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KR102086875B1 - 선박용 동력시스템 - Google Patents

선박용 동력시스템 Download PDF

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Publication number
KR102086875B1
KR102086875B1 KR1020150156593A KR20150156593A KR102086875B1 KR 102086875 B1 KR102086875 B1 KR 102086875B1 KR 1020150156593 A KR1020150156593 A KR 1020150156593A KR 20150156593 A KR20150156593 A KR 20150156593A KR 102086875 B1 KR102086875 B1 KR 102086875B1
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hull
reducing agent
eeca
capacity
oeca
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KR1020150156593A
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한주석
강상립
박남기
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 선박용 동력시스템에 관한 것으로, 본 발명에서는 <엔진의 상태를 유해물질 소량 배출상태가 아닌 연비 최적화 상태로 미리 세팅시키는 조치>를 취함과 아울러, 선체의 운영을 담당하는 선체운영 제어기, 유해물질 저감기기 측 제어기 등의 통신 인프라 하에, <선체가 유해물질 일반 배출제한지역(OECA: Ordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈>, <선체가 유해물질 심화 배출제한지역(EECA: Extraordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, OECA, EECA 등의 환경 하에 놓인 엔진 측에서, 상기 연비 최적화 세팅조치(즉, 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞춘 세팅조치)를 통해, 최소한의 연료만을 소비하면서도, 자가 배출되는 유해물질은 OECA용 용량, EECA용 용량 등으로 최적 제공되는 환원제에 의해 TierⅡ 규제, TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 적절하게 정화 받을 수 있도록 함으로써, 결국, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 저감기기 운영주체 등) 측에서 별다른 어려움 없이, 엔진으로부터 배출되는 유해물질에 기인한 환경오염 문제점은 물론, 엔진 측 연료 과소비에 기인한 연료비 증가 문제점까지도 효과적으로 탈피할 수 있도록 가이드 할 수 있다.

Description

선박용 동력시스템{Power plant system for a ship}
본 발명은 선박용 동력시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 <엔진의 상태를 유해물질 소량 배출상태가 아닌 연비 최적화 상태로 미리 세팅시키는 조치>를 취함과 아울러, 선체의 운영을 담당하는 선체운영 제어기, 유해물질 저감기기 측 제어기 등의 통신 인프라 하에, <선체가 유해물질 일반 배출제한지역(OECA: Ordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈>, <선체가 유해물질 심화 배출제한지역(EECA: Extraordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, OECA, EECA 등의 환경 하에 놓인 엔진 측에서, 상기 연비 최적화 세팅조치(즉, 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞춘 세팅조치)를 통해, 최소한의 연료만을 소비하면서도, 자가 배출되는 유해물질은 OECA용 용량, EECA용 용량 등으로 최적 제공되는 환원제에 의해 TierⅡ 규제, TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 적절하게 정화 받을 수 있도록 함으로써, 결국, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 저감기기 운영주체 등) 측에서 별다른 어려움 없이, 엔진으로부터 배출되는 유해물질에 기인한 환경오염 문제점은 물론, 엔진 측 연료 과소비에 기인한 연료비 증가 문제점까지도 효과적으로 탈피할 수 있도록 가이드 할 수 있는 선박용 동력시스템에 관한 것이다.
최근, 선박에서 배출되는 유해물질, 예컨대, 질소산화물(NOx)에 대한 규제가 한층 강화되면서(참고로, 2016년에 발효되는 TierⅢ에서는 질소산화물 배출을 3.4g/KW 이하(rpm 130 미만의 경우)로 규제할 예정임), 예를 들어, SCR(Selective Catalyst Reduction; 선택적 촉매환원) 등의 기술을 활용한 다양한 종류의 선박용 유해물질 저감기기가 폭 넓게 개발/보급되고 있다.
예를 들어, 국내공개특허 제10-2010-132310호(명칭: 우레아 파우더를 이용한 선박용 SCR 시스템 및 질소산화물 저감방법)(2010.12.17.자 공개), 국내공개특허 제10-2003-127737호(명칭: 선박의 폐열을 이용한 SCR 장치의 막힘 방지장치)(2013.11.25.자 공개), 국내공개특허 제10-2014-46651호(명칭: 선박용 대형 엔진의 탈질장치)(2014.4.21.자 공개) 등에는 이러한 종래의 기술에 따른 선박용 유해물질 저감기기의 세부적인 구성이 좀더 상세하게 개시되어 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 선박용 동력시스템은 선체(30)(도 2 및 도 3에 도시됨)의 추진을 위한 엔진(11)과, 엔진(11)으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질을 저감시키기 위한 유해물질 저감기기(10)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 유해물질 저감기기(10), 예를 들어, 질소산화물 저감기기는 엔진(11) 측으로부터 인출되는 배기가스 유통라인(12)과, 유해물질, 예컨대, 질소산화물(NOx)의 저감을 위한 환원제(예컨대, 우레아)를 저장하는 환원제 저장탱크(21)와, 환원제 저장탱크(21)와 연결되면서, 배기가스 유통라인(12)으로 환원제 저장탱크(21)에 저장되어 있던 환원제(예컨대, 우레아)를 분사하는 환원제 분사기(20)와, 환원제 분사기(20) 측에서 일련의 환원제 분사기능을 원활하게 수행할 수 있도록 압축공기를 공급하는 압축공기 공급기(22)와, 센서(19)들 측으로부터 출력되는 측정값을 토대로 압축공기 공급밸브(24)를 제어하여, 환원제 분사기(20)에 의한 환원제 분사량을 조절하는 제어기(23)와, 배기가스 유통라인(12)을 통해 엔진(11)과 연결되면서, 배기가스와 환원제를 함께 통과시켜, 배기가스에 포함된 유해물질(예컨대, 질소산화물(NOx))을 정화시키는 SCR 반응기(13)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이때, 상기 SCR 반응기(13)는 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서, 질소산화물(NOx)을 환원제와 반응시켜, 해당 질소산화물(NOx)을 생물에 무해한 질소와 수증기로 환원 처리하는 SCR 촉매(18)와, 이 SCR 촉매(18)를 수용하는 SCR 챔버(17)가 조합된 구성을 취하게 된다.
이러한 종래의 체제 하에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체(30)가 예컨대, TierⅡ의 규제를 받는 유해물질 일반 배출제한지역(OECA: Ordinary Emission Control Area of a harmful material)에 진입하게 되는 경우, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 저감기기 운영주체 등) 측에서는 유해물질 저감기기(10)의 가동을 중지시킨 상태에서, 엔진(11)의 상태를 유해물질 소량 배출상태로 세팅하고, 선체를 운항시킴으로써, 엔진(11)으로부터 배출되는 유해물질의 양이 TierⅡ의 규제를 만족시킬 수 있도록 유도하게 된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 선체(30)가 예컨대, TierⅢ의 규제를 받는 유해물질 심화 배출제한지역(EECA: Extraordinary Emission Control Area of a harmful material)에 진입하게 되는 경우, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 저감기기 운영주체 등) 측에서는 엔진(11)의 상태를 유해물질 소량 배출상태로 세팅함은 물론, 유해물질 저감기기(10)까지 가동시킨 체 선체를 운항시킴으로써, 엔진(11)으로부터 배출되는 유해물질의 양이 TierⅡ 보다 심화된 TierⅢ의 규제를 만족시킬 수 있도록 유도하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 체제 하에서, 상술한 바와 같이, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 저감기기 운영주체 등) 측에서는 OECA, EECA 등의 환경 하에 놓인 엔진(11)의 상태를 세팅함에 있어서, 엔진(11) 자체의 연비성능 보다는 유해물질의 소량배출이라는 이슈에 그 초점을 맞추었기 때문에, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 운영주체 측에서는 엔진(11)의 연비가 대폭 저하되는 문제점을 고스란히 감수할 수밖에 없게 되며, 결국, 고가의 연료가 대량 소모되는 심각한 피해를 피할 수 없게 된다.
국내공개특허 제10-2010-132310호(명칭: 우레아 파우더를 이용한 선박용 SCR 시스템 및 질소산화물 저감방법)(2010.12.17.자 공개) 국내공개특허 제10-2003-127737호(명칭: 선박의 폐열을 이용한 SCR 장치의 막힘 방지장치)(2013.11.25.자 공개) 국내공개특허 제10-2014-46651호(명칭: 선박용 대형 엔진의 탈질장치)(2014.4.21.자 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 <엔진의 상태를 유해물질 소량 배출상태가 아닌 연비 최적화 상태로 미리 세팅시키는 조치>를 취함과 아울러, 선체의 운영을 담당하는 선체운영 제어기, 유해물질 정화기기 측 제어기 등의 통신 인프라 하에, <선체가 유해물질 일반 배출제한지역(OECA: Ordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈>, <선체가 유해물질 심화 배출제한지역(EECA: Extraordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하고, 이를 통해, OECA, EECA 등의 환경 하에 놓인 엔진 측에서, 상기 연비 최적화 세팅조치(즉, 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞춘 세팅조치)를 통해, 최소한의 연료만을 소비하면서도, 자가 배출되는 유해물질은 OECA용 용량, EECA용 용량 등으로 최적 제공되는 환원제에 의해 TierⅡ 규제, TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 적절하게 정화 받을 수 있도록 함으로써, 결국, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 정화기기 운영주체 등) 측에서 별다른 어려움 없이, 엔진으로부터 배출되는 유해물질에 기인한 환경오염 문제점은 물론, 엔진 측 연료 과소비에 기인한 연료비 증가 문제점까지도 효과적으로 탈피할 수 있도록 가이드 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 연비 최적화 상태로 세팅된 상태에서, 선체를 추진시키는 엔진과; SCR(Selective Catalyst Reduction) 반응기를 구비한 상태에서, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질을 정화시키는 유해물질 정화기기와; 상기 선체가 유해물질 일반 배출제한지역(OECA: Ordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 상기 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량으로 제어함과 아울러, 상기 선체가 유해물질 심화 배출제한지역(EECA: Extraordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 상기 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량으로 제어하는 환원제 공급용량 제어기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 동력시스템을 개시한다.
본 발명에서는 <엔진의 상태를 유해물질 소량 배출상태가 아닌 연비 최적화 상태로 미리 세팅시키는 조치>를 취함과 아울러, 선체의 운영을 담당하는 선체운영 제어기, 유해물질 저감기기 측 제어기 등의 통신 인프라 하에, <선체가 OECA에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈>, <선체가 EECA에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, OECA, EECA 등의 환경 하에 놓인 엔진 측에서는, 상기 연비 최적화 세팅조치(즉, 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞춘 세팅조치)를 통해, 최소한의 연료만을 소비하면서도, 자가 배출되는 유해물질은 OECA용 용량, EECA용 용량 등으로 최적 제공되는 환원제에 의해 TierⅡ 규제, TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 적절하게 정화 받을 수 있게 되며, 결국, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 저감기기 운영주체 등) 측에서는 별다른 어려움 없이, 엔진으로부터 배출되는 유해물질에 기인한 환경오염 문제점은 물론, 엔진 측 연료 과소비에 기인한 연료비 증가 문제점까지도 효과적으로 탈피할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 선박용 동력시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 종래의 기술에 따른 선박이 OECA로 진입하는 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 3은 종래의 기술에 따른 선박이 EECA로 진입하는 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 동력시스템을 개념적으로 도시한 예시도.
도 5는 본 발명을 채용한 선박이 OECA로 진입하는 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 6은 본 발명을 채용한 선박이 EECA로 진입하는 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 환원제 공급용량 제어기기의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 선박용 동력시스템을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 동력시스템은 선체(130)(도 5 및 도 6에 도시됨)의 추진을 위한 엔진(111)과, 엔진(111)으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질을 저감시키기 위한 유해물질 정화기기(100)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 유해물질 저감기기(100), 예를 들어, 질소산화물 저감기기는 엔진(111) 측으로부터 인출되는 배기가스 유통라인(112)과, 유해물질, 예컨대, 질소산화물(NOx)의 저감을 위한 환원제(예컨대, 우레아)를 저장하는 환원제 저장탱크(121)와, 환원제 저장탱크(121)와 연결되면서, 배기가스 유통라인(112)으로 환원제 저장탱크(121)에 저장되어 있던 환원제(예컨대, 우레아)를 분사하는 환원제 분사기(120)와, 환원제 분사기(120) 측에서 일련의 환원제 분사기능을 원활하게 수행할 수 있도록 압축공기를 공급하는 압축공기 공급기(122)와, 센서(119)들 측으로부터 출력되는 측정값을 토대로 압축공기 공급밸브(124)를 제어하여, 환원제 분사기(120)에 의한 환원제 분사량을 조절하는 제어기(123)와, 배기가스 유통라인(112)을 통해 엔진(111)과 연결되면서, 배기가스와 환원제를 함께 통과시켜, 배기가스에 포함된 유해물질(예컨대, 질소산화물(NOx))을 정화시키는 SCR 반응기(113)가 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이때, 상기 SCR 반응기(113)는 배기가스와 환원제를 동시에 통과시키면서, 질소산화물(NOx)을 환원제와 반응시켜, 해당 질소산화물(NOx)을 생물에 무해한 질소와 수증기로 환원 처리하는 SCR 촉매(118)와, 이 SCR 촉매(118)를 수용하는 SCR 챔버(117)가 조합된 구성을 취하게 된다.
한편, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 선박 측에서는 도 5에 도시된 바와 같이, TierⅡ의 규제를 받는 OECA를 항해하거나, 도 6에 도시된 바와 같이, TierⅢ의 규제를 받는 EECA를 항해하는 상황에 수시로 처하게 된다.
물론, 이러한 OECA, EECA 항해상황 하에서, 종래와 같이, 운영주체 측에서, 연비성능 보다는 유해물질의 소량배출이라는 이슈에 그 초점을 맞추어 엔진(111)을 세팅하게 되는 경우, 해당 운영주체 측에서는 엔진(111)의 연비가 대폭 저하되는 문제점을 고스란히 감수할 수밖에 없게 되며, 결국, 고가의 연료가 대량 소모되는 심각한 피해 역시 피할 수 없게 된다.
이러한 민감한 상황에서, 본 발명에서는 <엔진(111)의 상태를 유해물질 소량 배출상태가 아닌 연비 최적화 상태로 미리 세팅시키는 조치>(즉, 엔진(111)을 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞추어 세팅시키는 조치)를 강구함과 아울러, 선체(130)의 운영을 담당하는 선체운영 제어기(300), 유해물질 정화기기(100) 측 제어기(123) 등의 통신 인프라 하에, 본 발명 고유의 환원제 공급용량 제어기기(200)를 추가 설치하는 조치를 강구하게 된다.
이 경우, 본 발명의 환원제 공급용량 제어기기(200) 측에서는 <선체(130)가 OECA에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기(100)와 통신하여, 유해물질 정화기기(100)를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량(즉, 엔진(111) 측으로부터 배출되는 유해물질을 TierⅡ 규제에 맞는 수준으로 정화시킬 수 있는 용량)으로 제어하는 절차>, <선체(130)가 EECA에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기(100)와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기(100)를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량(즉, 엔진(111) 측으로부터 배출되는 유해물질을 TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 정화시킬 수 있는 용량)으로 제어하는 절차> 등을 진행시키게 된다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 환원제 공급용량 제어기기(200)는 인터페이스 모듈(201)을 매개로 하여, 선체(130)의 운영을 담당하는 선체운영 제어기(300), 유해물질 저감기기(100) 측 제어기(123) 등과 통신을 취하는 운영정보 저장모듈(202), OECA 선체진입여부 체크모듈(203), OECA용 환원제공급 처리모듈(204), EECA 선체진입여부 체크모듈(205), EECA용 환원제공급 처리모듈(206), 선체 OECA 진출상황 처리모듈(207), 선체 EECA 진출상황 처리모듈(208) 등이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.
이 경우, 운영정보 저장모듈(202) 측에서는 자신의 정보저장영역에 환원제 공급용량 제어절차에 필요한 각종 운영정보, 예컨대, 선체운영 제어기(300)의 등록정보, 유해물질 정화기기(100) 측 제어기(123)의 등록정보, 통신 세션 형성/유지에 필요한 컴포넌트 정보, 각 전산모듈들의 프로세스 진행에 필요한 프로그램 정보 등을 저장/관리함으로써, 본 발명에 따른 환원제 공급용량 제어절차가 별다른 문제점 없이 정상적으로 진행될 수 있도록 지원하는 역할을 수행하게 된다.
이러한 기반 인프라가 갖추어진 상황 하에서, OECA 선체진입여부 체크모듈(203) 측에서는 선체운영 제어기(300)와 통신을 취하여, 선체(130)가 OECA에 진입하였는가의 여부를 체크하게 된다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 선체(130)가 TierⅡ의 규제를 받는 OECA에 진입한 것으로 판단되는 경우, OECA용 환원제공급 처리모듈(204) 측에서는 그 즉시, 유해물질 저감기기(100) 측 제어기(123)와 통신을 취하여, 유해물질 정화기기(100)를 가동시킴과 아울러, SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량(즉, 엔진(111) 측으로부터 배출되는 유해물질을 TierⅡ 규제에 맞는 수준으로 정화시킬 수 있는 용량)으로 제어하는 절차를 진행하게 된다.
물론, 이 상황 하에서, 엔진(111) 측에서는, 상기 연비 최적화 세팅조치(즉, 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞춘 세팅조치)를 통해, 최소한의 연료만을 소비하면서도, 자가 배출되는 유해물질은 OECA용 용량으로 최적 제공되는 환원제에 의해 TierⅡ 규제에 맞는 수준으로 적절하게 정화 받을 수 있게 된다.
한편, 앞의 각 전산모듈들과 연계 동작하는 EECA 선체진입여부 체크모듈(205) 측에서는 선체운영 제어기(300)와 통신을 취하여, 선체(130)가 EECA에 진입하였는가의 여부를 체크하게 된다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 선체(130)가 TierⅢ의 규제를 받는 EECA에 진입한 것으로 판단되는 경우, EECA용 환원제공급 처리모듈(206) 측에서는 그 즉시, 유해물질 저감기기(100) 측 제어기(123)와 통신을 취하여, 유해물질 정화기기(100)를 가동시킴과 아울러, SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량(즉, 엔진(111) 측으로부터 배출되는 유해물질을 TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 정화시킬 수 있는 용량)으로 제어하는 절차를 진행하게 된다.
물론, 이 상황 하에서, 엔진(111) 측에서는, 상기 연비 최적화 세팅조치(즉, 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞춘 세팅조치)를 통해, 최소한의 연료만을 소비하면서도, 자가 배출되는 유해물질은 EECA용 용량으로 최적 제공되는 환원제에 의해 TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 적절하게 정화 받을 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 <엔진(111)의 상태를 유해물질 소량 배출상태가 아닌 연비 최적화 상태로 미리 세팅시키는 조치>를 취함과 아울러, 선체(130)의 운영을 담당하는 선체운영 제어기(300), 유해물질 저감기기(100) 측 제어기(123) 등의 통신 인프라 하에, <선체(130)가 OECA에 위치하는 경우, 유해물질 정화기기(100)와 통신하여, 유해물질 정화기기(100)를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈>, <선체(130)가 EECA에 위치/진입하는 경우, 유해물질 정화기기(100)와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기(100)를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량으로 제어할 수 있는 전산모듈> 등을 체계적으로 배치 제공하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, OECA, EECA 등의 환경 하에 놓인 엔진(111) 측에서는, 상기 연비 최적화 세팅조치(즉, 유해물질의 소량배출이라고 하는 이슈보다는 엔진 자체의 연비성능 향상이라고 하는 이슈에 그 초점을 맞춘 세팅조치)를 통해, 최소한의 연료만을 소비하면서도, 자가 배출되는 유해물질은 OECA용 용량, EECA용 용량 등으로 최적 제공되는 환원제에 의해 TierⅡ 규제, TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 적절하게 정화 받을 수 있게 되며, 결국, 운영주체(예컨대, 선체 운영주체, 유해물질 저감기기 운영주체 등) 측에서는 별다른 어려움 없이, 엔진(111)으로부터 배출되는 유해물질에 기인한 환경오염 문제점은 물론, 엔진(111) 측 연료 과소비에 기인한 연료비 증가 문제점까지도 효과적으로 탈피할 수 있게 된다.
한편, 앞의 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 환원제 공급용량 제어기기(200)의 전산 인프라 하에는 상술한 각 전산모듈들 이외에도 선체 OECA 진출상황 처리모듈(207), 선체 EECA 진출상황 처리모듈(208) 등이 추가로 배치된다.
이때, 선체 OECA 진출상황 처리모듈(207) 측에서는 SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량이 기 설정되어 있던 OECA용 용량(즉, 엔진(111) 측으로부터 배출되는 유해물질을 TierⅡ 규제에 맞는 수준으로 정화시킬 수 있는 용량)으로 제어되는 국면에서, 선체운영 제어기(300)와 통신을 취하여, 선체(130)가 상기 OECA를 벗어났는지의 여부를 판단하는 절차를 진행하게 된다(도 5 참조).
여기서, 상기 선체(130)가 OECA를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 선체 OECA 진출상황 처리모듈(207) 측에서는 그 즉시, 유해물질 정화기기(100) 측 제어기(123)와 통신을 취하여, 유해물질 정화기기(100)의 가동 및 상기 환원제의 공급을 중단시키는 조치를 취하게 된다. 물론. 이러한 조치 하에서, 운영주체 측에서는 불필요한 환원제의 소모가 차단되는 효과를 손쉽게 향유할 수 있게 된다.
한편, 앞의 각 전산모듈들과 연계 동작하는 선체 EECA 진출상황 처리모듈(208) 측에서는 SCR 반응기(113)로 공급되는 환원제의 용량이 기 설정되어 있던 EECA용 용량(즉, 엔진(111) 측으로부터 배출되는 유해물질을 TierⅢ 규제에 맞는 수준으로 정화시킬 수 있는 용량)으로 제어되는 국면에서, 선체운영 제어기(300)와 통신을 취하여, 선체(130)가 상기 EECA를 벗어났는지의 여부를 판단하는 절차를 진행하게 된다(도 6 참조).
여기서, 상기 선체(130)가 EECA를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 선체 EECA 진출상황 처리모듈(208) 측에서는 그 즉시, 유해물질 정화기기(100) 측 제어기(123)와 통신을 취하여, 유해물질 정화기기(100)의 가동 및 상기 환원제의 공급을 중단시키는 조치를 취하게 된다. 물론. 이러한 조치 하에서도, 운영주체 측에서는 불필요한 환원제의 소모가 차단되는 효과를 손쉽게 향유할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 유해물질의 정화가 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
100: 유해물질 정화기기
111: 엔진
130: 선체
200: 환원제 공급용량 제어기기
201: 인터페이스 모듈
202: 운영정보 저장모듈
203: OECA 선체진입여부 체크모듈
204: OECA용 환원제 공급 처리모듈
205: EECA 선체진입여부 체크모듈
206: EECA용 환원제 공급 처리모듈
207: 선체 OECA 진출상황 처리모듈
208: 선체 EECA 진출상황 처리모듈
300: 선체운영 제어기

Claims (3)

  1. 연비 최적화 상태로 세팅된 상태에서, 선체를 추진시키는 엔진과;
    SCR(Selective Catalyst Reduction) 반응기를 구비한 상태에서, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해물질을 정화시키는 유해물질 정화기기와;
    상기 선체가 유해물질 일반 배출제한지역(OECA: Ordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 상기 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 OECA용 용량으로 제어함과 아울러, 상기 선체가 유해물질 심화 배출제한지역(EECA: Extraordinary Emission Control Area of a harmful material)에 위치하는 경우, 상기 유해물질 정화기기와 통신하여, 상기 유해물질 정화기기를 가동시킨 상태에서, 상기 SCR 반응기로 공급되는 환원제의 용량을 기 설정되어 있던 EECA용 용량으로 제어하는 환원제 공급용량 제어기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 동력시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 환원제 공급용량 제어기기는 상기 선체가 상기 OECA를 벗어났는지의 여부를 판단하고, 상기 선체가 상기 OECA를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 유해물질 정화기기와 통신하여, 해당 유해물질 정화기기의 가동 및 상기 환원제의 공급을 중단시키는 선체 OECA 진출상황 처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 동력시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 환원제 공급용량 제어기기는 상기 선체가 상기 EECA를 벗어났는지의 여부를 판단하고, 상기 선체가 상기 EECA를 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 유해물질 정화기기와 통신하여, 해당 유해물질 정화기기의 가동 및 상기 환원제의 공급을 중단시키는 선체 EECA 진출상황 처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 동력시스템.
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