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크린에어테크(주)

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그린호퍼 개발배경

그린호퍼 프로젝트는
2013년 5월 울산항만공사(UPA)에서 보내온 ‘비산먼지 저감시설 사업’의
참여 의사를 묻는 공문으로부터 시작되었습니다.

UPA는 밀과 콩 껍질 등의 사료 부원료를 하역할 때 발생하는 분진을 70~80% 저감할 수 있는 친환경 호퍼를 공동으로 개발하고자 했습니다.

< 사료 부원료 하역시 비산되는 분진 >

우리는 이 사업에 참여하기로 결정하였고, UPA는 많은 고민과 검토 끝에 크린에어테크를 선택해 주었습니다.
우리는 이것을 UPA가 실제로 성능을 입증할 수 있는 진정한 친환경 호퍼의 개발을 원했고,
크린에어테크는 그것을 할 수 있는 규모와 조직은 물론 경험과 기술을 갖춘 기업이었기 때문이라고 생각합니다.
이 프로젝트는 ‘그린호퍼(Green Hopper)’로 명명되었습니다.

< 2013년 8월 9일 연구개발사업 협약식. 좌로부터 크린에어테크 서현석 대표, 울산항만공사 박종록 사장, CJ대한통운, 동부익스프레스 >

사료부원료 호퍼 개량 연구개발 협약식
그린호퍼를 PT하고 있는 크린에어테크 임영일 과장
질의응답 중인 크린에어테크 서현석 대표
프로젝트에 대해 설명하고 있는 UPA 박종록 사장

그린호퍼는 개발에 많은 어려움이 따랐습니다.
사료 부원료의 하역은 그랩(GRAB)을 이용하는데, 그랩을 벌려 사료 부원료를 떨어뜨리는 지점이 작업자에 따라 차이가 있고
호퍼입구에 정교하게 떨어뜨리려면 작업의 생산성이 매우 떨어져 실용적이지 못하기 때문입니다.
또 초속3m 이상의 바닷바람, 그랩에서 떨어진 사료 부원료가 호퍼의 측면을 타고 올라와 비산되는 문제, 화물차로 이송할 때 비산되는 분진,
제한된 공간 안에 호퍼와 집진장치를 모두 넣어야 하는 점 등의 문제를 해결하지 못할 경우
그린호퍼는 기대한 성능을 발휘할 수 없을 것이 분명했습니다.

< 기존호퍼의 비산분진 발생위치와 비중 >

비산분진 발생 분석표
구 분 발생위치 비 중
① 그랩에서 호퍼에 낙하시 발생분진 30%
② 호퍼 내 낙차 및 역류로 분진발생 35%
③ 차량 상차시 분진 과다 발생 35%
합계 100%

우리의 연구소는 전산유체역학 시뮬레이션(Computational Fluid Dynamics Simulation)을 이용하여
약 7~10㎥의 그랩을 이용한 사료 부원료 하역시 비산되는 분진을 70~80% 이상 저감하기 위해서는
분당 1,200㎥의 함진가스를 포집할 수 있는 성능의 집진장치가 필요하다는 것을 알아냈습니다.

< 전산유체역학 시뮬레이션 >

설계팀은 멀티싸이클론(Multi Cyclone)을 장착하여 필터교체로 인한 유지보수가 필요없고,
부피를 줄인 집진장치를 호퍼에 인접시켜 연결하는 구조로 설계하여 협소한 공간의 제약을 극복하였습니다.
디자인은 하역작업시 그랩과 운송차량의 작업성과 편의성을 최대한 고려하였습니다.
그리고 수차례의 검토와 수정 끝에 UPA로 부터 그린호퍼의 설계도를 승인받을 수 있었습니다.

< 그린호퍼의 승인도 >

< 그린호퍼 제작 및 설치 >

2개월간의 제작과정을 거쳐 완성된 그린호퍼는 실제 울산항만에 설치하여 1차 시험판정을 받게 하였습니다.
그 결과 판정단으로부터 강풍이 부는 경우 그랩을 호퍼입구에 인접시키기 어려워 저감효율이 70%미만으로 기대수준이 미치지 못하고,
너무 많은 양의 사료 부원료가 한 번에 투입되면 분체가 뭉쳐 호퍼 아래로 떨어지지 않고 중간에 걸려 쌓이는 문제점이 지적되었습니다.

< 그린호퍼 1차 시험판정 >

우리의 연구소는 호퍼입구에 에어붐(Air Boom)을 장착하는 것을 고안하여 그랩을 호퍼입구에 인접시키기 쉽게 만드는데 성공하였습니다.
또 호퍼안쪽에 분체가 뭉치는 것을 방지하는 구조물을 삽입하여 많은 양이 사료 부원료가 한 번에 투입되더라도 분체가 뭉치지 않도록 개선하였습니다.
2차 시험판정에서는 한국해양수산개발원 전문위원 등으로 구성된 판정단으로부터 저감효율 80% 이상의 성능을 인정받아 합격할 수 있었습니다.

< 그린호퍼 2차 시험판정 >

기존호퍼와 그린호퍼의 성능비교

이제 UPA는 협약에 따라 약 10억원의 예산을 투입해 울산항 2~3부두에 그린호퍼를 운영하기 위한 전기인입시설을 구축하고,
부두운영사인 ㈜동부익스프레스와 CJ대한통운(주)는 그린호퍼를 각 3대씩 도입하게 되었습니다.
또 UPA는 사료 부원료를 취급하는 국내 항만에 그린호퍼를 보급하기 위해 마케팅을 펼치고 있습니다.

< 기사화된 그린호퍼 >

클릭하시면 해당 매체의 기사로 연결됩니다.

우리는 UPA와 프로젝트를 수행하며 얻은 노하우와 추가적인 연구를 통해 저감효율과 편의성이 좀 더 개선된 그린호퍼 만들기 위해 노력하고 있습니다.
현재 컴퓨터상에서 시뮬레이션 되고 있는 이 개선된 그린호퍼는 좀 더 나은 성능을 발휘하고 있습니다.
우리는 이 그린호퍼가 항만의 사료 부원료 하역뿐만 아니라 분체를 호퍼로 투입하는 다른 작업에도 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

< 3D모델링된 두 번째 그린호퍼 >

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