• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.569-573
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• 2016

온실가스 및 대기오염물질 배출 규제는 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 중대형 선박 적용으로 메탄 개질용 수증기를 내부에서 재순환시키는 고체산화물형 연료전지시스템의 효용성을 외부수증기 공급 방식과 비교하여 분석한 것이다. 그 결과로 재순환수증기 연료개질방식이 셀 전압은 약간 낮게 유기되나 시스템의 전기적 효율은 다소 높아진다는 것을 알 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제22권1호
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• pp.72-78
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• 2018

With growing concerns over air pollutions attributed to shipping activities, the international maritime organization has enacted a series of stringent regulations. In particular, MARPOL Annex IV Reg. 16 requires sulfur contents from exhaust gases of marine engines to be progressively reduced. To comply with this regulation, three feasible options have been introduced: using LNG as a marine fuel, using heavy fuel oil with the scrubber system, and using the marine gas oil (a type of low sulfur fuel oil). For the objectives of this paper, the holistic environmental impacts pertinent to these options were investigated and compared in ways that the flows of energy and emission were tracked and quantified through the life cycle of the ship. Research findings obtained from a case study with a large bulk carrier showed that the use of the scrubber system to purify heavy fuel oil would produce relatively fewer amounts of emissions attributing to global warming than other two options. On the other than, the use of LNG would be the way to operate the ship in a cleaner way in terms of reducing the acidification, eutrophication, and photochemical effects. Throughout the analysis, the excellence of life cycle assessment was proven to shift the environmental impact of marine systems from the short-term view to the long-term one.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.156-157
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• 2022

현재 온실가스 배출 증가로 인해서 지구의 이상기후현상의 끝임없이 발생하는 가운데 온실가스 감소를 위해서 각 국제기구에서는 여러 규정을 구획하며 노력하고 있는 상황이다. 규정을 지키며 온실가스 감소를 위해서 친환경 선박이 연구되어지고 있는 추세이다. 이 논문은 친환경 선박이 연구되어지는 현 상황에서 친환경 선박, 그중에서 SOFC 연료전지를 이용하는 암모니아 연료추진선박의 case study를 통해서 암모니아 SOFC 연료전지추진선박의 연료추진시스템의 모델링을 하고, 암모니아 SOFC연료전지추진선박이 얼마나 기존의 FO를 사용하는 선박과 비교하여 에너지효율 및 탈탄소에 큰 이점을 가져다 줄 수 있는지에 대한 정보를 줄 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.599-603
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• 2015

탄소배출과 관련된 선박규제가 강화되면서 효율향상에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 기술들은 현존선에 적용이 어려우며 많은 비용이 소요된다. 본 논문은 기존의 선박에 우선적용이 가능한 연료유 이송시스템에 관한 것으로 저장탱크의 구조를 개선하였으며 이를 계산적으로 분석하였다. 저장탱크의 격벽을 설치하고 격벽에 마련된 홀 위치의 변경 및 격벽을 교차하여 이중으로 설치한 경우에 대하여 계산을 수행하였다. 이중 격벽의 경우가 에너지 손실을 최소화 하면서 효율적으로 연료를 이송하는 결과를 나타내었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권4호
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• pp.455-462
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• 2006

Natural gas is a promising alternative fuel to meet strict engine emission regulations in many countries. Natural gas engines can operate at lean burn and stoichiometric burn conditions with different combustion and emission characteristics. In this paper, the fuel economy, emissions, misfire, knock and cycle-to-cycle variations in indicated mean effective pressure of lean burn natural gas engines are highlighted. Stoichiometric burn natural gas engines are briefly reviewed. To keep the output power and torque of natural gas engines comparable to that of gasoline engines, high boosting pressure should be used. High activity catalyst for methane oxidation and lean deNOx system or three way catalyst with precisely control strategies should be developed to meet stringent emission standards.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1107-1115
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• 2009

석유에너지의 고갈과 지구온난화 등의 환경적 문제는 대기오염물질 배출규제 강화와 함께 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 대형 선박용으로 적합한 고체산화물형 연료전지/가스터빈 하이브리드시스템의 특성을 분석한 것으로 공기극 입구온도를 일정으로 제어하는 경우에 대한 시스템의 성능 및 안전성 등에 관한 문제를 다루고 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.788-793
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• 2012

본 연구는 해군함정에 탑재되어 있는 주 추진 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질, 황산화물, 이산화탄소 및 질소산화물의 배출량 예측에 초점을 두었다. 국제사회 및 각국의 정부는 인간의 건강 및 환경을 보호하기 위해 선박의 배기가스 규제를 엄격히 적용하고 있으며 선박 제작사들은 이러한 법규에 대응하기 위해 다양한 기술을 선박에 적용시키고 있다. 엄격히 적용되는 배기가스 법규는 선박의 크기에 따라 차이를 보이고 있지만 함정은 규제대상에서 제외된다. 다양한 연구결과에 의해 선박의 배기가스 배출량 계수(emission factor)는 지속적으로 최신화되고 있으나 함정의 배출량 계수는 그 특성의 차이 때문에 설정이 어려운 실정이다. 본 논문은 함정 엔진의 연료소모량과 함정에서 사용하고 있는 연료의 황성분 함량을 분석하여 항해 시 선박에 적용되고 있는 오염물질 기여도 조사(emission inventory) 방법론을 해군함정에 적용시켜 정속항해 조건에서 배기가스 총 배출량을 예측하는 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.716-721
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• 2015

환경오염에 대한 심각성이 대두되면서 대기오염에 대한 규제가 강화되고 있다. 육상에서 사용하는 자동차 및 산업용 발전설비 뿐만아니라 선박용 디젤기관에서도 규제를 시행하고 있어, 대체연료로서 바이오연료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 실습선의 발전기관에 직접 바이오연료를 적용하여 기초적인 연구를 하고자 한다. 다만 실습선 안전을 위해 바이오연료의 비율을 많이 하지 못하지만 그래도 실험실에서 하는 작은 기관보다는 대형이면서, 큰 출력기관의 상태를 알아보는 중요한 기초자료가 될 것이다. 선박디젤발전기에서 바이오연료가 연소특성 및 배기배출물특성에 어떤 영향을 미치는지 연구하였다. 그 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 바이오연료는 물리적 화학적 성분이 디젤경유와 비슷하여 실용 선박기관에 사용이 가능함을 알 수 있었다. 그리고 연료소비율과 NOx는 약간 증가하였으나, 일산화탄소와 매연은 감소하는 경향이 확인되었다. 또한 연소압력은 디젤경유와 바이오연료의 사용에 따라 크게 변화하지 않음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.740-749
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• 2011

온실가스 및 대기오염물질 배출 규제는 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 가솔린 연료를 기반으로 한 고체산화물형 연료전지시스템의 성능 특성을 분석한 것으로 스택의 작동온도, 전류밀도, S/C, 예열기 온도효율, 수소연료 이용률의 영향을 시뮬레이션으로 검토하고 있으며, 그 결과를 기체연료인 메탄의 경우와 비교하고 있다. 그 결과로 유기전압과 산소이용률이 시스템의 성능에 미치는 영향이 크며 가솔린 연료 시스템의 효율은 메탄의 경우보다 높지 않다는 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1040-1049
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• 2010

GHG 및 대기오염물질 배출 규제는 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 액체연료인 메탄올을 기반으로 한 고체산화물형 연료전지/가스터빈 하이브리드시스템의 성능을 평가한 것으로 스택의 작동온도, 전류밀도, 가스터빈 압력비, 공기예열기 온도효율, TIT(turbine inlet temperature)의 영향을 시뮬레이션으로 검토하고 그 결과를 기체연료인 메탄의 경우와 비교하고 있다.