퍼지 PID 제어 기법을 이용한 선박평형수 처리 시스템 설계 및 제작
Design and Fabrication of Ballast Water Treatment System using Fuzzy PID Controller
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초록
선박의 평형과 균형을 위해 사용하고 있는 선박용 평형수는 선박의 이동과 함께 이동되며 선박의 화물 적재와 하역 시 선박용 평형수의 급수와 배수가 이루어지게 된다. 이를 통하여 유입된 외래 해양 미생물의 경우 새로운 환경에 적응하여 스스로 파괴되기도 하지만 적응을 하게 되는 미생물의 경우에는 강력한 번식력을 바탕으로 해양 생태계를 파괴하게 된다. 주로 사용되고 있는 자외선 살균 공법은 살균된 미생물의 기형변이 문제와 침전물 제거, 2차 평형수 저장 탱크의 살균 문제를 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 퍼지 PID제어 기법을 이용한 램프 출력 조절 시스템을 구현하여 램프 파손 방지와 미생물 기형변이 문제를 억제할 수 있는 선박평형수 처리시스템을 개발 하였다. 실험 결과 초기 3분간은 해수의 급격한 온도 상승이 이루어졌으며 안정기 이후에서는 적정 온도를 유지하여 램프의 수명 연장과 해양 미생물의 기형변이 문제를 억제 할 수 있게 되었다.
Abstract
Ballast water is carried by ships to ensure stability, trim and structural integrity. When a ship loads cargo, the ballast water is discharged. When foreign marine microorganisms are introduced into new marine environments, they pose a threat to the local marine ecological system. UV system is commonly used for the disinfection of waste and surface water. This method would not be as efficient because some species do survive to form viable populations, much of the sediment and organisms at the bottom of tanks, and may become serious pests. In this paper, we designed and implemented ballast water treatment system using fuzzy PID controller to prevent lamp damage, and to reduce the formation of the viable populations. The experiments were conducted with ballast water treatment system using fuzzy PID controller with short time exposure to the temperature above 40℃. This system was shown to be effective by significantly reducing bacterial population and lamp life extension through appropriate temperature of ballast water.
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