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KR-20260060974-A - Gas detection system and vessel comprising the same

KR20260060974AKR 20260060974 AKR20260060974 AKR 20260060974AKR-20260060974-A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 시스템은, 복수의 영역에서 가스 누출을 감지하는 가스 감지부; 상기 복수의 영역의 공기를 흡입하는 석션부; 및 상기 석션부의 흡입을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 가스 감지부에 의한 가스 누출 여부의 판단에 따라 각각의 상기 영역의 상기 석션부를 제어한다.

Inventors

  • 신창훈

Assignees

  • 에이치디한국조선해양 주식회사
  • 에이치디현대중공업 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20250305
Priority Date
20241025

Claims (6)

  1. 복수의 영역에서 가스 누출을 감지하는 가스 감지부; 상기 복수의 영역의 공기를 흡입하는 석션부; 및 상기 석션부의 흡입을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 가스 감지부에 의한 가스 누출 여부의 판단에 따라 각각의 상기 영역의 상기 석션부를 제어하는, 가스 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영역에 마련되어 시각적으로 가스 누출을 표시하는 표시부;를 포함하고, 상기 가스 감지부는, 가스 누출을 시각적으로 감지하는 모니터링부;를 포함하는, 가스 감지 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 석션부가 흡입한 공기로 가스 누출 여부를 분석하는 분석부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 가스 감지부의 상기 모니터링부가 상기 표시부를 통해 가스 누출을 1차 감지하도록 제어하고, 가스 누출이 1차 감지되면 상기 석션부가 상기 복수의 영역의 공기를 흡입하도록 제어하고, 상기 분석부가 흡입된 공기를 이용해 가스 누출 여부를 분석하도록 제어하고, 상기 분석부에 의해 가스 누출 여부가 재확인되면, 상기 석션부가 흡입하는 공기의 양을 증가시키도록 제어하는, 가스 감지 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 모니터링부는, 엔진룸 상부에 마련되는, 가스 감지 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 영역과 상기 석션부를 연결하는 라인에 마련되는 밸브를 차단하는, 가스 감지 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 상기 가스 감지 시스템을 포함하는, 선박.

Description

가스 감지 시스템 및 이를 포함하는 선박{Gas detection system and vessel comprising the same} 본 발명은 가스 감지 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다. 전 세계적으로 대기오염이 심각해지고 대기오염으로 기후변화가 일어나고 있다. 선박에서 배출되는 오염물질이 대기오염에 미치는 영향이 크기 때문에, 대기오염을 줄이기 위해 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization), 유럽연합, 미국 등은 선박으로부터 배출되는 오염물질에 대한 규제를 강화하고 있다. 향후 선박의 온실가스 배출 규제가 2050년까지 주요 기점마다 단계적으로 강화됨에 따라, 기존의 엔진 및 연료만으로는 오염물질에 대한 규제를 준수하기 어려울 것으로 전망된다. 따라서 강화된 선박 온실가스의 배출 규제가 적용됨에 따라, 현재 사용되는 기존 화석연료의 사용이 어려울 것으로 예상되며, 앞으로 강화될 규제를 만족시킬 수 있는 대체연료의 발굴이 매우 시급하다. 대체연료로서, 암모니아(NH3), 바이오연료(Biofuel), 태양에너지, 풍력에너지 등과 같은 비화석연료가 고려되고 있는 실정이다. 그 중에서 암모니아는 생산, 저장, 운송 및 공급이 가능한 화학물질이며, 암모니아를 연료로 사용하는 암모니아 선박이 개발되고 있다. 그러나 암모니아는 인체에 독성을 가지고 있으므로 암모니아가 누출될 경우 선원의 안전 문제가 발생할 수 있다. 따라서 안전 사고를 예방하기 위해 가스가 누출될 수 있는 장비 및 가스 배관 등은 지속적인 모니터링이 필요하다. 모니터링 방법으로, 암모니아의 누출 가능성이 있는 위치에 암모니아 누출 감지 센서를 설치할 수 있다. 또한, 다른 방법으로는 암모니아 누출 가능성이 있는 위치와 연결되는 라인을 통해 일정 구역의 공기를 샘플링하고 샘플링된 공기에서 누출 여부를 판단할 수 있다. 관련하여, 암모니아 누출 가능성이 있는 영역에서 공기가 주기적으로 샘플링되며, 다수의 영역에 대해 샘플링은 순차적으로 진행될 수 있다. 따라서 일부 영역에서는 암모니아 누출이 감지되지 않는 시간이 생길 수 있다. 이러한 시기에 선원이 해당 위치에 접근할 경우 안전 사고가 발생할 수 있다. 따라서 암모니아 누출 감지의 시간적 간격을 최소화하고 정확하게 암모니아 누출을 감지하는 시스템의 개발이 필요하다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 개념도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 시스템의 개념도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 시스템의 엔진을 정면에서 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 시스템의 엔진을 측면에서 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 방법의 순서도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 감지 시스템의 개념도이다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 감지 방법의 순서도이다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 발명에서 가스는 선박의 연료이거나, 선박에 적재되는 화물일 수 있다. 가스는 대기압을 기준으로 비등점이 상온보다 낮은 물질일 수 있다. 일례로 가스는 유독성을 갖는 암모니아, 액화석유가스, 액화천연가스, 에탄 등을 포함할 수 있지만 이로 한정하는 것은 아니다. 다만 이하에서 편의상 연료는 암모니아인 것으로 한정하여 설명한다. 본 명세서에서, 가스는 기상 또는 액상을 포괄할 수 있으며, 가스는 상(phase)에 의해 제한되지 않는다. 본 발명의 도면에서 직선은 가스, 연료, 냉매, 열매, 퍼징가스 등의 다양한 유체가 이동하는 유로를 나타내거나 신호가 전달되는 라인을 나타내는 것일 수 있다. 또한 본 발명은 이하에서 설명하는 가스 감지 시스템이 구비되는 선박을 포함한다. 이때 선박은 가스운반선, 각종 화물이나 사람을 운반하는 상선, FSRU, FPSO, Bunkering vessel, 해양플랜트 등을 모두 포함하는 개념이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 개념도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(10)은, 화물을 저장하는 카고탱크(CT), 엔진(E)이 수용되는 엔진룸(ER), 상기 엔진룸(ER) 상부에 위치하는 엔진 케이싱(EC), 연돌(F) 및 데크 하우스(DH)를 포함할 수 있다. 선체의 길이 방향의 중앙부에 카고탱크(CT)가 마련될 수 있다. 상기 카고탱크(CT)는 액화가스, 원유 등의 화물을 저장할 수 있다. 상기 카고탱크(CT)에는 내부 압력 또는 내부 온도를 조절하는 설비가 마련될 수 있다. 카고탱크(CT)는 복수개로 마련될 수 있다. 카고탱크(CT)는 선체 내부에 나란히 배열될 수 있다. 다만, 카고탱크(CT)의 개수, 크기 및 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 선박(10)의 선미 측에는 엔진(E)이 놓이는 엔진룸(ER)이 마련될 수 있다. 상기 엔진(E)은, 선박(10)의 추진 동력을 제공할 수 있다. 상기 엔진(E)은 추진 력을 제공하는 추진엔진일 수 있으며, 선박 내 전력을 제공하는 발전엔진일 수 있다. 엔진 케이싱(EC)은 선미에 마련될 수 있다. 상기 엔진 케이싱(EC)은 엔진룸(ER) 상방에 마련될 수 있다. 엔진 케이싱(EC)은 엔진(E)에서 발생한 배기를 연돌(F)로 전달하는 배기관(도시하지 않음)을 가질 수 있다. 또한, 엔진 케이싱(EC)은 보일러, 인시너레이터(incinerator)를 수용할 수 있다. 연돌(F)은 엔진 케이싱(EC)의 상방에 마련될 수 있다. 상기 연돌(F)은 엔진(E)의 배기를 외부로 배출할 수 있다. 데크 하우스(DH)는 선체의 상부에 마련될 수 있다. 상기 데크 하우스(DH)는 선원의 선내거주를 위한 각종 생활시설 등이 마련될 수 있다. 데크 하우스(DH)는 다수의 층으로 이루어질 수 있고, 선원들이 거주할 수 있는 선실, 조타실, 기타 편의시설 등을 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 시스템의 개념도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 감지 시스템(1)은, 복수의 영역에서 가스 누출을 감지하는 가스 감지부(100); 상기 복수의 영역의 공기를 흡입하는 석션부(310); 및 상기 석션부(310)의 흡입을 제어하는 제어부(200);를 포함하고, 상기 제어부(200)는, 상기 가스 감지부(100)에 의한 가스 누출 여부의 판단에 따라 각각의 상기 영역의 상기 석션부(310)를 제어한다. 상기 가스 감지부(100)는, 가스의 누출을 감지할 수 있다. 상기 가스 감지부(100)는 가스의 누출 여부를 판단하는 누출 판단부(110)를 포함할 수 있다. 또한 상기 가스 감지부(100)는, 가스 누출을 시각적으로 감지하는 모니터링부(120);를 포함할 수 있다. 상기 가스 감지부(100)는 선박 내 일 영역에 마련될 수 있다. 여기서 영역은 선박 내 밀폐된 공간을 나타낼 수 있다. 일례로, 상기 영역은 카고탱크(CT), 엔진룸(ER), 엔진 케이싱(EC), 연돌(F) 및 데크 하우스(DH) 중 적어도 하나의 외부 또는 내부에 마련될 수 있다. 누출 판단부(110)는 모니터링부(120)에서 수집된 신호를 기초로 가스 누출 여부를 판단할 수 있다. 상기 누출 판단부(110)는 통신부(도시하지 않음)를 통해 모니터링부(120)와 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 상기 누출 판단부(110)는 모니터링부(120)의 신호를 기초로 가스 누출 여부를 판단할 수 있다. 상기 누출 판단부(110)는 저장된 명령 데이터로 가스 누출 여부를 판단할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 상기 누출 판단부(110)는 모니터링부(120)를 통해 가스 누출 신호를 획득할 수 있다. 상기 모니터링부(120)에서 획득된 가스 누출 신호를 기초로 상기 누출 판단부(110)는 가스 누출 여부를 판단할 수 있다. 상기 모니터링부(120)는 카메라와 같이 영상을 촬영하는 장치일 수 있으며 가스 누출을 감시하는 가스 디텍터일 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 여기서 가스 누출 신호는 누출 판단부(110)가 누출을 판단할 수 있는 단서에 해당하는 경우 제한되지 않는다. 일례로, 가스 누출 신호는 가스로 인해 성에 또는 연기가 생기는 것이거나, 시험지, 테이프 등이 가스에 의해 색이 변하는 것일 수 있다. 또한, 가스 누출 신호는 저온 가스로 인해 확인되는 온도 변화일 수 있다. 또한, 상기 가스 감지부(100)는 가스 누출이 발생시 누출 경보를 발생시키는 누출 알람부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 상기 가스 감지부(100)는 복수의 영역에서 가스 누출을 감지할 수 있다. 상기 가스 감지부(100)는 복수의 영역에 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 가스 감지부(100)는 적어도 하나의 영역에 각각 배치되는 복수의 모니터링부(120)를 포함할 수 있다. 상기 모니터링부(120)는 일 영역의 상부에 마련될 수 있다. 누출된 가스가 공기보다 비중이 낮은 경우, 가스가 영역의 상부로 이동하면서 모니터링부(120)가 누출 신호를 획득할 수