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문제 정의
- 높아지고 있다. 본 연구에서는 LCA의 탄생배경 등 개요, 국내외 연구 현황을 살펴보았다. 또한 LCA 연구를 선박에 적용시키莹, 선박이 배출하는 환경 위해 물질을 정량적으堂 파악하기 위하여 목포해양대학교 실습선 2척을 모델로 선정하여, LCA의 전체 부분 중 선박의 운항 부분에 초점을 맞추어 선박운항 인벤토리를 분석하였다.
- 본 연구에서는 전과정평가의 선박에 대한 적용을 위해 LCA의 핵심적인 단계인 인벤토리 분석을 실시하였다. 목포해양대학교 실습선인 새누리호와 새유달호를 대상으로 하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 LCA의 탄생배경 등 개요, 국내외 연구 현황을 살펴보았다. 또한 LCA 연구를 선박에 적용시키莹, 선박이 배출하는 환경 위해 물질을 정량적으堂 파악하기 위하여 목포해양대학교 실습선 2척을 모델로 선정하여, LCA의 전체 부분 중 선박의 운항 부분에 초점을 맞추어 선박운항 인벤토리를 분석하였다. 이를 위하여 몇 년간의 운항 실적 데이터를 수집 분석하여 연간 연료 소비량 전기소비량 등에너지 총 소비량을 바탕으로 실습선 운항시 배출되는 환경위해 물질을 계산하였다.
- 또한 LCA 연구를 선박에 적용시키莹, 선박이 배출하는 환경 위해 물질을 정량적으堂 파악하기 위하여 목포해양대학교 실습선 2척을 모델로 선정하여, LCA의 전체 부분 중 선박의 운항 부분에 초점을 맞추어 선박운항 인벤토리를 분석하였다. 이를 위하여 몇 년간의 운항 실적 데이터를 수집 분석하여 연간 연료 소비량 전기소비량 등에너지 총 소비량을 바탕으로 실습선 운항시 배출되는 환경위해 물질을 계산하였다. 이 자료를 이용하여 실습선 총톤수 1톤당 1년 운항시 배출되는 배기가스량과 실습생 1명을 1년교육시키는데 배출하고 있는 배기 가스량을 정략적으로 분석하였다.
- 이를 위하여 몇 년간의 운항 실적 데이터를 수집 분석하여 연간 연료 소비량 전기소비량 등에너지 총 소비량을 바탕으로 실습선 운항시 배출되는 환경위해 물질을 계산하였다. 이 자료를 이용하여 실습선 총톤수 1톤당 1년 운항시 배출되는 배기가스량과 실습생 1명을 1년교육시키는데 배출하고 있는 배기 가스량을 정략적으로 분석하였다.
- 본 논문에서 설정한 분석 범위는 실습선이 운항 중 발생하는 위해물질을 정량적으로 조사하기 위하여, 실습선 운항및 실습생 교육시 소요되는 총 에너지를 바탕으로 선박이배출하는 위해 가스량을 추정하는 것에 조사범위를 설정하였다.
- 분석방법의 기본은 두 선박의 항해 및 정박기간 중 사용한총 에너지량을 파악하고 이를 바탕으로 배출되는 오염 배기가스량을 도출하는 방법을 사용하였다. 통상 선박에서 사용하는연료소비에 따른 가스 배출량은 IPCC가이드 라인(IPCC, 1996)을 따라 추정 할 수 있다.
- 0의 발열량의 비를 이용 방법(木原, 2004)을 이용하였다. F.0의 발열량은 9, 600kcal/kg이고 D.0의 발열량은 10, 200kcal/kg이므로 D.0의 발열량은 F.0의 약 1.06배이므로, 이를 이용하여 배출 유해가스를 계산하였다. 이렇게 얻은 결과는 Table 5와 같다.
- 상기에서 설명한 분석 방법 및 분석 범위에 따라, 모델로설정된 두 선박의 데이터를 분석하였다. 본 연구에서는 실습선의 운항 및 교육의 관점에서 다음 2가지 사항을 기준으로배출 가스량을 분석하였다.
- 두 선박의 데이터를 분석하였다. 본 연구에서는 실습선의 운항 및 교육의 관점에서 다음 2가지 사항을 기준으로배출 가스량을 분석하였다. 첫 번째는 실습선 총톤수 1톤을 1 년 운항 유지하는데 배출되는 유해물질량의 분석이다.
- 본 연구에서는 실습선의 운항 및 교육의 관점에서 다음 2가지 사항을 기준으로배출 가스량을 분석하였다. 첫 번째는 실습선 총톤수 1톤을 1 년 운항 유지하는데 배출되는 유해물질량의 분석이다. 이는선박이 커지면 자연히 소비 에너지가 증대하므로 총톤수 1톤당 1년 유지에 어느 정도의 유해 가스를 발생하는지 추정하는데 지침으로 활용할 수 있다.
- 실습선의경우 화물이 존재하지 않는다. 따라서 실습선 고유의 업무인실습생 교육에 초점을 맞추어 현재 실습생 1명을 1년 교육시키는데 어느 정도의 유해물질을 배출하고 있는지 현 상황파악에 도움을 줄 수 있는 자료로 활용 가능하도록 실습생을 기준으로 추가 분석하였다. 단 실습선의 경우 실습생의 많고 적음에 관계없이 운항에 필요한 에너지는 큰 변화가 없으므로 실습생 숫자에 따라 유해가스 배출량 추정에 이를 사용하는 것은 절적하지 않으나, 현재 그 실습선의 현황 파악에 참조할 자료로 활용 가능할 것이다.
- 또한 실습생 1 명을 1 년 교육시키는데 발생하고 있는 오염물질을 산출하였다. 그 결과는 Table 10과 같다.
- 사용된 에너지량을 바탕으로"배출 오염가스의 총량을계산하였다. 그 결과는 Table 12 및 Fig 4와 같다.
- 이를 바탕으皇 새유달호 총톤수 1톤을 1년간 유지 운항하는데 발생한 배기 가스량을 분석하였다. 그 결과는 Table 13 과 같다.
- .구분하여 분석하였다. 이를 바탕으로 두 선박의 분석결과를 비교하여 보았다.
- 구분하여 분석하였다. 이를 바탕으로 두 선박의 분석결과를 비교하여 보았다. Fig.
- 첫째, 최근 관심이 고조되고 있는 지구 온난화문제의 대책의 일환으로 주목을 받고 있는 LCA연구의 개요 및 선박산업과의 관계에 대한 개략을 서술하였다.
- 둘째, LCA연구를 선박에 적용하여, 선박의 운항시 발생하는 유해물질을 정량적으로 분석 시도하였다.
- 셋째, 실습선을 모델로 삼아 과거 몇 년간의 데이터를 기초로 하여 선박 운항 중 발생하는 오염물질을 분석하여 실습생 1명을 1년 교육시키는데 발생하는 배기오염물질을 정량적으로 나타내었다. 새누리호의 경우 실습생 1인당 1년 교육시 약 22.
- 넷째, 두 실습선 총톤수 1톤당 1년 유지 운항하는데 배출된배기 오염 물질량을 분석하였다. 그 결과 이산화탄소의 경우, 새누리호는 454kg/year, 새유달호는 338.
대상 데이터
- 목포해양대학교 실습선인 새누리호와 새유달호를 대상으로 하였다. 분석에 사용한 기본 자료로는 새누리호와 새유달호의 2003년 1월부터 2006년 5월까지의 Absti-act log bookf히후 'Ab-log' 이라 함)과 SHIPS PARTICLTLAR, 육상전력소비량(정박 시육상전력사용), 그리고 실습생 인원현황표 등을 사용하였다.
- 목포해양대학교 실습선인 새누리호와 새유달호를 대상으로 하였다. 분석에 사용한 기본 자료로는 새누리호와 새유달호의 2003년 1월부터 2006년 5월까지의 Absti-act log bookf히후 'Ab-log' 이라 함)과 SHIPS PARTICLTLAR, 육상전력소비량(정박 시육상전력사용), 그리고 실습생 인원현황표 등을 사용하였다.
- 및 기항지는 Table 2와 같다. 새누리호의 경우, 약 37개월의 자료를 조사하였으며, 새유달호의 경우는 약 41개월간의 항해 기간을 대상으로 삼았다. 총 항해거리는 각각 34, 660마일 및 30, 328마일이였으며, 항해일수는 122.
- 새누리호의 경우, 약 37개월의 자료를 조사하였으며, 새유달호의 경우는 약 41개월간의 항해 기간을 대상으로 삼았다. 총 항해거리는 각각 34, 660마일 및 30, 328마일이였으며, 항해일수는 122.2일, 127.6 일이였다. 이 기간 동안 실습생 숫자는 새누리호가 93.
- 실습선의 Inventory 대상물질은 연료 및 에너지(DO, FO, Electricity) 입력항목에 대한 Engine 운전에 따른 출력항목인 대기오염물질(CO2, Nox, Sox, CO, HC, PM, CH4, NMVOC, N2O)을 설정하였다. 통상 선박이 운항중 발생하는위해물질중 선체 외판에 도료된 페인트 등에 의한 오염원을제외하였고, 순수하게 소비하는 에너지와 그에 따른 배출가스를 분석대상물질로 삼았다.
- O)을 설정하였다. 통상 선박이 운항중 발생하는위해물질중 선체 외판에 도료된 페인트 등에 의한 오염원을제외하였고, 순수하게 소비하는 에너지와 그에 따른 배출가스를 분석대상물질로 삼았다. 연료 중 타 연료에 비하여 그사용량이 다른 미비한 LO의 경우 본 연구에서는 분석대상에서 제외하였다.
- 2003년 1월 ~ 2006년 5월까지 총 41개월 동안의 데이터를 분석하였다. 이 기간 동안 사용한 총 에너지량은 Table 11 과 같이 나타났다.
이론/모형
- 이 다소 차이가 있으며 이는 배출 가스량에 영향을 미친다. 따라서 본 논문의 계산에 사용한 기준은 IPCC가이드라인에제시된 통상의 해상연료류에 대한 표준 탄소 및 황함유량을인용하였다. Table 4는 표준 해상기름에 포함된 탄소 및 황함유량을 보여준다.
- 또한 선박이 D.O를 소비하는 동안 발생하는 오염물질의 양은 F.0와 D.0의 발열량의 비를 이용 방법(木原, 2004)을 이용하였다. F.
- Table 6는 처기 생산 시유발되는 오염물질을 나타내고 있다. 이는 Iqbal 계산식 (Iqbal, 2002)의 자료를 인용하였다.
성능/효과
- 그 결과는 Table 13 과 같다. 이 결과에 의하면 새유달호 총톤수 1톤을 1년 운항하는데 이산화탄소의 경우 총 339kg이 발생하고 있음을 알 수 있다.
- 오염 물질량을 분석하였다. 그 결과 이산화탄소의 경우, 새누리호는 454kg/year, 새유달호는 338.7 kg/year로 분석되었다.
- 다섯째, 본 연구에 모델로 삼은 두 선박 중 새누리호가 새유달에 비하여 약 1.4~1.7배의 오염물질이 많은 것으로 분석되었으며, 이는 새누리호가 많은 연료를 소비하고, 또한 육상 정박시 새유달에 비하여 보다 많은 전기를 사용하기 때문으로분석되었다. 또한 총톤수 1톤당 배출하는 유해 물질량이 월등히 많았기 때문이다.
후속연구
- 따라서 실습선 고유의 업무인실습생 교육에 초점을 맞추어 현재 실습생 1명을 1년 교육시키는데 어느 정도의 유해물질을 배출하고 있는지 현 상황파악에 도움을 줄 수 있는 자료로 활용 가능하도록 실습생을 기준으로 추가 분석하였다. 단 실습선의 경우 실습생의 많고 적음에 관계없이 운항에 필요한 에너지는 큰 변화가 없으므로 실습생 숫자에 따라 유해가스 배출량 추정에 이를 사용하는 것은 절적하지 않으나, 현재 그 실습선의 현황 파악에 참조할 자료로 활용 가능할 것이다.
- 이러한 점들은 향후 보완하여야 할 사항이다. 이와 함께 배출 오염물질의 감축에 대한 방안을 찾는 것이 보다 근본적인 연구 방향의 하나가 될 것이다.
- 향후 이러한 데이터는 선박산업의 총 배기물질 규제 정책수립 시 하나의 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단되며, 향후실습선이 아닌 일반 상선에 대하여 보다 폭넓은 운항 인벤토리 분석이 요구된다. 또한 계산식에 사용한 데이터는 IPCC가제시하고 있는 일반적인 선박의 값을 사용하였으므로, 선박의연령, 당시 엔진부하 등에 따른 영향을 면밀히 고려하지 못한한계성이 존재한다.
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