This study was to develop the products that the Lamp and Ballast are combined for the purpose of easy installation to complement the difficulty of the installation process due to the structure of existing product which the lamp and the Ballast are separated, and that have 8-wavelengths dual-lamp structure such as solar, an advantage of more than 3 times longer life than fluorescent lamp and immediately lighting. This study developed the commercialized products that can prevent the environmental pollution caused by low efficiency and short life time of existing Lamps, and can replace the LED Lighting products which has high Glare index with high price, has also developed the variety of application for industrial, commercial, indoor and military. The applied product are Street lights, Security lights, Flood lights, Indoor lights and lights for fishing. This study solved the optimum distribution and placement of components considering the lightest weight first and thermal interference caused by combination of lamp and ballast by thermal release through applying the double bulkhead design of ballast box, and implemented the high efficiency Eco-friendly products with excellent visibility which can be applied and used for indoor and outdoor both place through high temperature and high humidity test, which has an advantage of 8-wavelengths of same spectrum of solar through the initial trial production.

본 연구는 우리나라 주요 국제항에 출입하는 중국기원 선박의 선박평형수내 환경 및 부유생물의 특성을 파악하여 선박평형수처리장치(BWTS)와 관련된 면제 협상을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 조사된 37척의 선박 중 평형수의 보관 기간은 발해만을 포함하는 북부지역(지역 “A”)에서 평균 3.91 ± 4.61 days로 가장 짧았다. 총부유물질의 농도는 1.80 ~ 266 mg L-1의 범위를 보였고, 용존성 및 입자성 유기물질은 각각 1.09 ~ 5.79 mg L-1, 0.17 ~ 3.65 mg L-1의 범위를 나타내었다. 영양염 농도는 양자강 유역을 포함한 지역 “B”에서 높았고, 홍콩을 포함하는 지역 “C”에서 낮은 평균값을 보였다. 엽록소-a 평균 농도는 0.67 ± 1.15 μg L-1로 나타났고, 1 μg L-1 이상의 높은 값은 지리적으로 우리나라와 가까운 지역 “A”에서 7척 중 3척이 집중되었다. 식물플랑크톤의 개체수가 > 10,000 cells L-1의 선박평형수는 37척 중 6척으로 나타났고, 이 중 3척이 지역 “A” 기원으로 파악되었다. 특히, 홍콩항에서는 유해미세조류로 잘 알려진 와편모그룹의 종이 높은 밀도로 관찰되었다. 본 연구 결과, 중국과의 BWTS 면제권 협상은 신중하게 접근할 필요성이 있다고 판단된다.

Railroad ballast materials tend to degrade due to the increase of ballast abrasion and fracture that results in decreasing the capability of shock absorption, interlocking friction, and the resistance to track irregularity. Therefore, it is necessary to establish a methodology to improve or maintain the structural condition of ballast materials which is in the middle of fouling. This study aimed to investigate the effect of reinforcement on the fouled ballast using ballast stabilizer. Field experimental program was conducted to compare the lateral ballast resistance in case of before and after application of ballast stabilizer. A series of laboratory repetitive load triaxial compression test was then performed to compare the accumulated plastic strain in case of before and after application of ballast stabilizer to the ballast materials having a different level of Fouling Index(FI). In the event of application of ballast stabilizer, the accumulated plastic strain decreased by 41.8 and 28.8 percent, respectively, when the FI was 14 and 21, which appears to indicate the ballast stabilizer is effective for the moderate level fouled ballast materials.

본 연구는 USCG phase-II의 형식승인 기준인 자연상태 생물군집의 75 % 이상 유지하여야 하는 평가체계에 대비하여 자연생물군집 농축 및 선박평형수관리시스템(Ballast Water Management System, BWMS) 처리 전 후 생물사멸시험을 실시하였다. 자연 식물플랑크톤군집의 농축 조사는 중영양수계인 장목만과 부영양화수계의 마산만에서 동계에 수행하였다. 장목만과 마산만에서 1톤 기준으로 생물을 농축하였을 경우, 10-50 μm 크기 생물 현존량은 4.7 × 10⁴ cells mL-1과 0.8 × 10⁴ cells mL-1 이었고, 농축생물의 생존율은 90.4 %와 88.0 %로 각각 나타났다. 특히 장목만에서는 Skeletonema costatum-like species 같은 체인을 형성하는 소형 규조류가 극우점한 반면, 마산만에서는 <10 μm보다 작은 편모조류 및 체인을 형성하지 않는 대형 와편모조류(Akashiwo sanguinea, Heterocapsa triquetra)가 우점하였다. 이와 같은 우점종 세포크기의 차이로 장목만 농축효율이 마산만보다 높게 나타났다. BWMS 장비를 통과한 처리 당일 생물 사멸률은 장목만이 90.4 %로, 마산만의 93 %보다 약간 낮았고, 장목만에서 BWMS 처리 5일 경과 후, 대조군의 대상생물의 사멸률은 6.7 %로 나타났다. 처리군에서는 >99 %로 대부분 사멸되어, 시험생물로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 결과적으로 동계와 같이 해역내 생물량이 낮을 경우, 주간 8시간 수행한 네트의 생물농축만으로는 USCG Phase II의 형식승인 기준인 500톤 탱크에 1.0 × 10³ cells mL-1 이상으로 자연생물 개체수 밀도를 충족하기는 쉽지 않다는 것을 파악하였고, 이를 보완하기 위해서는 일정기간 자연생물을 대량 배양 및 채집할 수 있는 시스템 도입이 필요할 것으로 판단된다.

The International Convention for the Control and Management of Ships’ Ballast Water and Sediments was adopted by IMO (International Maritime Organization) on 13 February 2004. Fifty-seven ballast water management systems were granted basic approval of active substance by IMO, among which thirty-seven systems were granted final approval. This paper studies the maximum allowable dosage of active substances produced by ballast water management system using electrolysis which is an approved management system by IMO. The allowable dosage of active substances by electrolysis system is proposed by TRO (Total Residual Oxidant). Maximum allowable dosage of TRO is a very important factor in the ballast water management system when using the electrolysis methods, because ballast water management system is controlled with the TRO value, and the IMO approvals are given on the basis of the maximum allowable dosage of TRO for the treatment and discharge of ballast water. However, between various management systems approved TRO concentration of maximum allowable dosage showed large differences, ranging from 1 to 15 ppm, depending on the management systems. The discrepancies of maximum allowable dosage among the management systems may depend on whether a filter is used or not, the difference in the specifications of the electrolysis module, the kind of the tested organisms, the number of individual organisms, and the difference in the water quality, etc. Ship owners are responsible for satisfying the performance standard of the IMO convention in the ports of each country therefore need to carefully review whether the ballast water management system can satisfy the performance standard of the IMO convention or not.

IMO에서 규제중인 선박평형수의 처리기술은 현재 대부분 화학적 처리법 및 전기적인 처리방 법을 주로 이용하고 있는데 이러한 방법들은 2차오염의 위험을 가지고 있으며 이를 방지하기 위하여 추 가적인 장치가 필요하다. 본 연구에서는 전단력을 활용한 물리적인 방법을 이용하여 2차 오염 없이 선 박평형수를 처리하는 방법을 연구하였다. 균일장치의 원리를 이용하여 전단응력으로 균을 파쇄시키는 원 리인데, 내부 실린더와 외부 실린더의 표면이 매끄러운 경우에는 미끄럼 현상이 나타나 효율적인 살균 효과를 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 외 부 실린더에 일정 간격과 깊이로 홈을 파낸 groove type과 멸균성능을 비교하였다. 그 결과 미끄럼을 방지한 groove type에서 cylinder type보다 우수한 결과를 나타내었다.

일반적으로 선박평형수는 선박의 감항성을 향상시키지만 수생 외래 생물의 이동 수단으로서 해양생태계를 교란시키고 있다. 선박평형수로 인한 영향에 관한 연구는 20세기 초 시작되었으며, 1903년 북해에 아시아에서 서식하는 프랑크톤의 서식이 확인되기도 하였다. 공식적으로 평형수로 인한 문제는 1970년부 터 국제사회에 등장하게 되었고 IMO는 1980년 후반부터 MEPC를 중심으로 평형수로 인한 해양환경의 위협 및 생태계의 교란을 방지하기 위한 협약 개발을 시작하였다. 장기간의 노력 결과로 2004년 선박의 평형수와 침전물의 통제 및 관리를 위한 국제협약이 채택되었다. 이 협약은 현재까지 발효되지는 못하였다. 그러나 가까운 시일 내에 발효될 것으로 예상되기 때문에 철저한 이행 준비가 요구된다. 특히, IMO의 선박평형수관리협약에서 정의하는 평형수는 UN해양법협약상 위생과 해양환경오염의 대상이 되기 때문에 국제법적 규제 성격에 있어서 타 선박기인 해양환경 오염물질들과는 상이하다. 따라서 이 논문에서는 이와 같은 규제 성격을 고려한 UN해양법협약상 연안국 관할 수역별 이행방안을 고찰함 으로써 IMO 선박평형수관리협약의 통일된 이행방안을 제안하고자 한다.

The purpose of this study is to treat the ballast water by shear stress without an environmental pollution and to find out the optimal treatment conditions. The ballast water problem is issued up as the trade activated and the cargos mobilized. To improve this problem, International Marine Organization(IMO) make the rule about the ballast water treatment with specific restrictions. Although many countries have been studying about the ballast water treatment technology, there is almost no technology that can treat the microorganisms under 50μm withoutany secondary pollution. In this study, we tried to treat ballast water by applying shear stress as the physical treatment for the sterilization and tried to find out the optimal conditions including the 100% sterilizing rate and the best economic condition.

Jigging and angling fishery is prevalent in the East Sea of Korea and this fishery needs many lamps to attract the fish. And the fishing boat uses 24~47 ballasts by the vessel's tonnage to turn on the fishing lamp. A 3.5kW magnetic-type ballast being currently used at many fishing boats can drive two 1.5kW metal-halide lamps. Meanwhile, this ballast has large weight (25kg) and volume. Therefore it is one of reason for the over-consumption of energy and the fire, resulted from overheat and electrical short, occurs occasionally because the ballast is installed at narrow and hot engine room. In addition, most of magnetic ballast has several problems such as periodic condenser replacement, low energy efficiency and making lamp short life, etc. So it is necessary to improve or develop newly the electronic ballast, which has to be smaller, lighter and more efficient. An electronic ballast was designed for the fishing boat by considering duration and electromagnetic interference in the study. Its weight and volume are respectably 40% and 66% compared to current ballast on the basis of PCB. The metal-halide lamp's spectrum of the designed ballast was nearly same to that of the current ballast in the test of lighting. In particular, the light stability was improved and there isn't any radio interference. As mentioned above, it is expected that the developed electronic ballast can replace current magnetic ballast because of many advantages related to energy-saving.

Ballast water of ten billion tons are transferred by the ship annually in the world. Because alien creatures are destroying aquatic ecosystems, ballast water treatment is needed. Physical methods of treatment using the filtration method is hydrocyclone. The advantage of hydrocyclone is to create a simple structure and a easy separation of good performance. A commercial CFD code CFX 11.0 is applied to analyze hydrocyclone. According to the shape changes of the hydrocyclone, separation performance was compared. The results show that when you reduce the height of hydrocyclone, hydrocyclone separation efficiency is lowered.

최근에 "선박의 밸러스트수와 침전물의 제어 및 관리를 위한 국제협약 "이 채택되면서 국내에서도 이 국제협약을 수용하기 위한 방안이 필요하다. 외국의 밸러스트수 제어/관리 동향을 살펴보고, 국내의 환경관계법규들을 비교·검토함으로써 밸러스트수관리협약을 수용하기 위한 국내 입법화 방안을 제시하였다.

Reballasting at sea, as recommended by the IMO guidelines, currently provides the best-available measure to reduce the risk of transfer of harmful aquatic organisms, but is subject to serious ship-safety limits. It is therefore extremely important that alternative, effective ballast water management and treatment methods are developed as soon as possible, to replace reballasting at sea. Filtration-Ultraviolet radiation-Electrolytic process (FUE) was evaluated for disinfection of seawater used In ballast water Optimal current density and UV light intensity were 2.0A/dm2 and, 220㎼/ cm2/m with which 100% reduction time was 2sec in a Ultraviolet radiation-Electrolytic process. This study showed that FUE process was effective for the disinfection of commonly isolated bacteria and bacillus from ballast water.

선박의 항해 안전성을 유지하기 위하여 평형수 탱크에 주입ㆍ배출되는 선박평형수는 그 안에 포함되어 있는 각종 수중생물로 인하 여 지역 해양 환경에 부정적인 영향을 주고 있다. 국제해사기구(IMO)는 선박평형수를 통한 수중생물의 이동을 막기 위해, 2004년 선박평형수 와 침전물 통제 및 관리를 위한 국제협약을 채택하고 2016년 9월에 발효하여, 2017년 9월 이후 정기검사가 도래하는 모든 선박은 선박평형수 처리장치를 설치하도록 하였다. 선박평형수 처리 방식에는 활성물질을 이용하여 처리하는 전기분해식, 오존식, 약품식과 물리적인 처리방식인 필터, 자외선식 등으로 나누어 지며, 두 가지 방식을 혼용하여 사용하기도 한다. 일반적으로 비용과 효율 면에서 전기분해방식이 우수한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 직접식 전기분해 선박평형수 처리장치의 기본 원리, 구성 요소, 육상 시험 내용을 고찰하였다. 육상시험은 정부시 험 시설이 설치되어 있는 KIOST 거제분원에서 300m3/h 처리 용량의 장치로 수행하였다. 이 육상시험을 통해 직접식 전기분해 선박평형수 처 리장치가 IMO에서 제시하고 있는 기준을 만족하고 다른 방식에 비해 효율적인 것을 확인하였다.

Ballast track has been widely used because of convenient maintenance. However, ballast deterioration requires frequent maintenance due to increasing speed, weight, and traffic of trains. Fouling is known as deterioration and expedites irregular settlement. In this paper, non-destructive methods were applied and investigated in order to evaluate ballast conditions such as thickness of fouling layer. Ground Penetrating Radar (GPR) and Dynamic Cone Penetrating (DCP) Test resulted in reasonable detection of fouled layer.

최근 철도의 고속화 및 중량화에 따라 주행 시 보다 높은 안전성을 확보할 수 있으며, 유지보수 비용을 절감할 수 있는 콘크리트 궤도의 부설이 증가하고 있다. 일반적으로 콘크리트 궤도의 대표적인 단점으로는 자갈 궤도에 비하여 탄성이 부족하여 소음 및 진동에 불리한 점이 있으나, 이외에도 콘크리트 표면에 발생할 수 있는 균열 등의 열화요소에 대한 적절한 관리가 이뤄지지 않을 경우 열차의 안전에 큰 위협 요소가 되며 막대한 교체 비용을 초래할 수 있다. 이 논문에서는 현재 경부 및 호남 고속선에 부설된 현장타설형 콘크리트 궤도 도상에 대한 균열 해석을 통하여 도상에 배근되는 철근의 역할을 규명하고, 보다 시공성을 제고할 수 있으며 균열 발생 가능성을 저감할 수 있는 시공 방안을 제시하였다. 콘크리트 궤도에 대한 균열 해석은 ABAQUS를 사용하여 수행하였다.

In this study, we examined the effect of cathode from electrolysis reactor for treating ballast water. We are going to select a suitable cathode for seawater electrolysis after considering the effect on the generation of the oxidant of cathode and the electrode deposition materials adhering to the surface of cathode. Anode is Ru-Ti-Pd electrode and cathode are Ti, Pt, JP520 (Ni-Pt-Ce) electrodes. Using the cathode of the three types, experiments were conducted to examine the effects of TRO (total residual oxidants) generation concentration and RNO (N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline, indicator of the generation of OH radical) degradation concentration (in 1, 35 psu), ohmic drop, FESEM(field emission scanning electron microscope) observation of cathode surface and EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy) measurements of attached fouling material. The results showed that TRO generation concentration and RNO degradation concentration in according to each type of cathode are not different. The attached fouling materials were observed on the surface of Ti and the JP520 electrode by the observation of SEM after electrolysis for two hours, but it was not observed on the surface of Pt electrode. When considering the surface ohmic drop of cathode and the attached fouling materials, Pt electrode was judged as the excellent cathode.