• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.630-635
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• 2016

선행연구에서는 2차오염이 없는 물리적 처리방법인 전단응력을 이용한 선박평형수 처리장치에 대하여 연구하였다. 정지상태의 외부 실린더와 회전하는 내부 실린더 사이에 발생하는 전단응력을 이용하여 다양한 미생물을 파쇄 처리하는 원리이며, 전단응력은 실린더 표면의 형태나 회전속도에 따라 크기가 달라진다. 전단응력의 크기와 전단응력을 받는 시간에 따라 멸균정도가 차이를 보이기 때문에, 다양한 조건에 따른 멸균효율을 밝히는 실험이 필요하며 이를 통해 상업용 장치의 제작을 위한 기초 자료를 마련하고자 하였다. 선행연구에서는 disk type과 cylinder type의 비교를 통하여 cylinder type이 우수함을 밝혔다. 본 연구에서는 선행연구를 통하여 얻은 결과를 바탕으로 cylinder type, groove type, knurling type의 표면 조건을 변화시켜 가장 우수한 조합을 밝혀냄과 동시에 실린더 사이의 간격에 따른 회전속도 및 유속 조건을 최적화 하고자하였다. 그 결과 groove type에서 250 mL/min의 유량조건에서는 8000 rpm 이상, 혹은 500 mL/min의 유량조건에서는 10000 rpm 이상에서 100% 살균 처리되는 결과를 얻었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.209-216
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• 2009

선박평형수를 통한 수중생물의 이동을 막기 위해, IMO에서는 2004년 2월 선박 평형수와 침전물 관리 국제협약을 제정하였다. 이 협약을 위해, 각국은 협약 비준과 법제화를 준비하고 협약의 성능기준을 만족시킬 수 있는 처리장치 개발을 촉진시키고 있다. Electro-$Cleen^{TM}$ 처리장치는 2006년 3월 IMO 기본승인을 받았고, 2008년 10월 최종승인을 받았다. 형식승인은 한국 정부로부터 2008년 12월에 발급되었다. 본 논문은 Electro-$Cleen^{TM}$ 처리장치의 기본 원리, 구성 요소, 실선 설치 및 선상 시험 내용을 검토하였다. 선상 시험은 8300 GT M/V Yokohama와 27,000 DWT M/V Greenwing으로 수행하였다. 이들 선상 시험을 통해 Electro-$Cleen^{TM}$ 처리장치가 IMO 기준을 만족시키며 신조선 및 현존선에 설치하기가 적합함을 확인하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제29권2호
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• pp.503-512
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• 2017

Over the past few years, as maritime trade and traffic were highly expanding, problem of invasive species via ballast water have been raised. In 1988, Canada and Australia had firstly experience that unexpected and hazardous species were observed on their own sea, they have issued the problem to MEPC under the IMO. At the end of many years of discussion, on the diplomatic conference in 13 Feb. 2004, "International Convention for the Control and Management of Ballast Water and Sediments of the Ship" was adopted. Requirements for entering into force of this Convention is that 30 countries ratify and world merchant marine fleet is more than 35% and BWM Convention will be effected after 12months from date satisfying conditions. With Finland ratifying the BWM Convention on 8 Sep. 2016, the fleet amounted to 35.1441% and ratification country became 52 countries. Therefore, after 12month, BWM Convention will be formally effected on 8 Sep. 2017. Ballast Water Treatment System is to be fitted in new ships as well as existing ships. Thus, there are concerns of ship owners to be suitably installed a variety typed BWTS in many kinds of vessels. As approaching for resolving these problems, engineering analysis was carried out research studies and detailed design to analyze to optimal installation space for retrofitting a BWTS using 3D Scanning method, targeting representative DWT 180K Bulk carrier of dry cargo vessels charged more 40% on worldwide vessel and mainly two type BWTS as electrolysis treatment type and ultra violet treatment type. Optimal design of 3D Scanning technology was applied to analyze four step process and the overall conclusion was described in this paper.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권3호
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• pp.399-406
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• 2010

The aims of this study are to provide data on the ozone dosage control system and TRO sensor performance, to assess the performance of the degradation of total residual oxidant (TRO) neutralizer and to provide data on degradation rates of TRO in the ballast tanks, following treatment by the Ozone BWTS. This study includes the results of an evaluation of the TRO neutralizer, which was tested on the test barge. Accordingly, it has undertaken the evaluation of TRO degradation rates following treatment by the Ozone BWTS.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.221-226
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• 2006

본 연구는 밸러스트수를 처리하기 연속여과 공정에서 역세척 조건에 따른 막오염 특성을 관찰하였다. 선박에서 발생되는 밸러스트수를 전처리하기 위하여 수중에 포함되어 있는 입자상 오염물질과 수중생물체를 자동역세척 여과장치를 이용하여 처리한 결과 클 나타내었다. 밸러스트수를 처리하기 위한 전처리의 장점은 입자상의 오염물질을 제거하여 후처리공정의 처리효과를 높이는데 있다. 처리장치의 용량은 $10m^3/h$ 이다. 테스트 결과 역세척 주기와 역세척 지속시간은 전체 시스템의 효율과 역세척 효율을 고려하여 역세척 지속시간은 6초가 적당한 것을 나타났으며, 도출된 지속시간을 기준으로 하여 95%의 제거효율은 얻었다. 1시간동안의 역세척 주기가 필요하였다. 여과처리를 통하여 $70{\mu}m$ 이상의 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤을 포함하는 수중생물체를 제거할 수 있었다. 실험결과를 통하여 밸러스트수 처리에 적용 가능한 기술임을 알 수 있었다. 이 연구에서 밸러스트수 처리를 위한 우수한 여과처리시스템임을 보여 주었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권2호
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• pp.258-264
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• 2010

Various kinds of ballast water treatment systems (BWTS) have been developed corresponding to reinforced IMO rules for marine environment. Some of them got the certificate of IMO and others are waiting for it. Selection of optimum BWTS is very important. Optimum BWTS means not only functional requirements but also economic efficiency. This paper presents economic analysis model for optimum BWTS according to ship type and size. In this study 10 kinds of BWTS whose initial installation cost and maintenance cost are known are analyzed based on present worth method. It is assumed that all BWTS satisfy minimum functional requirements and we need to consider different economical efficiency. Through the economic analysis we could select optimum BWTS.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.227-232
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• 2004

선박에서 발생되는 밸러스트수를 처리하기 위하여 수중에 포함되어 있는 미생물을 북극전해처리시스템을 이용하여 살균처리 하였다. 전해처리시스템에 유입되는 시료는 정량펌프를 사용하여 상향류로 전극판 사이를 통과하도록 하였으며, 반응시간별로 유량을 조절하여 체류시간을 다르게 하였다. 양극판은 티타늄에 이산화이리듐을 전착한 Ti／IrO$_2$ 극판으로 하였으며, 음극판은 스테인리스 스틸판을 사용하였다. 전원공급은 최대 전압이 250V, 전류가 100Amper의 맥류가 전혀 없는 트랜지스트 평활회로를 사용한 D.C. Power Supply를 사용하여 전류밀도를 조절하여 운전하였다. 반응시간에 따라 전류밀도를 0.1~l.0A사이로 변화를 주어 실험한 결과 5초 이내에 대부분의 미생물이 사멸됨을 확인 할 수 있었고 연구결과를 통하여 발라스트수 처리에 적용 가능한 기술임을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.431-438
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• 2021

본 연구는 향후 보다 강화될 것으로 예측되어지는 USCG Phase II 형식승인시험을 대비하기 위해 SYBR Green I과 SYBR Gold의 염색 효율을 비교한 후 염색 효율이 높은 시약을 실제 선박평형수처리장치(electrolysis type, UV + electrolysis type)를 통과한 처리수에 적용해서 보았다. 시료의 부피가 0.5 mL ~ 2 mL, 염색 시약(Stock solution)을 100배 및 200배 희석한 조건에서 염색된 바이러스가 가장 선명하게 관찰되었다. SYBR Green I과 SYBR Gold의 염색효율은 장목한 해수조건의 실험구에서 유의한 차이를 보이지 않았지만, SYBR Gold의 노란색에 비해 SYBR Green I으로 염색된 시료에서 발현하는 녹색 형광이 보다 선명해서 관찰이 용이한 것으로 확인되었다. 선박평형수처리장치(electrolysis type, UV + electrolysis type)를 통과하지 않은 실험수 및 대조수에서의 해양 바이러스 현존량은 약 109~1010 VLP 100 mL-1 으로 확인된 반면, 처리수에서는 살아 있는 바이러스가 관찰되지 않았다. 실험수 결과를 보면, SYBR Green I은 해수, 기수, 담수 조건에서 효과적으로 염색이 되는 것으로 확인되었다. 다양한 선박평형수처리기술에 따른 추가적인 검증 및 염색 방법 개발이 필요하지만, SYBR Green I 염색법은 USCG Phase II 미국형식승인시험 바이러스 생산판별에 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.40-47
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• 2022

At present, the low-voltage, high-current type power supply is mainly used for effective sterilization in the ballast water treatment system. Research on PSFB converters without output capacitors has been ongoing. Such converters effectively treat ballast water without a separate disinfectant through electric pulses by applying a pulse-type power to the output electrode without an output capacitor. However, in the case of the pulse-type electrolysis treatment method, voltage overshoot can occur due to abrupt voltage fluctuations when the load changes, resulting in circuit reliability problems because of the output capacitorless system. Therefore, a new voltage control algorithm is required. In this paper, we will discuss voltage control for pulsed electrolysis topology without an output capacitor. The proposed voltage control method has been verified using Simulation and experiment. The usefulness of the proposed control method has been proven by the experimental results.

• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.596-602
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• 2016

Potassium iodide (KI) TRO sensor에 의한 선박평형수의 살균 및 중화배출 기준이 되는 총 잔류 산화물(TRO)의 농도분석 적용 가능성을 검토하였다. UV 흡수파장 도출시험 및 흡광도 분석결과 350 nm 단일파장에서 TRO 농도에 대한 흡광도 값은 높은 상관관계($r^2=0.9825$)를 가지며 흡광도 값의 TRO 농도(0.1~7.0 mg/L) 수치화가 가능하였다. 상기 시험결과를 토대로 KI 기반의 센서 시스템 구축을 통해 기존의 센서(DPD 기반 시스템)와의 TRO 농도측정 비교결과 동일한 경향의 측정값이 도출되었으며, KI TRO 센서 시스템이 선박평형수 내 연속 TRO 측정장치로 적용할 수 있는 가능성이 있다고 판단하였다.