• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.136-137
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• 2011

선박평형수내 미생물 처리를 위해 다양한 방법들이 사용되고 있으며, 본 논문에서는 랩테스트를 위한 전기분해장치로서 전기분해 방식에 사용되는 정류기 개발 및 그 장치에 관한 것이다. 선박평형수를 처리하기 위해 설계된 시스템은 랩테스트용 도로 적용이 가능하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.19-27
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• 2015

최근에 국제해사기구(IMO)에서 선박 평형수 처리장치(Ballast water treatment system, BWTS)와 관련된 국제 규정을 강화함에 따라 이에 대응할 수 있는 BWTS 기술개발의 중요성이 대두되고 있다. 지금까지는 세계 각국에서 선박 평형수 처리기술을 처리방식에 따라 크게 물리적 방식(막분리, 원심분리, 자외선 등)과 화학적 처리방식(염소처리, 오존처리, 화확약품 등)으로 개발하여 왔으나, 기존의 기술 방식들은 추가적인 구동전력, 낮은 생산성, 잔류처리 문제 등으로 기술적인 보완이나 대안이 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존과는 다른 새로운 방식의 기계식 방식 평형수 처리장치의 설계를 위한 유동해석 연구이다. 고속 회전하는 몇 가지 디스크 형상에 따라 유동에서 발생하는 여러 가지 유동특성을 전산유체해석(CFD)를 통하여 분석하였다. 평판형 및 계단형 형상에서는 반경을 따라서 국부적으로 공동현상이 발생가능하며, 원주형에서는 전단응력 강도를 높일 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권4호
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• pp.349-356
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• 2012

IMO와 회원국들은 곧 발효가 될 IMO 선박평형수 관리협약의 원활한 이행을 위하여 각종 기술을 개발하고 법적 제도를 구축하고 있다. 선박평형수 처리장치는 살아있는 생물의 처리 뿐만 아니라, 처리된 생물의 생존 여부, 생존 생물의 개체수 그리고 활성물질의 농도 등을 정량적으로 제시해야 하기 때문에 매우 중요하고도 매우 어려운 기술이다. 이러한 문제들로 인하여 협약이 발효를 앞두고 있음에도 불구하고 처리장치 성능의 신뢰성과 효능시험 결과의 분석 방법에 대한 합의된 기술이 아직 완전히 구축되지 않았다. 본 고에서는 선박평형수 처리장치 기술의 미해결 문제를 고찰하고, 이들 문제를 해결하기 위한 기술 개발 방향을 제시하고자 한다.

• 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.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권4호
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• pp.616-622
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• 2015

IMO에서 규제중인 선박평형수의 처리기술은 현재 대부분 화학적 처리법 및 전기적인 처리방법을 주로 이용하고 있는데 이러한 방법들은 2차오염의 위험을 가지고 있으며 이를 방지하기 위하여 추가적인 장치가 필요하다. 본 연구에서는 전단력을 활용한 물리적인 방법을 이용하여 2차 오염 없이 선박평형수를 처리하는 방법을 연구하였다. 균일장치의 원리를 이용하여 전단응력으로 균을 파쇄시키는 원리인데, 내부 실린더와 외부 실린더의 표면이 매끄러운 경우에는 미끄럼 현상이 나타나 효율적인 살균효과를 얻기가 어려워서 전단응력의 크기를 변화시키는 다양한 요인 가운데 표면의 모양을 다르게 하여 두 가지 type의 장치에 대한 살균 성능을 비교하였다. 기본 장치는 cylinder type이나, 내부 실린더와 외부 실린더에 일정 간격과 깊이로 홈을 파낸 groove type과 멸균성능을 비교하였다. 그 결과 미끄럼을 방지한 groove type에서 cylinder type보다 우수한 결과를 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.217-224
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• 2015

본 논문에서는 안드로이드 기반 장치에서 선박 평형수 처리 시스템의 센서 데이터를 시간과 장소에 구애받지 않고 원격 모니터링이 가능한 시스템을 설명한다. 제안하는 원격 모니터링 시스템은 선박 내에 설치된 선박 평형수 처리 시스템에 문제가 발생하였을 경우 파견되는 엔지니어를 위한 정보를 제공한다. 시스템은 선박으로부터 수집된 센서데이터를 보존하는 서버와 이동이 자유로운 모바일 장치로 구성된다. 서버의 센서 데이터는 모바일 장치에서 원하는 조건을 입력하고 요청한다. 모든 센서 데이터를 수신할 경우 모바일에서 처리되는 시간이 길어져 문제가 발생했을 때 치명적일 수 있는 중요도가 높은 센서 데이터만을 수신하여 사용자에게 제공한다. 서버와 모바일 장치의 데이터 송수신은 안전한 통신을 위해 TCP/IP를 사용한다. 본 시스템에서는 선박 평형수 처리 시스템의 원격 모니터링 정보를 통해 센서의 고장을 예측한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.278-278
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• 2017

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.31-31
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• 2011

식각, 증착 등의 플라즈마 활용 공정에서 공정 결과들이 예상치 못한 편차를 보이거나 시간에 따른 공정 결과의 드리프트가 발생하는 등의 문제는 공정 수율 향상 뿐 아니라 공정 결과 생산하게 되는 제품의 성능을 결정짓는다는 점에서 중요하다. 그 결과 공정의 이상이 발생 되는 것을 감지하기 위한 다양한 장치 및 알고리즘들이 등장하고 있으나, 현재 공정 상태 변화를 진단하는 것은 공정 장치에서 발생된 신호 변동을 통계적으로 처리하는 수준에 머무르거나 플라즈마 인자들의 값 자체를 진단하는 정도에 그치고 있다. 본 연구에서는, 향후 물리적 해석을 기반으로 한 공정 진단을 위한 알고리즘을 세우는 것을 목표로 하여 공정 결과에 민감하게 영향을 주는 플라즈마 내부 전자의 열평형 상태의 미세한 변동을 감지하고 이를 통하여 공정 결과에 영향을 주게 되는 장치 내 물리적, 화학적 반응들의 변동 메커니즘을 이해하고자 하였다. 외부에서 감지하기 힘들기 때문에 장치 상태에 변동이 없는 것으로 보이지만 실제로는 변동하고 있는 플라즈마의 미세한 상태 변화를 보여줄 수 있는 물리 인자로는 잦은 충돌로 인하여 빠르게 변동에 대응할 수 있는 전자들의 열평형 특성을 살펴보는 것이 적합하다고 판단하여 광신호를 통해 전자 에너지 분포함수를 진단할 수 있는 모델을 수립하였다. 이 모델의 적용 결과를 활용하면 전자들의 열평형이 주변 가스 종의 반응율 변동에 주게 되는 영향을 해석할 수 있다. 실제로 ICP-Oxide Etcher 장치에서 장치 내벽 오염물질 유입 및 공정 부산물의 장치 내 잔여로 인하여 식각율로 표현되는 공정 결과에 최대 6%의 편차가 발생하게 되는 메커니즘을 해석할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.880-886
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• 2010

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.

• 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.