대기 오염 물질 저감용 선박 발전시스템에 관한 연구

이정희; 곽재섭

doi:10.3795/KSME-A.2018.42.10.939

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이정희 (부경대학교) 곽재섭 (부경대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제42권 제10호(통권 제397호)

발행연도: 2018.10

수록면: 939 - 944 (6page)

DOI: 10.3795/KSME-A.2018.42.10.939

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일반적으로 선박은 전력 생산을 위해 디젤 발전기를 사용하고 있다. 하지만 연소 후 배출되는 질소산화물, 황산화물, 이산화탄소와 같은 대기 오염 물질로 인해 환경 오염을 가중시킨다는 단점을 지닌다. 최근 이러한 오염원을 최소화하기 위해 후처리 장치를 설치하거나 천연가스를 연료로 하는 이중 연료 발전기를 적용하고 있지만 운항 중에 여전히 화석연료에 의존하고 있다는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 해상 오염 방지 위한 규제를 만족하기 위해 가스터빈과 스팀터빈을 결합한 고체 산화물 연료전지 하이브리드 시스템을 제안하고, 3,100TEU 컨테이너 선에 설치된 이중 연료 발전기와의 배기가스 배출량을 비교해보도록 한다. 그 결과, 하이브리드 시스템에서 방출되는 대기 오염 물질의 양이 현저히 감소됨을 확인 하였다.

#Solid Oxide Fuel Cell(고체 산화물 연료전지) #Dual Fuel Generator(이중 연료 발전기) #Emission(배기가스) #Nitrogen Oxide(질소산화물) #Sulphur Oxide(황산화물) #Carbon Dioxide(이산화탄소)

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Ezgi, C., Turhan, C. M. and Ozgun, S., 2013, “Design and Thermodynamic Analysis of an SOFC System for Naval Surface Ship Application,” Journal of Fuel Cell Science and Technology, Vol. 10, No. 3, pp. 031006~ 031011. Zhao, Y., Sadhukhan, J., Lanzini, A., Brandon, N. and Shah, N., 2011, “Optical Intergration Strategies for a Syngas Fuelled SOFC and GAS Turbine Hybrid, Journal of Power Sources, Vol. 196, No. 22, pp. 9516~ 9527. Rutkowski, G., 2016, “Study of New Generation LNG Duel Fuel Marine Propulsion Green Technologies,” Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 10, No. 4, pp. 641~645. Banawan, A. A., El Gohary, M. M. and Sadek, I. S., 2009, “Environmental and Economical Benefits of Changing from Marine Diesel Oil to Natural-Gas Fuel for Short-Voyage High-Power Passenger Ships,” Journal of Engineering for Maritime Environment, Vol. 224, No. 2, pp. 103~113. De-Troya, Jose, J., Alvarez, C., Fernandez-Garrido, C. and Carral, L., 2016, “Analysing the Possibilities of using Fuel Cells in Ships, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 41, No. 4, pp. 2853~2866.

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