IMO(국제해사기구)의 MARPOL 73/78 (해양오염방지협약)에 의하면 선박 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)의 배출을 85% 이상 저감하도록 제한을 강화한 IMO Tier III 기준이 2016년부터 신조선에 적용되었다. 선박뿐만 아니라 모든 산업에서 이미 유해가스 배출에 관한 규제는 오래전부터 진행되어 왔다. 전 세계 대부분의 선박은 고속 및 저속 디젤엔진에 전자제어 시스템을 적용하여 연료의 경제성과 배기가스 유해물질 배출에 대한 최적화를 통해 성능을 개선한 엔진을 사용하는 추세이다. 한국해양대학교 실습선 한나라호 역시 IMO의 Tier III 규제가 동일하게 적용되어 주 기관 및 발전기관에 L.P SCR이 설치되었다.
L.P SCR의 운전조건은 연료유의 황 함유량이 0.1% 이하여야 하며 촉매 반응을 위한 SCR 입구에서의 배기가스 온도가 최소 290 ℃ 이상이 되어야 하기 때문에 디젤엔진의 배기가스 온도가 높게 설계 될 수밖에 없었다. 게다가 스러스터 작동 시 급격한 부하 변동, 하절기 공기조화시스템의 압축기 작동, 동남아시아 같은 혹서기 환경에서의 디젤엔진 운전은 엔진 시스템의 추가적인 온도상승의 원인이 된다. 디젤엔진의 배기가스 온도가 증가하게 되면 엔진의 각종 시스템 온도가 높아지게 되고 그에 따른 정비주기와 부속품의 수명이 단축 되거나 고온으로 인한 사고로 이어져 선박의 안전운항에 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 발전기용 디젤엔진의 터보차저 배기가스 온도가 400 ℃ 를 초과하였으며 이것은 고온 경보 상한 값인 450 ℃에 가까이 이르는 수치이기 때문에 배기가스 온도 조정이 필히 시행되어져야 했다.
그러므로 본 연구에서는 배기가스 온도를 정상 범위로 하강시키기 위하여 캠샤프트의 각도 변경으로 밸브 타이밍을 조정하고 연료분사펌프의 연료분사시기를 조정하였다. 그 결과 L.P SCR 운전 조건을 만족시키는 범위 내에서 배기가스 온도가 하강하였고 배기 시스템 부속품의 고온으로 인한 사고를 방지하고 안전한 조건에서 발전기용 디젤엔진 운전이 가능해질 것으로 판단된다.