표제지
목차
Abstract 9
제1장 서론 11
제2장 배기 가스 저감기술의 동향 14
2.1. 배기 배출물 생성기구 14
2.2. 질소산화물 저감 기술 16
2.2.1. 질소산화물에 대한 배출 기준 16
2.2.2. 질소산화물 주요 저감 기술 17
2.3. 황산화물 저감 기술 23
2.3.1. 황산화물에 대한 배출기준 23
2.3.2. 황산화물 주요 저감 기술 23
2.3.3. 스크러버(scrubber) 시스템 23
2.4. 이산화탄소 저감 기술 26
2.4.1. 이산화탄소 배출 기준 26
2.4.2. 이산화탄소 저감 기술 28
2.4.3. 선박에서의 이산화탄소 저감 기술 28
2.4.4. 엔진에서의 이산화탄소 저배기 기술 30
제3장 가스연료 선박 시스템 고찰 및 국제해사기구 주요 설계 요구 사항 31
3.1. 가스연료 추진선박 개발 배경 31
3.2. 가스연료 추진 시스템 구성 요소 39
3.2.1. 가스연료 엔진(gas fuelled engines) 39
3.2.2. 저압 분사 방식 엔진 40
3.2.3. 고압 분사 방식 엔진 40
3.2.4. 가스 연료 시스템 개요 41
3.2.5. 가스 연료 시스템 구성 요소 42
3.3. 가스 연료 공급 시스템의 문제점 및 과제 45
3.4. 국제해사기구 주요 설계 요구 사항 47
3.4.1. 개요 47
3.4.2. 기관실 안전 개념 및 설계 기준 47
3.4.3. 가스 기관구역내의 가스공급시스템 50
3.4.4. 연료저장 시스템(Fuel containment system) 53
3.4.5. 기관구역 밖의 연료 벙커링 시스템 및 분배시스템 61
제4장 가스 공급 시스템 운전 특성 연구 63
4.1. 가스연료선박용 가스공급시스템 63
4.2. 시스템 운전 해석 및 안전성 평가 66
4.2.1. 대상 선박 및 LNG 연료 선정 66
4.2.2. 시스템 공정을 위한 조성비 및 초기조건 68
4.2.3. 시스템 특성 분석 70
4.2.4. 대상선박 부하별 예상 속도 산출 72
4.2.5. 대상선박의 가상 항해 시뮬레이션 73
제5장 결론 84
참고문헌 86
Table 2.1. NOx reduction treatment for marine diesel engine 18
Table 2.2. Reduction technology of green house gas 29
Table 3.1. Econuri specification 36
Table 3.2. Reference and order lists for LNG fuelled ship 37
Table 3.3. Comparison for gas fuelled engine 39
Table 3.4. Comparison table for IMO type tank 44
Table 4.1. Fuel gas consumption 66
Table 4.2. Pilot oil consumption 67
Table 4.3. Qatar LNG composition 67
Table 4.4. Design criteria and purpose of low pressure DF engine 69
Table 4.5. Initial criteria of fuel supply system 69
Table 4.6. Estimated econuri vessel speed by propeller curve 72
Table 4.7. Summary of operation status at case 1 75
Table 4.8. Summary of operation status at case 2 76
Table 4.9. Summary of operation status at case 3 78
Table 4.10. Summary of operation status at 100% load 83
Table 4.11. Summary of operation status at 75% load 83
Fig. 1.1. IMO requirement for NOx, SOx and CO₂ 12
Fig. 2.1. Flow process and typical exhaust gas composition 15
Fig. 2.2. Typical exhaust gas composition(sulfur content 3%) 15
Fig. 2.3. MAN Diesel EGR system 19
Fig. 2.4. SCR system process 20
Fig. 2.5. LP SCR system process 21
Fig. 2.6. HP SCR system process 22
Fig. 2.7. Wartsila open loop scrubber system 24
Fig. 2.8. Wartsila close loop scrubber system 25
Fig. 2.9. (a) EEDI reference line for tanker 27
Fig. 2.9. (b) EEDI reference line for tanker 27
Fig. 2.10. Typical Thermal Efficiencies of Prime Movers 30
Fig. 3.1. (a) Comparison between LNG and HFO/MGO 31
Fig. 3.1. (b) Comparison between LNG and FO 32
Fig. 3.2. LNG Ferry Bergensfjord 33
Fig. 3.3. Viking Princess 34
Fig. 3.4. Viking line 2800 Pax Cruise Ferry 34
Fig. 3.5. Econuri(Korea) 35
Fig. 3.6. Econuri propulsion system 35
Fig. 3.7. Operating principle for Dual fuel diesel engine 40
Fig. 3.8. Principle diagram for LNG fuel supply system 42
Fig. 3.9. High pressure pump 43
Fig. 3.10. gas heater 43
Fig. 3.11. 14,000 TEU container ship 46
Fig. 3.12. Concept for gas safe machinery space 48
Fig. 3.13. Concept for ESD protected machinery space 49
Fig. 3.14. Typical gas fuel supply system 52
Fig. 3.15. Prismatic tank-courtesy of IHI marine United inc. 55
Fig. 3.16. Prismatic Tank Construction 55
Fig. 3.17. Generic membrane tank 60
Fig. 3.18. GTT NO96 Membrane tank 60
Fig. 3.19. Schematic bunkering arrangement 62
Fig. 4.1. Diagram of high pressure gas supply system 64
Fig. 4.2. High pressure gas supply system of STX(Fusion™) 65
Fig. 4.3. High pressure gas supply system of DSME 65
Fig. 4.4. Diagram of low gas supply system 65
Fig. 4.5. Low pressure gas supply system of TGE 65
Fig. 4.6. Low pressure gas supply system of SHI(FUGaS) 65
Fig. 4.7. Diagram of low pressure fuel supply system 68
Fig. 4.8. Low pressure DF engine system by HYSYS 70
Fig. 4.9. Propeller curve 72
Fig. 4.10. Fuel supply system characteristic curve in Incheon port 74
Fig. 4.11. Fuel supply system characteristic curve... 77
Fig. 4.12. Fuel supply system characteristic curve... 79
Fig. 4.13. Fuel supply system characteristic curve(100% load) 81
Fig. 4.14. Fuel supply system characteristic curve(75% load) 82