 선행화물 사양정보의 비), 선행운항 특성치(기준운항정보와 선행운항정보의 비), 선행에너지효율 특성치(기준에너지효율 정보와 선행에너지효율 정보의 비), 선행온실가스인벤토리 특성치(기준온실가스인벤토리 정보와 선행온실가스인벤토리 정보의 비), 선행운항수익 특성치(기준운항수익 정보와 선행운항수익 정보의 비)를 포함하는 선행특성치를 선행특성치 산출 알고리즘을 통해 산출하게 되는 선행정보 수집모듈과;
    현재 항차에 적용되는 화물 사양정보, 선박 사양정보, 선체 사양정보, 기기류 사양정보, 기상 사양정보, 항로 사양정보, 항만 사양정보, 공장시운전 사양정보, 해상시운전 사양정보를 포함하는 현재사양정보가 수집되고, 화물 특성치(기준화물 사양정보와 선행화물 사양정보의 비), 선박 특성치(기준 선박 사양정보와 선박 사양정보의 비), 선체 특성치(기준 선체 사양정보와 선체 사양정보의 비), 기기류 특성치(기준 기기류 사양정보와 기기류 사양정보의 비), 기상 특성치(기준 기상 사양정보와 기상 사양정보의 비), 항로 특성치(기준 항로 사양정보와 항로 사양정보의 비), 항만 특성치(기준 항만 사양정보와 항만 사양정보의 비), 공장시운전 특성치(기준 공장시운전 사양정보와 공장시운전 사양정보의 비), 해상시운전 특성치(기준 해상시운전 사양정보와 해상시운전 사양정보의 비)를 포함하는 현재사양특성치를 현재사양특성치 산출 알고리즘을 통해 산출하게 되는 현재 사양정보 수집모듈과;
    현재 항차의 운항정보, 에너지효율정보, 유류소모량정보, 운항수익정보를 포함하는 현재정보가 수집되는 현재정보 수집모듈과;
    상기 현재 사양정보 수집모듈, 현재정보 수집모듈로부터 현재 사양정보, 현재 사양특성치, 현재정보를 전달받게 되고, 경제안전운항치 산출 알고리즘이 구비되어 경제안전운항치에 포함되는 최적 경제안전운항 회전수(O_RPM)가 선박의 공장시운전 회전수(MCR)에 선박 운항비용 및 화물 수송 물류비용 최소화를 유도하는 보정계수(S)를 곱한 수치값{O_RPM=MCR×S}으로 산출되도록 하되, 상기 보정계수(S)는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치 군 중에서 하나 이상 선택된 것의 평균치인 경제안전운항치 산출모듈과;
    상기 경제안전운항치 산출모듈로부터 경제안전운항치를 전달받아 선박 운항에 적용시키게 되는 경제안전운항치 적용모듈과;
    상기 선행정보 수집모듈, 현재사양정보 수집모듈, 현재정보 수집모듈로부터 선행정보, 선행특성치, 현재 사양정보, 현재 사양특성치, 현재정보를 전달받아 분석하고 관리하게 되는 정보 분석관리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 경제안전운항치 산출모듈은 상기 현재 사양정보 수집모듈로부터 전달되는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치를 포함하는 전체 현재 사양특성치의 평균치인 보정계수(S)에 선박의 공장시운전 회전수(MCR)를 곱한 수치값으로 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 자동제어하는 자동모드 동작알고리즘과;
    상기 현재 사양정보 수집모듈로부터 전달되는 화물 특성치, 선박 특성치, 선체 특성치, 기기류 특성치, 기상 특성치, 항로 특성치, 항만 특성치, 공장시운전 특성치, 해상시운전 특성치 군 중에서 하나 이상 선택된 것의 평균치인 보정계수(S)에 선박의 공장시운전 회전수(MCR)를 곱한 수치값으로 최적 경제안전운항 회전수를 산출하여 선박엔진의 회전수를 실시간 수동제어하는 수동모드 동작알고리즘을 갖는 것을 특징으로 하는 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 경제안전운항치 적용모듈은 자동설정모드와 수동설정모드를 가져 경제안전운항치의 자동설정과 수동설정을 수행하는 가변속 설정모듈과;
    상기 가변속 설정모듈에서 설정된 경제안전운항치의 적용시간을 설정하는 가변속 적용시간 설정모듈과;
    자동적용모드와 수동적용모드를 가져 경제안전운항치의 선박 운용에의 적용을 수행하고, 선박으로부터 현재 선박 운용관련정보를 전달받게 되는 가변속 적용모듈과;
    선교 전달장치, 기관실 전달장치, 화물관제실 전달장치를 포함하여 경제안전운항치를 선교, 기관실, 화물관제실에 전달하게 되는 가변속 전달제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 정보 분석관리모듈은 경제안전운항치 적용후 선박 제어정보, 선박 관리정보, 선박 위치정보, 선박 운항분석정보를 포함하는 선박운용 관련정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 분석관리모듈과;
    경제안전운항치 적용후 에너지효율 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 에너지효율 분석관리모듈과;
    경제안전운항치 적용후 비용절감 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 비용절감 분석관리모듈과;
    경제안전운항치 적용후 온실가스절감 정보를 수집하여 분석하고 관리하게 되는 온실가스 분석관리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 IT융합형 해상 수송네트웍 통합 관리 기반의 온실가스-에너지 절감 지향 최적 경제안전운항 시스템.
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