[논문]LNG 추진 선박 엔진용 GVT 제어 시스템 개발

강인필; 김규철

doi:10.9726/kspse.2017.21.4.070

[국내논문] LNG 추진 선박 엔진용 GVT 제어 시스템 개발
Development of a GVT (Gas Valve Train) Control System for LNG Fueled Vessels 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.21 no.4, 2017년, pp.70 - 76

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents the development of a Gas Valve Train (GVT) control system which is the core equipment of LNG fueled vessels. Due to the increasing worldwide demand for echo friendly green ship products, domestic companies urgently require to develop a core equipments for the LNG fueled vessels to secure worldwide markets in marine engineering. A LNG fueled engine generally equips the GVT, a fuel supply system that steadily supplies clean high-pressure LNG to the engine. The GVT requires a safety operational control system that can prevent any gas leakage accident, and a system that monitors operation status in real time. Therefore, we introduces a development for GVT control and monitoring system design and the design was systematically performed by means of functional analysis and differentiation of foreign advanced products.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 논문에서는 조선해양 산업 분야의 핵심 기자재라고 판단되는 GVT의 국내 개발 내용을 소개함으로써 향후 유사 분야의 제품 개발에 참고가 될 수 있도록 경험과 성과를 공유하고자 한다. 본 개발에서는 GVT 선진제품의 분석을 통한 제품의 기능분석, 전산해석을 통한 제품의 구조설계 및 기존 경쟁제품과의 차별화를 위한 제어 및 모니터링 시스템 설계 등이 체계적으로 수행되었다.
본 논문에서는 친환경 선박인 LNG 연료 공급시스템의 핵심 기자재인 GVT를 포함한 제어 시스템의 개발을 기술하였다. 세계적으로 친환경 선박의 수요가 늘어감에 따라 이와 관련된 핵심 기술의 국산화가 중요한 이슈가 되고 있으므로, 국산화를 성공시킨 기술 사례들의 보고가 관계자들을 위하여 필요하다고 사료된다.

제안 방법

따라서 본 논문에서는 조선해양 산업 분야의 핵심 기자재라고 판단되는 GVT의 국내 개발 내용을 소개함으로써 향후 유사 분야의 제품 개발에 참고가 될 수 있도록 경험과 성과를 공유하고자 한다. 본 개발에서는 GVT 선진제품의 분석을 통한 제품의 기능분석, 전산해석을 통한 제품의 구조설계 및 기존 경쟁제품과의 차별화를 위한 제어 및 모니터링 시스템 설계 등이 체계적으로 수행되었다.

성능/효과

따라서 본 논문에서는 선진제품의 분석을 통한 차별화된 국산화 기자재 개발 사례를 소개하였다. 본 연구에서 GVT 본체는 안정성, 방폭성, 내진성 및 기밀성 등의 기능 조건을 갖추며 제품의 경쟁력 향상을 위하여 85% 가량 소형 경량화가 구현되도록 열응력 및 유동해석과 같은 전산해석을 기반으로 설계하였다. GVT의 밸브 제어 시스템은 선진 자료들을 분석하는 벤치마킹을 통하여 밸브의 제어 및 상태 모니터링 방안을 수립하고, 전원 모듈과 통신 모듈의 구분과 유지 보수의 편리성으로 기술의 차별화를 도모하였다.
본 연구에서 GVT 본체는 안정성, 방폭성, 내진성 및 기밀성 등의 기능 조건을 갖추며 제품의 경쟁력 향상을 위하여 85% 가량 소형 경량화가 구현되도록 열응력 및 유동해석과 같은 전산해석을 기반으로 설계하였다. GVT의 밸브 제어 시스템은 선진 자료들을 분석하는 벤치마킹을 통하여 밸브의 제어 및 상태 모니터링 방안을 수립하고, 전원 모듈과 통신 모듈의 구분과 유지 보수의 편리성으로 기술의 차별화를 도모하였다. 본체 제작에 있어서는 메인과 서브 블록을 단일화시켜 가공 효율성을 높여 개발 원가를 절감할 수 있게 하였다.
GVT의 밸브 제어 시스템은 선진 자료들을 분석하는 벤치마킹을 통하여 밸브의 제어 및 상태 모니터링 방안을 수립하고, 전원 모듈과 통신 모듈의 구분과 유지 보수의 편리성으로 기술의 차별화를 도모하였다. 본체 제작에 있어서는 메인과 서브 블록을 단일화시켜 가공 효율성을 높여 개발 원가를 절감할 수 있게 하였다.

후속연구

그리고 자체적인 동작 시험을 통하여 LNG압력을 모니터링하고 제어하는 업무 및 시스템의 성능 평가가 수행 중이며, 이들 결과는 지속적으로 시스템 개선에 활용될 예정이다. 또한 GVT 시스템 전체 제어 성능을 평가하기 위하여,향후 선박 제조사와 업무 협의를 통하여 선반엔진과 결합시킨 성능 평가 역시 수행될 계획이다. ;

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	LNG를 선박의 대체연료로 개발하려는 이유가 무엇인가?	이런 시대적인 흐름에 대응하기 위해서 세계적인 엔진 제조업체들은 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)를 이용한 엔진을 개발 및 상용화하고 있다. LNG를 선박의 추진연료로 사용하면 기존 HFO(Heavy Fuel Oil) 대비 NOx, SOx, CO2의 배출이 각각 24%, 95% 및 23% 저감된다는 실험 결과가 보고되었다.1) 뿐만 아니라 LNG는 완전연소 및 직화 방식에 따른 열효율이 다른 에너지에 비하여 높은 경제적인 연료이다. 이러한 환경적이고 경제적인 이점 때문에 LNG를 선박의 대체연료로 개발하는 연구가 활발해지고 LNG추진선박의 상용화 속도가 빨라지는 추세이다.
	기존 디젤엔진이 배기가스 배출 규제를 만족시키기 어려운 이유는 무엇인가?	특히 선박 운항으로 배출되는 이산화탄소(CO2), 질소산화물(NOx) 그리고 황산화물(SOx)의 규제가 강화되고 있다. 하지만 기존 디젤엔진은 열효율이 낮고 연소 중 배출되는 배기가스 때문에 이와 같은 요구를 만족시키기 매우 어렵다. 이런 시대적인 흐름에 대응하기 위해서 세계적인 엔진 제조업체들은 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)를 이용한 엔진을 개발 및 상용화하고 있다.
	온난화에 따른 환경보호를 위하여 국제해사기구가 한 일은 무엇인가?	최근 온난화에 따른 환경보호를 위하여 국제해사기구(IMO, International Marine Organization)에서는 선박 운항 시 발생하는 온실가스를 제한하는 국제 규약의 제정을 추진하여, 북아메리카와 유럽 등의 선진국을 중심으로 배출 통제지역(ECA,Emission Control Area)를 설정하고 선박에 의한 배기가스 배출 규제를 강화하고 있다. 특히 선박 운항으로 배출되는 이산화탄소(CO2), 질소산화물(NOx) 그리고 황산화물(SOx)의 규제가 강화되고 있다.

참고문헌 (6)

http://marine.man.eu
T. W. Kim, Y. S. Sub, K. B. Jang, M. S. Chun, K. D. Lee, K. H. Cha, 2012, "A Study and Design on Tank Container for Fuel Tank of LNG Fueled Ship", Journal of The Society of Naval Architects of Korea, Vol. 49, No. 6, pp. 504-511.

원문보기 상세보기
S. K. Kim, 2005, "The Introduction of MAN B&W M/E and ME-GI Engine for LNG Carrier", Journal of The Korean Society of Marine Engineering, Vol. 29, No. 6, pp. 603-611.
M. H. Park, 2010, "A Development of Converting Technology for the Marine Gasoline/CGN Bi-fuel Engine", Journal of The Korean Society of Marine Engineering, Vol. 34, No. 5, pp. 632-637.

원문보기 상세보기
W. S. Cho, 2007, "Dual Fuel Engine", Korea Society of Marine Engineering, Busan, pp. 15-20.
http://www.doosanengine.com/kr/

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증