• 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.

• Corrosion Science and Technology
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• 제6권3호
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• pp.90-95
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• 2007

Cathodic protection technology has been widely used on ship's outer hull and inner side of ballast water tanks as a supplementary corrosion protection measure in combination with protective organic coatings. Impressed current cathodic protection system is typically opted for the ship's hull and, sacrificial anode system, for ballast water tanks. The anticipation and interest in cathodic protection system for ships has been surprisingly low-eyed to date in comparison with protective coatings. Computational analysis for the verification of cathodic protection design has been tried sometimes for offshore marine structures, however, in commercial shipbuilding section, decades old design practice is still applied, and no systematic or analytical verification work has been done for that. In this respect, over-rotection from un-erified initial design protocol has been also concerned by several experts. Especially, it was frequently reported in sacrificial anode system that even after full design life time, anode was remaining nearly intact. Another issue for impressed current system, for example, is that the anode shield area design for ship's outer hull should be compromised with actual application situation, because the state-of-the-art design equation is quite impractical from the applicator's stand. Besides that, in this study, some other critical design issues for sacrificial anode and impressed current cathodic protection system were discussed.

• 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.

• 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.

• 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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• 제39권12호
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• pp.689-697
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• 2017

자성기반 가중응집제를 적용한 새로운 응집/침전법을 정수처리공정에 적용하기 위한 기초연구로써 반응표면분석법(RSM)을 이용하여 반응에 큰 영향을 주는 것으로 알려진 pH, 일반 응집제 사용량, 가중 응집제 사용량에 관한 최적의 반응조건을 도출하고자 하였다. 이때, 일반 응집제는 Poly aluminium chloride (PAC)를 사용하였고 가중응집제는 Magnetite 기반의 자성체를 사용하였으며, Kaolin으로 제조한 합성원수를 Jar-tester를 이용하여 응집실험을 실시하였다. 사전에 Box-Behnken design에 의하여 계획된 17가지 실험조건으로 상기 3개의 독립변수들이 반응변수(탁도 제거율 및 플럭의 평균 침강속도)에 미치는 영향과 최적 반응을 유도하기 위한 독립변수의 최적치를 얻고자 하였다. 실험 후에는 2가지 반응변수의 이차 회귀모델을 도출하였으며, 이를 이용하여 독립변수와 반응변수 간의 상관관계를 도출하고자 반응표면분석을 실시하였다. 반응표면 분석결과 탁도 제거율 및 플럭의 평균 침강속도에 대한 $R^2$값은 0.9909, 0.8295이었고 두 가지 반응변수를 모두 고려한 최적의 반응조건은 pH 7.4, PAC 사용량 38 mg/L, 가중응집제 사용량 1,000 mg/L이었으며 이때 탁도 제거율 97%, 평균 침강속도가 35 m/h 이상의 효율에 도달하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-6
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• 2016

선박의 운영에서 평형수는 안전한 운항을 위하여 필수적이다. 그러나 평형수에는 원치않는 생물이 함유되어 있어서 잠재적 외래종의 이송에 의한 생태계 교란의 원인이 되고 있다. 환경파괴를 막기 위하여 2004년 선박 평형수와 침전물의 제어 및 관리를 위한 국제협약이 채택되었다. 선박평형수 처리장치는 국제협약을 충족시키기 위하여 다른 지역으로의 생물 이송을 막고자 개발되었다. 최근에는 전 세계적으로 50여개의 다양한 처리방식의 평형수 처리장치가 승인되었다. 가장 일반적인 평형수 처리 방식은 자외선(UV) 처리방식, 전기분해 처리방식, 그리고 오존 처리방식이다. 이러한 평형수 처리방식들 중에서 어떤 방식이 사용자와 설계자의 요구사항에 적합한 최적의 방식인지를 결정하는 데는 많은 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 계층분석기법(AHP)을 사용하여 최적의 선박평형수 처리장치를 선정하는 것이다. 계층분석기법을 적용하기위하여 사용자와 설계자에 의해서 도출된 가장 중요한 평가기준을 사용 하였다. 우리의 결과로부터 선박평형수 처리장치 개발자들에게 평형수 처리방식을 안내 할 수 있다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.245-252
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• 2016

본 연구는 우리나라 주요 국제항에 입항하는 일본기원의 선박을 대상으로 선박평형수내 환경 및 부유생물의 특성을 파악하여 선박평형수 처리장치(BWTS) 면제 협상을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 조사된 22척의 선박 중 평형수의 보관 기간은 큐슈와 세토 내만(지역 "A")에서 평균 $3.33{\pm}1.87days$로 가장 짧았다. 총부유물질의 농도는 $4.60{\sim}60.9mg\;L^{-1}$의 범위를 보였고, 용존성 및 입자성 유기물질은 각각 $0.97{\sim}2.69mg\;L^{-1}$, $0.24{\sim}4.51mg\;L^{-1}$의 범위를 나타내었다. 영양염 농도는 동경만을 포함한 지역 "C"에서 높았고, 지역 "A"에서 낮은 평균값을 보였다. 엽록소-a 평균 농도는 $0.40{\pm}0.56{\mu}g\;L^{-1}$로 나타났고, $1{\mu}g\;L^{-1}$ 이상의 높은 값은 지리적으로 우리나라와 가까운 지역 "A"로 집중되었다. 식물플랑크톤의 개체수가 > $50,000cells\;L^{-1}$의 선박평형수는 22척 중 4척으로 나타났고, 이 중 3척이 지역 "A" 기원으로 파악되었다. 특히, Tokyuyama 만에서는 유해유독미세조류로 잘 알려진 와편모그룹의 종이 높은 밀도로 관찰되었다. 본 연구 결과, 일본과의 BWTS 면제권 협상은 신중하게 접근할 필요성이 있다고 판단된다.