KR102308428B1 - Device and method for safety monitoring of all cycle fuel cells in hydrogen ships - Google Patents

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KR102308428B1
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정의필
안병철
박현철
박인완
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울산대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are a fuel cell safety monitoring device and a fuel cell safety monitoring method for an entire cycle in a hydrogen vessel. According to an embodiment of the present invention, the fuel cell safety monitoring device for an entire cycle in a hydrogen vessel comprises: a hydrogen fuel cell cooling system for maintaining coolant for cooling a fuel cell stack in which a hydrogen fuel is stored; a water level monitoring unit for predicting a water level change with respect to the coolant through operation information of a hydrogen-powered vessel; and a control unit for controlling a valve for replenishing or discharging the coolant in accordance with the predicted change in the water level An object of the present invention is to reduce a risk leading to an accident by arbitrarily selecting and implementing a safety evaluation technique at a company regardless of a risk level of a facility or process.

Description

수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR SAFETY MONITORING OF ALL CYCLE FUEL CELLS IN HYDROGEN SHIPS}A device and method for safety monitoring of fuel cell throughout the entire cycle in a hydrogen vessel

본 발명은 바다환경이 변하는 경우의 대비책과, 연료전지 시스템에 대한 전주기 모니터링에 관한 관리 방법을 포함하는, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for safety monitoring of a fuel cell throughout the entire cycle in a hydrogen vessel, including a countermeasure in case of a change in the marine environment and a management method for monitoring the entire cycle of a fuel cell system.

특히, 본 발명에서는, 수소추진선박의 기울어짐/흔들림을 감지하여, 미리 예측하여 수소연료를 보관하는 매니폴드 스택의 냉각수에 대한 드레인 컨트롤 밸브를 적절히 개방해 줌으로써, 냉각수의 수위 상승을 미리 억제하는 기술을 제공할 수 있게 한다.In particular, in the present invention, by detecting the inclination / shaking of the hydrogen-powered ship, predicting in advance, and appropriately opening the drain control valve for the coolant of the manifold stack storing hydrogen fuel, to suppress the rise in the level of the coolant in advance to provide technology.

근래에는, 수소연료전지에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이다.In recent years, interest in hydrogen fuel cells is increasing.

특히, 선박용 수소연료전지는, 해양오염 규제에 따라, 2030년경에는 전체 선박연료의 1/3에 달할 것으로 전망된다.In particular, hydrogen fuel cells for ships are expected to account for 1/3 of the total ship fuel by 2030 according to marine pollution regulations.

선박용 수소연료전지는, 글로벌 온실가스 저감 노력에 대응하여 수소추진선 기술 및 산업의 국제 경쟁력을 확보하고, 온실가스의 감축목표 달성을 위한 산업계 대응을 본격화하는 데에 핵심일 수 있다.Hydrogen fuel cells for ships can be the key to securing international competitiveness in hydrogen-powered ship technology and industry in response to global greenhouse gas reduction efforts, and accelerating industrial response to achieve greenhouse gas reduction goals.

또한, 선박용 수소연료전지는, 에너지를 98% 수입하는 우리나라의 실정을 고려하면, 지구에 무한정한 수소를 이용해 에너지의 완전 자립화를 이끌 수 있다.In addition, considering the situation of Korea, which imports 98% of energy, the hydrogen fuel cell for ships can lead to complete energy independence by using unlimited hydrogen on the earth.

또한, 선박용 수소연료전지는, 소형 수소연료전지의 선박을 개발 운용 함으로써, 신재생 에너지의 보급 확산에 이바지 할 수 있다.In addition, the hydrogen fuel cell for ships can contribute to the spread of new and renewable energy by developing and operating small hydrogen fuel cell ships.

이에 따라, 주요 선진국을 중심으로 수소 연료전지를 활용한 소형수소 추진선박의 기술개발이 활발하게 이루어지고 있으나, 국내의 경우에는, 선박용 수소연료전지와 관련한 개발 사례가 거의 전무한 실정에 있다.Accordingly, technology development of small hydrogen-powered ships using hydrogen fuel cells has been actively carried out in major developed countries, but in Korea, there are almost no development cases related to hydrogen fuel cells for ships.

또한, 우리나라는 조선업 분야에서 세계 1위의 강국이지만, 수소 선박분야에서는 기술 우위에 있지 않다.In addition, although Korea is the world's No. 1 powerhouse in the field of shipbuilding, it does not have a technological advantage in the field of hydrogen ships.

따라서, 향후 수소 운반선 건조 시장이 확대될 것으로 기대되는 시장 상황에서, 국가적인 선제적 대응이 절실히 필요한 실정이다.Therefore, in a market situation in which the hydrogen carrier building market is expected to expand in the future, a preemptive national response is urgently needed.

본 발명의 실시예는, 수소는 사용압력이 높아 누출위험이 상존하고, 화재 및 폭발 가능성이 높고 폭발강도가 높아 폭발위험성이 높은 수소연료전지에 대해, 수소 전 주기에 대한 안전 모니터링을 수행하는, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, hydrogen has a high working pressure, so there is a risk of leakage, and for a hydrogen fuel cell with a high risk of explosion due to high fire and explosion potential and high explosive strength, safety monitoring for the entire hydrogen cycle is performed. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for safety monitoring of fuel cells throughout the entire cycle in a hydrogen vessel.

또한, 본 발명의 실시예는, 표준적인 수소 안전 모니터링 기법을 제안 함으로써, 설비 또는 공정의 위험정도와 관계없이 안전성 평가 기법을 기업에서 임의로 선택해서 시행하여, 사고로 연결되는 위험을 감소시키는 것을 목적으로 한다.In addition, the embodiment of the present invention proposes a standard hydrogen safety monitoring technique, regardless of the degree of risk of the facility or process, the company arbitrarily selects and implements the safety evaluation technique to reduce the risk leading to an accident do it with

또한, 본 발명의 실시예는, 향후 수소 선박이 상용화 될 경우를 대비하여, 안전문제와 모니터링 시스템 설치를 선제적으로 준비하는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention aims to preemptively prepare safety issues and installation of a monitoring system in case a hydrogen vessel is commercialized in the future.

본 발명의 일실시예에 따른, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치는, 수소연료가 보관되는 연료전지스택을 냉각시키기 위한 냉각수를 유지하는 수소연료전지 냉각시스템; 수소추진선박의 운항 정보를 통해, 상기 냉각수에 대한 수위 변화를 예측하는 수위 감시부; 및 상기 예측된 수위 변화에 따라, 상기 냉각수를 보충하거나 배출시키기 위한 밸브를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen ship includes: a hydrogen fuel cell cooling system for maintaining coolant for cooling a fuel cell stack in which hydrogen fuel is stored; a water level monitoring unit for predicting a water level change with respect to the cooling water through operation information of the hydrogen-powered vessel; and a control unit controlling a valve for replenishing or discharging the cooling water according to the predicted water level change.

또한, 본 발명의 실시예에 따른, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법은, 수소연료전지 냉각시스템에서, 수소연료가 보관되는 연료전지스택을 냉각시키기 위한 냉각수를 유지하는 단계; 수위 감시부에서, 수소추진선박의 운항 정보를 통해, 상기 냉각수에 대한 수위 변화를 예측하는 단계; 및 제어부에서, 상기 예측된 수위 변화에 따라, 상기 냉각수를 보충하거나 배출시키기 위한 밸브를 제어하는 단계를 포함하여 구성할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is provided a method for safety monitoring of a fuel cell for the entire cycle in a hydrogen vessel, the method comprising: maintaining a coolant for cooling a fuel cell stack in which hydrogen fuel is stored in a hydrogen fuel cell cooling system; predicting, in the water level monitoring unit, a change in the water level of the coolant through operation information of the hydrogen-powered vessel; and controlling, in the control unit, a valve for replenishing or discharging the cooling water according to the predicted water level change.

본 발명의 일실시예에 따르면, 수소는 사용압력이 높아 누출위험이 상존하고, 화재 및 폭발 가능성이 높고 폭발강도가 높아 폭발위험성이 높은 수소연료전지에 대해, 수소 전 주기에 대한 안전 모니터링을 수행하는, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, hydrogen fuel cell has a high operating pressure, so there is a risk of leakage, a high possibility of fire and explosion, and a high explosive strength, so that the safety monitoring of the entire hydrogen cycle is performed. It is possible to provide an apparatus and method for safety monitoring of a fuel cell throughout the entire cycle in a hydrogen vessel.

또한, 본 발명에 의해서는, 표준적인 수소 안전 모니터링 기법을 제안 함으로써, 설비 또는 공정의 위험정도와 관계없이 안전성 평가 기법을 기업에서 임의로 선택해서 시행하여, 사고로 연결되는 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by proposing a standard hydrogen safety monitoring technique, the company can arbitrarily select and implement a safety evaluation technique regardless of the degree of risk of the facility or process, thereby reducing the risk leading to an accident.

또한, 본 발명에 의해서는, 향후 수소 선박이 상용화 될 경우를 대비하여, 안전문제와 모니터링 시스템 설치를 선제적으로 준비할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to preemptively prepare for safety issues and the installation of a monitoring system in case hydrogen ships are commercialized in the future.

또한, 본 발명에 의해서는, R&D를 통해 개발된 수소선박 핵심요소기술이 안전성능 검증을 통해, 조속한 상용화로 연계되어, 수소선박 산업 진흥에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, hydrogen ship core technology developed through R&D can be linked to prompt commercialization through safety performance verification, thereby contributing to the promotion of the hydrogen ship industry.

또한, 본 발명에 의해서는, 핵심요소기술의 안전기준을 동반 육성하여, 수소선박의 안전 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to secure the safety competitiveness of hydrogen ships by fostering the safety standards of key element technologies.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소선박 내의 연료전지 시스템의 안전/환경 인프라를 조성할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to create a safety/environmental infrastructure for a fuel cell system in a hydrogen ship.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소연료전지기술과 조선해양기술을 융합하여 설계 함으로써, 안전성 평가를 철저히 시행할 수 있다.In addition, according to the present invention, by designing a fusion of hydrogen fuel cell technology and shipbuilding and offshore technology, it is possible to thoroughly evaluate safety.

또한, 본 발명에 의해서는, 대기오염물질에 의한 사회 비용 절감, 일자리 창출, 조선해양 산업 재건 등의 효과를 발생시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to generate effects such as reduction of social costs due to air pollutants, job creation, and reconstruction of the shipbuilding and offshore industry.

또한, 본 발명에 의해서는, 4차 산업혁명 시대 미래 신산업 인력수요 전망에서 연평균 10% 이상 증가할 것으로 전망되는 친환경선박, 에너지신산업과, 선박을 공급하는 조선, 자금을 지원하는 금융, 입출항/하역을 제공하는 항만 등 수소선박 운용 사업에서, 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, eco-friendly ships, new energy industries, shipbuilding supplying ships, finance to support funds, arrival/departure/unloading, which are expected to increase by an average of 10% or more per year in the prospect of future new industrial manpower demand in the 4th industrial revolution era, according to the present invention It is possible to secure competitiveness in the business of operating hydrogen ships, such as ports that provide

또한, 본 발명에 의해서는, 해외 에너지 수입 의존도를 경감하고, 자국 우선주의 영향을 벗어날 수 있는 수소에너지 산업 선도로 에너지 독립을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, energy independence can be expected by reducing dependence on foreign energy imports and leading the hydrogen energy industry to escape the influence of domestic preference.

또한, 본 발명에 의해서는, 향후 수소선박 프로젝트 추진을 통해 협력관계를 형성하여 지속가능한 발전 추진을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can be expected to promote sustainable development by forming a cooperative relationship through the promotion of future hydrogen ship projects.

또한, 본 발명에 의해서는, 에너지산업과 조선산업의 융합으로, 국내조선산업의 위상이 격상되고 많은 일자리 창출에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, the convergence of the energy industry and the shipbuilding industry can raise the status of the domestic shipbuilding industry and contribute to the creation of many jobs.

또한, 본 발명에 의해서는, 친환경선박으로의 전환을 통해, 향후 조선 신산업의 관점에서 국가경제에 크게 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to greatly contribute to the national economy from the point of view of a new shipbuilding industry in the future through the conversion to an eco-friendly ship.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소안전기술, 수소 전주기 환경성/경제성 평가 기술에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can contribute to hydrogen safety technology and hydrogen full-cycle environmental/economic evaluation technology.

또한, 본 발명에 의해서는, 국제해사기구(IMO)의 환경기준을 만족하여 선진국 수준으로 해양환경을 격상하는 데에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can contribute to upgrading the marine environment to the level of developed countries by satisfying the environmental standards of the International Maritime Organization (IMO).

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치를 포함하는 수소선박 내 수단들의 구성 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 연료전지 안전 모니터링 장치에서 구현되는 모니터링 알고리즘을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예 따른, 연료 전지 스택의 전압 유지를 위한 생성수 수위 조절의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 연료전지 냉각수 수위조절을 위한 절차도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example of the configuration of means in a hydrogen ship including the full-cycle fuel cell safety monitoring device of the present invention.
3 is a view for explaining a monitoring algorithm implemented in the fuel cell safety monitoring device according to the present invention.
4 is a view for explaining an example of adjusting the level of the generated water for maintaining the voltage of the fuel cell stack, according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart for adjusting the fuel cell coolant level according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for description purposes only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치(이하, '연료전지 안전 모니터링 장치'라 약칭함)(100)는 수소연료전지 냉각시스템(110), 수위 감시부(120), 및 제어부(130)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 센서부(140), 판정부(150), 및 표시부(160)를 선택적으로 추가하여 구성할 수 있다.Referring to FIG. 1 , according to an embodiment of the present invention, a fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel (hereinafter, abbreviated as 'fuel cell safety monitoring device') 100 is a hydrogen fuel cell cooling system 110 . ), a water level monitoring unit 120 , and a control unit 130 may be included. In addition, according to an embodiment, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may be configured by selectively adding the sensor unit 140 , the determination unit 150 , and the display unit 160 .

우선, 수소연료전지 냉각시스템(110)은 수소연료가 보관되는 연료전지스택을 냉각시키기 위한 냉각수를 유지한다. 즉, 수소연료전지 냉각시스템(110)은, 연료전지스택을 담아 고정/체결하는 도가니 등에 냉각수를 유입시켜, 상기 연료전지스택에 보관되는 수소연료가 안정적인 온도 상태로 저장되게 하는 역할을 할 수 있다.First, the hydrogen fuel cell cooling system 110 maintains coolant for cooling the fuel cell stack in which the hydrogen fuel is stored. That is, the hydrogen fuel cell cooling system 110 introduces cooling water to a crucible for fixing/fastening the fuel cell stack, etc., so that the hydrogen fuel stored in the fuel cell stack is stored in a stable temperature state. .

상기 냉각수는, 예컨대 수소연료전지 냉각시스템(110)의 내부에 수소연료의 전기화학적 반응으로 자체적으로 생성되는 생성수, 또는 수소연료전지 냉각시스템(110)의 제작시 주입되는 온도 유지용 특수수 일 수 있다.The cooling water is, for example, generated water generated by the electrochemical reaction of hydrogen fuel inside the hydrogen fuel cell cooling system 110 , or special water for maintaining the temperature injected when the hydrogen fuel cell cooling system 110 is manufactured. can

또는, 냉각수는 공업용수로서 연료전지(연료전지스택)가 많은 열을 발생할 시에 후술하는 연료전지 시스템을 순환하며 냉각시킬 수 있다. 이러한 순환 시에는 콘덴서(열교환기)를 거치면서 해수와 열교환되어, 냉각수의 온도가 일정하게 유지될 수 있다.Alternatively, the cooling water is industrial water and may be cooled by circulating the fuel cell system to be described later when the fuel cell (fuel cell stack) generates a lot of heat. During this circulation, heat is exchanged with seawater while passing through a condenser (heat exchanger), so that the temperature of the cooling water can be maintained constant.

수소연료는 수소를 화학전지나 연소로 에너지를 얻는 것일 수 있다. 또한, 연료전지스택은, 후술하는 연료전지 시스템에서 연료전지를 매개로 수소연료를 전기화학적으로 반응시켜 고효율의 전기 에너지를 생산할 수 있게, 설계된 단위로 수소연료를 보관할 수 있다.Hydrogen fuel may be to obtain energy by chemical cell or combustion of hydrogen. In addition, the fuel cell stack may store hydrogen fuel in a unit designed to produce high-efficiency electric energy by electrochemically reacting hydrogen fuel through a fuel cell in a fuel cell system to be described later.

수위 감시부(120)는 수소추진선박의 운항 정보를 통해, 상기 냉각수에 대한 수위 변화를 예측한다. 즉, 수위 감시부(120)는, 수소추진선박이 정해진 항로로 운항하면서 기울어지거나 진동할 것을 미리 파악하여, 수소연료전지 냉각시스템(110) 내에서의 냉각수 수위가 어느 정도로 변화될 것인지를 미리 파악하는 역할을 할 수 있다.The water level monitoring unit 120 predicts a change in the water level of the cooling water through the operation information of the hydrogen-powered vessel. That is, the water level monitoring unit 120 detects in advance that the hydrogen-powered ship will tilt or vibrate while operating in a predetermined route, and grasp in advance how much the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system 110 will change. can play a role

만약, 운항 정보 상으로, 수소추진선박이 우측으로 크게 회전하는 항로가 있다면, 수위 감시부(120)는 해당 항로에서 우회전하는 반경을 고려하여 수소추진선박이 우측으로 기울어지는 각(기울어짐 각도)을 연산하고, 연산된 각에 따라, 수소연료전지 냉각시스템(110) 내에서의 냉각수 수위가, 설계된 적정 수위를 넘어서는지를 예측할 수 있다.If, according to the operation information, there is a route in which the hydrogen-powered ship rotates significantly to the right, the water level monitoring unit 120 tilts the hydrogen-powered ship to the right in consideration of the radius of right turn in the route (inclination angle) , and according to the calculated angle, it is possible to predict whether the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system 110 exceeds the designed appropriate water level.

또는, 운항 정보에 포함될 수 있는 기상 정보 상으로, 파고가 2m 이상으로 예고되었다면, 수위 감시부(120)는 2m이상의 파고에 따른 수소추진선박의 상하 진동을 연산하고, 연산된 상하 진동에 따라, 수소연료전지 냉각시스템(110) 내에서의 냉각수 수위가, 설계된 적정 수위를 허용된 횟수 이상으로 넘어서는지를 예측할 수 있다.Alternatively, on the weather information that can be included in the operation information, if the wave height is predicted to be 2 m or more, the water level monitoring unit 120 calculates the vertical vibration of the hydrogen-powered ship according to the wave height of 2 m or more, and according to the calculated vertical vibration, It can be predicted whether the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system 110 exceeds the designed appropriate water level more than an allowed number of times.

다시 말해, 수위 감시부(120)는 상기 수소연료전지 냉각시스템(110) 내에서의 냉각수에 대한 미래 수위를 예측할 수 있다. 또한, 수위 감시부(120)는 실시예에 따라, 냉각수에 대한 현재의 수위를 측정하여, 적정 수위에 도달하는지에 대해서도 지속적으로 모니터링 할 수 있다.In other words, the water level monitoring unit 120 may predict the future water level of the coolant in the hydrogen fuel cell cooling system 110 . In addition, according to an embodiment, the water level monitoring unit 120 may measure the current water level of the cooling water to continuously monitor whether an appropriate water level is reached.

제어부(130)는 상기 예측된 수위 변화에 따라, 상기 냉각수를 보충하거나 배출시키기 위한 밸브를 제어한다. 즉, 제어부(130)는 냉각수에 대한 미래 수위가 적절하지 못하다고 판단되는 경우, 밸브 제어를 통해, 냉각수를 수소연료전지 냉각시스템(110)에서 배출시키거나, 수소연료전지 냉각시스템(110)으로 유입시키는 역할을 할 수 있다.The control unit 130 controls a valve for replenishing or discharging the cooling water according to the predicted water level change. That is, when it is determined that the future water level for the coolant is not appropriate, the controller 130 discharges the coolant from the hydrogen fuel cell cooling system 110 or flows into the hydrogen fuel cell cooling system 110 through valve control. can play a role in making

냉각수를 수소연료전지 냉각시스템(110) 밖으로 배출시키는 데에는, 드레인 컨트롤 밸브(Drain Control Valve)가 사용될 수 있다. 드레인 컨트롤 밸브는, 수소연료전지 냉각시스템(110)에 유지되던 냉각수 일부를, 필요에 따라 선박 외부로 배출하기 위한 밸브일 수 있다.A drain control valve may be used to discharge the coolant out of the hydrogen fuel cell cooling system 110 . The drain control valve may be a valve for discharging a portion of the coolant maintained in the hydrogen fuel cell cooling system 110 to the outside of the ship, if necessary.

냉각수를 수소연료전지 냉각시스템(110) 안으로 보충하는 데에는, 유입용 밸브가 사용될 수 있다. 상기 유입용 밸브는, 개방시 선박의 이동력을 이용하여 배출된 냉각수의 일부를 끌어들일 수 있다.To replenish the coolant into the hydrogen fuel cell cooling system 110 , an inflow valve may be used. The inflow valve may draw in a portion of the discharged cooling water by using the moving force of the vessel when it is opened.

밸브를 제어하는 일실시예에서, 수위 감시부(120)는, 상기 운항 정보에 따라 이동하는 상기 수소추진선박이 좌측 또는 우측으로 기울어지는 기울어짐 각도를 연산할 수 있다. 즉, 수위 감시부(120)는 수소추진선박이 이동할 것으로 예정된 항로 상에서, 선박이 해당 항로를 안전하게 지나갈 수 있게 매뉴얼 된, 좌측 또는 우측으로의 기울어짐 각도를 연산할 수 있다.In an embodiment of controlling the valve, the water level monitoring unit 120 may calculate an inclination angle at which the hydrogen-powered ship moving according to the operation information is inclined to the left or right. That is, the water level monitoring unit 120 may calculate the left or right inclination angle, which is manual so that the ship can safely pass the corresponding route, on the route on which the hydrogen-powered ship is scheduled to move.

상기 기울어짐 각도의 연산 후, 수위 감시부(120)는 상기 기울어짐 각도에 따른, 수소연료전지 냉각시스템(110) 내의 적정 수위를 넘는 상기 냉각수의 배출 용량을 예측할 수 있다. 여기서 적정 수위는, 수소연료전지 냉각시스템(110)에 채워지는 냉각수의 최적한 수위를 지칭하며, 본 발명의 운영자는, 실험과 경험을 통해, 냉각수가 수소원료를 충분히 냉각시키면서도 냉각수가 연료전지스택으로 들어가 수소연료를 오염시키지 않는 수위를, 상기 적정 수위로 설정할 수 있다.After calculating the inclination angle, the water level monitoring unit 120 may predict the discharge capacity of the coolant exceeding the appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system 110 according to the inclination angle. Here, the proper water level refers to the optimum level of the coolant filled in the hydrogen fuel cell cooling system 110, and the operator of the present invention, through experiments and experiences, while the coolant sufficiently cools the hydrogen raw material, the coolant The water level that does not contaminate the hydrogen fuel by entering into the water can be set to the appropriate water level.

즉, 수위 감시부(120)는 수소추진선박이 기울어진 상태에서의 냉각수 수위를 추정하고, 추정된 냉각수 수위가 설정된 적정 수위 보다 높아지는 냉각수의 일부 용량을, 상기 배출 용량으로 예측할 수 있다.That is, the water level monitoring unit 120 may estimate the cooling water level in a state in which the hydrogen-powered ship is inclined, and predict a partial capacity of the cooling water at which the estimated cooling water level becomes higher than the set appropriate water level as the discharge capacity.

이후, 제어부(130)는, 배출 용량을 배출하도록 밸브를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 드레인 컨트롤 밸브를 개방시켜, 상기 배출 용량으로 예측된 냉각수의 일부를, 상기 수소추진선박이 해당 항로에 이동하기 전에 선박 외부로 배출시킬 수 있다. 이를 통해 제어부(130)는 냉각수가 적정 수위를 넘어, 연료전지스택에 보관 중인 수소연료를 오염시키지 않게 할 수 있다.Thereafter, the controller 130 may control the valve to discharge the discharge capacity. That is, by opening the drain control valve, the control unit 130 may discharge a portion of the cooling water predicted by the discharge capacity to the outside of the vessel before the hydrogen-powered vessel moves to the corresponding route. Through this, the controller 130 can prevent the coolant from contaminating the hydrogen fuel stored in the fuel cell stack by exceeding the appropriate water level.

밸브를 제어하는 다른 실시예에서, 수위 감시부(120)는, 상기 냉각수의 수위가 상기 적정 수위를 넘지 않고, 상기 기울어짐 각도가 수평인정범위 이내로 연산되면, 상기 냉각수의 현재 수위와, 상기 적정 수위 간의 차이를, 상기 냉각수의 보충 용량으로 예측할 수 있다.In another embodiment of controlling the valve, the water level monitoring unit 120 is configured to, when the water level of the cooling water does not exceed the appropriate water level and the inclination angle is calculated within the horizontal recognition range, the current level of the cooling water and the appropriate level The difference between the water levels may be predicted by the replenishment capacity of the cooling water.

즉, 수위 감시부(120)는 상기 적정 수위를 넘는 냉각수는 없으나, 기울어짐 각도가 비교적 작게 연산 됨에 따라, 수소추진선박이 수평으로 항해한다고 판단되면, 냉각수의 현재 수위와, 적정 수위 간의 차이를, 추가 보충해야 할 냉각수의 용량으로 예측할 수 있다.That is, the water level monitoring unit 120 detects the difference between the current level of cooling water and the appropriate level when it is determined that the hydrogen-powered ship sails horizontally as the inclination angle is calculated to be relatively small, although there is no cooling water exceeding the appropriate water level. , it can be estimated by the capacity of the coolant to be additionally replenished.

보충 용량의 예측 후, 제어부(130)는, 보충 용량을 보충하도록 밸브를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 유입용 밸브를 개방시켜, 상기 보충 용량으로 예측된 냉각수의 일부를, 상기 수소추진선박이 해당 항로로 이동하기 전에, 수소연료전지 냉각시스템(110) 내부로 유입시킬 수 있다. 이를 통해 제어부(130)는 냉각수가 적정 수위 부근에서 수위를 유지하면서, 연료전지스택을 충분히 냉각시킬 수 있다.After the prediction of the replenishment capacity, the controller 130 may control the valve to replenish the replenishment capacity. That is, by opening the inflow valve, the control unit 130 can introduce a portion of the cooling water predicted as the replenishment capacity into the hydrogen fuel cell cooling system 110 before the hydrogen-powered vessel moves to the corresponding route. have. Through this, the control unit 130 can sufficiently cool the fuel cell stack while maintaining the water level in the vicinity of an appropriate water level.

밸브를 제어하는 또 다른 실시예에서, 수위 감시부(120)는, 상기 냉각수의 현재 수위를 측정할 수 있다. 즉, 수위 감시부(120)는 수소추진선박이 항해하는 동안 수소연료전지 냉각시스템 내의 냉각수 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있다.In another embodiment of controlling the valve, the water level monitoring unit 120 may measure the current level of the coolant. That is, the water level monitoring unit 120 may continuously monitor the state of the coolant in the hydrogen fuel cell cooling system while the hydrogen-powered ship sails.

이후, 제어부(130)는, 상기 현재 수위가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 적어도 넘지 않도록 상기 밸브를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 드레인 컨트롤 밸브와, 유입용 밸브를 실시간으로 제어를 반복하면서, 냉각수의 수위가, 적정 수위를 부위에서 유지되도록 할 수 있다.Thereafter, the controller 130 may control the valve so that the current water level does not exceed at least an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system. That is, the controller 130 may control the drain control valve and the inflow valve in real time while maintaining the coolant level at an appropriate level at the site.

밸브를 제어하는 또 다른 실시예에서, 수위 감시부(120)는, 해수면을 기준으로, 상기 수소추진선박의 상하 진동을 연산할 수 있다. 즉, 수위 감시부(120)는 기상 정보 등을 이용하여 이동하게 되는 항로에서의 파고를 추정하고, 수소추진선박이 위아래로 진동하는 상하 진동을 연산할 수 있다.In another embodiment of controlling the valve, the water level monitoring unit 120 may calculate the vertical vibration of the hydrogen-powered vessel based on the sea level. That is, the water level monitoring unit 120 may estimate the wave height in a moving route using weather information and the like, and calculate the vertical vibration in which the hydrogen-powered ship vibrates up and down.

상기 상하 진동의 연산 후, 수위 감시부(120)는 상기 상하 진동에 따른, 상기 냉각수의 적어도 일부가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 넘는 횟수를 예측할 수 있다. 즉, 수위 감시부(120)는 연산된 상하 진동에 따라, 수소연료전지 냉각시스템(110) 내의 냉각수 수위가 일시적으로 적정 수위를 넘는 횟수를 추정할 수 있다.After calculating the vertical vibration, the water level monitoring unit 120 may predict the number of times that at least a portion of the cooling water exceeds an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system according to the vertical vibration. That is, the water level monitoring unit 120 may estimate the number of times the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system 110 temporarily exceeds an appropriate level according to the calculated vertical vibration.

이후, 제어부(130)는 상기 예측된 횟수가, 선정된 한계치를 넘으면, 정해진 용량의 상기 냉각수를 배출하도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.Thereafter, when the predicted number of times exceeds a predetermined threshold, the controller 130 may control the valve to discharge the cooling water of a predetermined capacity.

즉, 제어부(130)는 일시적이지만, 냉각수가 적정 수위를 넘어가는 횟수가 선정된 한계치를 초과하면, 수소연료의 오염을 우려해, 해당 항로의 진입 전에, 드레인 컨트롤 밸브를 개방하여, 냉각수의 일부를 배출시킬 수 있다.That is, although the control unit 130 is temporary, if the number of times that the coolant exceeds the appropriate water level exceeds a predetermined threshold, the control unit 130 is concerned about contamination of the hydrogen fuel, and opens the drain control valve before entering the route to remove a part of the coolant. can be expelled.

상기 한계치는, 본 발명의 운영자에 의해 유연하게 선정될 수 있으면, 만약 한계치가 '0'으로 선정되면, 냉각수가 적정 수위를 넘는 횟수가 1회라도 발생하면, 제어부(130)에 의해 냉각수 배출 제어가 이루어지도록 유도할 수 있다.If the threshold value can be flexibly selected by the operator of the present invention, if the threshold value is selected as '0', if the number of times that the cooling water exceeds the appropriate water level occurs even once, the control unit 130 controls the cooling water discharge can be induced to happen.

실시예에 따라, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박 내의 각종 시스템에 대한 전주기 모니터링을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may perform full-cycle monitoring of various systems in the hydrogen-powered ship.

이를 위해, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 센서부(140), 판정부(150), 및 표시부(160)를 추가적인 구성으로 포함할 수 있다.To this end, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may include the sensor unit 140 , the determination unit 150 , and the display unit 160 as additional components.

센서부(140)는 상기 수소추진선박을 구성하는, 상기 수소연료전지 냉각시스템, 수소공급 시스템, 산소공급 시스템, 연료전지 시스템, 전력변환 시스템, 추진제어 시스템, 및 부유 시스템에 부착되어, 시스템 각각으로부터 데이터를 계측할 수 있다. 즉, 센서부(140)는 개별 시스템에 부착되어, 수소추진선박이 운항을 하면서 생성되는 데이터를 감지한 후, 각 시스템 별로 측정하는 역할을 할 수 있다.The sensor unit 140 is attached to the hydrogen fuel cell cooling system, the hydrogen supply system, the oxygen supply system, the fuel cell system, the power conversion system, the propulsion control system, and the floating system constituting the hydrogen-powered ship, each of the systems data can be measured from That is, the sensor unit 140 may be attached to an individual system, detect data generated while the hydrogen-powered ship operates, and then measure for each system.

상기 연료전지 시스템은, 수소공급 시스템으로부터 공급되는 수소연료와, 산소공급 시스템으로부터 공급되는 산소를 반응시켜, 에너지를 생산하는 장치일 수 있다.The fuel cell system may be a device for generating energy by reacting hydrogen fuel supplied from the hydrogen supply system and oxygen supplied from the oxygen supply system.

상기 전력변환 시스템은 연료전지 시스템에서 생산된 에너지를, 전력으로 공급받아, 변환시키는 장치일 수 있다.The power conversion system may be a device for receiving and converting energy produced in the fuel cell system into electric power.

또한, 추진제어 시스템은 연료전지 시스템에서 생성된 에너지를 이용하여, 수소추진선박에 대해 운항을 위한 추진력을 제공하는 장치일 수 있다.In addition, the propulsion control system may be a device that provides propulsion for operation to a hydrogen-powered ship by using the energy generated in the fuel cell system.

또한, 부유 시스템은, 수소추진선박을 비상 상황에서도 일정 높이로 해상에서 떠있게 하는 장치일 수 있다.In addition, the floating system may be a device that allows the hydrogen-powered ship to float in the sea at a certain height even in an emergency situation.

센서부(140)는 이들 개별 시스템에서 운항 중 발생되는 각종 상황에 관한 데이터를 감지할 수 있다.The sensor unit 140 may detect data related to various situations occurring during operation in these individual systems.

판정부(150)는 유무선 연결을 통해, 센서부(140)로부터 계측된 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석하여 고장 여부를 판정한다. 즉, 판정부(150)는 수집된 데이터를, 기준이 되는 표준치와 비교하고, 비교 결과에 따라, 특정의 시스템에 대해 고장을 확인할 수 있다.The determination unit 150 collects measured data from the sensor unit 140 through wired/wireless connection, and analyzes the collected data to determine whether there is a failure. That is, the determination unit 150 compares the collected data with a standard value serving as a reference, and according to the comparison result, it is possible to confirm a failure for a specific system.

예컨대, 연료전지 시스템에 부착되는 센서부로부터, 상기 연료전지 시스템에서 생산되는 에너지의 양에 관한 데이터가 수집되는 경우, 판정부(150)는 에너지의 양과 표준치를 비교하고, 에너지의 양이 표준치에 비해 현저하게 낮게 되는 것으로 분석됨에 따라, 상기 연료전지 시스템을 고장 내지 이상으로 판정할 수 있다.For example, when data on the amount of energy produced by the fuel cell system is collected from a sensor unit attached to the fuel cell system, the determination unit 150 compares the amount of energy with a standard value, and sets the amount of energy to the standard value. As it is analyzed that the fuel cell system is significantly lower than that, it is possible to determine the fuel cell system as a failure or abnormality.

표시부(160)는 상기 판정 결과, 고장으로 판정되는 이상 시스템에 대해, 경고 사인을 상황 모니터의 일부에 표시할 수 있다. 즉, 표시부(160)는 개별 시스템을 관제하는 상황 모니터에서, 상기 고장으로 판정된 이상 시스템에 대해, 램프 표시를 통한 경고 사인을 출력할 수 있다.As a result of the determination, the display unit 160 may display a warning sign on a part of the situation monitor for the abnormal system determined to be a failure. That is, the display unit 160 may output a warning sign through a lamp display for the abnormal system determined as the failure in the situation monitor for controlling the individual system.

예컨대, 상술의 예시에서 이상 시스템으로 판정된 연료전지 시스템에 대해, 표시부(160)는 빨간색 램프 표시를 통해, 연료전지 시스템에 고장이 발생하였음을, 상황 모니터에 출력할 수 있다.For example, with respect to the fuel cell system determined to be an abnormal system in the above example, the display unit 160 may output to the situation monitor that a failure has occurred in the fuel cell system through a red lamp display.

반면, 명확한 고장은 아니지만, 이상 의심이 있는 시스템에 대해, 표시부(160)는 노란색 램프 표시를 통해 해당 시스템에 '경고'를 출력할 수 있다.On the other hand, for a system that is not a clear failure but has a suspicious abnormality, the display unit 160 may output a 'warning' to the corresponding system through a yellow lamp display.

일실시예에서, 표시부(160)는, 상기 이상 시스템을 촬영하는 카메라를 확인하고, 상기 확인된 카메라로부터 출력되는 현장 영상을, 상기 상황 모니터의 전체에 표시할 수 있다. 즉, 표시부(160)는 고장이 발생한 시스템을 비추고 있는 감시 카메라를 추적하여, 추적된 감시 카메라에서 촬영되는 시스템의 현재의 모습을, 상황 모니터 전면으로 표시할 수 있다.In an embodiment, the display unit 160 may identify a camera for photographing the abnormal system, and display a field image output from the identified camera on the entire situation monitor. That is, the display unit 160 may track the monitoring camera illuminating the system in which the failure has occurred, and display the current state of the system photographed by the tracked monitoring camera on the front of the situation monitor.

만약, 이상 시스템을 촬영하는 카메라가 복수 일 경우, 표시부(160)는 센서부(140)에 의해 계측된 데이터를 기반으로, 이상 시스템 내의 고장 부위를 특정하고, 특정된 고장 부위를 적어도 일부라도 촬영하는 적어도 하나의 카메라를 추적하여, 현장 영상을 상황 모니터에 표시할 수 있다. 이때, 표시부(160)는 추적된 카메라의 개수에 따라, 상황 모니터를 분할하여, 각 카메라에서 촬영하는 현장 영상을 동시에 상황 모니터 상에 표시할 수 있다.If there are a plurality of cameras for photographing an abnormal system, the display unit 160 specifies a faulty part in the abnormal system based on the data measured by the sensor unit 140, and captures at least a part of the specified faulty part. By tracking at least one camera, the on-site image may be displayed on the situation monitor. In this case, the display unit 160 may divide the situation monitor according to the number of tracked cameras, and simultaneously display on-site images captured by each camera on the situation monitor.

실시예에 따라, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박이 타선박과의 충돌이나 기상악화에 따른 전복 등으로, 침몰되는 경우, 수소연료를 이용하여 선박 침몰 속도를 늦출 수 있게 할 수 있다.According to the embodiment, the fuel cell safety monitoring device 100 may be able to use hydrogen fuel to slow down the ship's sinking speed when a hydrogen-powered ship is sunk due to a collision with another ship or an overturn due to bad weather. have.

이를 위해, 수위 감시부(120)는 연산된 상기 수소추진선박의 기울어짐 각도가 설정된 침몰 각도를 만족하는지를 판단한다. 즉, 수위 감시부(120)는 기울어짐 각도가, 선박이 더 이상 수평을 회복할 수 없는 각도(예컨대 선박의 수직 기준에서 70도) 이상으로 연산되는지를 판단할 수 있다.To this end, the water level monitoring unit 120 determines whether the calculated inclination angle of the hydrogen-powered ship satisfies a set sinking angle. That is, the water level monitoring unit 120 may determine whether the inclination angle is calculated as an angle at which the ship can no longer recover the horizontal (eg, 70 degrees from the vertical reference of the ship) or more.

상기 기울어짐 각도가 침몰 각도를 만족하면, 제어부(130)는, 수소공급 시스템에 잔여되어 있는 수소연료를, 부유 시스템으로 이송하여, 상기 수소추진선박의 침몰 속도를 감소시킬 수 있다. 즉, 제어부(130)는 수소원료를 긴급시 부유 시스템을 전달하여, 공기보다 가벼운 수소원료에 의해, 부유 시스템에서의 선박 부유 기능을 좀 더 강화시킬 수 있다. 이를 통해 제어부(130)는 수소추진선박의 침몰 속도를 늦춰 구조대가 올 때까지의 시간을 확보할 수 있게 한다.When the inclination angle satisfies the sinking angle, the control unit 130 may reduce the sinking speed of the hydrogen-powered ship by transferring the hydrogen fuel remaining in the hydrogen supply system to the floating system. That is, the control unit 130 can deliver the hydrogen raw material to the floating system in an emergency, and further strengthen the vessel floating function in the floating system by using the hydrogen raw material lighter than air. Through this, the control unit 130 slows down the sinking speed of the hydrogen-powered ship so that the time until the rescue team arrives can be secured.

본 발명의 일실시예에 따르면, 수소는 사용압력이 높아 누출위험이 상존하고, 화재 및 폭발 가능성이 높고 폭발강도가 높아 폭발위험성이 높은 수소연료전지에 대해, 수소 전 주기에 대한 안전 모니터링을 수행하는, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, hydrogen fuel cell has a high operating pressure, so there is a risk of leakage, a high possibility of fire and explosion, and a high explosive strength, so that the safety monitoring of the entire hydrogen cycle is performed. It is possible to provide an apparatus and method for safety monitoring of a fuel cell throughout the entire cycle in a hydrogen vessel.

또한, 본 발명에 의해서는, 표준적인 수소 안전 모니터링 기법을 제안 함으로써, 설비 또는 공정의 위험정도와 관계없이 안전성 평가 기법을 기업에서 임의로 선택해서 시행하여, 사고로 연결되는 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by proposing a standard hydrogen safety monitoring technique, the company can arbitrarily select and implement a safety evaluation technique regardless of the degree of risk of the facility or process, thereby reducing the risk leading to an accident.

또한, 본 발명에 의해서는, 향후 수소 선박이 상용화 될 경우를 대비하여, 안전문제와 모니터링 시스템 설치를 선제적으로 준비할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to preemptively prepare for safety issues and the installation of a monitoring system in case hydrogen ships are commercialized in the future.

또한, 본 발명에 의해서는, R&D를 통해 개발된 수소선박 핵심요소기술이 안전성능 검증을 통해, 조속한 상용화로 연계되어, 수소선박 산업 진흥에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, hydrogen ship core technology developed through R&D can be linked to prompt commercialization through safety performance verification, thereby contributing to the promotion of the hydrogen ship industry.

또한, 본 발명에 의해서는, 핵심요소기술의 안전기준을 동반 육성하여, 수소선박의 안전 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to secure the safety competitiveness of hydrogen ships by fostering the safety standards of key element technologies.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소선박 내의 연료전지 시스템의 안전/환경 인프라를 조성할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to create a safety/environmental infrastructure for a fuel cell system in a hydrogen ship.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소연료전지기술과 조선해양기술을 융합하여 설계 함으로써, 안전성 평가를 철저히 시행할 수 있다.In addition, according to the present invention, by designing a fusion of hydrogen fuel cell technology and shipbuilding and offshore technology, it is possible to thoroughly evaluate safety.

또한, 본 발명에 의해서는, 대기오염물질에 의한 사회 비용 절감, 일자리 창출, 조선해양 산업 재건 등의 효과를 발생시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to generate effects such as reduction of social costs due to air pollutants, job creation, and reconstruction of the shipbuilding and offshore industry.

또한, 본 발명에 의해서는, 4차 산업혁명 시대 미래 신산업 인력수요 전망에서 연평균 10% 이상 증가할 것으로 전망되는 친환경선박, 에너지신산업과, 선박을 공급하는 조선, 자금을 지원하는 금융, 입출항/하역을 제공하는 항만 등 수소선박 운용 사업에서, 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, eco-friendly ships, new energy industries, shipbuilding supplying ships, finance to support funds, arrival/departure/unloading, which are expected to increase by an average of 10% or more per year in the prospect of future new industrial manpower demand in the 4th industrial revolution era, according to the present invention It is possible to secure competitiveness in the business of operating hydrogen ships, such as ports that provide

또한, 본 발명에 의해서는, 해외 에너지 수입 의존도를 경감하고, 자국 우선주의 영향을 벗어날 수 있는 수소에너지 산업 선도로 에너지 독립을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, energy independence can be expected by reducing dependence on foreign energy imports and leading the hydrogen energy industry to escape the influence of domestic preference.

또한, 본 발명에 의해서는, 향후 수소선박 프로젝트 추진을 통해 협력관계를 형성하여 지속가능한 발전 추진을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can be expected to promote sustainable development by forming a cooperative relationship through the promotion of future hydrogen ship projects.

또한, 본 발명에 의해서는, 에너지산업과 조선산업의 융합으로, 국내조선산업의 위상이 격상되고 많은 일자리 창출에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, the convergence of the energy industry and the shipbuilding industry can raise the status of the domestic shipbuilding industry and contribute to the creation of many jobs.

또한, 본 발명에 의해서는, 친환경선박으로의 전환을 통해, 향후 조선 신산업의 관점에서 국가경제에 크게 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to greatly contribute to the national economy from the point of view of a new shipbuilding industry in the future through the conversion to an eco-friendly ship.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소안전기술, 수소 전주기 환경성/경제성 평가 기술에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can contribute to hydrogen safety technology and hydrogen full-cycle environmental/economic evaluation technology.

또한, 본 발명에 의해서는, 국제해사기구(IMO)의 환경기준을 만족하여 선진국 수준으로 해양환경을 격상하는 데에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can contribute to upgrading the marine environment to the level of developed countries by satisfying the environmental standards of the International Maritime Organization (IMO).

도 2는 본 발명의 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치를 포함하는 수소선박 내 수단들의 구성 일례를 도시한 도면이다.2 is a view showing an example of the configuration of means in a hydrogen ship including the full-cycle fuel cell safety monitoring device of the present invention.

본 발명의 연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 예컨대 100KW급 내외의 소형수소선박으로 유람선, 요트, 쾌속정 등을 적용대상으로 할 수 있다.The fuel cell safety monitoring device 200 of the present invention may be applied to, for example, a small hydrogen vessel of about 100KW class, such as a cruise ship, a yacht, and a speed boat.

연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 풍랑 또는 파도 등으로 선박이 심하게 기울어지거나, 또는 진동이 심해질 경우, 수소선박의 연료전지 내부 스택의 매니폴드의 스택 생성수가 한쪽으로 쏠리면서 스택의 발생 전압이 변동하는 문제점 해결을 위하여 선박의 기울어짐을 미리 예측하여 기울어진 방향의 스택 생성수의 Drain Control Valve를 일정시간 개방하여 수위의 상승을 방지할 수 있다.In the fuel cell safety monitoring device 200, when the vessel is severely tilted due to wind or waves, or the vibration is severe, the stack generated water of the manifold of the fuel cell internal stack of the hydrogen vessel is shifted to one side, and the generated voltage of the stack fluctuates. In order to solve this problem, it is possible to prevent the rise of the water level by predicting the inclination of the ship in advance and opening the drain control valve of the stack generated water in the inclined direction for a certain period of time.

Drain Control Valve는 선박의 양측에 설치하여 어떤 경우라도 수위 상승을 억제시킬 수 있게 한다.The Drain Control Valve is installed on both sides of the ship to suppress the rise in water level in any case.

연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 선박 내의 연료전지 전주기 과정을 서버 모니터에 표시하여 안전관리를 철저히 할 수 있다. 안전관리에 있어서, 연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 서버 모니터에 색깔을 표시하여 특정 과정에 대한 안전성을 통보할 수 있고, 예컨대 파랑색 표시일 때에는 '정상' 상태를, 노랑색 표시일 때에는 '경고' 상태를, 빨강색 상태일에는 '비상' 상태를 통보할 수 있다.The fuel cell safety monitoring device 200 can perform safety management thoroughly by displaying the entire cycle process of the fuel cell in the ship on the server monitor. In safety management, the fuel cell safety monitoring device 200 may notify the safety of a specific process by displaying a color on the server monitor, for example, a 'normal' state when a blue display is displayed, and a 'warning' when a yellow display is displayed. ' status, and 'emergency' status can be notified on red status days.

도 2에 도시한 바와 같이, 연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 수소공급 시스템(210), 산소공급 시스템(220), 연료전지 시스템(230), 전력변환 시스템(240), 및 냉각/배수 시스템(250) 으로 나누어 시스템을 통합 관리할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the fuel cell safety monitoring device 200 includes a hydrogen supply system 210 , an oxygen supply system 220 , a fuel cell system 230 , a power conversion system 240 , and a cooling/drainage system. (250), the system can be integrated and managed.

실시예에 따라, 연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 연료전지 시스템(230)을 통해 수소 에너지를 공급받아 선박에 추진력을 제공하는 추진제어 시스템(260)에 대해서도 모니터링 동작을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the fuel cell safety monitoring apparatus 200 may also perform a monitoring operation on the propulsion control system 260 that receives hydrogen energy through the fuel cell system 230 and provides propulsion to the vessel.

다른 실시예에서, 연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 선박이 기울어지는 것을 예측하여 선박이 균형되게 하는 부유 시스템(270)에 대해서도 모니터링 동작을 수행할 수 있다.In another embodiment, the fuel cell safety monitoring apparatus 200 may also perform a monitoring operation on the floating system 270 that balances the ship by predicting the ship's inclination.

또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 각 시스템 별 정상 또는 이상 유무를 시각적으로 빠르게 구분하기 위하여 색깔로 표시하도록 할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 운영자가, 파란색(정상상태), 노란색(경고상태), 빨간색(비상상태)으로 램프만 보아도 어느 곳에 이상이 발생한 것인지를 쉽게 파악할 수 있다.In addition, the fuel cell safety monitoring apparatus 200 may display a color in order to quickly visually distinguish whether each system is normal or abnormal. Through this, the operator of the present invention can easily determine where the abnormality occurred even by looking at the blue (normal state), yellow (warning state), and red (emergency state) lamps.

또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(200)는 시스템들 중 어느 한 곳이라도 경고 이상의 상태가 발생하여, 본 발명의 운영자가 그 부분을 모니터상에서 클릭하게 되면, 3D 현장화면을 디스플레이 함으로써, 이상이 발생한 곳의 현재상태와 조치상황을 증강현실(AR: Augmented Reality) 기술을 사용하여 사고 발생 지점을 정확하게 모니터에 표출시키고, 운영자로 하여금 즉각적인 조치가 가능하도록 지원할 수 있다.In addition, the fuel cell safety monitoring device 200 displays a 3D on-site screen when a warning abnormal state occurs in any one of the systems, and the operator of the present invention clicks on the part on the monitor, so that the abnormality occurs By using AR (Augmented Reality) technology, the current state and action situation of an accident can be accurately displayed on the monitor, and it can support the operator to take immediate action.

도 3은 본 발명에 따른 연료전지 안전 모니터링 장치에서 구현되는 모니터링 알고리즘을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining a monitoring algorithm implemented in the fuel cell safety monitoring device according to the present invention.

단계 310에서 각 시스템에 부착된 스마트센서는, 해당 시스템에서 출력되는 각종 데이터를 측정값으로 측정할 수 있다. 스마트센서는, 수소검지센서, 온도/압력/유량 센서 등일 수 있다.In step 310, the smart sensor attached to each system may measure various data output from the corresponding system as measured values. The smart sensor may be a hydrogen detection sensor, a temperature/pressure/flow sensor, or the like.

단계 320에서 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 각 시스템에 부착된 스마트센서(수소검지센서, 온도/압력/유량 센서 등)에 의해 측정된 측정값을, 유/무선통신으로 전달받아 서버 컴퓨터로 전송할 수 있다.In step 320, the fuel cell safety monitoring device 100 receives the measured value measured by the smart sensor (hydrogen detection sensor, temperature/pressure/flow sensor, etc.) attached to each system through wired/wireless communication and receives the server computer can be sent to

단계 330와 단계 332에서 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 서버 컴퓨터를 통해, 전달된 측정값을 분석하고, 분석 결과를 스택의 전압과 전류와의 상관관계에 관한 그래프로 표시할 수 있다.In steps 330 and 332, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may analyze the measured value transmitted through the server computer, and display the analysis result as a graph relating to the correlation between the voltage and current of the stack.

단계 340에서 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 전달된 측정값이 미리 설정된 한계치를 초과하는지를 판단하여, 시스템의 정상과 비정상을 판단할 수 있다.In operation 340 , the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may determine whether the transmitted measured value exceeds a preset threshold, and determine whether the system is normal or abnormal.

단계 340에서 정상으로 판단되면, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 단계 380으로 이동하여, 그 결과를 운영자 등에 통보할 수 있다.If it is determined in step 340 that it is normal, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may move to step 380 and notify the result to the operator or the like.

만약, 단계 340에서 측정값들이 한계치를 초과하여 비정상으로 판단되면, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 단계 350으로 이동하여, AR과 3D 도면을 이용하여, 시스템 내에서 비정상 위치를 파악할 수 있다.If it is determined in step 340 that the measured values exceed the threshold and are abnormal, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 moves to step 350 and uses the AR and 3D drawings to identify the abnormal location in the system. .

이후, 단계 360에서 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 고장 내용과 조치사항을 운영자 등에게 전달할 수 있다.Thereafter, in step 360 , the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may deliver the failure details and measures to an operator or the like.

단계 370에서 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 전달된 조치사항이 운영자 등에 의해 처리되어 고장 내용이 개선되었는지를 파악할 수 있다.In step 370 , the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may determine whether the fault has been improved by processing the delivered measures by an operator or the like.

고장 내용이 개선되면, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 단계 380으로 이동하여, 그 결과를 운영자 등에 통보할 수 있다.When the fault is improved, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may move to step 380 and notify the result to an operator or the like.

연료전지의 상태 예측은 여러 파라미터의 입력을 받은 인공지능을 통하여 가능하다.The prediction of the state of the fuel cell is possible through artificial intelligence that receives input of several parameters.

선박내의 연료전지 시스템은, 최악의 폭발 위험성까지 감안하여 설계되고 안전 운전이 되어야 하므로, 항상 선박 실내 수소 농도 및 수소 누설 측정 장치의 점검이 실시간으로 이루어지는 시스템을 갖추어야 한다.Since a fuel cell system in a ship is designed and operated safely in consideration of even the worst risk of explosion, it is necessary to have a system in which the indoor hydrogen concentration and hydrogen leakage measuring device are always checked in real time.

도 4는 본 발명의 일실시예 따른, 연료 전지 스택의 전압 유지를 위한 생성수 수위 조절의 일례를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an example of adjusting the level of the generated water for maintaining the voltage of the fuel cell stack, according to an embodiment of the present invention.

선박이 내/외부 영향으로 인해 기울어질 때에는, 스택의 생성수의 수위가 변동이 심하여, 일정 전압 유지에 문제가 발생될 수 있다.When the ship is tilted due to internal/external influences, the level of the generated water in the stack fluctuates greatly, which may cause a problem in maintaining a constant voltage.

연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 연료전지 스택 내부의 열화를 방지하는 대책으로서, 고분자전해진 연료전지(PEMFC/PEFC)의 전해질막과 연료통로의 열화 문제를 해결한다.The fuel cell safety monitoring apparatus 100 solves the problem of deterioration of the electrolyte membrane and the fuel passage of the polymer electrolyte fuel cell (PEMFC/PEFC) as a measure to prevent deterioration inside the fuel cell stack.

단계 410에서 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 선박의 기울어짐 측정치를 실시간으로 모니터링한다.In step 410, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 monitors the measured value of the inclination of the vessel in real time.

모니터링 결과, 선박의 기울어짐 측정치가, 설정된 한계치 보다 크지 않으면(단계 420의 NO 방향), 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 단계 410로 리턴하여, 실시간 모니터링을 지속할 수 있다.As a result of the monitoring, if the measured inclination of the vessel is not greater than the set threshold (NO direction in step 420 ), the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may return to step 410 to continue real-time monitoring.

반면, 모니터링 결과, 선박의 기울어짐 측정치가, 한계치 이상이며(단계 420의 Yes 방향), 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 단계 430으로 이동하여, 기울어진 방향으로 스택 생성수를 개방한다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 기울어짐 측정치를 실시간 모니터링하고, 기울어짐 측정치의 변화량을 예측하여 한계치보다 예측한 변화량이 많을 경우 스택 냉각수를 개방할 수 있다.On the other hand, as a result of the monitoring, the measured inclination of the vessel is equal to or greater than the threshold (Yes direction of step 420 ), and the fuel cell safety monitoring apparatus 100 moves to step 430 to open the stack generated water in the inclined direction. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may monitor the measured inclination value in real time, predict the change amount of the measured inclination value, and when the predicted change amount is greater than the threshold value, the stack coolant may be opened.

이후, 단계 440에서 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 스택 전압을 확인하고, 확인된 스택 전압을 허용 범위 이내이면, 단계 410로 리턴하여, 실시간 모니터링을 지속할 수 있다.Thereafter, in step 440 , the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may check the stack voltage, and if the checked stack voltage is within an allowable range, return to step 410 to continue real-time monitoring.

반면, 단계 440에서 스택 전압이 허용 범위를 벗어나면, 단계 430으로 이동하여, 기울어진 방향으로 스택 생성수를 재개방한 후, 스택 전압을 재확인할 수 있다.On the other hand, if the stack voltage is out of the allowable range in step 440 , the process moves to step 430 to reopen the stack generation water in an inclined direction, and then the stack voltage may be reconfirmed.

연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 연료공급용 저장 탱크에, 수소 또는 액체수소가 적정량 충전되어 있는지를 모니터링 할 수 있다.The fuel cell safety monitoring apparatus 100 may monitor whether an appropriate amount of hydrogen or liquid hydrogen is filled in the storage tank for fuel supply.

냉각시스템이 비정상적일 경우, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 인터록시스템을 통해 수소 공급과 산소 공급을 적절히 조절할 수 있다. 또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 특정 한계치(Threshold) 이하로 냉각효과가 떨어지면 시스템을 비상 정지시킬 수 있다.When the cooling system is abnormal, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may properly adjust the hydrogen supply and the oxygen supply through the interlock system. In addition, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may emergency stop the system when the cooling effect falls below a specific threshold.

수소공급제어 밸브가 정상적으로 동작하지 않을 경우, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 바이패스 밸브를 통해, 밸브를 동작시킬 수 있다. 또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 냉각수의 드레인 valve가 정상동작 않을 때를 대비하여 바이패스 밸브를 구비할 수 있다.When the hydrogen supply control valve does not operate normally, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may operate the valve through the bypass valve. In addition, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may include a bypass valve in case the drain valve of the coolant does not operate normally.

또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소선박의 비상상황으로 선박이 침몰하는 순간에 수소탱크내의 잔여 수소를 모두 선박 밑의 부유장치로 보내 배가 급속히 침몰하는 것을 방지한다.In addition, the fuel cell safety monitoring device 100 prevents the ship from sinking rapidly by sending all of the remaining hydrogen in the hydrogen tank to the floating device under the ship at the moment the ship sinks due to an emergency of the hydrogen ship.

이후, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소선박이 정상을 회복하면, 부유장치로 보낸 만큼의 수소를, 수소탱크로 다시 유입시킬 수 있다.Thereafter, the fuel cell safety monitoring device 100 may re-introduce the amount of hydrogen sent to the floatation device into the hydrogen tank when the hydrogen ship recovers to normal.

이하, 도 5에서는 본 발명의 실시예들에 따른 연료전지 안전 모니터링 장치(100)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.Hereinafter, a work flow of the fuel cell safety monitoring apparatus 100 according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5 .

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 연료전지 냉각수 수위조절을 위한 절차도이다.5 is a flowchart for adjusting the fuel cell coolant level according to an embodiment of the present invention.

도 5에서는 수소 추진선박의 연료전지 냉각수를 일정하게 유지하는 방법에 애 대해 설명한다.In FIG. 5, a method of maintaining a constant fuel cell coolant of a hydrogen-powered ship will be described.

본 실시예에 따른 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법은 연료전지 안전 모니터링 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.The full-cycle fuel cell safety monitoring method in the hydrogen vessel according to the present embodiment may be performed by the fuel cell safety monitoring apparatus 100 .

우선, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소연료가 보관되는 연료전지스택을 냉각시키기 위한 냉각수를 유지한다(510). 단계(510)는 연료전지스택을 담아 고정/체결하는 도가니 등에 냉각수를 유입시켜, 상기 연료전지스택에 보관되는 수소연료가 안정적인 온도 상태로 저장되게 하는 과정일 수 있다.First, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 maintains coolant for cooling the fuel cell stack in which the hydrogen fuel is stored ( 510 ). Step 510 may be a process of introducing cooling water into a crucible for fixing/fastening the fuel cell stack, etc., so that the hydrogen fuel stored in the fuel cell stack is stored in a stable temperature state.

상기 냉각수는, 예컨대 수소연료전지 냉각시스템의 내부에 수소연료의 전기화학적 반응으로 자체적으로 생성되는 생성수, 또는 수소연료전지 냉각시스템의 제작시 주입되는 온도 유지용 특수수 일 수 있다.The cooling water may be, for example, product water generated by the electrochemical reaction of hydrogen fuel inside the hydrogen fuel cell cooling system, or special water for maintaining temperature injected during manufacturing of the hydrogen fuel cell cooling system.

또는, 냉각수는 공업용수로서 연료전지(연료전지스택)가 많은 열을 발생할 시에 연료전지 시스템을 순환하며 냉각시킬 수 있다. 이러한 순환 시에는 콘덴서(열교환기)를 거치면서 해수와 열교환되어, 냉각수의 온도가 일정하게 유지될 수 있다.Alternatively, the cooling water is industrial water and may be cooled by circulating the fuel cell system when the fuel cell (fuel cell stack) generates a lot of heat. During this circulation, heat is exchanged with seawater while passing through a condenser (heat exchanger), so that the temperature of the cooling water can be maintained constant.

수소연료는 수소를 화학전지나 연소로 에너지를 얻는 것일 수 있다. 또한, 연료전지스택은, 연료전지 시스템에서 연료전지를 매개로 수소연료를 전기화학적으로 반응시켜 고효율의 전기 에너지를 생산할 수 있게, 설계된 단위로 수소연료를 보관할 수 있다.Hydrogen fuel may be to obtain energy by chemical cell or combustion of hydrogen. In addition, the fuel cell stack may store hydrogen fuel in a unit designed to produce high-efficiency electric energy by electrochemically reacting hydrogen fuel through a fuel cell in a fuel cell system.

또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박의 운항 정보를 통해, 상기 냉각수에 대한 수위 변화를 예측한다(520). 단계(520)는, 수소추진선박이 정해진 항로로 운항하면서 기울어지거나 진동할 것을 미리 파악하여, 수소연료전지 냉각시스템 내에서의 냉각수 수위가 어느 정도로 변화될 것인지를 미리 파악하는 과정일 수 있다.In addition, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 predicts a change in the water level of the coolant through the operation information of the hydrogen-powered ship ( 520 ). Step 520 may be a process of figuring out in advance how much the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system will change by recognizing in advance that the hydrogen-powered ship will tilt or vibrate while sailing on a predetermined route.

만약, 운항 정보 상으로, 수소추진선박이 우측으로 크게 회전하는 항로가 있다면, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 해당 항로에서 우회전하는 반경을 고려하여 수소추진선박이 우측으로 기울어지는 각(기울어짐 각도)을 연산하고, 연산된 각에 따라, 수소연료전지 냉각시스템 내에서의 냉각수 수위가, 설계된 적정 수위를 넘어서는지를 예측할 수 있다.If, according to the operation information, there is a route in which the hydrogen-powered ship rotates significantly to the right, the fuel cell safety monitoring device 100 calculates the angle (inclination) at which the hydrogen-powered ship is inclined to the right in consideration of the radius of right turn in the route. angle), and according to the calculated angle, it is possible to predict whether the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system exceeds the designed appropriate water level.

또는, 운항 정보에 포함될 수 있는 기상 정보 상으로, 파고가 2m 이상으로 예고되었다면, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 2m이상의 파고에 따른 수소추진선박의 상하 진동을 연산하고, 연산된 상하 진동에 따라, 수소연료전지 냉각시스템 내에서의 냉각수 수위가, 설계된 적정 수위를 허용된 횟수 이상으로 넘어서는지를 예측할 수 있다.Alternatively, on the weather information that can be included in the operation information, if the wave height is predicted to be 2 m or more, the fuel cell safety monitoring device 100 calculates the vertical vibration of the hydrogen-powered ship according to the wave height of 2 m or more, and calculates the vertical vibration. Accordingly, it can be predicted whether the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system exceeds the designed appropriate water level more than the permitted number of times.

다시 말해, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소연료전지 냉각시스템 내에서의 냉각수에 대한 미래 수위를 예측할 수 있다. 또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 실시예에 따라, 냉각수에 대한 현재의 수위를 측정하여, 적정 수위에 도달하는지에 대해서도 지속적으로 모니터링 할 수 있다.In other words, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may predict the future water level of the coolant in the hydrogen fuel cell cooling system. In addition, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may measure the current water level of the coolant and continuously monitor whether an appropriate water level is reached, according to an embodiment.

또한, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 상기 예측된 수위 변화에 따라, 상기 냉각수를 보충하거나 배출시키기 위한 밸브를 제어한다(530). 단계(530)은 냉각수에 대한 미래 수위가 적절하지 못하다고 판단되는 경우, 밸브 제어를 통해, 냉각수를 수소연료전지 냉각시스템에서 배출시키거나, 수소연료전지 냉각시스템으로 유입시킬 수 있다.In addition, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 controls a valve for replenishing or discharging the coolant according to the predicted water level change ( 530 ). In step 530, when it is determined that the future water level of the coolant is not appropriate, the coolant may be discharged from the hydrogen fuel cell cooling system or introduced into the hydrogen fuel cell cooling system through valve control.

냉각수를 수소연료전지 냉각시스템 밖으로 배출시키는 데에는, 드레인 컨트롤 밸브가 사용될 수 있다. 드레인 컨트롤 밸브는, 수소연료전지 냉각시스템에 유지되던 냉각수 일부를, 필요에 따라 선박 외부로 배출하기 위한 밸브일 수 있다.A drain control valve may be used to discharge the coolant out of the hydrogen fuel cell cooling system. The drain control valve may be a valve for discharging a portion of the coolant maintained in the hydrogen fuel cell cooling system to the outside of the ship as necessary.

냉각수를 수소연료전지 냉각시스템 안으로 보충하는 데에는, 유입용 밸브가 사용될 수 있다. 상기 유입용 밸브는, 개방시 선박의 이동력을 이용하여 배출된 냉각수의 일부를 끌어들일 수 있다.An inlet valve may be used to replenish coolant into the hydrogen fuel cell cooling system. The inflow valve may draw in a portion of the discharged cooling water by using the moving force of the vessel when it is opened.

밸브를 제어하는 일실시예에서, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 상기 운항 정보에 따라 이동하는 상기 수소추진선박이 좌측 또는 우측으로 기울어지는 기울어짐 각도를 연산할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박이 이동할 것으로 예정된 항로 상에서, 선박이 해당 항로를 안전하게 지나갈 수 있게 매뉴얼 된, 좌측 또는 우측으로의 기울어짐 각도를 연산할 수 있다.In an embodiment of controlling the valve, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may calculate an inclination angle at which the hydrogen-powered vessel moving is inclined to the left or right according to the operation information. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may calculate a left or right inclination angle, which is manual so that the vessel can safely pass through the route, on the route in which the hydrogen-powered ship is scheduled to move.

상기 기울어짐 각도의 연산 후, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 상기 기울어짐 각도에 따른, 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 넘는 상기 냉각수의 배출 용량을 예측할 수 있다. 여기서 적정 수위는, 수소연료전지 냉각시스템에 채워지는 냉각수의 최적한 수위를 지칭하며, 본 발명의 운영자는, 실험과 경험을 통해, 냉각수가 수소원료를 충분히 냉각시키면서도 냉각수가 연료전지스택으로 들어가 수소연료를 오염시키지 않는 수위를, 상기 적정 수위로 설정할 수 있다.After calculating the inclination angle, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may predict the discharge capacity of the coolant exceeding an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system according to the inclination angle. Here, the appropriate water level refers to the optimum level of the coolant filled in the hydrogen fuel cell cooling system, and the operator of the present invention, through experiments and experiences, while the coolant sufficiently cools the hydrogen raw material, the coolant enters the fuel cell stack to generate hydrogen A water level that does not contaminate fuel can be set to the appropriate water level.

즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박이 기울어진 상태에서의 냉각수 수위를 추정하고, 추정된 냉각수 수위가 설정된 적정 수위 보다 높아지는 냉각수의 일부 용량을, 상기 배출 용량으로 예측할 수 있다.That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may estimate the coolant level in a state in which the hydrogen-powered ship is inclined, and predict a partial capacity of the coolant at which the estimated coolant level becomes higher than the set appropriate water level as the discharge capacity.

이후, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 배출 용량을 배출하도록 밸브를 제어할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 드레인 컨트롤 밸브를 개방시켜, 상기 배출 용량으로 예측된 냉각수의 일부를, 상기 수소추진선박이 해당 항로에 이동하기 전에 선박 외부로 배출시킬 수 있다. 이를 통해 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 냉각수가 적정 수위를 넘어, 연료전지스택에 보관 중인 수소연료를 오염시키지 않게 할 수 있다.Thereafter, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may control the valve to discharge the discharge capacity. That is, the fuel cell safety monitoring device 100 may open the drain control valve to discharge a portion of the coolant predicted by the discharge capacity to the outside of the vessel before the hydrogen-powered vessel moves to the corresponding route. Through this, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may prevent the coolant from contaminating the hydrogen fuel stored in the fuel cell stack by exceeding the appropriate water level.

밸브를 제어하는 다른 실시예에서, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 상기 냉각수의 수위가 상기 적정 수위를 넘지 않고, 상기 기울어짐 각도가 수평인정범위 이내로 연산되면, 상기 냉각수의 현재 수위와, 상기 적정 수위 간의 차이를, 상기 냉각수의 보충 용량으로 예측할 수 있다.In another embodiment of controlling the valve, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may include, when the level of the coolant does not exceed the appropriate water level and the inclination angle is calculated within the horizontal recognition range, the current level of the coolant; The difference between the appropriate water levels may be predicted as the replenishment capacity of the cooling water.

즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 상기 적정 수위를 넘는 냉각수는 없으나, 기울어짐 각도가 비교적 작게 연산 됨에 따라, 수소추진선박이 수평으로 항해한다고 판단되면, 냉각수의 현재 수위와, 적정 수위 간의 차이를, 추가 보충해야 할 냉각수의 용량으로 예측할 수 있다.That is, in the fuel cell safety monitoring device 100, there is no coolant that exceeds the appropriate water level, but as the inclination angle is calculated to be relatively small, if it is determined that the hydrogen-powered ship sails horizontally, the difference between the current level of the coolant and the appropriate water level The difference can be predicted by the amount of coolant that needs to be supplemented.

보충 용량의 예측 후, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 보충 용량을 보충하도록 밸브를 제어할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 유입용 밸브를 개방시켜, 상기 보충 용량으로 예측된 냉각수의 일부를, 상기 수소추진선박이 해당 항로로 이동하기 전에, 수소연료전지 냉각시스템 내부로 유입시킬 수 있다. 이를 통해 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 냉각수가 적정 수위 부근에서 수위를 유지하면서, 연료전지스택을 충분히 냉각시킬 수 있다.After predicting the replenishment capacity, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may control the valve to replenish the replenishment capacity. That is, the fuel cell safety monitoring device 100 opens the inflow valve to introduce a portion of the coolant predicted as the supplemental capacity into the hydrogen fuel cell cooling system before the hydrogen-powered ship moves to the corresponding route. can Through this, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 can sufficiently cool the fuel cell stack while the coolant maintains the water level near an appropriate water level.

밸브를 제어하는 또 다른 실시예에서, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 상기 냉각수의 현재 수위를 측정할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박이 항해하는 동안 수소연료전지 냉각시스템 내의 냉각수 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있다.In another embodiment of controlling the valve, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may measure the current level of the coolant. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may continuously monitor the state of the coolant in the hydrogen fuel cell cooling system while the hydrogen-powered ship sails.

이후, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 상기 현재 수위가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 적어도 넘지 않도록 상기 밸브를 제어할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 드레인 컨트롤 밸브와, 유입용 밸브를 실시간으로 제어를 반복하면서, 냉각수의 수위가, 적정 수위를 부위에서 유지되도록 할 수 있다.Thereafter, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may control the valve so that the current water level does not exceed at least an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may control the drain control valve and the inflow valve in real time while maintaining the coolant level at an appropriate level at the site.

밸브를 제어하는 또 다른 실시예에서, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 해수면을 기준으로, 상기 수소추진선박의 상하 진동을 연산할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 기상 정보 등을 이용하여 이동하게 되는 항로에서의 파고를 추정하고, 수소추진선박이 위아래로 진동하는 상하 진동을 연산할 수 있다.In another embodiment of controlling the valve, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may calculate the vertical vibration of the hydrogen-powered vessel based on sea level. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may estimate a wave height in a moving route using weather information or the like, and calculate the vertical vibration in which the hydrogen-powered ship vibrates up and down.

상기 상하 진동의 연산 후, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 상기 상하 진동에 따른, 상기 냉각수의 적어도 일부가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 넘는 횟수를 예측할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 연산된 상하 진동에 따라, 수소연료전지 냉각시스템 내의 냉각수 수위가 일시적으로 적정 수위를 넘는 횟수를 추정할 수 있다.After calculating the vertical vibration, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may predict the number of times that at least a portion of the cooling water exceeds an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system according to the vertical vibration. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may estimate the number of times the coolant level in the hydrogen fuel cell cooling system temporarily exceeds an appropriate level according to the calculated vertical vibration.

이후, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 상기 예측된 횟수가, 선정된 한계치를 넘으면, 정해진 용량의 상기 냉각수를 배출하도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.Thereafter, when the predicted number of times exceeds a predetermined threshold, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may control the valve to discharge the coolant of a predetermined capacity.

즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 일시적이지만, 냉각수가 적정 수위를 넘어가는 횟수가 선정된 한계치를 초과하면, 수소연료의 오염을 우려해, 해당 항로의 진입 전에, 드레인 컨트롤 밸브를 개방하여, 냉각수의 일부를 배출시킬 수 있다.That is, the fuel cell safety monitoring device 100 is temporary, but when the number of times that the coolant exceeds the appropriate water level exceeds a predetermined limit, there is concern about contamination of the hydrogen fuel, and before entering the route, the drain control valve is opened, Part of the coolant may be drained.

상기 한계치는, 본 발명의 운영자에 의해 유연하게 선정될 수 있으면, 만약 한계치가 '0'으로 선정되면, 냉각수가 적정 수위를 넘는 횟수가 1회라도 발생하면, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)에 의해 냉각수 배출 제어가 이루어지도록 유도할 수 있다.If the threshold value can be flexibly selected by the operator of the present invention, if the threshold value is selected as '0', if the number of times that the coolant exceeds the appropriate water level occurs even once, the fuel cell safety monitoring device 100 by the cooling water discharge control.

실시예에 따라, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박 내의 각종 시스템에 대한 전주기 모니터링을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may perform full-cycle monitoring of various systems in the hydrogen-powered ship.

연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 센서부를 통해, 상기 수소추진선박을 구성하는, 상기 수소연료전지 냉각시스템, 수소공급 시스템, 산소공급 시스템, 연료전지 시스템, 전력변환 시스템, 추진제어 시스템, 및 부유 시스템에 부착되어, 시스템 각각으로부터 데이터를 계측할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 센서부를 개별 시스템에 부착하고, 센서부를 통해, 수소추진선박이 운항을 하면서 생성되는 데이터를 감지한 후, 각 시스템 별로 측정할 수 있다.The fuel cell safety monitoring device 100 includes, through the sensor unit, the hydrogen fuel cell cooling system, the hydrogen supply system, the oxygen supply system, the fuel cell system, the power conversion system, the propulsion control system, and the floating system constituting the hydrogen-powered ship. Attached to the system, it can meter data from each of the systems. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may attach a sensor unit to an individual system, detect data generated while the hydrogen-powered ship operates through the sensor unit, and measure each system.

상기 연료전지 시스템은, 수소공급 시스템으로부터 공급되는 수소연료와, 산소공급 시스템으로부터 공급되는 산소를 반응시켜, 에너지를 생산하는 장치일 수 있다.The fuel cell system may be a device for generating energy by reacting hydrogen fuel supplied from the hydrogen supply system and oxygen supplied from the oxygen supply system.

상기 전력변환 시스템은 연료전지 시스템에서 생산된 에너지를, 전력으로 공급받아, 변환시키는 장치일 수 있다.The power conversion system may be a device for receiving and converting energy produced in the fuel cell system into electric power.

또한, 추진제어 시스템은 연료전지 시스템에서 생성된 에너지를 이용하여, 수소추진선박에 대해 운항을 위한 추진력을 제공하는 장치일 수 있다.In addition, the propulsion control system may be a device that provides propulsion for operation to a hydrogen-powered ship by using the energy generated in the fuel cell system.

또한, 부유 시스템은, 수소추진선박을 비상 상황에서도 일정 높이로 해상에서 떠있게 하는 장치일 수 있다.In addition, the floating system may be a device that allows the hydrogen-powered ship to float in the sea at a certain height even in an emergency situation.

연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 센서부를 이들 개별 시스템에서 운항 중 발생되는 각종 상황에 관한 데이터를 감지할 수 있다.The fuel cell safety monitoring apparatus 100 may detect data related to various situations occurring during operation of the sensor unit in these individual systems.

연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 유무선 연결을 통해, 센서부로부터 계측된 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석하여 고장 여부를 판정한다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수집된 데이터를, 기준이 되는 표준치와 비교하고, 비교 결과에 따라, 특정의 시스템에 대해 고장을 확인할 수 있다.The fuel cell safety monitoring apparatus 100 collects measured data from the sensor unit through wired/wireless connection and analyzes the collected data to determine whether there is a failure. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may compare the collected data with a standard value serving as a reference, and may identify a failure for a specific system according to the comparison result.

예컨대, 연료전지 시스템에 부착되는 센서부로부터, 상기 연료전지 시스템에서 생산되는 에너지의 양에 관한 데이터가 수집되는 경우, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 에너지의 양과 표준치를 비교하고, 에너지의 양이 표준치에 비해 현저하게 낮게 되는 것으로 분석됨에 따라, 상기 연료전지 시스템을 고장 내지 이상으로 판정할 수 있다.For example, when data on the amount of energy produced in the fuel cell system is collected from a sensor unit attached to the fuel cell system, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 compares the amount of energy with a standard value, and the amount of energy As it is analyzed that it is significantly lower than this standard value, the fuel cell system can be determined to be faulty or abnormal.

연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 상기 판정 결과, 고장으로 판정되는 이상 시스템에 대해, 경고 사인을 상황 모니터의 일부에 표시할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 개별 시스템을 관제하는 상황 모니터에서, 상기 고장으로 판정된 이상 시스템에 대해, 램프 표시를 통한 경고 사인을 출력할 수 있다.As a result of the determination, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may display a warning sign on a part of the situation monitor for the abnormal system determined to be a failure. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may output a warning sign through a lamp display for the abnormal system determined as the failure in the situation monitor for controlling the individual system.

예컨대, 상술의 예시에서 이상 시스템으로 판정된 연료전지 시스템에 대해, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 빨간색 램프 표시를 통해, 연료전지 시스템에 고장이 발생하였음을, 상황 모니터에 출력할 수 있다.For example, with respect to the fuel cell system determined to be an abnormal system in the above example, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may output to the situation monitor that a failure has occurred in the fuel cell system through a red lamp display.

반면, 명확한 고장은 아니지만, 이상 의심이 있는 시스템에 대해, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 노란색 램프 표시를 통해 해당 시스템에 '경고'를 출력할 수 있다.On the other hand, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may output a 'warning' to the system through a yellow lamp display for a system that is not a clear failure but has a suspicious abnormality.

일실시예에서, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 상기 이상 시스템을 촬영하는 카메라를 확인하고, 상기 확인된 카메라로부터 출력되는 현장 영상을, 상기 상황 모니터의 전체에 표시할 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 고장이 발생한 시스템을 비추고 있는 감시 카메라를 추적하여, 추적된 감시 카메라에서 촬영되는 시스템의 현재의 모습을, 상황 모니터 전면으로 표시할 수 있다.In an embodiment, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may check a camera for photographing the abnormal system, and display a field image output from the checked camera on the entire situation monitor. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may track the monitoring camera illuminating the system in which the failure has occurred, and display the current state of the system photographed by the tracked monitoring camera on the front of the situation monitor.

만약, 이상 시스템을 촬영하는 카메라가 복수 일 경우, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 센서부에 의해 계측된 데이터를 기반으로, 이상 시스템 내의 고장 부위를 특정하고, 특정된 고장 부위를 적어도 일부라도 촬영하는 적어도 하나의 카메라를 추적하여, 현장 영상을 상황 모니터에 표시할 수 있다. 이때, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 추적된 카메라의 개수에 따라, 상황 모니터를 분할하여, 각 카메라에서 촬영하는 현장 영상을 동시에 상황 모니터 상에 표시할 수 있다.If there are a plurality of cameras for photographing an abnormal system, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 specifies a faulty part in the abnormal system based on data measured by the sensor unit, and selects at least a part of the specified faulty part. By tracking at least one camera that shoots, a scene image may be displayed on the situation monitor. In this case, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may divide the situation monitor according to the number of tracked cameras, and simultaneously display on-site images captured by each camera on the situation monitor.

실시예에 따라, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박이 타선박과의 충돌이나 기상악화에 따른 전복 등으로, 침몰되는 경우, 수소연료를 이용하여 선박 침몰 속도를 늦출 수 있게 할 수 있다.According to the embodiment, the fuel cell safety monitoring device 100 may be able to use hydrogen fuel to slow down the ship's sinking speed when a hydrogen-powered ship is sunk due to a collision with another ship or an overturn due to bad weather. have.

이를 위해, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 연산된 상기 수소추진선박의 기울어짐 각도가 설정된 침몰 각도를 만족하는지를 판단한다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 기울어짐 각도가, 선박이 더 이상 수평을 회복할 수 없는 각도(예컨대 선박의 수직 기준에서 70도) 이상으로 연산되는지를 판단할 수 있다.To this end, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 determines whether the calculated inclination angle of the hydrogen-powered ship satisfies a set sinking angle. That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may determine whether the inclination angle is calculated to be greater than or equal to an angle at which the ship can no longer recover the horizontal (eg, 70 degrees from the vertical reference of the ship).

상기 기울어짐 각도가 침몰 각도를 만족하면, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는, 수소공급 시스템에 잔여되어 있는 수소연료를, 부유 시스템으로 이송하여, 상기 수소추진선박의 침몰 속도를 감소시킬 수 있다. 즉, 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소원료를 긴급시 부유 시스템을 전달하여, 공기보다 가벼운 수소원료에 의해, 부유 시스템에서의 선박 부유 기능을 좀 더 강화시킬 수 있다. 이를 통해 연료전지 안전 모니터링 장치(100)는 수소추진선박의 침몰 속도를 늦춰 구조대가 올 때까지의 시간을 확보할 수 있게 한다.If the inclination angle satisfies the sinking angle, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may reduce the sinking speed of the hydrogen-powered ship by transferring the hydrogen fuel remaining in the hydrogen supply system to the floating system. . That is, the fuel cell safety monitoring apparatus 100 may deliver the hydrogen raw material to the floating system in an emergency, and further enhance the vessel floating function in the floating system by using the hydrogen raw material lighter than air. Through this, the fuel cell safety monitoring device 100 slows down the sinking speed of the hydrogen-powered ship so that it is possible to secure the time until the rescue team arrives.

본 발명의 일실시예에 따르면, 수소는 사용압력이 높아 누출위험이 상존하고, 화재 및 폭발 가능성이 높고 폭발강도가 높아 폭발위험성이 높은 수소연료전지에 대해, 수소 전 주기에 대한 안전 모니터링을 수행하는, 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, hydrogen fuel cell has a high operating pressure, so there is a risk of leakage, a high possibility of fire and explosion, and a high explosive strength, so that the safety monitoring of the entire hydrogen cycle is performed. It is possible to provide an apparatus and method for safety monitoring of a fuel cell throughout the entire cycle in a hydrogen vessel.

또한, 본 발명에 의해서는, 표준적인 수소 안전 모니터링 기법을 제안 함으로써, 설비 또는 공정의 위험정도와 관계없이 안전성 평가 기법을 기업에서 임의로 선택해서 시행하여, 사고로 연결되는 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by proposing a standard hydrogen safety monitoring technique, the company can arbitrarily select and implement a safety evaluation technique regardless of the degree of risk of the facility or process, thereby reducing the risk leading to an accident.

또한, 본 발명에 의해서는, 향후 수소 선박이 상용화 될 경우를 대비하여, 안전문제와 모니터링 시스템 설치를 선제적으로 준비할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to preemptively prepare for safety issues and the installation of a monitoring system in case hydrogen ships are commercialized in the future.

또한, 본 발명에 의해서는, R&D를 통해 개발된 수소선박 핵심요소기술이 안전성능 검증을 통해, 조속한 상용화로 연계되어, 수소선박 산업 진흥에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, hydrogen ship core technology developed through R&D can be linked to prompt commercialization through safety performance verification, thereby contributing to the promotion of the hydrogen ship industry.

또한, 본 발명에 의해서는, 핵심요소기술의 안전기준을 동반 육성하여, 수소선박의 안전 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to secure the safety competitiveness of hydrogen ships by fostering the safety standards of key element technologies.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소선박 내의 연료전지 시스템의 안전/환경 인프라를 조성할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to create a safety/environmental infrastructure for a fuel cell system in a hydrogen ship.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소연료전지기술과 조선해양기술을 융합하여 설계 함으로써, 안전성 평가를 철저히 시행할 수 있다.In addition, according to the present invention, by designing a fusion of hydrogen fuel cell technology and shipbuilding and offshore technology, it is possible to thoroughly evaluate safety.

또한, 본 발명에 의해서는, 대기오염물질에 의한 사회 비용 절감, 일자리 창출, 조선해양 산업 재건 등의 효과를 발생시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to generate effects such as reduction of social costs due to air pollutants, job creation, and reconstruction of the shipbuilding and offshore industry.

또한, 본 발명에 의해서는, 4차 산업혁명 시대 미래 신산업 인력수요 전망에서 연평균 10% 이상 증가할 것으로 전망되는 친환경선박, 에너지신산업과, 선박을 공급하는 조선, 자금을 지원하는 금융, 입출항/하역을 제공하는 항만 등 수소선박 운용 사업에서, 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, eco-friendly ships, new energy industries, shipbuilding supplying ships, finance to support funds, arrival/departure/unloading, which are expected to increase by an average of 10% or more per year in the prospect of future new industrial manpower demand in the 4th industrial revolution era, according to the present invention It is possible to secure competitiveness in the business of operating hydrogen ships, such as ports that provide

또한, 본 발명에 의해서는, 해외 에너지 수입 의존도를 경감하고, 자국 우선주의 영향을 벗어날 수 있는 수소에너지 산업 선도로 에너지 독립을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, energy independence can be expected by reducing dependence on foreign energy imports and leading the hydrogen energy industry to escape the influence of domestic preference.

또한, 본 발명에 의해서는, 향후 수소선박 프로젝트 추진을 통해 협력관계를 형성하여 지속가능한 발전 추진을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can be expected to promote sustainable development by forming a cooperative relationship through the promotion of future hydrogen ship projects.

또한, 본 발명에 의해서는, 에너지산업과 조선산업의 융합으로, 국내조선산업의 위상이 격상되고 많은 일자리 창출에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, the convergence of the energy industry and the shipbuilding industry can raise the status of the domestic shipbuilding industry and contribute to the creation of many jobs.

또한, 본 발명에 의해서는, 친환경선박으로의 전환을 통해, 향후 조선 신산업의 관점에서 국가경제에 크게 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to greatly contribute to the national economy from the point of view of a new shipbuilding industry in the future through the conversion to an eco-friendly ship.

또한, 본 발명에 의해서는, 수소안전기술, 수소 전주기 환경성/경제성 평가 기술에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can contribute to hydrogen safety technology and hydrogen full-cycle environmental/economic evaluation technology.

또한, 본 발명에 의해서는, 국제해사기구(IMO)의 환경기준을 만족하여 선진국 수준으로 해양환경을 격상하는 데에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can contribute to upgrading the marine environment to the level of developed countries by satisfying the environmental standards of the International Maritime Organization (IMO).

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or apparatus, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

100 : 연료전지 안전 모니터링 장치
110 : 수소연료전지 냉각시스템 120 : 수위 감시부
130 : 제어부 140 : 센서부
150 : 판정부 160 : 표시부100: fuel cell safety monitoring device
110: hydrogen fuel cell cooling system 120: water level monitoring unit
130: control unit 140: sensor unit
150: judgment unit 160: display unit

Claims (17)

수소연료가 보관되는 연료전지스택을 냉각시키기 위한 냉각수를 유지하는 수소연료전지 냉각시스템;
운항 정보에 따라 이동하는 수소추진선박이 좌측 또는 우측으로 기울어지는 기울어짐 각도를 연산하고, 상기 기울어짐 각도에 따른, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 넘는 상기 냉각수의 ⅰ)배출 용량을 예측하며, 상기 냉각수의 수위가 상기 적정 수위를 넘지 않고, 상기 기울어짐 각도가 수평인정범위 이내로 연산되면, 상기 냉각수의 현재 수위와, 상기 적정 수위 간의 차이를, 상기 냉각수의 ⅱ)보충 용량으로 예측하는 수위 감시부; 및
상기 ⅰ)배출 용량을 배출하도록 상기 냉각수를 배출시키기 위한 밸브를 제어하고, 상기 ⅱ)보충 용량을 보충하도록 상기 냉각수를 보충하기 위한 밸브를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 기울어짐 각도가 한계치 이상이면, 상기 수소추진선박이 기울어진 방향으로, 상기 연료전지스택의 전압 유지를 위한 스택 생성수를 개방하되,
상기 연료전지스택에 대해 확인되는 스택 전압이 허용 범위를 벗어나면, 상기 기울어진 방향으로 상기 스택 생성수를 재개방 함으로써, 상기 스택 전압이 상기 허용 범위 이내가 되도록 하는
수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치.a hydrogen fuel cell cooling system for maintaining coolant for cooling the fuel cell stack in which the hydrogen fuel is stored;
Calculate the inclination angle at which the moving hydrogen-powered ship is inclined to the left or right according to the operation information, and i) the discharge capacity of the coolant exceeding the appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system according to the inclination angle When the water level of the cooling water does not exceed the appropriate water level and the inclination angle is calculated within the horizontal acceptable range, the difference between the current level of the cooling water and the appropriate water level is predicted as ii) replenishment capacity of the cooling water water level monitoring unit; and
a control unit for controlling a valve for discharging the cooling water so as to discharge the discharging capacity, and ii) controlling a valve for replenishing the cooling water to replenish the replenishment capacity
including,
When the inclination angle is greater than or equal to the limit value, the hydrogen-powered ship is inclined in the direction in which the stack generation water for maintaining the voltage of the fuel cell stack is opened,
When the stack voltage checked for the fuel cell stack is out of the allowable range, by re-opening the stack generation water in the inclined direction, the stack voltage is within the allowable range.
A fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수위 감시부는,
상기 냉각수의 현재 수위를 측정하고,
상기 제어부는,
상기 현재 수위가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 적어도 넘지 않도록 상기 밸브를 제어하는
수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
The water level monitoring unit,
Measure the current level of the cooling water,
The control unit is
controlling the valve so that the current water level does not exceed at least an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system
A fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel. 제1항에 있어서,
상기 수위 감시부는,
해수면을 기준으로, 상기 수소추진선박의 상하 진동을 연산하고, 상기 상하 진동에 따른, 상기 냉각수의 적어도 일부가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 넘는 횟수를 예측하며,
상기 제어부는,
상기 예측된 횟수가, 선정된 한계치를 넘으면, 정해진 용량의 상기 냉각수를 배출하도록 상기 밸브를 제어하는
수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
The water level monitoring unit,
Calculate the vertical vibration of the hydrogen-powered ship based on the sea level, and predict the number of times that at least a portion of the cooling water according to the vertical vibration exceeds an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system,
The control unit is
When the predicted number of times exceeds a predetermined limit, controlling the valve to discharge the cooling water of a predetermined capacity
A fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel. 제1항에 있어서,
상기 수소추진선박을 구성하는, 상기 수소연료전지 냉각시스템, 수소공급 시스템, 산소공급 시스템, 연료전지 시스템, 전력변환 시스템, 추진제어 시스템, 및 부유 시스템에 부착되어, 시스템 각각으로부터 데이터를 계측하는 센서부;
유무선 연결을 통해, 상기 센서부로부터 계측된 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석하여 고장 여부를 판정하는 판정부; 및
상기 판정 결과, 고장으로 판정되는 이상 시스템에 대해, 경고 사인을 상황 모니터의 일부에 표시하는 표시부
를 더 포함하는 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
A sensor that is attached to the hydrogen fuel cell cooling system, the hydrogen supply system, the oxygen supply system, the fuel cell system, the power conversion system, the propulsion control system, and the floating system constituting the hydrogen-powered ship, and measures data from each system wealth;
a determination unit that collects measured data from the sensor unit through a wired/wireless connection, and analyzes the collected data to determine whether there is a failure; and
As a result of the determination, a display unit that displays a warning sign on a part of the status monitor for an abnormal system determined to be a failure
Full-cycle fuel cell safety monitoring device in a hydrogen vessel further comprising a. 제6항에 있어서,
상기 표시부는,
상기 이상 시스템을 촬영하는 카메라를 확인하고,
상기 확인된 카메라로부터 출력되는 현장 영상을, 상기 상황 모니터의 전체에 표시하는
수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치.7. The method of claim 6,
The display unit,
Check the camera to shoot the abnormal system,
The on-site image output from the confirmed camera is displayed on the whole of the situation monitor.
A fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel. 제1항에 있어서,
상기 수위 감시부에 의해 연산된, 상기 수소추진선박의 기울어짐 각도가 설정된 침몰 각도를 만족하면,
상기 제어부는,
수소공급 시스템에 잔여되어 있는 수소연료를, 부유 시스템으로 이송하여, 상기 수소추진선박의 침몰 속도를 감소시키는
수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 장치.According to claim 1,
If the inclination angle of the hydrogen-powered ship calculated by the water level monitoring unit satisfies the set sinking angle,
The control unit is
The hydrogen fuel remaining in the hydrogen supply system is transferred to the floating system to reduce the sinking speed of the hydrogen-powered ship.
A fuel cell safety monitoring device for the entire cycle in a hydrogen vessel. 연료전지 안전 모니터링 장치에 의해 구현되는 연료전지 안전 모니터링 방법에 있어서,
상기 연료전지 안전 모니터링 장치 내 수소연료전지 냉각시스템에서, 수소연료가 보관되는 연료전지스택을 냉각시키기 위한 냉각수를 유지하는 단계;
상기 연료전지 안전 모니터링 장치 내 수위 감시부에서, 운항 정보에 따라 이동하는 수소추진선박이 좌측 또는 우측으로 기울어지는 기울어짐 각도를 연산하고, 상기 기울어짐 각도에 따른, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 넘는 상기 냉각수의 ⅰ)배출 용량을 예측하는 단계;
상기 연료전지 안전 모니터링 장치 내 제어부에서, 상기 ⅰ)배출 용량을 배출하도록 상기 냉각수를 배출시키기 위한 밸브를 제어하는 단계;
상기 수위 감시부에서, 상기 냉각수의 수위가 상기 적정 수위를 넘지 않고, 상기 기울어짐 각도가 수평인정범위 이내로 연산되면, 상기 냉각수의 현재 수위와, 상기 적정 수위 간의 차이를, 상기 냉각수의 ⅱ)보충 용량으로 예측하는 단계; 및
상기 제어부에서, 상기 ⅱ)보충 용량을 보충하도록 상기 냉각수를 보충하기 위한 밸브를 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 연료전지 안전 모니터링 장치는,
상기 기울어짐 각도가 한계치 이상이면, 상기 수소추진선박이 기울어진 방향으로, 상기 연료전지스택의 전압 유지를 위한 스택 생성수를 개방하되,
상기 연료전지스택에 대해 확인되는 스택 전압이 허용 범위를 벗어나면, 상기 기울어진 방향으로 상기 스택 생성수를 재개방 함으로써, 상기 스택 전압이 상기 허용 범위 이내가 되도록 하는
수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법.In the fuel cell safety monitoring method implemented by the fuel cell safety monitoring device,
maintaining a coolant for cooling a fuel cell stack in which hydrogen fuel is stored in the hydrogen fuel cell cooling system in the fuel cell safety monitoring device;
The water level monitoring unit in the fuel cell safety monitoring device calculates the inclination angle at which the hydrogen-powered ship moving according to the operation information is inclined to the left or right, and according to the inclination angle, an appropriate amount in the hydrogen fuel cell cooling system i) predicting the discharge capacity of the cooling water above the water level;
the control unit in the fuel cell safety monitoring device, i) controlling a valve for discharging the coolant to discharge the discharge capacity;
In the water level monitoring unit, if the water level of the cooling water does not exceed the proper water level and the inclination angle is calculated within the horizontal acceptable range, the difference between the current level of the cooling water and the appropriate level is compensated by ii) of the cooling water predicting with a dose; and
In the control unit, ii) controlling a valve for replenishing the coolant to replenish the replenishment capacity.
including,
The fuel cell safety monitoring device,
When the inclination angle is greater than or equal to the limit value, the hydrogen-powered ship is inclined in the direction in which the stack generation water for maintaining the voltage of the fuel cell stack is opened,
When the stack voltage checked for the fuel cell stack is out of the allowable range, by re-opening the stack generation water in the inclined direction, the stack voltage is within the allowable range.
A method for safety monitoring of fuel cells throughout the entire cycle in a hydrogen vessel. 삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법은,
상기 수위 감시부에서, 상기 냉각수의 현재 수위를 측정하는 단계; 및
상기 제어부에서, 상기 현재 수위가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 적어도 넘지 않도록 밸브를 제어하는 단계
를 더 포함하는 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법.10. The method of claim 9,
The full-cycle fuel cell safety monitoring method in the hydrogen vessel,
measuring, by the water level monitoring unit, a current level of the cooling water; and
controlling, in the control unit, the valve so that the current water level does not exceed at least an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system
Full-cycle fuel cell safety monitoring method in a hydrogen vessel further comprising a. 제9항에 있어서,
상기 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법은,
상기 수위 감시부에서, 해수면을 기준으로, 상기 수소추진선박의 상하 진동을 연산하는 단계;
상기 수위 감시부는, 상기 상하 진동에 따른, 상기 냉각수의 적어도 일부가, 상기 수소연료전지 냉각시스템 내의 적정 수위를 넘는 횟수를 예측하는 단계; 및
상기 제어부에서, 상기 예측된 횟수가, 선정된 한계치를 넘으면, 정해진 용량의 상기 냉각수를 배출하도록 밸브를 제어하는 단계
를 더 포함하는 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법.10. The method of claim 9,
The full-cycle fuel cell safety monitoring method in the hydrogen vessel,
calculating, in the water level monitoring unit, vertical vibration of the hydrogen-powered vessel based on sea level;
predicting, by the water level monitoring unit, the number of times that at least a portion of the cooling water exceeds an appropriate water level in the hydrogen fuel cell cooling system according to the vertical vibration; and
controlling, in the control unit, the valve to discharge the cooling water of a predetermined capacity when the predicted number of times exceeds a predetermined limit value;
Full-cycle fuel cell safety monitoring method in a hydrogen vessel further comprising a. 제9항에 있어서,
상기 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법은,
상기 수소추진선박을 구성하는, 상기 수소연료전지 냉각시스템, 수소공급 시스템, 산소공급 시스템, 연료전지 시스템, 전력변환 시스템, 추진제어 시스템, 및 부유 시스템에 부착되는, 상기 연료전지 안전 모니터링 장치 내 센서부에서, 시스템 각각으로부터 데이터를 계측하는 단계;
상기 연료전지 안전 모니터링 장치 내 판정부에서, 유무선 연결을 통해, 상기 센서부로부터 계측된 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석하여 고장 여부를 판정하는 단계; 및
상기 연료전지 안전 모니터링 장치 내 표시부에서, 상기 판정 결과, 고장으로 판정되는 이상 시스템에 대해, 경고 사인을 상황 모니터의 일부에 표시하는 단계
를 더 포함하는 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법.10. The method of claim 9,
The full-cycle fuel cell safety monitoring method in the hydrogen vessel,
A sensor in the fuel cell safety monitoring device, which is attached to the hydrogen fuel cell cooling system, the hydrogen supply system, the oxygen supply system, the fuel cell system, the power conversion system, the propulsion control system, and the floating system constituting the hydrogen-powered ship in the unit, metering data from each of the systems;
collecting, in a determination unit in the fuel cell safety monitoring device, measured data from the sensor unit through a wired/wireless connection, and analyzing the collected data to determine whether there is a failure; and
Displaying, in the display unit in the fuel cell safety monitoring device, a warning sign on a part of the situation monitor for the abnormal system determined to be a failure as a result of the determination
Full-cycle fuel cell safety monitoring method in a hydrogen vessel further comprising a. 제14항에 있어서,
상기 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법은,
상기 표시부에서, 상기 이상 시스템을 촬영하는 카메라를 확인하는 단계; 및
상기 표시부에서, 상기 확인된 카메라로부터 출력되는 현장 영상을, 상기 상황 모니터의 전체에 표시하는 단계
를 더 포함하는 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법.15. The method of claim 14,
The full-cycle fuel cell safety monitoring method in the hydrogen vessel,
checking, in the display unit, a camera for photographing the abnormal system; and
Displaying, in the display unit, the on-site image output from the identified camera on the whole of the situation monitor
Full-cycle fuel cell safety monitoring method in a hydrogen vessel further comprising a. 제9항에 있어서,
상기 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법은,
상기 수위 감시부에 의해 연산된, 상기 수소추진선박의 기울어짐 각도가 설정된 침몰 각도를 만족하면,
상기 제어부에서, 수소공급 시스템에 잔여되어 있는 수소연료를, 부유 시스템으로 이송하여, 상기 수소추진선박의 침몰 속도를 감소시키는 단계
를 더 포함하는 수소선박내 전주기 연료전지 안전 모니터링 방법.10. The method of claim 9,
The full-cycle fuel cell safety monitoring method in the hydrogen vessel,
If the inclination angle of the hydrogen-powered ship calculated by the water level monitoring unit satisfies the set sinking angle,
Reducing the sinking speed of the hydrogen-powered ship by transferring the hydrogen fuel remaining in the hydrogen supply system to the floating system in the control unit
Full-cycle fuel cell safety monitoring method in a hydrogen vessel further comprising a. 제9항, 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.17. A computer-readable recording medium recording a program for executing the method of any one of claims 9, 12 to 16.
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