• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.426-433
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• 2020

본 연구는 선박평형수처리시스템(BWMS) 형식승인을 위한 국제해사기구(IMO)와 미국해양경찰(USCG)의 시험방법 중 차이가 큰 식물플랑크톤의 전처리 방법을 비교하기 위해 배양종, 자연종, 그리고 BWMS의 육상시험에서 채취한 식물플랑크톤 샘플을 이용해 농축과 비농축에 대한 비교시험을 수행했다. 배양종과 자연종의 비교 시험은 농축하는 과정에서 네트 손실 및 손상이 있는 것으로 확인되었으며, 이는 대상종의 생리·형태적 특성에 따라 차이가 있음을 확인했다. BWMS 육상시험에서 생물 농도가 높은 대조수의 경우 비농축한 시료 개체수가 농축한 시료보다 2배 정도 높은 값을 보였고, 생물 개체수가 낮은 처리수는 두 방법 간의 뚜렷한 차이가 없었다. 이러한 결과는 미국형식승인 방법으로 육상시험을 수행하면 시험수 조건이 더 가혹하다는 것을 의미한다. 결과적으로 식물플랑크톤 샘플링 과정에서 농축과 비농축의 차이가 있음에도 불구하고, 농축 방법이 BWMS 성능을 평가하는 방법으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 하지만 처리수 내에서 살아있는 종이 샘플링의 농축 과정에서 네트 손실 및 손상이 있을 수 있기 때문에 대상종에 대한 평가방법을 개발할 필요성이 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권10호
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• pp.955-960
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• 2004

선박에서 발생되는 밸러스트수를 전처리하기 위하여 수중에 포함되어 있는 미생물을 복극전해처리시스템을 이용하여 살균처하였다. 전해처리시스템에 유입되는 시료는 정량펌프를 사용하여 상향류로 전극판 사이를 통과하도록 하였으며, 반응시간별로 유량을 조절하여 체류시간을 다르게 하였다. 양극판은 티타늄에 이산화이리듐을 전착한 Ti/Ir02 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$\~$1.0A사이로 변화를 주어 실험한 결과 5초 이내에 E. coli, Bacteria, Bacillus sp.의 미생물이 사멸됨을 확인할 수 있었고, 전극간격은 75mm, 전류밀도 2.0A/dm2, 체류시간을 5초로 하였을 때 제거율이 $90\%$이상이였다. 연구결과를 통하여 밸러스트수 처리에 적용 가능한 기술임을 알 수 있었다.

• 공업화학전망
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• 제22권5호
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• pp.14-24
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• 2019

전 세계적인 기후변화로 인하여 선박 내 이용되는 물과 관련된 배출 규제도 매년 강화되고 있는 추세이다. 심해지는 규제를 만족하기 위하여 다양한 선박용 수처리 기술이 개발되고 있으며, 고도화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 선박 내에서 이루어지는 수처리 공정인 선박 평형수(ballast water)처리, 조수기(fresh water generator)를 통한 선박 내 용수 공급, 대기오염 저감을 위한 스크러버(wet scrubber) 폐세정수 처리 공정과 관련된 국제해사기구(international maritime organication, IMO)와 같은 국제적인 규제 및 특정지역과 연안에 위치한 주정부 기관의 규제 현황에 대해 문헌조사를 통해 정리하였다. 이를 바탕으로 다양한 선박 내 수자원 활용과 규제에 부합하기 위해 적용되고 있는 관련 수처리 기술을 용도별로 정리하였으며, 현재 기존기술의 효율 개선 및 신기술 도입과 관련된 연구 현황을 정리하였다. 이러한 선박 내 수처리 현황 및 향후 적용될 기술개발연구를 바탕으로 지속가능한 해양환경 조성 및 기후변화 대응이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.439-445
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• 2006

국제해사기구(International Maritime Organization : IMO)에서는 선박에서 발생되는 오염물질 등에 대한 규제강화를 위하여 최근 새로운 해사환경협약의 채택 및 발효를 강력히 추진하고 있다. 우리나라는 국제해사기구의 A그룹 이사국으로서의 국제적인 위상과 해양환경 보호를 위하여 현재 발효되고 추진 중에 있는 협약들에 대한 연구와 대처를 효과적으로 하여야 한다. 이 논문은 해양관련 환경규제협약인 벨러스트수 배출규제협약에 대한 주요 현안을 파악하고 분석하여 이에 따른 대응책을 제시하고자 한다.

• 수산해양교육연구
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• 제28권5호
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• pp.1319-1328
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• 2016

Since Ballast Water Management Convention has been effected, BWTS, applied to new-building vessels and existing vessels, have been developed from many countries with various treatment methods. However, BWTS is mainly typed Electrolysis, Ozone and UV type. Approximately 70 products have been type approved by the Flag Administrations. For the new-building vessels, the vessels' design and construction have been considered for arrangements and installations for BWTS. However, existing vessels which already construction had finished have problem with selection of BWTS type for installation and arrangement. The selection of the most economized BWTS system is important though, CAPEX has not been made any significant differences. However, OPEX is more important factor. Consequently, detail analysis of OPEX is the key to the selection of the most economized BWTS system and also it can be the purpose of this study. The feasibility study on the main three type of BWTS (Electrolysis, Ozone and UV type) for 175K Bulk Carrier and 57K Cargo ship has been conducted for this study. Because, these three type of BWTS have been the most frequently installed and used and the two type of object vessels are consist of the 40% of the world merchant ship market. For this study, interest rate, project duration (operation time after installation), maintenance cost and fuel oil price are considered as major factor of feasibility study. In addition, expecting Interest rates to sensitivity analysis conducted for more accurate feasibility study. For 175K Bulk carrier, ozone treatment system is more economical than other types. For 57K cargo ship, UV type is considered more economical than other types. However, it is concluded that electrolysis type is more suitable compare to installation space, total weight and electrical power consumption.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.821-828
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• 2016

본 연구는 우리나라 주요 국제항에 출입하는 중국기원 선박의 선박평형수내 환경 및 부유생물의 특성을 파악하여 선박평형수 처리장치(BWTS)와 관련된 면제 협상을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 조사된 37척의 선박 중 평형수의 보관 기간은 발해만을 포함하는 북부지역(지역 "A")에서 평균 $3.91{\pm}4.61days$로 가장 짧았다. 총부유물질의 농도는 $1.80{\sim}266mg\;L^{-1}$의 범위를 보였고, 용존성 및 입자성 유기물질은 각각 $1.09{\sim}5.79mg\;L^{-1}$, $0.17{\sim}3.65mg\;L^{-1}$의 범위를 나타내었다. 영양염 농도는 양자강 유역을 포함한 지역 "B"에서 높았고, 홍콩을 포함하는 지역 "C"에서 낮은 평균값을 보였다. 엽록소-a 평균 농도는 $0.67{\pm}1.15{\mu}g\;L^{-1}$로 나타났고, $1{\mu}g\;L^{-1}$ 이상의 높은 값은 지리적으로 우리나라와 가까운 지역 "A"에서 7척 중 3척이 집중되었다. 식물플랑크톤의 개체수가 > $10,000cells\;L^{-1}$의 선박평형수는 37척 중 6척으로 나타났고, 이 중 3척이 지역 "A" 기원으로 파악되었다. 특히, 홍콩항에서는 유해미세조류로 잘 알려진 와편모그룹의 종이 높은 밀도로 관찰되었다. 본 연구 결과, 중국과의 BWTS 면제권 협상은 신중하게 접근할 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권4호
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• pp.345-350
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• 2014

A special usage impeller pump for ballast water treatment is part of an offshore plant's structure. It has to maintain a high corrosion resistance in an extreme environment, in which it can contact several kinds of aqueous solutions. The duplex stainless steel used in such severe environments is known to have corrosion resistance and excellent mechanical properties. This study estimated the performance of an impeller pump system designed using duplex stainless steel through a computational fluid dynamics analysis. As a result, it was determined that the pressure drop increases and the impeller performance is lowered if the equivalent roughness is enlarged. The surface precision of the duplex stainless steel must be consistently maintained. If thisis the case, it was determined that the existing STS steel can be substituted for the Duplex stainless steel.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.127-135
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• 2014

On lot of ships, Ballast Water Treatment Systems(BWTS) are in use, or the newly built ship should be mandatory installation by 2017. It is IMO(International Maritime Organization) regulations. Because the vessel is in long distance, It is managed this system only in the vessel and it may occur considerable cost of maintenance when a problem arises from BWTS. We describe in this paper how to monitor treated ballast water to make sure the ballast water and BWTS on a ship is in proper condition, but before the port entrance. In addition, analysing and forecasting trend signal to prevent failure. Also we can expect reduce the cost of BWTS maintenance. We can monitor the sensor data value's change which collected through satellite from BWTS. And we can observate the ballasting and de-ballasting state of the vessel easily.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 SMICS 2004 International Symposium on Maritime and Communication Sciences
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• pp.43-48
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• 2004

A pilot-scale system of 20t/h for the treatment of ship's ballast water and the setup of dissolved hydroxyl radical was introduced in this paper. With this experimental system, the kill efficiencies of bacteria, mono-algae, protozoan reach 100% within 2.67s when dissolved OHㆍconcentration is 0.6mg/L. At the same time, the effect of hydroxyl radicals on the photosynthesis pigments of phytoplankton was done. The results indicate that the contents of chi-a, chl-b, chl-c and carotenoid are decreased to 35~64% within 8.0s further to the lowest limit of test after 5 minutes. When dissolved OHㆍratio concentration is 0.68mg/L, the attenuation efficiencies of photosynthesis pigment are 100%. Therefore the invasive marine species can be killed in the process of the inputting and discharge ship's ballast water.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권2호
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• pp.106-115
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• 2011

본 연구는 우리나라 주요 무역항(부산항, 대산항)에 입항하는 국제선을 대상으로 선박평형수내 환경요인과 식물 플랑크톤의 군집조성을 파악하는 것과 더불어, 생물활성실험을 수행하였다. 선박평형수의 기원은 중국(3지역), 일본(3지역), 싱가폴 등이었다. PCA분석에서도 생물지리역이 다른 선박평형수의 환경언자와 우리나라 항만 주변수의 환경인자의 차이를 확인할 수 있었고, 식물플랑크톤의 출현종과 현존량을 바탕으로 한 Cluster분석에서도 각 선박의 기원에 따라서 유사성이 낮게 구분되었다. 선박평형수의 체류시간과 식물플랑크톤의 현존량(r = 0.35), 출현종수(r= 0.63)는 음의 상관성을 관찰하였다. 7척의 선박평형수내 구성종은 규조류, 와편모조류, 착편모조류 순으로 나타났다. Shui Shan(2) 선박평형수내 유입된 식물플랑크톤 성장은 어떤 수온 조건에서도 선박평형수 실험구에서는 성공적인 재성장은 이루어지지 않았다. 반면, $15^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$의 수온조건에서 영양염을 첨가한 F/2실험구와 영양염을 첨가하지 않은 주변수 실험구는 식물플랑크톤의 생물활성능이 현저히 높았고, 그들은 S. costatum와 T. pseudonana로 구성되었다. 염분 구배실험에서 담수종은 0-5 psu에서, 기수종은 10-20 psu 해수종은 20-30 psu에서 각각 적응하여 염분구배에 따른 우점종이 뚜렷히 구분되었다 그중, S. costatum는 넓은 범위의 염분농도(10-30 psu)에 적응 가능하였고, 이 생물의 종특이적인 생물활성능력은 우리나라 항만과 연안해역에서 성공적으로 정착 할 가능성이 높다고 판단된다.