• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1057-1063
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• 2014

국제사회가 관심을 가지고 있는 이산화탄소 배출 감소를 위해 많은 연구 기관들이 연료 절감 방법을 연구하여 결과를 제시하고 있다. 비용 절감이 최종 결론이지만 아직까진, 어떻게 제시된 방법이 작동되는가, 어떠한 효과가 있는가, 어떠한 크기의 배에 가장 이상적이며 효과가 클까 등등 많은 의문점들이 제기되고 있다. 선주와 운영자들에게는 연료비가 가장 큰 비용 중 하나이다. 그리고 연료 절감은 선주나 운영자들에게는 비용 절감과 동시에 이산화탄소를 줄이는 가장 좋은 방법이다. 본 논문은 추진 효율을 높여 연료를 절감하는 방법 및 투자되는 비용과 일 년 동안 운항 후 얻어지는 연료비 절감을 통하여 투자금 회수 기간을 대략적으로 계산을 할 수 있도록 하고, 각 방법 간의 미치는 영향에 대하여 소개를 하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.15-20
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• 2017

국제해사기구(IMO)는 온난화의 원인인 온실가스 감축을 위한 강제 규제를 도입하여 시행을 하고 있다. 하지만 여전히 지구의 온난화는 진행 중에 있고, IMO는 빠른 시일 내에 SEEMP와 EEOI에 기반한 자발적인 이산화탄소 감축 방법을 강제화 하려는 움직임이 있다. 연료 및 이산화탄소 절감을 위해 대형 컨테이너 선박은 낮은 속도에서 운항을 결정하였다. 하지만 높은 선속으로 설계되어진 선수 구조는 오히려 선속 저하 때는 저항으로 작용하여 연료 절감 효과를 저해하는 현상을 발견하였다. 대형 컨테이너 선박의 저속화를 위해 선수 구상부를 개조하여 더욱더 높은 연료 절감을 시행하였다. 고속 대형선의 저속 운항에 적합한 선수 개조가 얼마나 효율적으로 운항선 에너지효율지수를 변하게 하는지를 개조 전후의 연료 소비량을 비교 검토하였다. 그 결과 예상했던 것보다 많은 이산화탄소 감축량을 확인하였다. 운항선 이산화탄소 감축 강제 규제가 시행된다면 고속선들의 연료 절감 방법의 하나로 효과적인 적용 방법으로 고려되어진다. 또한 연료절감형 운항 선박에 투자하여 에너지 효율적인 선박으로 운항하기 위한 것이다.

• 대한교통학회지
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• 제33권1호
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• pp.40-49
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• 2015

본 연구에서는 실차 실험을 통해 연료차단구역에서의 관성주행 시 연료소모량변화와 속도변화를 통해 주행 특성을 분석하고, 연료차단구역의 효과를 분석하고자 하였다. 이를 위해 인천시 지역을 대상으로 2-8% 내리막 경사 13개 지점을 실험대상지역을 선정하여 실차실험을 수행하였다. 내리막 경사를 일반주행, 관성주행 2가지 방법으로 반복 주행하고, 주행하는 동안 차량정보저장장치로부터 수집된 실시간 연료소모량, 속도, 엔진회전속도 등의 차량상태를 비교 분석하였다. 13개 내리막 구간에서 관성주행 시 절감되는 연료소모량은 일반주행 시에 비해 최소 24% 최대 78%까지 절감되는 것으로 나타났다. 주행실험구간의 연장은 평균 500m 정도로 실제 해당구간을 통과하는 동안 절감되는 연료량은 최대 30cc정도로 개별차량이 특정구간을 관성주행 함에 따라 얻는 비용차이는 크지 않을 수 있으나, 해당구간의 교통량을 고려할 때 무네미로 3구간의 경우 439m 구간에 대해 연간 356억 원의 연료비를 절감할 수 있을 것으로 분석되었다. 또한 절감된 연료소모량에 따른 오염물질 배출과 관성주행으로 인한 교통안전 향상까지 감안한다면 더 큰 편익을 기대할 수 있다.

• LP가스
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• 제23권2호
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• pp.21-22
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• 2011

환경부는 고유가 시대를 맞아 에너지 절감과 온실가스 감축을 촉진하기 위한 방안으로 "환경과 경제를 살리는 친환경운전 10가지 약속" 책자를 발간 배포했다. 이번 책자는 10가지 친환경운전 방법별 연료 및 온실가스 감축량과 절감액을 제시하고 있다. 에코드라이빙으로 환경과 경제를 살리는 운전습관을 실천해보자.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권4호
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• pp.165-171
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• 2016

IMO에서는 선박온실가스 규제를 위해 2013년부터 현존선의 선박에너지효율관리계획인 SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan)의 시행을 강제화하고 있다. SEEMP에서 권고하는 에너지절감기술 가이드라인은 크게 하드웨어적인 장비의 탑재 및 개조 또는 소프트웨어적인 기술을 통한 연료유 절감효과로 구분된다. 신조선의 경우 하드웨어적인 기술구현이 용이하지만 현존선의 경우 운항상 제약으로 인해 소프트웨어적인 에너지 절감기술 구현이 적용되고 있다. IT기반의 선박에너지절감 시스템 성능평가를 위해 해상시험을 수행하였고, 시스템 적용 전후의 항차데이터를 이용하여 연료유 절감효과를 비교 분석 하였다. 또한, SEEMP에서 자발적인 사용을 권고하고 있는 선박 경제운항 지표 (EEOI, Ship Energy Efficiency Operation Indicator) 분석을 통한 성능평가 결과를 제시하였다.

• 오토저널
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• 제6권1호
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• pp.11-20
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• 1984

이글에서는 메타놀의 성상과 재래의 내연기관에 메타놀을 사용하였을 때의 특성을 몇 가지 관 점에서 살펴보았다. 유리한 점으로 판단되는 사실은, 1)옥탄가가 높아 고압축비의채용으로 열 효율을 높일 수 있다. 2)기화참열이 크고 물과의 친화성이 좋다. 이러한 점은 내부냉각방식의 채용으로 이상적인 충상혼합기를 형성할 수가 있을 것이며, 현재의 내연기관의 냉각계통, 즉 방 열기, 물펌프, 냉각휜 등을 줄일 수 있을 것으로 본다. 또 NO.chi.의 배출을 저하시키는 이점도 있다. 3)단일성분 연료이므로 배기가스 조성이 단순하며 깨끗하다. 이는 배기공해상 메타놀연료가 석유계연료보다 유리하다. 그러나 메타놀기관은 앞으로 기술적 연구, 개선을 필요로 하는 점도 있다. 1) 메타놀의 가솔린과 비교하여 인화점이 높고 기화잠열이 커서 시동성이 나쁘고 2) 메타놀은 어느 종류의 금속, 프라스택, 도료 등을 부식시킨다. 3) 메타놀은 세탄가가 낮아, 압축점화는 무리이며 4) 발열량은 석유계 연료의 약 절반이다. 따라서 시동성, 재료, 착화방법, 개질 가스의 이용법, 내부냉각 등의 기술적인 문제가 개발된다면 질, 량, 가격적인 면에서도 내연기관용에는 메타놀이 유리하다고 본다. 그러나 현시점에서는 기관측으로 보아 자동차용연료로는 가솔린에 혼합하는 방법이고 그렇게 된다면 20-30%의 연료가 절감되리라고 믿는다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.620-625
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• 2015

IMO MEPC에서는 지구온난화를 늦추기 위해서, 선박에서 배출되는 GHG(Green House Gas)인 $CO_2$를 줄이기 위한 방안으로 선속을 다운시켜 운항할 것을 제안한바 있으며, 해운회사에서도 연료비 절감을 위해서 자발적으로 감속운항(Low steaming)을 하고 있어, 국제항해에 종사하고 있는 대부분의 컨테이너선들이 감속운항을 하고 있다. 또한, 날로 증가되고 있는 해운 물동량 증가로 선박의 연료비 부담이 증가되고 있어 연료비 절감 기술개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 디젤엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 연료첨가제(유용성 칼슘계 유기금속화합물)를 일정량 투입(사용 연료량의 0.025%) 하여 연료비를 절감하는 방법을 시도하였다. 실험의 정확도를 위해서 육상 발전소에 설치된 2행정 대형 디젤엔진을 실험 대상으로 하였다. 실험 엔진의 부하는 저, 중 및 고 부하(50, 75, 100%)로 나누어서 실시하였으며, 연료첨가제의 투입 전과 투입 후의 엔진성능(출력, 연료소비율, 최고연소압력(P-max), 배기온도)을 비교 분석 하였다. 본 실험을 통해서 연료첨가제를 투입함으로써 저부하(50%) 에서 2% 이상의 연료비 절감 효과를 확인 할 수 있었으며, 최고연소압력은 상승하는 반면에 배기온도는 하강함을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.38-39
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• 2019

선박의 최적 항로 계획은 주어진 해양 환경에서 운항 시간 혹은 연료 소모량을 최소로 하는 항로 계획이다. 대양을 운항하는 선박의 최적 항로에 관한 기존 연구와 다르게, 본 연구에서는 연안에서 좌초 위험을 회피하는 선박의 항로 계획을 위한 최적화 방법을 제안하였다. Dijkstra 알고리즘을 사용하여 항로의 변경 지점을 찾고, 최적화 설계 변수를 엔진 회전수로 설정하여 연료 소모량이 최소가 되도록 최적화를 수행하였다. 엔진 회전수를 설정하는 방법은 출발지에서 도착지까지 고정 회전수로 설정하는 방법과 구간을 나누어 구간별 고정 회전수를 설정하는 방법을 사용하였다. 항로 탐색을 위해 고려한 해양 환경 요소는 바람, 파고, 조류이며 좌초 위험을 계산하기 위해 수심 정보를 사용하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 목포와 제주를 오가는 선박을 대상으로 적용하여 최적의 항로를 결정하였으며, 최적 항로를 기존에 항해했던 항로와 비교하여 연료 소모량이 절감된 것을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.93.2-93.2
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• 2012

연료전지는 전기화학반응을 이용한 발전 장치로서 기존 장치에 비하여 발전 효율이 높아 화석연료를 사용하면서 현재 당면 과제인 $CO_2$ 배출량 절감이 가능하고, 환경 보전성이 우수하여 미래의 전원으로 많은 연구개발이 진행되고 있다. 특히 제3세대 연료전지라 불리는 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell이하 SOFC)는 고가의 외부 개질 장치 없이도 연료가 갖는 화학에너지를 연소과정 없이, 공기와 $H_2$, CO, $CH_4$와 같은 환원성 가스를 공급받아 $600{\sim}1000^{\circ}C$에서 전기화학적 반응을 통하여 직접 전기를 얻는 방식이며, 낮은 소음과 진동으로 인하여 온 사이트(On-site) 발전이 가능한 장점이 있는 연료전지이다. Decalcomanie는 전사용지에 Screen printing하여 건조 후 coating하는 방법으로 기존의 여러 coating 방법보다 다전지셀 제작이나 Buffer layer의 적용이 용이하고, 소재의 크기나 두께조절이 간편하며, 구성층의 표면조도나 굴곡에 대응이 용이한 방법이다. 새로운 Decalcomanie를 사용하여 평관형 다전지식 SOFC Cell 제작 및 각 Buffer layer에 적용, Screen printing법과 동일한 Cell 제조 후 MPD와 Impedance 분석을 통하여 Support 위에 전사지를 이용, 적층한 Cell의 전기화학적 특성에 관하여 분석하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.465-472
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• 2015

선박온실가스 규제를 위한 SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan) 기술 중 선박에너지절감을 위한 조치는 하드웨어적인 장비를 선박에 탑재하여 구현하거나, 인적교육 및 운항패턴 개선 등과 같은 소프트웨어적인 방식으로 구현 가능하다. 선체저항개선을 위한 기술 중 하드웨어적인 장비 개조를 통해 구현되는 기술은 현존선에 적용하는데 장비의 규모 등에 의한 제약이 발생한다. 반면 소프트웨어적인 에너지절감기술의 구현은 저렴한 도입비용과 하드웨어적인 방식에 비해 높은 에너지 절감효과를 보이며, 선종에 크게 구애받지 않고 적용이 용이하다는 장점을 가지고 있어 IT 기술을 이용한 선박에너지절감기술이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 IT 기반의 선박에너지절감 기술을 검증하기 위하여 대표적인 3개 선종에 대한 실선 모델링 기반의 선박조종시뮬레이터를 이용한 육상시험을 수행하였다. 시뮬레이터를 이용한 성능검증 방법은 6개의 다양한 환경조건에서 에너지절감기술 적용 전후의 운항결과로부터 에너지절감효과를 비교 분석하고, 해상상태에 따른 구간별 비교결과를 통해 IT기반 에너지절감시스템의 성능평가를 수행하였다. 벌크, 컨테이너, VLCC 선종을 이용한 육상시험 결과 컨테이너선의 연료절감률이 가장 크게 나타났고, 육상시험 대상선박 모두 선박에너지절감시스템 사용전과 비교하여 연료절감효과를 보였다.