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문제 정의
- 본 논문에서는 LNG를 운반하거나 벙커링하는 선박에서 필연적으로 발생하는 BOG를 처리하기 위한 기존의 기술들을 소개한 후, ESS를 이용한 새로운 BOG 처리방식을 제시하였다. 그리고 이러한 새로운 BOG 처리기술을 검증하기 위해 소형 LNG 벙커링선박을 대상으로 BOG 감축량 및 연료절감 효과를 분석하였다.
- 이와 관련하여 본 기고에서는 LNG 운반선이나 벙커링선박에서 적용되어 온 기존의 BOG 처리기술들의 특징을 살펴본 후, BOG 문제를 해결하기 위한 새로운 대안 기술에 대해 소개하고자 한다.
가설 설정
- 이때, 모든 운전조건에서 1~2대의 발전기만 사용되며, 나머지 1대는 예비용으로 비상시에만 사용된다. 그리고 LNG 탱크의 BOR은 만재항해(laden voyage)시에는 0.3%/day, 화물 하역 후의 공선항해(ballast voyage)시에는 0.08%/day로 가정하였으며, LNG 밀도는 446 kg/m3로 설정하였다.
- 이때, S3의 경우 발전기 1대를 제거하더라도, 발전기 2대 중 1대와 ESS 만으로 항해가 가능하므로 전력공급에 대한 예비력 확보가 가능하다. 그리고 두 경우 모두 ESS 용량은 방전 심도(DoD; Depth of Discharge)를 80%로 가정하였으며, 리튬배터리의 퇴화율을 고려하여 20%의 여유 용량이 포함되었다.
- 6년(그림 10)의 투자회수기간(payback period)을 갖는 것으로 확인되었다. 이때의 조건은, LNG 연료가격은 $ 450/t, 벙커링 횟수는 1회/일, 배터리 가격은 $ 500/kWh이며, 이자율은 5%로 가정하였다. 그리고 LNG 연료가격이 높을수록, 벙커링 운항 횟수가 증가할수록, 리튬배터리의 가격 하락률이 클수록 투자회수기간은 더 짧아질 수 있다.
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