KR20220079305A - 스마트 오수 배출 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

스마트 오수 배출 관리 시스템에 관한 것으로, 선박 내 오수의 배출량을 결정하기 위한 파라미터들을 수집하는 파라미터 수집부와; 규정에 따라 상기 수집된 파리미터를 이용하여 오수 배출량을 산출하는 배출량 산출부와; 상기 산출된 오수 배출량에 따라 오수 배출 제어신호를 생성하여 전송하는 배출 제어부; 및 상기 오수 배출 제어신호에 따라 오수를 배출시키는 자동 조절부;를 포함하는 구성을 마련하여, 선박 항해 중 수집된 파라미터를 이용하여 규정된 오수 배출량을 산출하고 그에 따라 오수를 자동으로 배출 및 기록한다. 따라서, 오작동을 방지하고, 항해 중인 선박의 위치에 따라 규정에서 요구하는 비율로 오수를 자동으로 배출하여 환경 관련 규제를 준수할 수 있게 한다.

Description

스마트 오수 배출 관리 시스템{SMART DISCHARGE MANAGEMENT SYSTEM FOR SWAGE}

본 발명은 스마트 오수 배출 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박 항해 중 규정에 따라 오수 배출이 가능한 환경에 속해 있는지 판단하고, 산출된 배출량에 따라 자동으로 오수를 배출 및 기록하는 스마트 오수 배출 관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 항해 중인 선박은 IMO(MARPOL 73 ANNEX Ⅳ, REG.11) 규정(regulation)에 따라 4 노트(knot) 이상의 속력을 가지고 있는 경우에 적절한 비율로 오수를 배출해야 하며, 그 배출 비율은 MEPC 157(55) ANNEX 14.3에 따른다.

이때, 배출 비율(discharge rate) 즉, 시간당 배출량은 선박의 속력과 드래프트(draft) 길이에 비례하여 증가하므로 드래프트 정보와 속력에 따라 콘트롤 밸브를 제어하여 규정을 만족하는 배출이 이루어지도록 해야 한다.

그러나, 종래에는 MEPC 157(55) ANNEX 14.3에 따라 작성된 오수 배출 요율표(sewage discharge rate table)를 선주에게 제공하면, 선원은 선박 운항 중 펌프 및 밸브를 직접 수동으로 조절하여 배출 요율표에 따른 배출을 하였다.

또한, 12 해리 외항에서만 오수 배출이 가능하는 등 항해 해역에 따라 펌프 및 밸브를 조작하고, 오수 배출이 불가능한 해역에서는 이를 확인 후 펌프 스위치를 오프로 하고 배출 라인 밸브를 닫힘 상태로 조작하였다.

따라서, 시시각각 변화하는 오수 배출율에 따라 선원이 직접 펌프 및 밸브를 조작하고 이를 기록해야 하는 어려움이 있음은 물론, 선박이 IMO에서 요구하는 근해에 접근했음에도 오작동으로 인해 오수를 배출하는 사고가 빈번하였다.

대한민국 등록특허 제10-1215482호 대한민국 등록특허 제10-1550508호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선박 항해 중 규정에 따라 오수 배출이 가능한 환경에 속해 있는지 판단하고, 산출된 배출량에 따라 자동으로 오수를 배출하고 기록하는 스마트 오수 배출 관리 시스템을 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 스마트 오수 배출 관리 시스템은 선박 내 오수의 배출량을 결정하기 위한 파라미터들을 수집하는 파라미터 수집부와; 규정에 따라 상기 수집된 파리미터를 이용하여 오수 배출량을 산출하는 배출량 산출부와; 상기 산출된 오수 배출량에 따라 오수 배출 제어신호를 생성하여 전송하는 배출 제어부; 및 상기 오수 배출 제어신호에 따라 오수를 배출시키는 자동 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 파라미터 수집부는 상기 선박의 위치정보를 수집하는 위치정보 수집부와; 상기 선박의 드래프트(draft) 길이를 수집하는 드래프트 수집부; 및 상기 선박의 속도를 수집하는 속도정보 수집부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 자동 조절부는 상기 오수를 저장하는 오수 저장탱크에 연결되어 오수를 이송시키는 펌프; 및 상기 펌프에 연결되어 상기 오수의 배출율을 조절하는 자동조절밸브;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오수를 저장하는 오수 저장탱크의 수위를 감시하는 수위 감시부를 더 포함하되, 상기 배출 제어부는 상기 감지된 수위에 따라 상기 자동 조절부에 배출 신호를 송출하는 것이 바람직하다.

또한, 적어도 상기 오수 배출량 및 상기 오수가 배출된 시간을 자동으로 기록하는 리포트 생성부를 포함하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 선박 항해 중 수집된 파라미터를 이용하여 규정된 오수 배출량을 산출하고 그에 따라 오수를 자동으로 배출 및 기록한다. 따라서, 오작동을 방지하고, 항해 중인 선박의 위치에 따라 규정에서 요구하는 비율로 오수를 자동으로 배출하여 환경 관련 규제를 준수할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 오수 배출 관리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 오수 배출 관리 시스템의 적용 상태도이다.
도 3은 본 발명에 적용 가능한 오수 배출 요율표를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 의해 자동 생성되는 오수 배출 리포트를 나타낸 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 오수 배출 관리 시스템에 대해 상세히 설명한다.

도 1과 같이, 본 발명에 따른 스마트 오수 배출 관리 시스템(100)은 파라미터 수집부(110), 배출량 산출부(120), 배출 제어부(130) 및 자동 조절부(140)를 포함한다. 바람직한 다른 실시예로 수위 감시부(150) 및 리포트 생성부(160)를 더 포함한다.

이러한 본 발명은 선박(vessel)에 설치되는 것으로, 항해 중 파라미터 수집부(110)에 의해 수집된 파라미터를 이용하여 배출량 산출부(120)에서 배출량을 산출하고, 그 산출된 배출량에 따라 배출 제어부(130)에서 배출 제어신호를 송출한다.

또한, 자동 조절부(140)는 배출 제어신호에 따라 자동으로 오수 배출량을 조절한다. 이때, 수위 감시부(150)에서 감지한 오수 저장탱크(도 2의 '10' 참조)의 레벨(수위)에 따라 배출을 결정할 수 있으며, 배출 결과는 리포트 생성부(160)에 의해 자동으로 일지가 생성되고 기록된다.

따라서, 본 발명은 항해 중인 선박의 위치에 따라 규정에서 요구하는 오수 배출 비율로 오수를 자동으로 배출하여 환경 관련 규제를 준수할 수 있게 하며, 배출 관리 리포트를 자동으로 생성할 수 있게 한다.

도 2와 같이, 실시예로 선박 내 오수 시스템은 오수 저장탱크(10)에 저장된 오수를 배출하기 위해 크게 처리 라인(20, Treatment line)과 비처리 라인(30, Untreated line)을 포함할 수 있다.

처리 라인(20)은 오수 저장탱크(10)의 배출단에 연결된 오수 처리 플랜트(21) 및 처리측 펌프(22)를 포함하여, 오수 처리 플랜트(21)에 의해 정화된 오수를 처리측 펌프(22)에 의해 배출할 수 있다.

반면, 비처리 라인(30)은 선박 항해 중 정해진 규정에 따르는 경우에만 배출이 가능한 것으로 플로우 미터(31, Flow meter)에 의해 배출량이 감시되며, 본 발명은 이러한 비처리 라인에 적용된다.

이를 위해, 상기 파라미터 수집부(110)는 선박 내 오수의 배출량을 결정하기 위한 파라미터들을 수집한다. 파라미터는 배출량을 산출하기 위한 것으로 더욱 정확히 상기 배출량은 파리미터에 따른 배출 비율(discharge rate)을 의미한다.

도시된 바와 같이, 파라미터 수집부(110)는 선박의 위치정보를 수집하는 위치정보 수집부(111)와, 선박의 드래프트 길이를 수집하는 드래프트 수집부(112) 및 선박의 속도를 수집하는 속도정보 수집부(113)를 포함한다.

이들 중 위치정보 수집부(111)는 오수를 배출할 수 있는 항해 구역에 있는지의 정보를 수집한다. 예컨대, 오수 배출은 육지로부터 12 해리 밖에만 가능하므로 해당 정보를 제공하며, 일 예로 선박의 GPS 신호를 이용한다.

드래프트 수집부(112)는 해당 선박의 드래프트(draft)를 수집한다. 선박의 드래프트는 선체가 수중에 잠겨있는 부분을 수직으로 잰 길이를 의미하며, 모든 선박은 선수와 선미에 흘수 눈금을 숫자로 표시하고 있다.

속도정보 수집부(113)는 선박의 속도를 수집하는 것으로 해당 선박에 별도로 속도센서나 속도계를 설치하여 직접 측정하거나 혹은 기관실 제어명령으로부터 속도 정보를 제공받는 등 다양한 방법으로 수집할 수 있다.

오수 배출량은 위와 같이 드래프트 수집부(112)에서 수집한 선박의 드래프트 정보(길이)와 속도정보 수집부(113)에서 수집한 선박의 속도에 비례하여 증가하며, 그 배출율 산출을 위해 각각 배출량 산출부(120)에 제공된다.

도 3과 같이, 배출량 산출부(120)는 규정에 따라 수집된 파리미터를 이용하여 오수 배출량을 산출하는 것으로, 실시예로 오수의 배출 비율은 MEPC 157(55) ANNEX 14.3에서 규정한 비율에 따른다.

MEPC 157(55) ANNEX 14.3에서 규정한 오수 배출비율은 아래와 같다.

오수 배출비율(Discharge Rate) = 0.00926×V×D×B

(여기서, V= 속력[Knots], D= Draft[m], B= Breadth[m])

따라서, 배출량 산출부(120)는 규정에 따른 오수 배출량을 실시간 산출한다. 산출시 위치정보를 참조하여 배출 여부를 판단하며, 선박의 속도와 드래프트에 비례하는 값을 산출하게 된다. 또한 필요시 선박의 폭(breadth)도 고려될 수 있다.

배출 제어부(130)는 위와 같이 배출량 산출부(120)에서 산출된 오수 배출량에 따라 오수 배출 제어신호를 생성하여 전송한다. 오수 배출 제어신호에는 배출 개시 명령과 함께 배출량을 포함하며, 바람직하게는 생성 시간(날짜, 요일 및 시각)을 더 포함할 수 있다.

이러한 배출 제어부(130)는 실시예로 콘트롤 패널(도 2의 'CP' 참조)에 구현될 수 있으며, 콘트롤 패널(CP)에는 위에서 설명한 배출량 산출부(120)도 함께 탑재될 수 있다. 즉, 콘트롤 패널(CP) 내 프로세스 칩에 배출량 산출부(120)와 배출 제어부(130)의 전부나 일부가 일체로 탑재될 수 있다.

자동 조절부(140)는 배출 제어부(130)로부터 전송된 오수 배출 제어신호에 따라 오수를 배출시키는 것으로, 오수 배출 제어신호는 선박 내 환경에 따라 유선 혹은 무선 통신 환경을 통해 전송될 수 있다.

이러한 자동 조절부(140)는 오수 저장탱크(10)의 배출단에 구비된다. 실시예로 자동 조절부(140)는 오수 저장탱크(10)의 배출단 중 비처리 라인에 구비된 펌프 및 자동조절밸브를 포함한다.

펌프는 오수를 저장하는 오수 저장탱크(10)에 연결되어 오수를 이송시키고, 자동조절밸브는 펌프에 연결되어 오수의 배출율을 조절한다. 따라서, 펌프의 단위 시간당 배출량과 자동조절밸브의 개도율(opening)에 따라 배출 비율이 조절된다.

수위 감시부(150)는 상기 오수를 저장하는 오수 저장탱크(10)의 수위를 감시하는 것으로, 오수 저장탱크(10) 내부에 설치된 플로트(float)를 비롯하여 오수 저장탱크(10)에서 일정 높이마다 설치된 스위치 등 다양한 감지기가 적용될 수 있다.

이때, 배출 제어부(130)는 수위 감시부(150)에서 감지한 오수 저장탱크(10)의 수위에 따라 자동 조절부(140)로 배출 신호를 송출한다. 예컨대, 항로에 따라 입항 전 12 해리 외항에서 비어 있는 상태가 아닌 경우 배출 신호를 송출한다. 또한, 오수 저장탱크(10)가 일정 수위를 초과시 배출 신호를 송출한다.

한편, 리포트 생성부(160)는 적어도 오수 배출량 및 오수가 배출된 시간을 자동으로 기록하는 것으로, 실시예로서 도 4와 같이 미리 설정된 양식의 리포트(report) 테이블에 배출량을 자동으로 기록하게 한다.

따라서, 종래에는 선원에 의해 수기로 이루어지던 오수 배출 기록 일지가 본 발명의 리포트 생성부(160)에 의해 자동으로 이루어지게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

110: 파라미터 수집부
120: 배출량 산출부
130: 배출 제어부
140: 자동 조절부
150: 수위 감시부
160: 리포트 생성부
111: 위치정보 수집부
112: 드래프트 수집부
113: 속도정보 수집부
10: 오수 저장탱크
20: 처리 라인
30: 비처리 라인
CP: 콘트롤 패널

Claims (5)

1. 선박 내 오수의 배출량을 결정하기 위한 파라미터들을 수집하는 파라미터 수집부(110)와;
   규정에 따라 상기 수집된 파리미터를 이용하여 오수 배출량을 산출하는 배출량 산출부(120)와;
   상기 산출된 오수 배출량에 따라 오수 배출 제어신호를 생성하여 전송하는 배출 제어부(130); 및
   상기 오수 배출 제어신호에 따라 오수를 배출시키는 자동 조절부(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 오수 배출 관리 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 파라미터 수집부(110)는,
   상기 선박의 위치정보를 수집하는 위치정보 수집부(111)와;
   상기 선박의 드래프트(draft) 길이를 수집하는 드래프트 수집부(112); 및
   상기 선박의 속도를 수집하는 속도정보 수집부(113);를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 오수 배출 관리 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 자동 조절부(140)는,
   상기 오수를 저장하는 오수 저장탱크(10)에 연결되어 오수를 이송시키는 펌프; 및
   상기 펌프에 연결되어 상기 오수의 배출율을 조절하는 자동조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 오수 배출 관리 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 오수를 저장하는 오수 저장탱크(10)의 수위를 감시하는 수위 감시부(150)를 더 포함하되,
   상기 배출 제어부(130)는 상기 감지된 수위에 따라 상기 자동 조절부(140)에 배출 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 스마트 오수 배출 관리 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   적어도 상기 오수 배출량 및 상기 오수가 배출된 시간을 자동으로 기록하는 리포트 생성부(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 오수 배출 관리 시스템.

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