KR102109556B1 - 선박의 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

선박의 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 적어도 두 척의 선박의 온보드 컴퓨터로부터 업로드된 밸러스트수 데이터를 기반으로 하나 이상의 지리적 위치에서 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 생성하도록 구성된 데이터 허브 컴퓨터를 포함하는 중앙 데이터 허브를 포함한다. 업로드된 밸러스트수 데이터는 적어도 두 척의 선박 각각의 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 장소 그리고 가능하면 시간 및 각각의 소정량의 밸러스트수에 대해 측정된 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값을 나타낸다. 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템은 배와 같은 적어도 두 척의 선박을 더 포함하고, 각각의 선박은 온보드 밸러스트수 시스템을 포함하고, 시스템은 모니터, 데이터 기록장치, 지리적 위치에 해당하는 다수의 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 저장하기 위한 데이터 저장소를 구비하는 온보드 컴퓨터를 포함한다. 온보드 밸러스트수 시스템은 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 검출 수단 및 밸러스트수 배관 또는 밸러스트수 탱크 내의 밸러스트수의 적어도 하나의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 각각 구성된 다수의 밸러스트수 수질 센서를 더 포함한다. 온보드 밸러스트수 시스템은 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함하는 밸러스트수 데이터를 데이터 기록장치에 기록하도록 구성되며, 온보드 컴퓨터는 중앙 데이터 허브로부터 일련의 승인 기준을 다운로드하고 중앙 데이터 허브에 밸러스트수 데이터와 해당 지리적 위치를 업로드하도록 더 구성된다. 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 지리적 위치에 해당하는 해당 승인 기준의 비교를 수행하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성된다.

Description

선박의 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 방법 및 시스템{A METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING QUALITY OF BALLAST WATER OF A VESSEL}
본 발명은 밸러스트수(ballast water)의 수질을 모니터링하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 적어도 두 척의 선박의 온보드 컴퓨터로부터 업로드된 밸러스트수 데이터를 기반으로 하나 이상의 지리적 위치에서 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 생성하도록 구성된 데이터 허브 컴퓨터를 포함하는 중앙 데이터 허브를 포함한다. 업로드된 밸러스트수 데이터는 적어도 두 척의 선박 각각의 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 장소 그리고 가능하면 시간 및 각각의 소정량의 밸러스트수에 대해 측정된 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값을 나타낸다. 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템은 배와 같은 적어도 두 척의 선박을 더 포함하고, 각각의 선박은 온보드 밸러스트수 시스템을 포함하고, 시스템은 모니터, 데이터 기록장치(data logger), 지리적 위치에 해당하는 다수의 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 저장하기 위한 데이터 저장소를 구비하는 온보드 컴퓨터를 포함한다. 온보드 밸러스트수 시스템은 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 검출 수단 및 밸러스트수 배관 또는 밸러스트수 탱크 내의 밸러스트수의 적어도 하나의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 각각 구성된 다수의 밸러스트수 수질 센서를 더 포함한다. 온보드 밸러스트수 시스템은 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함하는 밸러스트수 데이터를 데이터 기록장치에 기록하도록 구성되며, 온보드 컴퓨터는 중앙 데이터 허브로부터 일련의 승인 기준을 다운로드하고 중앙 데이터 허브에 밸러스트수 데이터와 해당 지리적 위치를 업로드하도록 더 구성된다. 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 상기 지리적 위치에 해당하는 해당 승인 기준의 비교를 수행하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성된다.
밸러스트수는 항구에서 선박에 적재되며 선박이 화물을 싣고 있지 않을 때 선박을 안정시킨다. 선박이 새 항구에서 화물을 적재할 때 선박의 밸러스트수와 함께 수생 식물군과 동물군의 토착종이 새로운 환경으로 배출된다. 이러한 생물체의 일부가 살아남아 급속히 퍼지고 새 항구 주변의 현지 생태를 위협하며, 심지어 콜레라 같은 질병을 확산시킬 수 있다. 어업과 같은 지역 경제 활동이 이러한 활동에 의해 위협을 받을 수 있다. 외래종의 확산의 결과 경제에 초래되는 연간 손실은 엄청나며 유럽연합에서 매년 300억 유로로 추정된다. 미국에서 연간 손실은 500억 달러 이상으로 추정된다.
외래종의 새로운 유입 위험을 제거하거나 적어도 최소화하기 위해, 선박의 밸러스트수와 침전물의 통제 관리를 위한 국제 협약이 2004년 채택되었다. 밸러스트수 관리 협약은 국제 운송 중인 선박에 대해 밸러스트수를 배출하기 전에 밸러스트수를 처리하고 특정 수질 기준을 충족시킬 것을 요구한다. 이 요건은 해상 선박에 대한 밸러스트수의 선상 처리를 가능하게 하는 밸러스트수 관리 시스템(ballast water management system, BWMS)의 개발을 자극해왔다.
그러나, 상기한 수질 기준을 준수하기 위해 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템에 대한 필요성이 남아있다. 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템은 바람직하게 선박의 밸러스트수의 안전하고 에너지 효율적인 처리를 가능하게 해야 한다.
미국 특허 공개 제 2003/0176971호는 선박의 밸러스트수 탱크 내에서 밸러스트수의 교체를 추적하기 위한 밸러스트수 모니터링 시스템을 개시하고 있다. 시스템은, 밸러스트수의 염도 및 폭발물, 불법 마약, 생물학적 제제의 양과 같은, 밸러스트수 탱크 내에 포함되어 있는 밸러스트수의 화학적 조성을 검출할 수 있는 화학 프로브(chemistry probe)를 포함하는 온보드 밸러스트수 분석 시스템을 포함한다. 밸러스트수 모니터링 시스템은 또한 다수의 선박으로부터 밸러스트수 데이터 및 첨부되는 지리적 위치 정보를 수신하는 원격 중앙 데이터 관리 장치(원격지 인터넷 중앙 서버)를 포함한다. 중앙 서버는 다수의 선박으로부터 수집된 화학 추적 데이터를 체계화하고 전파하는데 사용된다. 중앙 서버는 인터넷을 통해, 또는 셀룰러 또는 위성 전화 모뎀을 통해 무선으로 온보드 밸러스트수 분석 시스템에 결합될 수 있다. 정부 당국은 규정에 명시된 바와 같이 밸러스트수의 교체가 200해리 배타적 경제 수역 밖에서 일어나는지를 확인할 수 있다. 발명의 바람직한 실시형태에서, 밸러스트수의 염분이 검출되고 밸러스트수 염분의 변화가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 선박의 지리적 위치가 예를 들어 GPS에 의해 측정된다. 이러한 정보를 나타내는 일련의 데이터가 원격지 인터넷 중앙 서버로 전송된다.
미국 특허 제 7,890,226호는 선박용 배출 관리 시스템을 개시하고 있다. 배출 관리 시스템은 선박으로부터의 배출을 모니터링하기 위한 모니터링 어셈블리를 포함한다. 모니터링 어셈블리는 선박으로부터의 배출을 자동으로 검출하고 배출이 발생한 시점에서 선박 위치를 나타내는 데이터 세트를 생성하도록 구성된다. 배출 관리 시스템은 또한 모니터링 어셈블리가 생성한 데이터 세트를 기록하기 위해 모니터링 어셈블리와 통신하는 데이터 저장 시스템을 포함한다. 일 실시형태에서, 배출 관리 시스템은 처리 장치 및 처리된 밸러스트수 내의 오염 물질의 농도 또는 양을 측정하도록 구성된 배출 센서를 포함할 수 있다.
미국 특허 공개 2005/0016933호는 선박용 밸러스트수 처리 시스템의 장치 및 방법을 개시하고 있다. 밸러스트수 처리 시스템은 제어 시스템과 밸러스트 탱크 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 밸러스트 탱크 시스템 내의 살생물제(biocide)의 농도를 제어한다. 제어 시스템은 살생물제 생성 시스템으로부터 밸러스트 탱크 시스템으로 공급되는 살생물제의 양을 제어함으로써 밸러스트 탱크 시스템 내의 살생물제의 농도를 제어할 수 있다. 잔류 살생물제의 농도와 같은 제어 시스템의 파라미터는 다른 유형의 밸러스트수를 다르게 처리하기 위해 및/또는 지역, 주, 연방, 및/또는 국제 규정을 준수하기 위해 사용자에 의해 설정될 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템에 관한 것이며, 시스템은,
적어도 두 척의 선박의 온보드 컴퓨터로부터 업로드된 밸러스트수 데이터를 기반으로 하나 이상의 지리적 위치에서 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 생성하도록 구성된 데이터 허브 컴퓨터를 포함하는 중앙 데이터 허브, 상기 업로드된 밸러스트수 데이터는 상기 적어도 두 척의 선박 각각의 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 장소 그리고 가능하면 시간 및 각각의 소정량의 밸러스트수에 대해 측정된 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값을 나타내고; 및 각각 온보드 밸러스트수 시스템을 포함하는 적어도 두 개의 배와 같은 상기 적어도 두 척의 선박을 포함하고, 상기 온보드 밸러스트수 시스템은,
모니터, 데이터 기록장치, 지리적 위치에 해당하는 다수의 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 저장하기 위한 데이터 저장소 및 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 적어도 하나의 지리적 검출 수단을 구비한 온보드 컴퓨터,
밸러스트수 배관 또는 밸러스트수 탱크 내의 밸러스트수의 적어도 하나의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 각각 구성되고, 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함하는 밸러스트수 데이터를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 다수의 밸러스트수 수질 센서를 포함하고,
상기 온보드 컴퓨터는 중앙 데이터 허브로부터 일련의 승인 기준을 다운로드하고 중앙 데이터 허브에 밸러스트수 데이터와 해당 지리적 위치를 업로드하도록 더 구성되며,
상기 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 상기 지리적 위치에 해당하는 해당 승인 기준의 비교를 수행하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성된다.
하나 이상의 밸러스트수 수질 파라미터가 해당하는 승인 기준(들)을 준수하지 않는 경우, 적재된 소정량의 밸러스트수는 배출될 수 있다. 밸러스트수의 비승인을 운영자에게 알리기 위해 밸러스트수의 비-준수에 대한 적절한 메시지가 온보드 밸러스트수 시스템의 모니터 상에 디스플레이될 수 있다. 선박에서 소정량의 밸러스트수를 배출하는 것의 대안으로서, 일련의 승인 기준의 준수를 줄이고 도달하기 위해, 조기 처리가 이미 수행된 경우, 적재된 소정량의 밸러스트수는 살균 처리 또는 보조 처리를 받을 수 있다.
각각의 온보드 컴퓨터는 기상 데이터, 해양 교통 데이터 등과 같은 밸러스트수의 적재와 관련된 그 밖의 유형의 관련 환경 정보를 중앙 데이터 허브로부터 수집하고 저장하도록 구성될 수 있다는 것을 숙련자는 이해할 것이다.
각각의 온보드 밸러스트수 시스템은 소정량의 밸러스트수가 밸러스트수 탱크에 적재된 때를 나타내는 연도 및/또는 날짜를 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 클록 장치를 포함할 수 있다. 이는 GPS 수신기를 포함하는 시스템과 같은 타이밍 지리적 위치결정 시스템(timed geographical positioning system)의 사용을 통해 달성될 수 있다. 온보드 컴퓨터는, 예를 들어, GPS 좌표로 표시된 지리적 위치 및 이러한 GPS 수신기에 의해 생성된 시간 데이터를 포함하거나 이에 액세스할 수 있다. 따라서, 소정량의 밸러스트수가 밸러스트수 탱크에 적재된 선박의 지리적 위치 및 시간은 온보드 컴퓨터의 데이터 기록장치에 의해 기록될 수 있다.
밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 지리적 위치에 해당 승인 기준의 비교를 근거로 모니터 상에 디스플레이되는 정보는 바람직하게 밸러스트수 탱크에 적재된 밸러스트수의 수질의 승인 또는 비승인을 포함한다.
또한, 각각의 온보드 컴퓨터는 바람직하게 일련의 승인 기준과 동일한 지리적 위치에 해당하는 제 2 일련의 승인 기준을 무선으로 다운로드하고 상기 일련의 승인 기준을 제 2 일련의 승인 기준으로 대체하도록 구성된다. 이 실시형태는 적어도 두 척의 선박의 온보드 컴퓨터로부터 업로드된 밸러스트수 데이터의 분석을 통해 적절한 승인 기준에 대한 추가 정보가 이용 가능하게 됨에 따라 중앙 데이터 허브의 데이터 허브 컴퓨터에 의해 승인 기준이 정기적으로 및/또는 자동으로 업데이트 되도록 한다. 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 본 시스템은 바람직하게 예를 들어 10 척 또는 20 척 또는 50 척 이상의 선박과 같이 두 척 이상의 선박을 포함한다는 것을 숙련자는 이해할 것이다. 이는 업로드된 밸러스트수 데이터의 양을 증가시키고 따라서 데이터 허브 컴퓨터에서 실행되는 분석 소프트웨어 또는 응용 프로그램의 학습 과정의 속도를 높일 수 있다.
밸러스트수 수질 센서는 바람직하게 식물성 플랑크톤 군집, 동물성 플랑크톤 군집, 세균 군집, 입자 크기 분포의 군으로부터 하나 이상의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성된다. 이러한 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하기 위해 다양한 유형의 측정 기술이 활용될 수 있다. 측정 기술은 바람직하게 적어도 하나의 형광, 광 산란(light scattering), 근적외선(NIR)을 포함한다.
시스템의 바람직한 실시형태에 따르면, 밸러스트수 수질 센서는 상기한 것 이외에 하나 이상의 추가 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성되며 중앙 데이터 허브로 전송되는 밸러스트수 데이터에 이들을 포함시킨다. 이러한 추가 밸러스트수 수질 파라미터(들)는 바람직하게 염도, 온도, 투과도의 군으로부터 선택된다. 추가 밸러스트수 수질 파라미터의 값은 대안적으로, 현재 사용되는 또는 설치된 밸러스트수 처리 시스템의 일부인 센서와 같이, 선박의 기존 밸러스트수 센서에 의해 제공될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시형태에 따르면, 데이터 허브 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 측정된 값 이외에도 선박의 지리적 위치에서 수집된 환경 데이터를 근거로 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 생성하도록 구성된다. 이러한 환경 데이터는 따라서 측정된 밸러스트수 수질 파라미터에 추가적인 것이다. 환경 데이터는 적절한 온보드 센서에 의해 또는 예를 들어 기상 위성을 통해 원격으로 수집되는 기상 상태, 주위 공기 및 물 온도, 비, 태양 등과 같은 기상 데이터를 포함할 수 있다. 환경 데이터는 해당 선박의 지리적 위치에서의 조수 데이터(tidal data)를 포함할 수 있다. 이러한 환경 데이터는 적재된 밸러스트수의 수질을 평가하는데 있어서 중요할 수 있고 측정된 특정 밸러스트수 수질 파라미터와 특정 환경 조건 간의 인과 관계를 나타낼 수 있다. 이러한 인과 관계는 데이터 허브 컴퓨터에 의해 업로드된 밸러스트수 데이터에 적용되는 알고리즘 향상 프로세서에 의해 인식될 수 있고 밸러스트수 수지 파라미터에 대한 일련의 승인 기준의 생성에서 활용될 수 있다. 시간이 경과됨에 따라 다양한 지리적 위치에 있는 다수의 선박의 시스템의 중앙 데이터 허브로의 각각의 밸러스트수 데이터의 지속적인 업로드는 밸러스트수 데이터의 이용 가능한 풀의 크기를 증가시킬 것이고 이에 따라 알고리즘 향상 프로세스가 밸러스트수 데이터의 풀 내의 특정 패턴을 인식할 수 있게 한다. 밸러스트수 데이터의 풀 내의 특정 패턴은 알고리즘 향상 프로세스가 각각의 승인 기준을 조정하거나 일련의 승인 기준의 여러 개의 각각의 승인 기준을 조정하는데 사용될 수 있다. 또한, 각각의 기존의 승인 기준에 새로운 파라미터가 추가될 수 있다. 따라서, 승인 기준의 더욱 신뢰할 수 있는 설정을 제공하도록 일련의 승인 기준은 알고리즘 향상 프로세트의 지속적인 학습 과정을 반영하여 가끔씩 업데이트될 수 있다.
본 시스템의 또 다른 유리한 실시형태는 동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들을 측정하도록 구성된 두 개 이상의 밸러스트수 수질 센서를 포함한다. 각각의 선박의 온보드 컴퓨터는 상기 두 개 이상의 다른 밸러스트수 수질 센서에 의해 측정된 특정 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 차이를 계산하고 계산된 차이를 승인 기준과 비교한다. 시스템은 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이할 수 있다. 상기 두 개 이상의 다른 밸러스트수 수질 센서의 사용은 대안적으로 동일한 밸러스트수 수질 센서가 밸러스트수 탱크와 배관의 하나 이상의 위치로부터의 밸러스트수 샘플을 분석하고 따라서 상기한 계산을 수행할 수 있게 구성되도록 온보드 밸러스트수 시스템을 배치함으로써 달성될 수 있다. 이 실시형태는 특정 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 차이가 밸러스트수 처리 이전 및 이후에 측정된 값들로부터 유도되는 해당 밸러스트수 수질 파라미터 또는 파라미터들의 소위 지표 평가에 매우 적합하다. 이는 도면과 함께 더욱 상세하게 아래에서 설명되는 바와 같이 밸러스트수의 처리와 관련하여 많은 장점을 제공한다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 각각의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템은 적어도 하나의 밸러스트수 처리 장치를 포함한다. 상기 적어도 하나의 밸러스트수 처리 장치는 적어도 두 개의 다른 작동 모드에서 밸러스트수 모니터링 시스템의 밸러스트수를 처리하도록 구성된다. 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 해당 승인 기준과의 상기 비교를 근거로 다른 작동 모드 사이에서 밸러스트수 처리 시스템을 조절하고 전환하도록 구성된다. 각각의 밸러스트수 처리 장치는 밸러스트수를 밸러스트수 처리 장치로 각각 유입 및 유출하기 위한 유입 및 유출 파이프를 포함할 수 있다. 두 개의 다른 밸러스트수 수질 센서 중 동일한 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성된 제 1 밸러스트수 수질 센서는 유입 파이프와 연통하도록 배치되고 동일한 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성된 제 2 밸러스트수 수질 센서는 상기 유출 파이프와 연통하도록 배치된다. 이러한 방식으로, 제 1 및 제 2 밸러스트수 수질 센서는 처리 공정 이전 및 이후에 각각 밸러스트수 처리 장치로 유입되고 유출되는 밸러스트수를 측정한다.
상기 적어도 하나의 밸러스트수 처리 장치는 밸러스트수를 여과하거나 밸러스트수에 UV-처리, 하이드로사이클론(hydrocyclone) 및 염소처리(chlorination) 중 하나를 적용하도록 구성될 수 있다.
밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 본 시스템의 또 다른 실시형태에 따르면, 각각의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템은 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성된 밸러스트수 수질 센서를 포함한다. 이 실시형태에서, 밸러스트수 배관 시스템은 밸러스트수 배관 시스템의 두 개의 다른 위치에서 밸러스트수에 상기 밸러스트수 수질 센서를 노출하도록 구성될 수 있고, 온보드 컴퓨터는 두 개의 다른 위치에서 상기 밸러스트수 수질 센서에 의해 측정된 특정 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 차이를 계산하고 계산된 차이를 승인 기준과 비교하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성된다.
각각의 선박의 온보드 컴퓨터는 원칙적으로 유선 또는 무선 데이터 통신 링크를 통해 중앙 데이터 허브로 밸러스트수 데이터를 업로드하도록 구성될 수 있다. 유선 데이터 통신 링크의 사용은 그러나 선박이 적절한 데이터 통신 인터페이스로 액세스할 수 있는 항구 또는 항만에 위치하는 상황으로 밸러스트수 데이터의 업로딩이 한정되기 때문에 특정 시스템에서 불리할 수 있다. 무선 데이터 통신 링크는 통상적으로 밸러스트수 데이터의 더욱 빠르고 더욱 유연한 업로딩을 가능하게 할 수 있다. 무선 데이터 통신 링크는 예를 들어 TCP/IP와 같은 적절한 데이터 통신 프로토콜에 따라 적절한 통신 채널 상에서 밸러스트수 데이터를 전송할 수 있는 위성 링크를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 선박용 온보드 밸러스트수 시스템에 관한 것으로 상기 시스템은,
모니터, 데이터 기록장치, 지리적 위치에 해당하는 다수의 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 저장하기 위한 데이터 저장소를 구비한 온보드 컴퓨터,
밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 적어도 하나의 지리적 검출 수단,
밸러스트수 배관 또는 밸러스트수 탱크 내의 밸러스트수의 적어도 하나의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 각각 구성되고, 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함하는 밸러스트수 데이터를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 다수의 밸러스트수 수질 센서를 포함한다.
또한, 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 상기 지리적 위치에 해당하는 해당 승인 기준의 비교를 수행하도록 구성된다. 온보드 컴퓨터는 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하고, 온보드 컴퓨터는 중앙 데이터 허브로부터 일련의 승인 기준을 다운로드하도록 구성된다.
본 발명의 제 3 양태는 배와 같은 선박에 탑재되는 밸러스트수 탱크 또는 밸러스트수 배관 내의 밸러스트수의 수질을 모니터링하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은,
밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 데이터 기록장치에 기록하거나 입력하는 단계;
적재된 소정량의 밸러스트수의 하나 이상의 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값들을 측정하는 단계;
밸러스트수 수질 파라미터의 각각 측정된 값들을 상기 데이터 기록장치에 기록하는 단계;
소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 위치에 해당하는 일련의 승인 기준을 중앙 데이터 허브로부터 모니터를 구비한 온보드 컴퓨터로 다운로드하는 단계;
데이터 기록장치 내의 측정된 밸러스트수 수질 파라미터의 값들을 해당 승인 기준과 비교하는 단계;
상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하는 단계를 포함한다.
밸러스트수의 수질을 모니터링하는 방법은 상기 비교를 근거로 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수를 유지하거나 상기 지리적 위치 또는 지역에서 밸러스트수 탱크로부터 소정량의 밸러스트수를 배출하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 측정된 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값이 해당 승인 기준 또는 기준들을 준수하는 경우, 적재된 소정량의 밸러스트수는 승인 수질을 갖는다. 반대의 상황에서, 적재된 소정량의 밸러스트수는 승인할 수 없는 수질을 가지며 배출되거나 또는 상기한 적어도 하나의 밸러스트수 처리 장치로 처리되고 밸러스트수 수질 파라미터는 이와 관련하여 다시 측정된다.
또 다른 실시형태에 따르면, 소정량의 밸러스트수 내의, 예를 들어, 수생 식물군과 동물군의 토착종과 같은 오염물질의 함유량을 줄이기 위해 밸러스팅하는 동안 상기 소정량의 밸러스트수는 처리될 수 있다. 이 실시형태는,
밸러스트수 처리 이전 및 이후 밸러스팅하는 동안 동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들을 측정하는 단계,
동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 차이를 계산하는 단계,
동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 계산된 차이와 승인 기준을 비교하고 상기 비교에 따른 정보를 온보드 컴퓨터의 모니터 상에 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태뿐만 아니라 본 발명의 부가적인 목적, 특징 및 장점이 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시형태의 다음의 예시적이고 비제한적인 설명에서 더욱 상세하게 설명될 것이다, 도면에서:
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템(BWMS)의 구성을 도시한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 BWMS의 밸러스트수 처리 및 모니터링 단계를 도시한 흐름도이고,
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 BWMS의 밸러스트수 처리 및 모니터링 단계를 도시한 흐름도이고,
도 4는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시형태에 따른 BWMS 내의 전체 데이터 흐름을 도시한 간략한 흐름도이고,
도 5는 소정량의 밸러스트수 내의 형광 광합성 활동과 같은 특정 밸러스트수 수질 파라미터와 관련된 승인 기준 간의 비교를 도시하고,
도 6은 소정량의 밸러스트수 내의 형광 광합성 활동과 같은 각각의 밸러스트수 수질 파라미터와 관련된 하나 이상의 승인 기준 간의 비교를 도시하고,
도 7은 데이터 허브 컴퓨터에 의해, 다수의 온보드 밸러스트수 시스템 상에서 수집된 밸러스트수 데이터에 적용되는 알고리즘 향상 프로세스 및 BWMS를 개략적으로 도시하고,
도 8은 데이터 허브 컴퓨터 상에서 실행되는 알고리즘 향상 프로세스가, 업로드된 밸러스트수 데이터 내의 특정 패턴을 결정하는 방식을 개략적으로 도시하고, 및
도 9는 알고리즘 향상 프로세스에 의해 수행된, 업로드된 밸러스트수 데이터의 주성분 분석의 결과를 도시한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템(BWMS)의 구성을 도시한 개략도이다. 다수의 선박(101a, 101b, 101c)의 각각의 선박 위의 온보드 밸러스트수 시스템(150)은 해당 선박의 현재 사용되는 밸러스트수 관리/처리 시스템에 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있다. BWMS(100)는 도시된 바와 같이 중앙 데이터 허브(103)를 포함한다. 이 중앙 데이터 허브(103)는 바람직하게 고정되며 육지에 위치하거나 또는 대안적으로 선박에 탑재된다. 중앙 데이터 허브(103)는 하나 이상의 지리적 위치 또는 다수의 선박의 BWMS의 온보드 컴퓨터(미도시)로부터 상기 하나 이상의 지리적 위치에서 업로드된 밸러스트수 데이터를 기반으로 다른 지리적 위치에서 유사한 환경 조건에서 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 생성하도록 구성된 데이터 허브 컴퓨터(미도시)를 포함한다. 상기 업로드된 밸러스트수 데이터는 다수의 각각의 선박(101a, 101b, 101c)의 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 장소 그리고 가능하면 시간 및 각각의 소정량의 밸러스트수에 대해 측정된 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 나타낸다. 각각의 선박의 밸러스트수 시스템은 소정량의 밸러스트수를 처리하고 배출하는 동안, 다수의 샘플링 위치에서 소정량의 밸러스트수에 대한 배출 수질 기준과 관련된 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 다수의 값을 모니터링하고 온보드 밸러스트수 시스템에 기록하도록 구성된다. 온보드 밸러스트수 시스템이 수집한 밸러스트수 데이터와 같은 데이터는 데이터 기록장치(153)와 관련된 데이터 저장소에 저장된다. 밸러스트수 데이터는 온보드 컴퓨터 또는 선상의 다른 데이터 관리 시설(155)에서 분석된다. 밸러스트수 데이터는 또한 적재된 밸러스트수의 온도 및 염도 및 지리적 위치 데이터와 조수 데이터와 같은 특정 선박의 특정 환경 데이터와 같은, 다양한 선택적이지만 종종 유용한 밸러스트수 수질 파라미터를 포함할 수 있다. 이러한 밸러스트수 데이터는 선박의 온보드 컴퓨터에 의해 수집되고 바람직한 포맷으로 구조화된 후 적절한 무선 양방향 데이터 통신 링크를 통해 중앙 데이터 허브(103)로 전송된다. 상기 BWMS의 중앙 데이터 허브(103)는 이하에서 중앙 데이터 허브(103)의 작동에 관한 섹션에서 추가로 상세하게 설명되는 바와 같이 BWMS(100)의 성능을 개선하기 위해 다수의 선박(101a, 101b, 101c)의 많은 밸러스팅 작업으로부터의 각각의 밸러스트수 데이터를 결합하고 분석하도록 구성된다.
각각의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템(150)은 미리 설정된 표지점에서 또는 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 초기의 일련의 승인 기준에 대해 반응하도록 초기에 설정될 수 있고, 밸러스트수 수질 파라미터의 측정값이 일련의 승인 기준 중 해당하는 미리 설정된 승인 기준을 준수하지 못한 경우 온보드 밸러스트수 시스템의 운영자에게 경보를 제공할 수 있다. 미리 설정된 승인 기준은 예를 들어 해당 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 임계치 또는 미리 설정된 범위를 포함할 수 있다. 온보드 밸러스트수 시스템(150)의 이러한 승인 기준은 제공될 수 있고, 승인 기준은 업데이트된 일련의 승인 기준을 중앙 데이터 허브(103)에서 전송함으로써 원격 조정될 수 있다. 업데이트된 일련의 승인 기준은 온보드 밸러스트수 시스템(150)의 데이터 저장소에 로딩되어 초기의 일련의 승인 기준을 대체하거나 보완한다. 온보드 밸러스트수 시스템이 수집한 밸러스트수 데이터는 상기한 바와 같이 중앙 데이터 허브(103)로 전송되어 분석되고, 기상 데이터 및 엽록소, 양분 레벨, 탁도 등에 대한 데이터와 같이 선박의 지리적 위치에 대해 특정한 선택적인 환경 또는 외부 데이터와 상호 연관된다. 각각의 유형의 BWMS에 대한 다수의 선박으로부터의 밸러스트수 데이터는 데이터 허브 컴퓨터(미도시)에 의해 선택적인 외부 데이터와 결합된다. 데이터 허브 컴퓨터는 관련된 밸러스트수 수질 파라미터와 연관된 업데이트된 일련의 승인 기준을 생성하고 각각의 온보드 밸러스트수 시스템에 전송함으로써 각각의 온보드 밸러스트수 시스템(150)의 성능을 개선하기 위해 기계 학습 방법을 이용하여 시스템 성능의 특정 패턴을 결정한다.
각각의 온보드 밸러스트수 시스템(150)은 선택된 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하는 다수의 밸러스트수 수질 센서(151)를 포함하며, 이들 파라미터는 밸러스트수 배출 표준에 대한 기준 및 다양한 선택적인 밸러스트수 수질 파라미터 모두일 수 있다. 온보드 밸러스트수 시스템(150)은 데이터 기록장치(153), 모니터 또는 디스플레이 장치(미도시)를 구비한 PC 기반 데이터 분석기 및 바람직하게 밸러스트수 데이터를 중앙 데이터 허브(103)로 이송 또는 전송하기 위한 데이터 통신 인터페이스를 포함하는 데이터 관리 모듈(155)을 더 포함한다. 데이터 통신 인터페이스는 또한 각각의 선박(101a, 101b, 101c)과 중앙 데이터 허브(103) 사이에 한 쌍의 화살표로 개략적을 도시된 바와 같이 데이터 허브(103)로부터 일련의 승인 기준을 다운로드하기 위해 사용된다. 밸러스트수 샘플링을 위해 펌프 및 샘플링 장비가 온보드 밸러스트수 시스템에 포함될 수 있다. 상기 시스템(150)은 바람직하게 선박(101a, 101b, 101c)의 선상에 영구적으로 설치된다. 밸러스트수 샘플은 바람직하게 밸러스트수 시스템에서 즉각적으로 샘플을 제공하는 다수의 샘플링 지점에서 선박의 밸러스트수 시스템에 의해 수집되거나 도출된다. 밸러스트수 샘플은 바람직하게 선박의 밸러스트수 배관 또는 밸러스트수 탱크로부터 추출된다. 여러 지점에서의 밸러스트수의 샘플링은 지속적인 플러시 샘플링 루프(flushed sampling loop)를 통해 또는 여러 개의 모니터링 장치에 의해 달성될 수 있다. 펌프, 샘플링 장비 및 필요한 밸러스트수 배관이 밸러스트수 샘플링을 위해 포함된다. 밸러스트수 샘플링은 등속 흡인(isokinetic sampling)으로 수행될 수 있지만 이는 소정량의 밸러스트수의 대표성 평가를 위한 다른 수단을 이용할 수 있는 경우 필요조건은 아니다.
도 2 및 도 3에 개략적으로 도시한 바와 같이, 밸러스트수 수질 파라미터의 측정 또는 샘플링은 밸러스트수 배관에 배치된 상기한 밸러스트수 수질 센서(1, 2, 3, 4 및 5)에 의해 또는 샘플링 지점의 사이트 스트림(side stream)에서 특정 밸러스트수 수질 센서로 이어지는 배관 구성을 통해 이루어질 수 있다. 멀티밸브(multivalve)를 통해 샘플링 지점에서 밸러스트수 수질 센서로 그리고 다시 메인 밸러스트수 스트림으로 지속적으로 흐르는 여러 개 내지 모든 샘플링/측정 지점으로부터의 밸러스트수 스트림은 하나의 센서로 수렴될 수 있다. 개략적으로 도시한 바와 같이, 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값의 측정은 여러 개의 밸러스트수 처리 장치(203, 205) 각각의 이전에 및/또는 이후에 이루어질 수 있다. 밸러스트수 처리 장치(203, 205) 중 하나는 고체와 액체를 분리하도록 구성되는, 예를 들어, 입자 필터 또는 밸러스트수 탱크(207)에 소정량의 밸러스트수가 적재되기 전에 밸러스트수를 살균하도록 구성된 장치일 수 있다. 후자의 경우, 밸러스트수 적재/흡입 또는 밸러스트수 배출 단계에서 수행될 수 있다. 밸러스트수 샘플링 순서는 바람직하게 비슷한 밸러스트수의 샘플링을 보장하기 위해 밸러스트수의 유량과 관련된다. 배출 단계(즉, 센서 위치(4)에서)에서의 밸러스트수의 선택적인 샘플링은, 밸러스트수 시스템이 배출에 대해 살균을 적용하는 흐름 상황과 관련된다. 이 경우, 바람직하게 샘플링 지점(2, 4 및 5)이 사용된다.
센서의 위치와 선상에서의 추가 모니터링
하나 이상의 식물성 플랑크톤 군집, 동물성 플랑크톤 군집, 세균 군집 및 입자 크기 분포와 같은 밸러스트수 수질 파라미터의 값의 측정을 위한 밸러스트수 수질 센서는 모니터링할 메인 스트림의 밸러스트수의 정의된 서브샘플을 감안하여 배치된다. 환경 지향적이고 선택적인 수질 파라미터의 추가 모니터링 및 측정은 예를 들어 염도, 온도, 투과도 또는 흡광도, 탁도, 총 유기 탄소와 총 부유 물질을 포함할 수 있다. 이들 파라미터는 온보드 밸러스트수 시스템의 밸러스트수 수질 센서에 의해 측정되거나, 예를 들어 에너지 소비, 필터 배압 및 세척 간격, 총 잔류 산화물질(Total Residual Oxidant, TRO) 및 산화 환원 전위(Oxidation-Reduction Potential, ORP)를 포함하는 밸러스트수 관리 시스템의 현재 사용되는 성능 측정 및 모니터링 프로그램의 일부로서 수집될 수 있다. 본 특허 명세서는 밸러스트수 수질 파라미터 값을 전달하는 밸러스트수 수질 센서의 세부사항을 개시하지 않으며, 이들 센서는 숙련자에게 잘 알려진 센서일 수 있기 때문이다. 밸러스트수 수질 센서는 입자 밀도 및/또는 크기를 측정하고 예를 들어 엽록소 a의 모니터링, 플루오레세인(fluorescein) 염색, 트립토판의 모니터링과 같은 생존력 측정일 수 있다. 데이터를 로컬 데이터 기록장치로 수집하는 생물체의 입자 및 생존력을 위한 센서는 모니터링할 밸러스트수의 메인 스트림의 밸러스트수의 잘 정의된 서브샘플을 감안하여 배치된다.
선택적인 밸러스트수 데이터는 선박의 현재 사용되는 성능 모니터링의 일부로서 수집될 수 있고 선박의 지리적 위치, 에너지 생성, 연료 소비, 선박의 속도 및 그 밖의 전반적인 설명자를 포함할 수 있다.
도 4는 BWMS(100)의 각각의 선박의 중앙 데이터 허브(103)와 밸러스트수 시스템(150)간의 전체 데이터 흐름을 도시한 간략한 흐름도이다.
다른 소스에서 수집된 데이터
밸러스팅 또는 디밸러스팅(de-ballasting), 즉, 밸러스트수의 흡입 또는 적재 또는 밸러스트수의 배출과 관련되어 각각의 선박에서 수집된 밸러스트수 데이터는 분석 및 선박의 지리적 위치와 관련된 환경 데이터와 같은 다른 소스로부터의 외부 데이터와의 상호 연관을 위해 중앙 데이터 허브로 전송된다. 밸러스팅 또는 디밸러스팅과 관련된 외부 또는 환경 데이터는 기상 데이터 또는 엽록소 레벨, 양분 레벨, 탁도 등과 같은 선박의 주변 물 조건에 대해 원격으로 수집된 데이터일 수 있다. 본 BWMS의 각각의 온보드 밸러스트수 시스템에 의해 전달된 밸러스트수 데이터는 결합되고, 기계 학습 방법을 이용하는 시스템 성능의 패턴이 상기한 로컬 또는 온보드 시스템의 성능을 개선하기 위해 사용된다. 중앙 데이터 허브는 바람직하게 대용량 데이터 세트를 처리할 수 있는 데이터 허브 컴퓨터를 포함한다.
온보드 밸러스트수 시스템의 바람직한 자동 운영은 각각의 선박의 밸러스트수 데이터를 수집하고, 관련된 또는 원하는 밸러스트수 수질 파라미터를 결정하며, 성능 정보를 선박에 실시간으로 제공한다. 온보드 밸러스트수 시스템은 또한 환경 데이터 및 선택적인 데이터와 함께, 분석할 측정된 밸러스트수 데이터를 전송하여 온보드 밸러스트수 시스템에 피드백을 제공한다. 피드백 메커니즘에 대해 적어도 두 개의 선택이 있다:
1) 온보드 밸러스트수 시스템의 밸러스트수 데이터를 기반으로 하고 선상에서 생성되는 로컬 피드백;
2) BWMS의 다수의 선박 내의 유사한 시스템의 밸러스트수 데이터를 기반으로 허브 컴퓨터가 계산한 업데이트된 승인 기준의 형태인 공유 피드백.
두 피드백 메커니즘은 모두 동시에 작동할 수 있고 시간이 흐름에 따라 기계 학습을 통해 일련의 승인 기준의 설정에 영향을 줄 수 있다.
밸러스트수 수질 센서(151)가 측정한 밸러스트수 수질 파라미터의 값은 데이터 기록장치(153)에 의해 온보드 밸러스트수 시스템(150)의 온보드 데이터 저장소에 기록된다. 온보드 컴퓨터는 이들 값에 액세스한다. 온보드 컴퓨터는 운영자가 선상에서의 점검을 위해 밸러스트수 수질 파라미터의 원래 수집된 값을 검색할 수 있게 하는 적절한 응용 프로그램을 포함한다. 밸러스트수 수질 센서로부터의 밸러스트수 수질 파라미터는 소정량의 밸러스트수의 입자 및 생존력 데이터와 염도 및 투과도와 같은 추가적인 밸러스트수 센서 데이터를 포함할 수 있다. 환경 데이터는 상기한 소정량의 밸러스트수의 적재 단계에서의 선박의 지리적 위치(예를 들어, GPS 좌표로 표시됨), 선박 속도, 선박 안정성 및 리스트, 밸러스트 시스템의 운영 데이터와 같은 선박의 저장소에서 수집된 그 밖의 정보를 포함할 수 있다. 기록된 주요 밸러스트수 수질 파라미터는 바람직하게 BWMS의 제조사 또는 아마도 IMO D-2 요건이 설정한 현재의 일련의 승인 기준을 준수하는지에 대해 분석된다. 이들 데이터는 관련된 승인 또는 비승인 신호 또는 메시지와 함께 시스템 운영자 및 선상의 다른 직원에게 제공된다. 관련된 승인 또는 비승인 신호 또는 메시지는 바람직하게 온보드 밸러스트수 시스템의 모니터 상에 제공된다.
온보드 밸러스트수 시스템을 반복적으로 운영하고 모니터링할 때, 가능하면 선택적인 밸러스트수 파라미터를 포함하는 상기한 밸러스트수 데이터 및 연관 또는 관련된 환경 데이터가 데이터 허브 컴퓨터 상에서 실행되는 알고리즘 향상 프로세스에 의해 분석된다. 데이터 허브 컴퓨터는 미리 설정된 일련의 승인 기준을 변경하고 최적화하기 위한 피드백을 제공한다. 로로(ro-ro)선 및 컨테이너 지선(container feeder)과 같은, 흔히 동일한 제한된 수의 항구(즉, 지리적 위치)를 포함하는 교역 패턴을 갖는 BWMS의 선박에서, 밸러스트수 처리 성능의 데이터 저장소는 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 데이터 허브 컴퓨터의 알고리즘 향상 프로세서에서 비교적 신속하게 구성된다. 본 BWMS 내에 포함된 다수의 모든 선박으로부터 축적된 밸러스트수 데이터는 이후 결합되고 중앙 알고리즘 향상 프로세스로 제공된다. 알고리즘 향상 프로세스는 중앙 및 로컬 데이터 관리 시설에 대한 기계 학습의 목적으로 개발된 특정 알고리즘을 포함할 수 있다. 각각의 온보드 밸러스트수 시스템으로부터의 밸러스트수 데이터는 또한 밸러스트수 성능 패턴을 개발하기 위한 밸러스트수 데이터의 커다란 풀을 제공하기 위해 동일한 함대 내의 또는 동일한 제조사로의 유사한 시스템으로부터의 데이터 뱅크와 결합될 수 있다. 이들은 반드시 지리적 위치와 관련될 필요는 없지만 그 대신 이들의 서로 의존적인 패턴에 의해 인식되는 주요 파라미터의 조합과 관련될 수 있으며, 중앙 데이터 허브(103)는 온보드 밸러스트수 시스템 및/또는 이의 운영자에게 업데이트된 일련의 승인 기준의 형태인 피드백을 전송할 수 있다.
BWMS 의 기본 데이터베이스(필터 성분)
전체적인 시스템은 하나 이상의 BWMS가 사용되는 경우 각각의 BWMS의 기본 특성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 옵션은 바람직하게 운영자(들)가 이용할 수 있는 것이 아니고 바람직하게 BWMS 제조사에 의해 설정된다. BWMS에 대한 성능의 디스플레이(' 데이터베이스에 대한 입력 파라미터의 평가 ')는 데이터 기록장치 내에서 운영자에게 제공되는 정보의 일부이다. 입자에 대해 수집된 데이터는 예를 들어 크기 규모별 분포 및/또는 평균 밀도일 수 있다.
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박스 1. 예시적인 브랜드 명과 함께 도시된 BWMS의 기본 데이터베이스의 예.
입자 및 생존력 모니터링 및 로컬 데이터 평가의 예
실험적인 BMWS의 테스트 시, 살아있는 생물체로부터 엽록소 a의 현장 형광의 검출을 기반으로 하는 밸러스트수 수질 센서 또는 장치(광화학계 II)를 사용하였다. 밸러스트수 샘플 내의 대다수의 광합성 활성은 10 내지 50 ㎛ 사이의 크기 분획에 관한 것이다. D-2 요건의 준수는 mL당 10개 이하의 생존 가능한 식물성 플랑크톤이 발견될 때 추정을 필요로 한다. 해당 밸러스트수 수질 센서의 검출 한계로 인해, 기본적인 의사 결정 트리 및 BWMS 성능의 지표를 결정하기 위한 알고리즘에 대해 20개의 생존 가능한 식물성 플랑크톤의 높은 반정량적 한계가 사용된다. 도 5는 소정량의 밸러스트수 내의 형광 광합성 활동과 같은 특정 밸러스트수 수질 파라미터와 관련된 승인 기준 간의 비교를 도시한다.
테스트된 밸러스트수 샘플의 밸러스트수 수질 파라미터인 식물성 플랑크톤 군집의 지표 평가에 대해 데이터 허브 컴퓨터 상에서 실행되는 알고리즘 향상 프로세스는 형광 밸러스트수 수질 센서에 제공하는 세 개의 결과 변수를 기반으로 한다; 바이오매스(f0) 및 생존력(fv/fm). f0 > 20 ∧ fv/fm > 0.3 ⇒ mL당 생존 가능한 식물성 플랑크톤의 수 > 20.
박스 2. 생존 가능한 식물성 플랑크톤 수의 계산의 예
Figure 112015053880813-pct00002

형광 파라미터 값은 바람직하게 입자 크기 분포의 측정과 결합된다. 모든 입자의 생물학적 기원을 고려하는 경우, 입자 농도는 각각의 크기의 범주에서 생물체의 가능한 최대 수의 목록의 역할을 한다. 이는 특정 수로에서 보수적인 입장이지만, 탁도 측정에 의해 수정될 수 있다. 밸러스트수 배출 측정과 관련해서, 이는 대부분의 부유 무기물 입자가 시간이 지남에 따라 침전되어 물 기둥에서 밀도가 낮은 생물학적 물질을 남기기 때문에 문제가 되지 않는다.
온보드 밸러스트수 처리 시스템이 원하는 승인 기준에 따라 작동하지 않는 명확한 지표에 대해, D-2 규정의 10배 초과치가 사용된다(>100 생존 가능한 생물체). 각각의 형광 측정 값과 생존 가능한 식물성 플랑크톤 값은 f0 및 fv/fm의 결과물의 mL당 100개 이상의 생물체가 75의 값을 가져야 한다는 것을 나타낸다. 이 가정은 f0 > 20이고 fv/fm이 0.300 이상인 측정에 대해 적용된다. 결합된 형광 및 입자 크기 분포 측정의 기본적인 의사 결정 트리를 예시적인 알고리즘에 제시된 도 6에서 볼 수 있다. 두 가지 측정 기법이 결합될 때, 식물성 플랑크톤의 명확한 D-2 초과치를 설정하기 위해 더욱 확실한 지표 분석을 얻어진다.
도 6은 결합된 입자 크기 분포와 형광 측정에 대한 의사 결정 트리를 도시하고 있다. f0는 벌크 바이오매스이고 fv/fm는 생존력이다.
박스 3. 결합된 형광 값과 입자 크기 분포 측정을 통한 식물성 플랑크톤 군집의 측정
Figure 112015053880813-pct00003
이 경우, BWMS의 운영자(들)는 바람직하게 시스템 성능이 표준 이하라는 적절한 메시지를 모니터 상에서 경고를 받게 된다. 따라서, BWMS의 계속된 작동은 이전에 적재된 밸러스트수가 배출될 때 관련 수질 표준을 준수하지 못하는 것을 나타낼 수 있다.
입자 및 생존력 모니터링 및 중앙 데이터 평가의 예
상기한 바와 같이 필터로 BWMS 내의 입자와 측정된 크기 분포 주기 내의 데이터 패턴의 모니터링을 데이터 저장소에 대해 수행한다. 동일한 주기 또는 주기의 합에서의 생존력 응답을 함께 수행한다. 이 경우, 밸러스트수 샘플 내의 입자에 대한 두 가지 주요 데이터, 즉, 데이터세트는 밀도(N)와 생존력(V)에 의해 결정된다.
Figure 112015053880813-pct00004
박스 4. 입자 및 생존력 데이터에 대한 기본 알고리즘 성분의 예
데이터(Ni)는 다수의 밸러스트수 수질 파라미터와 추가적인 환경 데이터와 결합될 수 있다(단지 설명의 목적으로: 표의 우측에 이들은 i개의 칼럼을 형성한다). 밸러스트수 수질 파라미터는 상기한 선택적 파라미터, 즉 염도, 온도, 투과도 또는 흡광도, 탁도, 총 유기 탄소와 총 부유 물질을 포함할 수 있다. 선상에서 기록된 모든 밸러스트수 데이터는 중앙 데이터 허브(103) 컴퓨터에 상관관계 데이터베이스를 구축할 목적으로 수집된다.
이전의 성능 정보에 대해 조정된 BWMS 운용
상기한 바와 같이, 각각의 온보드 밸러스트수 시스템과 관련된 밸러스트수 데이터는 일련의 승인 기준과 가능하면 경보 수준을 업데이트하거나 조정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 동일한 항구(지리적 위치)에서 밸러스트수 처리 시스템의 자외선 장치의 엽록소에 대해 높은 탁도에서 잦은 성능 저하 및 낮은 탁도에서 양호한 성능이 온보드 밸러스트수 시스템에 의해 인식된다(박스 3 참조). 온보드 밸러스트수 시스템은 간단한 관리 절차(예를 들어, 대안적인 해수 흡입구(sea chest)를 사용하여) 수동으로 낮은 탁도를 보장하고, 개선된 밸러스트수 처리 특성(예를 들어, 양수율을 낮추거나 UV 램프 강도를 높임으로써)을 수동으로 또는 자동으로 보장하도록 선상의 운영자에게 경고하도록 구성된다.
Figure 112015053880813-pct00005
박스 5. 데이터 허브 컴퓨터의 알고리즘 향상 프로세스로 인한 BWMS 처리 효능의 증가
중앙 데이터 허브
중앙 데이터 허브(103)는 일련의 승인 기준을 저장하고 동일한 유형(또는 비슷할 때 처리 방법)의 모든 온보드 밸러스트수 시스템으로 전송한다. 동일한 유형의 밸러스트수 처리 시스템은 바람직하게 밸러스트수에 동일한 조합의 밸러스트수 처리 기술을 적용하도록 구성된다. 이는 다수의 선박(1-n)이 동일한 유형의 밸러스트수 처리 방법을 갖는 경우인 도 7에 개략적으로 도시되어 있다. 밸러스트수 처리 방법의 한 가지 예시적인 조합은 필터와 UV-처리이고 또 다른 예시적인 처리 방법은 하이드로사이클론(hydrocyclone) 및 염소처리(chlorination) 등일 수 있다. 선박(1-n)의 온보드 밸러스트수 시스템의 각각의 밸러스트수 데이터(M1, M2, Mn)는 상기한 양방향 데이터 통신 링크를 통해 중앙 데이터 허브(103)로 전송된다. 밸러스트수 데이터는 밸러스트수 수질 센서(들)에 의해 제공된 관련된 밸러스트수 파라미터의 측정값을 포함한다. 바람직하게, 밸러스트수 데이터는 또한 하나 이상의 온도, 탁도 등과 같은 하나 이상의 선택적인 밸러스트수 수질 파라미터를 포함한다. 각각의 선박의 밸러스트수 데이터는 또한 선박의 지리적 위치 및 가능하면 상기한 선박의 그 밖의 이용 가능한 환경 데이터를 포함한다. 각각의 선박의 밸러스트수 데이터는 바람직하게 매트릭스 또는 그 밖의 적절한 미리 정의된 데이터 포맷으로 구조화된다. 각각의 매트릭스는 다수의 데이터 서브세트를 포함할 수 있고, 각각의 서브세트는 밸러스팅 작업 또는 디밸러스팅 작업에서 측정된 다수의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함한다. 서브세트는 바람직하게 밸러스트수 처리 공정 이전과 이후의 다수의 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값을 포함한다. 또한, 각각의 데이터 매트릭스는 바람직하게 상기한 선택적인 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함한다. 데이터 매트릭스는 중앙 데이터 허브(103)로 전송되고, 여기서 데이터 허브 컴퓨터는 바람직하게 도 7에 개략적으로 도시된 바와 같이 업로드된 밸러스트수 데이터/매트릭스의 다변량 분석(multivariate analysis) 및 패턴 인식(예를 들어 PCA 기반)을 포함하는 알고리즘 향상 프로세스를 수행하도록 구성된다. 업로드된 매트릭스의 데이터 서브세트 내의 패턴과 관계는 알고리즘 향상 프로세스 동안 발견되고 알려진 지리적 위치에서 특정 선박의 밸러스트수 시스템의 온보드 컴퓨터에 대해 일련의 승인 기준(B)을 생성하는데 활용된다. 박스 6의 예에 도시된 바와 같이, 알고리즘 향상 프로세스는 특정 선박의 밸러스트수 시스템에 대해 업데이트된 일련의 승인 기준, 즉, 이러한 예에서 승인 기준(B)을 계산한다. 데이터 허브 컴퓨터는 초기의 일련의 승인 기준(A)의 완전한 또는 적어도 부분적인 교체를 위해 이 업데이트된 일련의 승인 기준을 양방향 데이터 통신 링크를 통해 무선으로 다시 온보드 컴퓨터로 전송한다 명백히, 박스 5에 주어진 예는 또한 알고리즘 향상 프로세스에 의한 분석을 위해 두 개 이상의 선박이 중앙 데이터 허브(103)로 각각의 밸러스트수 데이터를 전송하도록 구성될 때 유효하다. 많은 수의 선박이 데이터 허브 컴퓨터에서 알고리즘 향상 프로세스에 의해 수행되는 패턴 인식에 참여할 때, 업데이트된 일련의 승인 기준의 계산은 더욱 포괄적이고 정확해진다.
박스 6에 도시된 바와 같이, 동일한 유형의 다른 BWMS로부터의 밸러스트수 수질 데이터의 사용은 단수의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템으로부터 업로드된 밸러스트수 데이터의 축적된 양을 신속하게 증가시키며, 이는 밸러스팅과 관련하여 각각의 온보드 밸러스트수 모니터링 시스템으로 전달되는 일련의 승인 기준의 개선된 설정으로 이어진다. 따라서, 밸러스트수 수질의 더욱 강력한 평가 및 이에 따라 승인 기준의 값의 업데이트된 설정을 통해 개선된 처리를 제공한다.
Figure 112015053880813-pct00006
박스 6. 중앙 허브 데이터 분석을 기반으로 온보드 밸러스트수 시스템의 초기의 승인 기준의 조정의 예
엽록소 a 측정을 통한 식물성 플랑크톤 군집에 대한 알고리즘 향상의 알고리즘 성분이 박스 5에 개략적으로 나타나 있다. BMWS에서, 식물성 플랑크톤 군집의 측정 결과는 중앙 데이터 허브(103)로 전송된다. 패턴 인식 분석은 데이터 허브 컴퓨터의 분석에 의해 모니터링되는 매운 높은 탁도 또는 높은 엽록소 a 농도에도 불구하고 경보가 발견되지 않았음을 확인할 수 있다. 이러한 상황에서, 중앙 데이터 허브(103)는 유사한 조건에서, 예를 들어, 0.2의 초기 설정 대신에 0.3 단위의 값으로부터 밸러스트수 수질 파라미터인 탁도의 증가를 허용하도록 처리 시스템의 사양을 기반으로 원래의 알고리즘을 조정하는 이러한 유형의 시스템에 대해 BMWS에 대한 새로운 일련의 승인 기준을 발행할 수 있다.
필터 부분에 대한 BWMS 에서 알고리즘의 조정의 또 다른 예
필터 효능에 대한 알고리즘은 원래 처리 시스템의 사양을 기반으로 할 것이다:
경보 설정 = F(필터의 기공 크기; 필터의 효율) * k; 여기서 k는 환경 조건과 관련된 무차원의 승인 기준이며 이는 일반적으로 1이다, 즉 조정은 없다.
중앙 데이터 허브(103)에서 다수의 밸러스팅/디밸러스팅 작업의 수집 및 분석은, 예를 들어, 다수의 BWMS 경보가 낮은 조수 조건에서 발생하는 것을 보여줄 수 있다. 인식된 패턴(즉, 낮은 조수)은 이러한 조건에서 개정된 경보를 촉발시키는 BWMS 설정의 업데이트로 이어질 것이다:
경보 설정 = F(필터의 기공 크기; 필터의 효율) * kx
여기서 kx는 지리적 위치와 조수 조건과 관련된 업데이트된 승인 기준이다. 지리적 위치와 시간의 조합이 낮은 조수 조건에서 밸러스팅을 유발하는 경우 이러한 특정 승인 기준의 업데이트된 설정은 운영자에게 조기 경보를 제공한다.
도 8은 데이터 허브 컴퓨터 상에서 실행되는 알고리즘 향상 프로세스가, BWMS의 다수의 선박의 각각의 온보드 밸러스트수 시스템으로부터 업로드된 밸러스트수 데이터(M1, M2, Mn) 내의 특정 패턴을 결정하는 방식을 개략적으로 도시하고 있다. 알고리즘 향상 프로세스는 공동으로 계류 중인 밸러스트수 수질 파라미터(PC1 및 PC2)의 특정 상관관계 또는 집단(P1, P2 및 P3)을 식별하도록 구성된다. 변수(PC1 및 PC2) 내의 인식된 패턴은 하나 이상의 해당 밸러스트수 수질 파라미터(들)의 어느 하나의 특정 승인 기준 또는 몇 가지 승인 기준의 업데이트된 또는 변경된 설정을 결정하기 위해 알고리즘 향상 프로세스에 의해 사용된다. 특정 승인 기준의 설정은 예를 들어, 높은 염도, 낮은 온도 및 북반구 겨울(즉, 낮은 농도의 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤을 나타냄)을 결합하는 패턴이 지배하는 선박의 지리적 위치의 환경 조건에서 예를 들어 20%의 증가와 같이, 밸러스트수 내의 입자 농도의 소정의 증가를 수락하도록 변경될 수 있다.
도 9는 알고리즘 향상 프로세스에 의해 수행된, 업로드된 밸러스트수 데이터의 주성분 분석의 결과를 도시하는 그래프(900)를 포함한다. x-축은 PC#1의 점수를 나타내고 y-축은 PC#2의 점수를 나타내며, 이들은 BWMS의 다수의 선박의 온보드 컴퓨터로부터 업로드된 일련의 밸러스트수 데이터 내의 변화의 근본 원인의 "설명적 가치"를 제공한다. 주성분 분석의 이러한 예에서, 그룹(901) 내의 일련의 밸러스트수 데이터는 밸러스트수의 처리에 해당하고 그룹(903) 내의 데이터 세트는 적재된 밸러스트수의 미처리에 해당한다. 다수의 밸러스트수 데이터세트로 인해, 이러한 유형의 주성분 분석은 더욱 미묘한 근본 원인에 대해 "설명적 가치" 또는 패턴 인식을 제공할 수 있고, 적재된 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위해 온보드 컴퓨터로 전송되는 일련의 승인 기준의 조정을 가능하게 한다.

Claims (19)

  1. 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    적어도 두 척의 선박의 온보드 컴퓨터로부터 업로드된 밸러스트수 데이터를 기반으로 하나 이상의 지리적 위치에서 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 생성하도록 구성된 데이터 허브 컴퓨터를 포함하는 중앙 데이터 허브, 상기 업로드된 밸러스트수 데이터는 상기 적어도 두 척의 선박 각각의 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 장소 그리고 가능하면 시간 및 각각의 소정량의 밸러스트수에 대해 측정된 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값을 나타내고; 및
    각각 온보드 밸러스트수 시스템을 포함하는 적어도 두 개의 배와 같은 상기 적어도 두 척의 선박을 포함하고, 상기 온보드 밸러스트수 시스템은,
    모니터, 데이터 기록장치, 지리적 위치에 해당하는 다수의 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 저장하기 위한 데이터 저장소 및 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 적어도 하나의 지리적 검출 수단을 구비한 온보드 컴퓨터,
    밸러스트수 배관 또는 밸러스트수 탱크 내의 밸러스트수의 적어도 하나의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 각각 구성되고, 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함하는 밸러스트수 데이터를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 다수의 밸러스트수 수질 센서를 포함하고,
    상기 온보드 컴퓨터는 중앙 데이터 허브로부터 일련의 승인 기준을 다운로드하고 중앙 데이터 허브에 밸러스트수 데이터와 해당 지리적 위치를 업로드하도록 더 구성되며,
    상기 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 상기 지리적 위치에 해당하는 해당 승인 기준의 비교를 수행하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온보드 밸러스트수 시스템 각각은 상기 밸러스트수 탱크에 상기 소정량의 밸러스트수가 적재된 연도 및/또는 날짜를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 클록(clock)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 비교에 따라 모니터 상에 디스플레이되는 정보는 밸러스트수 탱크에 적재된 밸러스트수의 수질의 승인 또는 비승인을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온보드 컴퓨터는 일련의 승인 기준과 동일한 지리적 위치에 해당하는 제 2 일련의 승인 기준을 무선으로 다운로드하고 상기 일련의 승인 기준을 제 2 일련의 승인 기준으로 대체하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 수질 센서는 식물성 플랑크톤 군집, 동물성 플랑크톤 군집, 세균 군집, 입자 크기 분포의 군으로부터 하나 이상의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 밸러스트수 수질 파라미터는 적어도 하나의 형광, 광 산란, 근적외선(NIR)을 포함하는 측정 기술을 사용하여 측정되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 수질 센서는 염도, 온도, 투과도의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추가 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들을 측정하도록 구성된 두 개 이상의 밸러스트수 수질 센서를 포함하고, 상기 각각의 선박의 온보드 컴퓨터는 상기 두 개 이상의 다른 밸러스트수 수질 센서에 의해 측정된 특정 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 차이를 계산하고 계산된 차이를 승인 기준과 비교하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 허브 컴퓨터는 선박의 지리적 위치에서의 기상 데이터 및/또는 주변 물 데이터를 수집하고 상기 기상 데이터 및/또는 주변 물 데이터를 기반으로 선박의 지리적 위치에서의 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 각각의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템은 밸러스트수 처리 장치를 포함하고,
    상기 밸러스트수 처리 장치는 밸러스트수를 상기 밸러스트수 처리 장치로 각각 유입 및 유출하기 위한 유입 및 유출 파이프를 포함하고, 두 개의 다른 밸러스트수 수질 센서 중 동일한 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성된 제 1 밸러스트수 수질 센서는 상기 유입 파이프와 연통하도록 배치되고 동일한 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성된 제 2 밸러스트수 수질 센서는 상기 유출 파이프와 연통하도록 배치됨으로써 상기 제 1 및 제 2 밸러스트수 수질 센서는 각각 밸러스트수 처리 장치로 유입되고 유출되는 밸러스트수를 측정하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템은,
    밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 구성된 밸러스트수 수질 센서를 포함하고,
    밸러스트수 배관 시스템은 밸러스트수 배관 시스템의 두 개의 다른 위치에서 밸러스트수에 상기 밸러스트수 수질 센서를 노출하도록 구성되고,
    상기 온보드 컴퓨터는 상기 두 개의 다른 위치에서 상기 밸러스트수 수질 센서에 의해 측정된 특정 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 차이를 계산하고 계산된 차이를 승인 기준과 비교하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 각각의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템은 밸러스트수 처리 장치를 포함하고,
    상기 밸러스트수 처리 장치는 밸러스트수를 상기 밸러스트수 처리 장치로 각각 유입 및 유출하기 위한 유입 및 유출 파이프를 포함하고, 상기 밸러스트수 수질 센서는 동일한 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하기 위해 유입 또는 유출 파이프에 연결됨으로써 상기 밸러스트수 수질 센서는 밸러스트수 처리 장치로 유입되고 유출되는 밸러스트수 모두에 대해 동일한 밸러스트수 수질 파라미터를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 선박의 온보드 밸러스트수 시스템은 적어도 하나의 밸러스트수 처리 장치를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 밸러스트수 처리 장치는 적어도 두 개의 다른 작동 모드에서 밸러스트수 모니터링 시스템의 밸러스트수를 처리하도록 구성되고, 상기 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 해당 승인 기준과의 상기 비교를 근거로 다른 작동 모드 사이에서 밸러스트수 처리 시스템을 조절하고 전환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 선박의 온보드 컴퓨터는 중앙 데이터 허브에 밸러스트수 데이터를 무선으로 업로드하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 시스템.
  15. 온보드 밸러스트수 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    모니터, 데이터 기록장치, 지리적 위치에 해당하는 다수의 밸러스트수 수질 파라미터에 대한 일련의 승인 기준을 저장하기 위한 데이터 저장소를 구비한 온보드 컴퓨터,
    밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 적어도 하나의 지리적 검출 수단,
    밸러스트수 배관 또는 밸러스트수 탱크 내의 밸러스트수의 적어도 하나의 밸러스트수 수질 파라미터를 측정하도록 각각 구성되고, 각각의 밸러스트수 수질 파라미터의 값을 포함하는 밸러스트수 데이터를 상기 데이터 기록장치에 기록하도록 구성된 다수의 밸러스트수 수질 센서를 포함하고,
    상기 온보드 컴퓨터는 밸러스트수 수질 파라미터의 값들과 상기 지리적 위치에 해당하는 해당 승인 기준의 비교를 수행하며 상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하도록 구성되며, 상기 온보드 컴퓨터는 중앙 데이터 허브로부터 일련의 승인 기준을 다운로드하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온보드 밸러스트수 시스템.
  16. 배와 같은 선박에 탑재되는 밸러스트수 탱크 또는 밸러스트수 배관 내의 밸러스트수의 수질을 모니터링하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    상기 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 장소를 데이터 기록장치에 기록하거나 입력하는 단계;
    상기 적재된 소정량의 밸러스트수의 하나 이상의 밸러스트수 수질 파라미터의 각각의 값들을 측정하는 단계;
    상기 밸러스트수 수질 파라미터의 각각 측정된 값들을 상기 데이터 기록장치에 기록하는 단계;
    상기 소정량의 밸러스트수가 적재된 지리적 위치에 해당하는 일련의 승인 기준을 중앙 데이터 허브로부터 모니터를 구비한 온보드 컴퓨터로 다운로드하는 단계;
    상기 데이터 기록장치 내의 측정된 밸러스트수 수질 파라미터의 값들을 해당 승인 기준과 비교하는 단계;
    상기 비교에 따른 정보를 모니터 상에 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 비교를 근거로 상기 밸러스트수 탱크에 소정량의 밸러스트수를 유지하거나 상기 지리적 위치 또는 지역에서 상기 밸러스트수 탱크로부터 소정량의 밸러스트수를 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하는 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 밸러스트수 내의, 예를 들어, 수생 식물군과 동물군의 토착종의 함유량을 줄이기 위해 밸러스팅하는 동안 소정량의 밸러스트수를 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    밸러스트수 처리 이전 및 이후 밸러스팅하는 동안 동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들을 측정하는 단계,
    동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 차이를 계산하는 단계,
    동일한 밸러스트수 수질 파라미터의 값들 간의 계산된 차이와 승인 기준을 비교하고 상기 비교에 따른 정보를 온보드 컴퓨터의 모니터 상에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수의 수질을 모니터링하는 방법.
KR1020157014852A 2012-11-14 2013-11-14 선박의 밸러스트수의 수질을 모니터링하기 위한 방법 및 시스템 KR102109556B1 (ko)

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