• 한국항해항만학회지
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• 제48권2호
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• pp.125-136
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• 2024

This research presents an innovative integrated ethanol solid oxide fuel cell (SOFC) system designed for applications in marine vessels. The system incorporates an exhaust gas heat recovery mechanism. The high-temperature exhaust gas produced by the SOFC is efficiently recovered through a sequential process involving a gas turbine (GT), a regenerative system, steam Rankine cycles, and a waste heat boiler (WHB). A comprehensive thermodynamic analysis of this integrated SOFC-GT-SRC-WHB system was performed. A simulation of this proposed system was conducted using Aspen Hysys V12.1, and a genetic algorithm was employed to optimize the system parameters. Thermodynamic equations based on the first and second laws of thermodynamics were utilized to assess the system's performance. Additionally, the exergy destruction within the crucial system components was examined. The system is projected to achieve an energy efficiency of 58.44% and an exergy efficiency of 29.43%. Notably, the integrated high-temperature exhaust gas recovery systems contribute significantly, generating 1129.1 kW, which accounts for 22.9% of the total power generated. Furthermore, the waste heat boiler was designed to produce 900.8 kg/h of superheated vapor at 170 ℃ and 405 kP a, serving various onboard ship purposes, such as heating fuel oil and accommodations for seafarers and equipment.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.689-697
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• 2020

위험유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)은 해상운송 과정에서 다양한 사고에 노출되어 있어 많은 양이 바다에 유출될 우려가 있다. HNS 유출에 따른 해양환경의 손상은 유류 유출에 의한 손상보다도 훨씬 큰 것으로 알려져 있다. 특히 해저로 침강하여 침적되는 HNS는 해저생태계에 돌이키기 어려운 피해를 주게 되므로, 반드시 회수되어야 한다. 해저로부터 HNS를 회수하기 위해서는 해저침적 HNS에 대한 정확한 탐지, 안정화 처리 및 회수를 위한 절차와 장비가 필요하다. 그 중에서도 기계적 회수장치를 개발하기 위해서는 성능지표를 이용하여 성능요건을 선정하고, 이를 토대로 기계적 회수장치에 대한 개념설계가 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 해저침적 HNS의 회수 절차에서 요구되는 기계적 회수장치에 대한 개념설계안을 제시하였다. 개념설계안으로 해저침적 HNS를 회수하기 위한 기본 시나리오를 제시하고, 자체적 밀폐 성능을 가지는 흡인 기초를 활용하는 방안을 채택하였다. 기계적 회수장치는 흡인 기초, 오염 방지, 펌프 시스템, 제어 시스템, 모니터링 장비, 위치정보 장비, 이송 장비, 탱크로 구성된다. 이러한 개념설계안은 기계적 회수장치의 부품 및 형상을 결정하는 기본설계에 반영되어 활용될 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
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• 제19권6호
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• pp.105-109
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• 2015

본 연구는 해상 유류오염사고가 발생한 경우 효율적인 방재 작업을 수행하기 위하여 개발된 오일 회수장치로서, 오일 회수장치를 통하여 해상에 유출된 기름을 높은 회수율로 신속하게 처리하는 것을 목표로 한다. 오일 회수장치는 기존의 흡착포 및 유류처리제를 이용한 정화 방식에서 발생하는 2차 오염을 방지할 수 있으며 오일 회수율 또한 우수한 특징을 가진다. 또한 유증기에 의한 폭발 방지 기구를 채택하여 오일 회수 작업시 발생할 수 있는 위험 요소를 제거 하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권4호
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• pp.52-66
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• 2003

본 연구에서는 물리, 기계적인 누유 제거방법으로서 부착식의 일종인 드럼식 유회수기를 사용하여 회수조건의 변화에 따른 유회수율을 실험적으로 구하였다. 일반적으로 기계적인 유회수방법에서 문제시되는 것은 고점도 유체에서 유회수가 어렵고, 얇은 유막층에서 회수유중물의 함량이 증가하며, 유회수율이 크게 감소되는 점이다 본 연구에서는 드럼식 유회수기를 이용하여 드럼의 잠긴 깊이에 따른 접촉각, 이송속도, 유막두께 등의 유회수 조건이 유회수율에 미치는 영향을 디젤유를 사용하여 구하고 이를 분석하여 효과적인 유회수 조건을 구하였다. 실험결과 드럼식 유회수기에서 유회수율은 부착유량과 부착유량의 이탈손실에 의하여 영향을 받으며, 부착유량은 잠긴 깊이에 의한 접촉각에 영향을 받는다. 드럼식 유회수기에서의 유회수율은 드럼의 지름에 대한 잠긴 깊이의 비 h/d=0.15(접촉각 45°)에서 가장 효가적인 유회수율을 보이며, 얇은 유막두께에서도 비교적 효과적인 유회수율과 회수효율을 보였다. 또한 이송속도는 최대양정유량을 보이는 임계이송속도를 갖으며, 임계이송속도는 유막두께의 증가에 따라 증가한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.225-225
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• 2017

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권4호
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• pp.529-545
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• 2013

Strong restrictions on emissions from marine power plants (particularly $SO_x$, $NO_x$) will probably be adopted in the near future. In this paper, a combined solid oxide fuel cell (SOFC) and gas turbine fuelled by natural gas is proposed as an attractive option to limit the environmental impact of the marine sector. It includes a study of a heat-recovery system for 18 MW SOFC fuelled by natural gas, to provide the electric power demand onboard commercial vessels. Feasible heat-recovery systems are investigated, taking into account different operating conditions of the combined system. Two types of SOFC are considered, tubular and planar SOFCs, operated with either natural gas or hydrogen fuels. This paper includes a detailed thermodynamic analysis for the combined system. Mass and energy balances are performed, not only for the whole plant but also for each individual component, in order to evaluate the thermal efficiency of the combined cycle. In addition, the effect of using natural gas as a fuel on the fuel cell voltage and performance is investigated. It is found that a high overall efficiency approaching 70% may be achieved with an optimum configuration using SOFC system under pressure. The hybrid system would also reduce emissions, fuel consumption, and improve the total system efficiency.

• 해양환경안전학회지
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• 제8권1호
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• pp.139-148
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• 2002

As the Busan harbor is getting susceptible to oil Pollution. the authors analyze the historical records of oil spill accidents and investigate the shoreline features. In addition. we evaluate the response capabilities and compute the required stockpiles of marine oil spill response with the worst case scenario in this area. As a result, it is shown that the recommendable oil spill response is to contain and mechanically recover all oils at sea surface in winter. while chemical dispersants can be used in summer with mechanical containment and recovery, and it is also found that off-shore booms of 3,000m and off-shore skimmers of 986MT/hour recovery rate should be stockpiled with 10,000∼60,000 liters of concentrate chemical dispersant and small amount of synthetic organic sorbents for possible use.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.166-171
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• 2001

A digital seismic data acquisition and processing system using a PC has been developed in order to replace the analog data acquisition system of shallow marine seismic survey. An A/D converter that has 12bits of resolution and 225KHz of conversion rate was ued to acquire data, and a data acquisition software was developed as a Windows program which provides convenience of use. Raw data acquired at field has been saved to the hard-disk simultaneously. The signal to noise ratio, vertical and horizontal resolution could be improved by a digital data processing of the raw data. The digital processing of the raw data includss gain recovery, filtering, deconvolution, and muting. With the prediction deconvolution algorithm multiple reflections appearing on the shallow marine seismic section could be removed successfully.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.8-14
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• 2014

본 연구에서는 R-245fa를 작동유체로 하는 250kW급의 선박폐열회수 발전 시스템을 설계하고 과열기의 구성에 따른 사이클 특성을 연구 하였다. 과열기와 증발기의 직렬연결과 병렬연결의 2가지 조건을 시뮬레이션 하였다. 과열기와 증발기의 직렬연결 시뮬레이션에서는 작동유체 과열에 따른 엔탈피 증가로 4.7%의 출력상승을 얻을 수 있었고, 목표출력을 250kW로 정하였을 경우에는 사이클유량을 4.1% 감소시킬 수 있었다. 과열기와 증발기의 병렬연결 시뮬레이션에서는 사이클의 목표출력을 250kW로 정하였을 경우에 과열기로 가는 열원유체의 유량이 증가함에 따라 사이클 유량이 감소하여 작동유체펌프의 소요동력이 최대 7.9% 감소 하였으며, 유량비율에 따른 사이클효율과 정미효율은 큰 변화가 없었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권6호
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• pp.604-609
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• 2012

우리나라는 대규모 유류오염사고가 발생한 경우 방제자원이 충분하지 않아 방제에 어려움을 겪었으며, 또한 방제에 동원된 어선이 효과적인 방제를 수행하지 못해 작업비용이 거부되는 사례도 이전 사고에서 경험하였다. 이에 대규모 유류오염사고 등을 대비하여 방제자원을 사전에 확보하고 또한 유류오염으로 인하여 많은 피해를 입게 되는 오염지역의 어선을 효율적으로 활용할 수 있는 방안의 일환으로 소형 선박에 장착하여 기름을 회수할 수 있는 효율적 장비를 개발하고 이를 정책화하는 것이 중요한 대안이 될 수 있다. 이를 위해, 본 연구에서 국내 실정에 맞는 소형선박 장착용 기름회수장비 개발을 위한 예비 단계로서 이러한 장비의 장착에 적합한 대상 선박의 선정을 위한 연구를 수행하였다.