초록
본 논문에서는 에너지 절감형 선박평형수 처리장치 개발을 위한 저압 자외선 램프의 적용에 대하여 연구하였다. 중압 및 저압 자외선 램프의 방사 에너지 분포를 분석하여 램프의 최적배치방안에 대해 제안하였다. 실험결과에 기초하여 저압 자외선 램프로 구성되는 살균 챔버를 제작하였다. 챔버의 정격 전력은 216 [W], 처리용량은 10 [$m^3$/h]이며, 이는 기존 중압 자외선 램프 2 [kW] 2개로 처리되는 살균 챔버의 능력을 대처할 수 있다. 살균성능은 중압 자외선 램프에 비해 소비전력은 약 1/18이지만 미생물 94 [%], 동물성 플랑크톤 93 [%], 식물성 플랑크톤 94 [%]로 높게 나타났다. 따라서, 저압 자외선 램프의 적용으로 100 [$m^3$/h]이하의 소용량에서는 에너지절감형 선박평형수 처리시스템의 개발이 가능할 것으로 판단된다.
In this paper, we studied the application of low pressure ultra-violet (UV) lamps for the development of an energy saving ship's ballast water treat (BWT) device. We proposed the optimal arrangement of UV lamps by analyzing the energy radiated from medium- and low-pressure UV lamps. Based on the experimental results, we manufactured a disinfection chamber which is composed of low-pressure UV lamps. The rated power and the treatment capacity of the chamber are 216 [W] and 10 [$m^3$/h], respectively. This can replace a disinfection chamber treated by two 2 [kW] medium pressure lamps. The disinfection performance, however the power consumption is about one-eighteen compare to the medium pressure UV lamp, is over 94 [%] for bacteria, 93 [%] for zooplankton, and 94 [%] for phytoplankton. Therefore, it would be possible to develop an energy saving BWT device in a low capacity below 100 [$m^3$/h].
