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선박의 에너지효율운전지표와 에너지효율설계지수의 모니터링 시스템 개발과 그 응용
Development and its Application for Energy Efficiency Operation Indicator and Energy Efficiency Design Index Monitoring System on the Ship 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.34 no.4, 2010년, pp.500 - 507  

이돈출 (목포해양대학교 기관시스템공학부) ,  김은석 ((주) 바이텍) ,  주기세 (목포해양대학교 해사계열) ,  남정길 (목포해양대학교 해사계열)

초록
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해운산업은 지구온난화와 관련하여 그린하우스가스(GHG)을 줄이기 위한 헌신적인 노력을 하여왔다. 2009년도 국제해사기구(IMO)의 GHG 연구팀에 의하면 해운분야에서 배출되는 GHG 중 가장 영향력이 큰 이산화탄소는 전체 배출량의 3.3%이며, 연간 10억톤을 초과하고 있다. 따라서 이를 줄이기 위한 수단으로 IMO에서는 2005년 에너지효율 운전지표(EEOI)와 2008년 에너지 효율 설계 지수(EEDI)를 차례로 제안하여 현재 규정 작업 중에 있다. 최근에는 선박의 선박에너지효율관리계획(SEEMP)을 제안하고 있고, 선박에서 배출되는 GHG의 모니터링 및 관리가 핫이슈로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 선박에서 EEDI와 EEOI를 검증하고 에너지 사용을 체계적으로 관리하기 위한 에너지 효율 설계지수 / 에너지 효율 운전지표 모니터링 시스템(EDiMS)을 개발하여 선박에 활용하고자 한다. 이 모니터링 시스템의 개발은 종전 목포해양대학교 동역학연구실에서 기 개발한 상태모니터링 시스템의 일종인 EVAMOS($\underline{E}$ngine $\underline{V}$ibration and $\underline{A}$nalysis $\underline{MO}$nitoring $\underline{S}$ystem)을 기초로 하여 개발시간을 최대로 단축하였다. 주기관의 공장 시운전시 측정한 연료소모량, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 입자상물질(PM)의 자료를 이용하여 선박의 운항 시 동력과 선속을 동시에 모니터링하여 이들 성분의 자료를 측정저장함으로써 선박마다 GHG에 대한 정확한 인벤토리를 구할 수 있도록 하였다. 그리고 이 자료는 IMO의 가이드라인을 만족하는지 확인할 수 있을 뿐 아니라 장기적으로는 GHG를 줄이기 위한 노력의 일환으로 선박관리와 SEEMP 등에 유용한 도구로 사용할 수 있도록 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Regard to the global warming, the shipping industries are progressed the dedicated endeavor to reduce greenhouse gas. As the study results of 2009 GHG study team, the $CO_2$ emission of shipping industries exceeded slightly 1.0 billion ton during one year(2007) and it is 3.3% of total

주제어

#에너지효율운전지표   #에너지효율설계지수   #모니터링 시스템   #에너지 관리 계획   #선박  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 목포해양대학교에서 기 개발된 EVAMOS에 에너지 관리 시스템을 접목하여 통합적인 에너지 효율을 모니터링할 수 있는 새로운 시스템을 개발하고자 한다[11]. 그리고 이 S/W는 처음(Prototype) 개발하여 소개한 관계로 사용자의 불편한 점과 비합리적인 부분들을 점차 개선해 나갈 예정이다.
  • 본 연구에서는 현재 IMO에서 규정작업을 진행 하고 있는 EEOI와 EEDI를 선박에서 직접 확인하고 연속적으로 모니터링할 수 있는 EDiMS을 개발하였으며, 이를 요약 정리하면 다음과 같다.

가설 설정

  • 선박에서 전압으로 전환된 속도 신호를 직접 연결하여 사용할 수 있으며 이 모드를 이용할 경우 항로, 기상상태 변화 등에 의해서 일어나는 프로펠러의 슬립 값을 구할 수 있어 IMO에서 진행 중인 fw를 운항항로에 따라 실험적인 방법에 의해서 구할 수 있다. 선 속에 대한 신호가 없을 경우 프로펠러의 피치 값을 이용하여 엔진 회전수에 따라 속도를 추정할 수 있지만 이때는 슬립이 일어나지 않는다고 가정한 것이다. 우선 토크에 대한 감도를 입력하고 선박이 정지되어 있을 때의 값을 교정란에 입력하면 영점이 세팅된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
선박에서 이산화탄소를 줄일 수 있는 방법으로는 무엇이있는가? 선박은 에너지효율이 가장 높은 운송기관이지만 GHG를 줄이기 위한 가능성과 함께 이를 줄일 수 있는 방법을 계속 강구하고 있다[1]. 최근 연구결과에 의하면 이산화탄소를 줄일 수 있는 방법으로 성능을 향상하기 위하여 선박과 추진시스템의 최적화 설계, 주기관의 폐열 회수 시스템(WHS)의 추가설치, 연료절약형으로 디젤엔진의 정격조정, 감속운전과 최적항로 운항 등이 있다[2]. 최근 IMO에서 추진하고 있는 새로 건조되는 선박의 성능을 확인하기 위한 EEDI, 운항선박에서 에너지 관리를 위한 EEOI를 규정화하고 있어 이를 모니터링하기 위한 새로운 시스템이 필요하게 되었다[3-10].
선박의 특징은? 선박은 에너지효율이 가장 높은 운송기관이지만 GHG를 줄이기 위한 가능성과 함께 이를 줄일 수 있는 방법을 계속 강구하고 있다[1]. 최근 연구결과에 의하면 이산화탄소를 줄일 수 있는 방법으로 성능을 향상하기 위하여 선박과 추진시스템의 최적화 설계, 주기관의 폐열 회수 시스템(WHS)의 추가설치, 연료절약형으로 디젤엔진의 정격조정, 감속운전과 최적항로 운항 등이 있다[2].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (17)

  1. 이돈출, 멜쵸우엠 밀라, 남정길, "신조선의 에너지효율 설계지수와 선상 동력용량에 대한 분석", 한국마린엔지니어링학회지, 제33권, 제6호, pp. 369-377, 2009. 

  2. 이돈출, "기후변화협약에 따른 한국 해운산업의 온실가스 저감을 위한 전략", 해양문류연구 제2권, pp. 113-136, 2009. 

  3. IMO MEPC59/INF.10, Second IMO GHG Study 2009 Update of the 2000 IMO GHG Study(Final report covering Phase 1 and Phase 2) submitted by Secretariat, 2009. 

  4. IMO, IMO MEPC55/4/8, Information about indexing trials according to the Interim Guidelines for Voluntary Ship CO2 Emission Indexing, 2006 

  5. IMO, MEPC53/WP.11, Prevention of Air Pollution from Ships, 2005. 

  6. IMO MEPC58/4/6, Comments on the draft Guidelines for the Method of calculation of new ship design $CO_2$ Index-Proposal for definition of Vref, and corresponding draft submitted by Denmark and Norway, 2008. 

  7. IMO MEPC58/4/8, Methodology for Design $CO_2$ Index Baselines and Recalculation thereof submitted by Denmark, 2008. 

  8. IMO MEPC58/4/12, Development of a $CO_2$ Design Index for New Ships submitted by the Community of European Shipyards' Association, 2008. 

  9. IMO MEPC58 WP.8, Prevention of air pollution from ships, Report of the working group on Greenhouse Gas Emission from Ships, 2008. 

  10. IMO MEPC58/INF.6, Updated 2000 study on Greenhouse Gas Emission from Ships(Phase 1 Report), 2008. 

  11. 이돈출 외 4인, "선박용 엔진 진동 분석 및 모니터링 시스템(EVAMOS) 개발에 관하여", 한국소음진동공학회지, 제19권, 제2호, pp.155-161, 2009. 

    원문보기 상세보기 crossref

  12. Hyundai Heavy Industries, Shop test results for main engine(6S35MC), Document. No. K630-INR02A-3311, Nov. 2002. 

  13. ISO 3046-1, PART 1, Standard reference conditions, declarations of power fuel and lubricating oil consumptions, and test methods, 2001. 

  14. ISO 15016, Ships and marine technology - Guidelines for the assessment of speed and power performance by analysis of speed trial data, 2002. 

  15. ISO 19019, Sea-going vessels and marine technology - Instructions for planning, carrying out and reporting sea trials, 2005. 

  16. K.J. Rawson, E.C. Tupper, Basic Ship Theory, Butterworth-Heinemann, 2001 

  17. MAN B&W Ship propulsion(Basic principles of ship propulsion), Document NO 5510-0004-00ppr, 2006. 

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