• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.357-357
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• 2018

국제해사기구(IMO)에서는 황산화물(SOx)에 대한 배출 규제를 강화하고 있다. 2020년 1월 1일부터는 황함유량 0.5% 이하 선박연료유 사용을 의무화하고 있다. 그리고 온실가스 배출량 모니터링을 2019년 1월 1월부터 시행하여 총톤수 5천톤 이상 선박은 연료유 사용량을 의무적으로 보고해야 한다. 또한 배출통제구역(Emission Control Area, ECA)이 확대되고 있으며 지역별로도 저유황유 사용 의무화를 도입하는 항만이 증가하고 있다. 이와 같이 항만구역에서 선박 배기가스 배출 규제를 강화하고 있다. 본 연구에서는 컨테이너 물동량이 증가하고 있는 서산 대산항 컨테이너 부두를 중심으로 항만구역에서 배출되는 배기가스를 산출하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.77-78
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• 2015

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 $260^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.8
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• pp.822-828
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• 2013

Since the operating temperature of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is high, the heat management of the gases supplied to fuel cell system is important. In this paper, the temperature characteristic of the gases supplied to the anode and the cathode of the fuel cell is studied in case of utilizing the waste heat contained in the ship exhaust gas as a heat source to heat up the fuel, gas and water supplied to a 500kW SOFC system for a ship power. For the fuel cell system proposed in this paper, the temperature of gases supplied to the anode and the cathode was the highest temperature at 963K when the exhaust gas of the fuel cell was utilized as the heat source for gases supplied to fuel cell system instead of utilizing the ship exhaust gas. In addition, the engine power did not effect on the temperature of gases supplied to the fuel cell stack.

• Journal of Korea Port Economic Association
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• v.39 no.3
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• pp.47-60
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• 2023

A thorough inventory of ship emissions, particularly ship's emission of in-port area is necessary to identify significant sources of exhaust gases such as NOx, SOx, PM, and CO₂ and trends in emission levels over time, and reduce their serious effects on the environment and human health. Therefore, the goal of this study is to assess the volume of emissions from ships in Mokpo port, which serves as a gateway to the southwest coast of Korea, using a bottom-up methodology and data from the automatic identification system (AIS) and the Korean Port Management Information System (Port-MIS). In this work, an analysis of ship movement utilizing AIS data and an actual set of data on ship specification were gathered. By examining ship movement using AIS data, We also proposed a new approach for identifying cruising/maneuvering mode. Finally, the results were classified by ship operating mode, by exhaust gas, by ship type, and by berth, which provides a thorough and in-depth analysis of the air pollution caused by ships in Mokpo port.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.7
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• pp.905-917
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• 2021

Atmospheric pollutant emissions, mainly exhaust gas emissions from vessels, and the resultant social costs of pollution in the Korean harbor cities of Incheon, Mokpo, Gwangyang, Busan and Ulsan, are examined in this study, and the need for an emissions reduction plan is highlighted. Busan had several vessels entering its port, while Mokpo had few vessels, yet the vessels emission contribution was high in both the cities. Ulsan had world-class heavy-chemical industries, Gwangyang had steel mills and Incheon had a manufacturing industry and more vessels entering its port than Mokpo, yet the emission contribution was low in these cities. By calculating exhaust gas emissions from the vessels, it was found that CO₂ was the highest, followed by NOx and SOx. By vessel type, Busan, Ulsan, and Incheon had more oil tank vessels, Gwangyang had more cargo vessels, and Mokpo had more ferries. As a result of social cost, Busan paid the highest, while the highest emission was PM. The use of low-sulfur oil can directly reduce PM and, SOx emissions and indirectly reduce NOx emissions. However, in order to reduce high CO₂ emissions, only low-sulfur oil will not help. Therefore, the study suggested the need for reduction plan that use of fossil fuels, by using alternative maritime power (AMP).

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.6
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• pp.788-793
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• 2012

This study was focused on the estimations of air pollutants, such as PM(Particulate matters), SOx(Sulfur Oxides), $CO_2$(Carbon diOxides) and NOx(Nitrogen Oxides), from a diesel propulsion engine installed on a naval vessel. Legislative and regulatory actions for exhaust emissions from ships are being strengthened in international communities and national governments to protect human health and the environment. In this context, various technologies have been developed from all of the nations of the world to meet strict standards. These regulations are based on commercial ship applications and according to size, but are not suitable for military naval vessels, which have much different engine operating conditions and hull architectures. Additionally, there is no international emission control system for military ships. Emission factors have been updated for commercial ship types from work at various research institutes; however, it is difficult to develop emission factors for military vessels because of their characteristics. In this paper, exhaust emissions from diesel engines installed on naval vessels under steady navigation condition were estimated with emission inventory methodology applied to ocean going vessels using fuel-based methods and fuel sulfur content analysis.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.5
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• pp.595-602
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• 2012

In this study, for the purpose of reduction of $CO_2$ gas emission and to increase recovery of waste heat from ships, the ORC (Organic Rankine Cycle) is investigated and offered for the conversion of temperature heat to electricity from waste heat energy from ships. Simulation was performed with waste heat from the exhaust gasse which is relatively high temperature and cooling sea water which is relatively low temperature from ships. Various fluid is used for simulation of the ORC system with variable temperature and flow condition and efficiency of system and output power is compared. Finally, 2,400kW output power is obtained by system optimization of the preheater and reheater utilizing waste heat form sea water cooling system.

• 기계와재료
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• v.24 no.2
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• pp.18-26
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• 2012

지구 환경오염문제가 대두되면서 세계 각국에서는 환경오염을 최소화하려는 움직임이 활발히 이루어지고 있다. 국제해사기구(IMO)에서는 해양 대기오염의 상당량이 선박에서 배출되는 배기가스에 의한 것으로 판단하고 있으며, 이에 따라 선진국을 중심으로 선박관련 환경규제 및 선박 배기가스 배출기준을 점차적으로 강화해 가고 있고, 친환경 선박 및 기자재 개발을 적극적으로 진행하고 있다. 현재 선박에 적용 가능한 NOx 제거장치로는 ECR(Exhaust Gas Recirculation), SCR(Selective, Catalytic Reduction), SAM(Scavenge Air Moistening) 등이 개발되었으며, 연소온도 조절 및 촉매 환원반응 등을 이용하여 NOx를 제거하고 있다. 현재 개발된 탈질설비 중 현실적으로 가장 적합한 것은 SCR시스템으로 인식되고 있으나, 연료효율 감소로 인하여 가스연료를 이용하거나 새로운 연료개발 등 사용연료에 변화를 주는 방법들이 미래의 대안으로 제시되고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.137-139
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• 2023

MARPOL (Maritime Pollution Treaty) 부속서 (Annex VI) 경우 대기오염 규제 내용이며, 최근 선박 배기가스 배출규제 강화 목적 개정됨에 따라 관련 규정을 충족하기 위한 적극적인 조치가 요구된다. 예를 들어 Sulfur Dioxide (SOx, 황산화물) 경우 2020년 기준 전 세계 해역 내 운항하는 선박은 황 함유량 0.5% 기준의 배출 요구 기준을 충족해야 한다. 배출규제 해역 지정 시 해당 해역 선박 배기가스 배출량 계산 산정 기준 확립이 필요함에 따라 대기환경에 대한 종합적인 분석이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 황산화물 배출량 산출 방법론으로써 그리드 셀 내 선박 점유시간을 계산한다. 점유시간이 길수록 선박 통항 및 배기가스 배출이 밀집되어 있음을 의미한다. 밀집도 분석에 더불어 선박의 특성이 반영된 시간당 배출량을 적용하여 배출 공간 인벤토리를 구축하였으며 분석 결과를 GIS (Geographical Information System) 환경에서 공간 지도로 시각화하였다. 기존 국내 황산화물 배출규제 해역의 효과 평가에 더불어 외항 범위까지 규제 확대 시나리오확립 후 비교 평가를 통하여 배출량 감소 효과를 정량적으로 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.11a
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• pp.26-28
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• 2011

지구 온난화를 방지를 위한 국제적 환경규제가 강화되고 이에 따른 선박의 배기가스 규제가 현실화됨에 따라 친환경 선박의 개발 및 운영이 필수적이다. 따라서 세계적인 친환경 선박의 개발 추세를 분석한 결과 최적으로 고려되는 LNG연료를 사용하는 선박의 효용성을 구체적으로 살펴보고 이의 건조를 위한 IMO 법령 등 국제적 동향을 살펴보았다. 또한 이를 근거로 LNG 연료선박의 국내 도입을 위하여 우리나라 관련 법령의 제정 노력 결과와 선박건조 시범사업을 소개하고 향후 추진해야 할 사항을 점검하였다.