선박평형수처리장치 형식승인시험을 위한 시험생물에 관한 연구

Q: 이 논문에서 정의한 선박평형수처리장치란 무엇인가?

선박의 안정성을 유지하기 위해 사용하는 평형수 내에 포함된 유해 생물을 제거하거나 비활성화하는 장치를 의미한다. 이는 국제해사기구 및 미국 해안경비대의 형식승인시험을 통해 국제 기준 부합 여부를 평가받는 핵심 설비이다.

Q: 시험생물 확보를 위한 여과 농축 장치 중 가장 효율적인 조합은 무엇인가?

연구 결과, 특허 농축기는 생물 크기군 전반에서 가장 높은 회수율을 보였으며 플랑크톤 네트는 생물학적 활력 유지에 유리한 것으로 나타났다. 따라서 두 장치를 복합 운용하는 것이 농축 효율성과 생태학적 대표성을 동시에 확보하는 최적의 방안이다.

신윤호; 신재범; 조정민; 최유진; 김령아; 강현정; 김경훈

doi:10.7846/JKOSMEE.2025.28.3.133

학술저널

저자정보: 신윤호 (엔싸이클) 신재범 (엔싸이클) 조정민 (엔싸이클) 최유진 (엔싸이클) 김령아 (엔싸이클) 강현정 (엔싸이클) 김경훈 (엔싸이클)

저널정보: 한국해양환경·에너지학회 한국해양환경·에너지학회지 한국해양환경·에너지학회지 제28권 제3호

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본 연구는 국제해사기구(IMO) 및 미국 해안경비대(USCG) 형식승인시험에 요구되는 시험생물 확보를 위해, 세 종류의 여과 농축 장치를 단독 및 조합하여 총 네 가지 조건(플랑크톤 네트(PN), 드럼필터(DF), 특허 농축기(ECPC), 드럼필터와 특허 농축기 연계 방식(DF+ECPC))으로 성능을 비교 평가하였다. 여과 농축 장치는 2023년 7월부터 12월까지 경남 자란만 해역에서 자연해수를 활용하여 평가되었으며, 모든 장치는 동일한 25 μm 필터를 사용하고 3회 반복 측정하였다. 회수율은 IMO 및 USCG에서 규정한 두 가지 크기의 생물군(≥10 μm and <50 μm, ≥ 50 μm)을 기준으로 분석하였다. 분석 결과, ECPC가 두 생물군 모두에서 가장 높은 회수율(≥ 10 μm and <50 μm: 75.0%, ≥ 50 μm: 59.1%)을 보였으며, PN이 가장 낮은 효율을 나타냈다. 생존율 분석에서는 PN의 ≥10 μm and <50 μm 생물군에서 재성장(regrowth)이 관찰되었고, ≥ 50 μm 생물군에서는 모든 장치에서 시간이 지남에 따라 생존율이 감소하였다. 이러한 장치 간 및 시간 경과에 따른 생존율 차이는 반복측정 분산분석 결과 유의하게 나타났다(p < .05). 종 조성은 모든 장치에서 안정적으로 유지되었으며, 백분율 유사성 지수(PSC)는 ≥10 μm and <50 μm 생물군에서 평균 79.6±7.1%, ≥ 50 μm 생물군에서는 평균 90.0±5.3%로, 특히 <50 μm 생물군에서 매우 유사한 군집 구조를 보였다. 이러한 결과를 통해서 ECPC는 시험생물 확보를 위한 농축 효율성이 가장 우수했으며, 생물학적 활력 유지 측면에서는 PN이 상대적으로 유리하였다. 따라서 장치 간의 복합 운용은 생물 농축 효율성과 생태학적 대표성을 동시에 확보할 수 있는 실용적 방안으로 제시될 수 있으며, 본 연구 결과는 IMO 및 USCG 기준을 충족하는 시험생물 공급체계 정립에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

This study compared and evaluated the performance of three filtration and concentration devices, indi- vidually and in combination, under four distinct conditions required for the International Maritime Organization (IMO) and United States Coast Guard (USCG) type approval testing for ballast water management systems. The tested conditions included a plankton net (PN), drum filter (DF), patented plankton concentrator (ECPC), and a combination of drum filter and patented plankton concentrator (DF+ECPC). All devices were assessed using natu- ral seawater collected from Jaran Bay, Gyeongsangnam-do, South Korea, between July and December 2023, employing identical 25 μm filters in triplicate measurements. The recovery efficiency was analyzed based on two size classes specified by IMO and USCG standards (≥10 μm and <50 μm, ≥50 μm). Results showed that ECPC achieved the highest recovery rates for both size classes (≥10 μm and <50 μm: 75.0%, ≥50 μm: 59.1%), while PN exhibited the lowest efficiency. Survival analysis revealed regrowth in the ≥10 μm and <50 μm size class from the PN group, whereas survival rates in the ≥50 μm size class generally decreased over time across all devices. Signifi- cant differences among devices and over time were confirmed by repeated measures ANOVA (p < .05). Species composition remained stable across all devices, with the percentage similarity coefficient (PSC) averaging 79.6±7.1% for the ≥10 μm and <50 μm size class and 90.0±5.3% for the ≥50 μm size class, indicating particularly high similarity in the smaller size class (<50 μm). Consequently, ECPC demonstrated superior efficiency for con- centrating organisms required for testing purposes, whereas PN showed advantages in maintaining biological via- bility. Combining multiple devices may provide a practical solution to simultaneously optimize concentration efficiency and ecological representativeness. The outcomes of this study are expected to contribute to the establish- ment of organism supply protocols meeting IMO and USCG standards.

#Ballast Water Treatment System(선박평형수처리장치) #Type Approval Test(형식승인시험) #Test Organisms(시험생물) #Filtration and Concentration Devices(여과 농축 장치) #Biological Efficacy Test(생물학적 효력시험)

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