• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.113-118
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• 2021

The International Maritime Organization(IMO)는 2020년 1월 1일부터 국제항해 선박에 사용되는 모든 연료의 황분을 0.5 % 이하로 제한하고 있다. 연료유 황 함유량 규제 대응을 위해 LNG 선박, SOx scrubbers, 저유황유(Very Low-Sulfur Fuel Oil, VLSFO) 사용 등이 고려되고 있으며, 이 중 투자비용이 상대적으로 적은 저유황유가 선호되고 있다. 따라서 저유황유를 사용하는 선박이 증가함에 따라 오염사고 위험성이 높아질 것으로 예상된다. 특히, 해수 온도가 저유황유의 유동점 이하로 유출될 경우 고형화됨에 따라 방제에 어려움을 겪고 있는 사례도 나타나고 있다. 본 논문에서는 국내서 생산되는 저유황유 6종과 고유황유(MF380) 1종에 대해 해수 온도 조건에 따라 유처리제의 분산 능력을 평가하였다. 연구결과, 저유황유는 국내 기준(0.5 min 정치 60 % 이상, 10 min 정치 20 % 이상)을 만족하지 못했으며, 고유황유에 비해 상대적으로 낮은 유화율을 보였다. 본 연구결과는 저유황유가 해상에 유출될 경우, 방제방향을 설정하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.864-872
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• 2020

국제해사기구(IMO)의 황함유량 규제에 따르는 저유황연료유는 생산 공정에 따라 다양한 물리화학적 특성을 가지게 된다. 본 연구는 저유황연료유 및 저유황-고유황 혼합연료유의 물리화학적 특성연구 결과를 해양오염 방제대응의 기초자료로 활용하고자 한다. 연구에 사용된 혼합연료유는 황함유량이 0.46 mass%인 저유황연료유와 0.36 mass%인 저유황연료유에 고유황연료유를 25, 50, 75 mass% 혼합하여 제조하였다. 이 혼합연료유에 대해 동점도, 유동점 및 Saturates, Aromatics, Resins, Asphaltenes(SARA)분포 등 물리화학적 특성에 대해 실험실 연구를 하였다. 동점도가 높고 유동점이 낮은 특징의 고유황연료유가 75 mass% 혼합함에 따라, 혼합연료유의 동점도는 350.2 %까지 증가 하였으며, 유동점이 23℃와 -11℃의 저유황연료유는 각각 -3℃ 및 -6℃까지 유동점이 내려가거나 올라갔다. Asphaltenes 분포가 적은 저유황연료유에 고유황연료유를 혼합함에 따라, Saturates분포는 68.8 %까지 감소하고, Asphaltenes분포는 1,417 %까지 크게 증가하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권3호
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• pp.86-94
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• 2015

We perform lacquer formation experiments with various combinations of marine fuel oils and lubricant oils. We also investigate the influences of base number (BN) in lubricant oil and sulfur content in fuel oil. A dissolution test with 10% dilute sulfuric acid and pull-off force test are accomplished to distinguish whether the residual layers are lacquering or not. The lacquering layers are dissolved by dilute sulfuric acid and have a strong pull-off force. Moreover, the calcium content detected in the residual layers is compared by energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). More calcium is detected in the lacquer layers than in other residual layers. Distillate fuels containing low sulfur levels are more prone to lacquering when mixed with lubricant oil with a high BN. On the other hand, residual fuels with a high sulfur content do not form lacquer. We investigate the effect of mixture volume ratio. The mixture with higher fuel oil content is more prone to generate lacquer. These experiments indicate that a lubricant with an appropriate BN should be used to prevent lacquer forming on the surfaces such as cylinder liners depending on the sulfur content of fuel oil.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권4호
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• pp.297-302
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• 2022

탄산칼슘과 염산 수용액에 폴리프로필렌 섬유를 침지시켜 표면에 염화칼슘 결정을 생성시킴으로써 발열 흡착포를 제작하였다. 발열 흡착포를 유출 기름으로 인해 유막이 형성된 해수면에 적용하면 염화칼슘 결정이 주변의 수분을 흡수하여 이온화되면서 용해열을 방출한다. 염화칼슘의 용해열을 유동점 이하의 저온에서 응고된 저유황 중질유를 액화시켜 흡유 가능한 상태로 전환시킨다. 발열 흡착포의 제작을 위해 폴리프로필렌 표면에 염화칼슘 결정을 생성시키기 위한 탄산칼슘과 염산의 최적 몰농도는 각각 0.25 M과 0.5 M이다. 저유황 중질유 발열 흡착포의 흡유능은 해수 온도에 따라 다르지만, 우리나라 인근 해역의 동절기 평균 수온인 10℃에서 4.5-7.08 g/g으로 매우 우수하였다. 염화칼슘 발열 흡착포를 사용하면 동절기 선박사고로 인하여 해양에 유출된 저유황 중질유를 효과적으로 흡유하여 제거할 수 있다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권6_2호
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• pp.1007-1014
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• 2020

IMO(International Maritime Organization) continues to strengthen environmental regulations on exhaust gases such as CO2, NOx, SOx. As for sulfur oxides, from 1 January 2020, all ships on international voyages must use fuel with a sulfur content of 0.5% or less. Or, it is obligatory to use an exhaust gas treatment device that has the same effect. Shipping companies are using low-sulfur oil, replacing them with LNG fuel, or installing scrubbers that suppress sulfur oxide emissions. In the case of ships using bunker C oil, the load on the engine is lower when entering and departing, so the exhaust gas pressure is lowered and the scrubber cannot be properly utilized. Therefore, diesel oil with low sulfur content is used when entering and leaving the coast. When diesel oil is used, exhaust gas is directly discharged through the control system and piping system, and when bunker C oil is used, sulfur oxides are reduced by scrubbers through other control systems and piping systems to discharge exhaust gas. Accordingly, a company has developed a system called a three-way damper valve that can control exhaust gas emissions while integrating these two control systems and piping systems into one. In this study, the control characteristics of the integrated exhaust gas control system and structural safety against external loads in a high-temperature exhaust gas environment were reviewed.

• 한국항만경제학회지
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• 제36권1호
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• pp.23-40
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• 2020

본 연구는 IMO 2020 시행에 따른 국내외 선사의 대응전략을 살펴보고, 선사의 주요 대응방안인 저유황유로 연료를 전환할 경우 국적선사가 부담해야 할 추가비용과 그것이 선사의 수익성에 미치는 영향을 시나리오별로 분석하였다. 분석결과, 저유황유 사용 시 국적선사는 상당한 추가 비용이 발생하게 되고 이로 인해 모든 시나리오에서 영업이익 적자를 기록하는 등 수익성이 악화될 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 대화주 운임교섭력이 약한 근해선사의 경우 연료유 가격에 탄력적으로 적용할 수 있는 합리적인 BAF 설정 기준이 필요하며, 또한 정유사, 화주, 선사 간 상호협력을 통해 상생할 수 있는 방안을 모색할 필요가 있음을 시사한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.890-897
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• 2021

최근 선박용 연료유에 대한 황 함유량 규제를 준수하기 위해 저유황유의 수요가 증가하고 있다. 그러나 저유황유를 공급하는 시기, 지역, 회사 별로 그 품질이 상이함에 따라 선내 연료유 저장탱크에서는 과도한 슬러지가 발생하는 등 혼합 안정성에 대한 문제가 제기되고 있다. 따라서 본 연구는 초음파의 캐비테이션 현상을 이용하여 저유황유의 품질 향상을 하고자 하였다. 선내 저장 탱크에서 이종의 연료유가 혼합되는 상황을 모사하기 위해 두 가지 종류의 저유황유(황 함유량 0.5 % 이하 MGO, MDO)를 혼합하여 시료유로 사용하였다. 원료유와 50 wt.% 씩 혼합한 시료유를 120분 동안 초음파 처리하였으며, 40분 주기로 채취된 샘플은 GC/MS 분석을 수행하여 초음파 조사 시간에 따른 시료유의 조성 변화를 분석하였다. 연구결과, 초음파의 캐비테이션 효과로 인하여 화학결합이 깨지면서 MGO 내 존재하는 고분자량 화합물의 감소와 저분자량의 화합물 증가가 관찰되었다. MDO와 혼합유의 경우, 초음파 조사 후 저분자 화합물에 대한 상대 존재비의 부분적 증가가 관찰되었지만 시간과 상대 존재비 사이의 상관관계는 관찰되지 않았다.

• Elastomers and Composites
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• 제56권4호
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• pp.223-233
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• 2021

In this study, epoxidized liquid isoprene rubber (E-LqIR) was used as a processing aid in a silica-filled natural rubber compound to improve the fuel efficiency, abrasion resistance, and oil migration problems of truck and bus radial tire tread. The wear resistance, fuel efficiency, and extraction resistance of the compound were evaluated according to the molecular weight of E-LqIR. Results of the evaluation showed that the E-LqIR compound had a lower chemical crosslink density than that of a treated distillate aromatic extract (TDAE) oil compound because of the sulfur consumption of E-LqIR. However, the filler-rubber interaction improved because of the reaction of E-LqIR with silica and crosslink with the base rubber by sulfur. As the molecular weight of E-LqIR increased, crosslink with sulfur was facilitated, and the filler-rubber interaction improved, resulting in improved abrasion resistance. The fuel efficiency performance of the E-LqIR compound was poorer than that of the TDAE oil compound because of the low chemical crosslink density and hysteresis loss at the free chain end of E-LqIR. However, the fuel efficiency performance improved as the molecular weight of E-LqIR increased.

• 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.

• Tribology and Lubricants
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• 제28권6호
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• pp.321-327
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• 2012

Paraffin bio-based hydrotreated biodiesel(HBD) is originated from vegetable oil(the process can also be applied to animal fat) with the the chemical structure $C_nH_{2n+2}$. In the number of process of the oil or fat, the hydrogenation is significantly important to create a bio-based diesel fuel. This study is focused on lubricity characteristics of BTL diesel blends to use alternative diesel fuel in Korea. The BTL diesel are blended the different volume ratios (HBD 5(5 vol.% HBD - 95 vol.% diesel), HBD 10, HBD 20, HBD 30, HBD 40 and HBD 50. HBD with paraffin compounds showed a very high centane number, low sulfur content and free aromatic compound. Especially, the wear scar of HBD showed poor lubricity compared to automotive diesel due to the fuel composition, low sulfur content and free aromatic compound. Also, the lubricity specification of automotive diesel with different six HBD blends is within the limit by the Korean standards. Finally, HBD as an alternative diesel fuel is challengeable in transportation sector of Korea.