암모니아 운반 선박의 암모니아 추진 모델 적용을 위한 연료 소비량 분석 (Analysis of Fuel Consumption for Application of Ammonia Propulsion Model in Ammonia Transport Ships)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 26권 / 1호 / 83 ~ 91페이지
· 저자명 : 임승택, 이호생, 문정현, 서영균

초록

선박 배기가스로 환경오염으로 친환경 선박의 수요가 증가하고 있으며, 현재 개발되고 있는 암모니아 연료를 추진하는 친환경 선박의 연료사용량을 분석하기 위해 암모니아 운송선박 모델을 분석하였다. 초기에 적용하여 엔진 출력에 따른 HFO 소모량을 사전에 분석하였으며, 적용한 암모니아운반선은 미국과 유럽을 횡단하는 16,080kW급 모델로 100% 부하시 연료소비량은 2,714kg/h이 됨을 확인하였다. 이때, 암모니아 연료 전환율 2.2를 적용하여 동일한 엔진 출력 기준으로 최대 연료량 5,909kg/h, 출력당 소비량 368.9g/kWh를 확인하였다. 또한 운행속도와 항로를 적용하여 연료사용량과 저장용량을 분석하였으며, 디젤엔진의 부하변화율이 적용된 암모니아 엔진의 경우 부하의 75%에서 360.0g/kWh의 가장 작은 SFOC를 보였고 이때의 연비는 약 4,336.9kg/h이었다. 미국에서 영국으로 가는 항로의 경우 최대하중 30%를 적용했을 때 항로를 적용한 연료소비분석을 위해 1,837,000kg/h의 연료소비량과 2,816.6m3의 부피가 필요하였다. 본 연구를 통해 향후 운용특성에 따른 연료소비량 분석에 활용하고자 한다.

영어초록

In order to analyze the fuel consumption of eco-friendly ships promoting ammonia fuel, which is currently being developed due to increasing international demand for alternatives of environmental pollution causing ships, a modeling of fuel consumption analysis has been analyzed in this study. Modeling of fuel consumption analysis has been applied to a pre-existing ammonia transporting ship to figure out HFO consumption according to engine output. The applied ship, a 16,080 kW class model crossing the United States and Europe, showed a fuel consumption of 2,714 kg/h at 100% load. In the meantime, ammonia fuel conversion rate of 2.2 was applied to confirm the maximum fuel amount of 5,909 kg/h and the consumption per output of 368.9 g/kWh based on the same engine power. Moreover, an additional analysis of the fuel consumption and storage capacity regarding the operating speed and route were analyzed. In the case of the load change rate of the diesel engine applied to the ammonia engine, the smallest SFOC of 360.0 g/kWh at 75% of the load was shown and the fuel consumption was about 4,336.9 kg/h. In the case of the route from the US to UK, with 30% portion of maximum load applied, fuel consumption of 1,837,000 kg/h and volume of 2,816.6 m3 were required for the fuel consumption analysis. Results of this study will be used for further fuel consumption analysis of operational characteristics in the future.

참고자료

· 없음