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실습선 한바다호를 이용한 선박부문 온실가스 배출량 산정에 관한 연구
A study on the greenhouse gas emission from ships with training ship HANBADA 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.38 no.3, 2014년, pp.240 - 245  

이상득 (Department of Ship Operation, Korea Maritime and Ocean University) ,  고대권 (Department of Mechanical System Engineering, Pukyong National University) ,  정석호 (Department of Mechanical System Engineering, Pukyong National University)

초록
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환경오염에 대한 심각성이 대두되면서 선박부문의 온실가스 배출에 관한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이에 반하여 국내는 아직 기초 연구수준에 그치고 있다. 본 연구에는 실습선 한바다호를 이용하여 운항 중 발생하는 온실가스를 정량적으로 조사하였고, 연료소모량과 육상전기 사용량을 바탕으로 실습선이 배출하는 온실가스를 산정하였다. 2012년 1년 동안의 실제 운항데이터에서 연료소모량과 육상전기 사용량을 기본으로 Tier 1 방법을 이용하여 온실가스를 산정하였다. 이를 통하여 선박 총톤수 1톤을 운항 유지하는데 배출되는 배출 가스량과 실습생 1명을 1년 실습시키는데 발생하는 가스량을 분석하였다. 향후 선박에서 발생하는 오염물질의 인벤토리를 지속적으로 관리하여 강화되고 있는 국제 규제에 대비해야 할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the seriousness of the global environment pollution is gaining our attention recently, researches on application of greenhouse gas emission of ship are being carried globally. However domestic study on greenhouse gas emission from ship was not carried out in various fields. In this study, quantit...

주제어

#환경오염   #온실가스   #연료소모량   #육상전기  

AI 본문요약
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제안 방법

  • 또한 본 연구에 사용된 우리나라 석유통계의 연료구분을 Table 5에 나타내었고 2006 IPCC 가이드 라인의 배출목록 구분에 따라 본 연구의 유종별 세분류에 의한 온실가스 배출계수를 취합하여 유종별 온실가스 배출량을 산정하였다.
  • 본 연구에서 검토한 범위는 실습선이 운항 중 발생하는 위해물질을 정량적으로 조사하기 위하여 실습선 운항 및 실습생 교육 시 소요되는 총 에너지를 바탕으로 선박이 배출하는 온실가스 배출량을 산정하는 것으로 설정하였다
  • 본 연구에서는 GWP 지수를 이용하여 배출량 산정 대상 온실가스를 이산화탄소 등가치(CO2e, Carbon Dioxide equivalent)로 환산하여 전체 온실가스 배출량을 산정하였다.
  • 본 연구에서는 IMO에서 제시한 에너지효율 운항지수에서는 육상전기 사용에 대한 온실가스 배출을 평가할 수 없기 때문에 국가 공인통계인 한국석유공사의 석유류수급통계 자료 및 IPCC 2006 가이드 라인의 배출계수를 이용한 Tier 1방법으로 한국해양대학교의 실습선 한바다호의 온실가스 배출량을 산정하였고 그 결과를 분석하였다.
  • 선박에 의한 온실가스 배출량을 산정하는 가장 간단한 방법으로 연료원별 사용량 데이터를 이용해 배출량을 산정하였다.
  • 한바다호의 항해 및 정박기간 중 사용한 총 에너지량을 파악하고 이를 바탕으로 배출되는 온실가스 배출량을 산정하는 방법을 사용하였다.

대상 데이터

  • 본 연구에서는 해운업종 배출원 세부 분류 및 내용에 따라 이동연소 배출물의 여객, 화물 수송용 선박에 해당하는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O)를 배출량 산정 대상 온실가스로 선택하였고 다른 성분은 무시할 정도로 작기 때문에 제외하였다
  • 선박부문 온실가스 배출량 산정에 사용된 대상 선박은 한국해양대학교의 실습선 한바다호로 간략한 제원을 Table 1에 나타내었다.
  • 한바다호를 대상으로 2012년 1년동안의 연료소모량과 육상전기 사용량을 수집하여 사용하였으며 1년 동안의 항해일수, 항해거리 및 실습생 인원을 Table 2에 나타내었다.

이론/모형

  • 또한 Advanced Method의 경우, 국가 단위로 적용해야 하므로 국가 배출계수가 존재할 경우에만 적용가 능하다. 따라서 단일 선박의 적용에는 부적합하여본 연구에서는 Simple Method를 이용하였다.
  • 일반적으로 선박에서 사용되는 연료소비에 따른 가스 배출량은 2006 IPCC 가이드라인의 유류통계에 따른 Tier 1 방법론을 적용하였고 산정식은 식 (1)과 같다.
  • 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 2012년 1년 동안의 연료소모량과 육상전기 사용량을 기준으로 국가 공인통계인 한국석유공사의 석유류수급통계 자료 및 IPCC(2006)의 배출계수를 이용한 Tier 1 방법으로 온실가스 배출량을 산정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기후변화에 관한 정부간 협의체에 따른 기후변화 전망은? 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 제 4차보고서[1]를 통해서 21세기 기후변화의 가속화 전망을 제시하고 있으며, 현재와 같이 지속적으로 화석연료를 사용한다면 21세기 말까지 지구평균기온이 2.4∼6.4℃ 상승하고, 해수면은 26~60cm 상승할 것으로 전망하고 있다[2]. 또한 IPCC 배출시나리오에 관한 특별보고서에 따르면 2000년에서 2030년까지 전 세계 온실가스는 25∼90% 증가할 것으로 예상하고 있으며[3], 이에 대응하기 위해서 전 세계적으로 대기중 온실가스 농도를 감축하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
온실가스 배출현황을 파악하기위해 어디서 얼마나 배출되는지 분석하는 것이 중요한 이유는? 온실가스 배출현황을 파악하고 합리적인 저감대책을 모색하기 위해서는 온실가스가 어디서 얼마 만큼 배출되는지를 정확히 분석하는 것이 중요하다. 배출원별로 시간에 따른 배출량의 공간적 분포를 정량적으로 추정할 수 있어야만 배출량 저감을 위한 구체적인 전략 수립이 가능하기 때문이다. 즉배출목록(Emission inventory)은 합리적인 자료를 바탕으로 한 대기오염관리 전략 수립의 핵심적인 기초자료이다[4].
LCA란 무엇인가? 이 6개의 소위원회에서는 각각 환경경영시스템 (Environmental management systems), 환경감사 및관련 조사(Environmental auditing and related environmental investigations), 환경라벨링(Environmental labelling), 환경성과 평가(Environmental performance evaluation), 전과정평가(Life cycle assessment, LCA), 온실가스 경영 및 관련 활동(Greenhouse gas management and related activities)에 대해서 담당하고 있다[5]. 이 중에서 LCA는 제품의 전과정 동안에 제품(서비스 포함)에서 야기된 환경부하를 계산하고 환경에 미치는 영향을 평가하는 도구이다. 최근 지구 환경 문제의 심각성이 대두되면서 LCA에대한 선박 적용 연구가 국제적으로 활발하게 진행되고 있다[6]-[10].
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참고문헌 (14)

  1. Y. A. Chung, H. S. Chung, and C. S. Ryu, "The present status and development plan in the field of climate change science in korea analyzed by the IPCC-IV reports", The Basic Science Institute of Chosun University, vol. 4, no. 1, pp. 38-43, 2011. 

  2. E. I. Lee, A Study on Sea Sevel Change Caused by Global Worming, Technical Report 11-1611234-000076-01, Korea Hydrographic and Oceangraphic Administration, Korea, 2009 

  3. IPCC Special Report on Emission Scenarios, https://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/spm/sres-en.pdf, Accessed September 11, 2013. 

  4. S. T. Kim, N. K. Moon, and D. W. Byun, "Korea emission inventory processing using the US EPA's SMOKE system", Asian Journal of Atmospheric Environment, vol. 2 no. 1, pp. 34-46, 2008. 

  5. S. Y. Chung and D. W. Lim, "Disclosure of LCA information in corporate environmental reports", Korean Journal of LCA, vol. 3, no. 1, pp. 81-87, 2001. 

  6. Jeroen B. Guinee, "Handbook on life cycle assessment, operational guide to the ISO standards", The International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 7, no. 5, pp. 311-313, 2002. 

    상세보기 crossref

  7. N. K. Im, S. J. Hwang, and K. S. Choi, "Ship operation inventory anlysis for ship's LCA study", Korean Institute of Navigation and Port Research, vol. 31, no. 1, pp. 71-75, 2007. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. N. K. Im, H. J. Jo, and K. S. Choi, "Application of life cycle assessment to ship", Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Symposium, pp. 201-206, 2008. 

  9. M. Kameyama, K. Hiraoka, A. Sakurai, T. Naruse, and H. Tauchi, "Development of LCA software for ships and LCI analysis based on actual shipbuiding and operation", Proceedings of 6th International Conference of Ecobalance, vol. 40, pp. 1-4, 2005. 

  10. M. Kameyama, K. Hiraoka, and H. Tauchi, "Study on life cycle impact assessment for ships", Annual Report of National Maritime Research Institute of Japan, vol. 7, no. 3, pp. 369-379, 2007. 

  11. J. W. Lee, "Classification of products by environmental for an effective LCA", Korean Society of Environmental Engineers, vol. 25, no. 2, pp. 177-182, 2003. 

  12. N. K. Im and H. J. Jo, "The inventory analysis on exhaust gas from training ships for ship's LCA study", Korean Institute of Navigation and Port Research, vol. 32, no. 1, pp. 29-35, 2008. 

    원문보기 상세보기 crossref

  13. N. K. Im and S. R. Yi, "An inventory analysis on greenhouse gas emission from bulk carrier and oil tanker", Korean Institute of Navigation and Port Research, vol. 34, no. 3, pp. 189-194, 2010. 

    원문보기 상세보기 crossref

  14. M. H. Park, Y. B. Yoon, Y. K. Lee and Y. B Jung, "Estimation of greenhouse gas emission factor in KOREA isles", Proceedings of 37th The Korean Institute of Electrical Engineers, pp. 84-86, 2006 (in Korean). 

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