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[한국해양과학기술원] 살균 효율을 증가시키는 오존분해 선박평형수 처리기술

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

분야 : 에너지~자원 개발상태 4 9

이산화탄소를 이용한 고효율 오존분해 선박평형수 처리장치 및 처리방법

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원 / 신경순

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: · 이산화탄소를 이용해 pH를 낮추고 HOBr의 존재비율을 증가시킨 뒤 이산화탄소 미세기포수에 오존미세버블을 투입함으로써 동일 오존농도 조건에서 살균효율을 더 향상시킬 수 있는 이산화탄소를 이용한 고효율 오존분해 선박평형수 처리장치 및 처리방법

기술개발배경: · 선채의 무게 중심을 낮추기 위한 선체평행물질로 배출이 용이한 해수를 사용하면서 수중생물들도 함께 선박 내에 주입되거나 배출되는데 장거리 이동 시 이로 인한 생태계의 교란을 가져올 수 있음
· 기존 처리방법에서 담수를 선박평형수로 사용하는 경우에 살균효율이 저하되는 문제가 있음

기존기술 한계: · 기존 선박평형수는 선박이 장거리를 이동하여 처음 있던 곳과 다른 지역에 배출될 수 있고 살균효율에 문제가 있어 기존의 해양생태계를 교란시키거나 심한 경우 해당 지역의 해양생태계를 파괴함

개발기술 특성: · 오존을 미세버블화 하여 해수에 투입함으로써 해수 내 오존의 부상속도를 감소시켜 수중체류시간을 연장
· 같은 부피 대비 해수와의 접촉면적을 확대하여 살균효율을 크게 증가시킬 수 있는 효과
· 담수조건의 pH 보다 낮은 pH를 설정해 낮은 오존농도 조건에서도 일정수준 이상의 살균효율 확보 가능

기술구현: · 벤츄리인젝터
- 유입된 해수의 pH 및 유량에 따라 조절하는 레귤레이터
· 혼합탱크 격벽구조 형성
- 농축 이산화탄소와 해수의 접촉시간을 늘리기 위함
· 이산화탄소 공급 용이성
- 선박운행시 발생하는 배기가스로부터 분리 농축된 것을 사용가능
· 오존 미세버블화
- 버블화를 통한 수중 체류시간을 연장하여 처리효율 향상

[선박평형수 처리장치의 오존미세버블노즐]

시장동향: · 국제해사기구(IMO)는 2004년 2월 선박평형수와 침전물 관리 국제협약을 채택하였으며 2019년 9월8일부터 실시되는 선박평형수 처리시설 의무화를 통해 대표적인 해양 신 성장 산업으로 성장하는 중임
· 현존선 시장 - 전 세계 운항선박 68,190척 중 57,000여 척이 선박평형수 처리장치 대상 선박이고 장치비용으로 48조와 설치비용 6조를 더한 총 금액기준으로 2019년부터 5년간 약 54조 원으로 추정
· 유지보수 시장 - 부품 및 필터의 주기는 평균 5년으로 교체 수요로 인한 시장은 매년 3000억~5000억 원의 시장이 열릴 것으로 예상됨