In the world economy and the shipping industry, container, bulk carriers and oil tanker vessels are undergoing a bigger difficulty because of the imbalance on supply and demand with the view that ship's loading capacity is exceeded. For this reason, shipping companies are trying to reduce the operating cost through slow steaming. Thus, under this condition of continuous recession in shipping industry, saving on fuel consumption is the main issue. In this study, tests were conducted to find out the method of reducing fuel oil consumption by economically operating the ships, taking into account the main engine power and speed. The subject vessel's fuel consumption compared to the output is lower near the range of 138~157RPM. The engine speed showed significant increment to 144RPM and fuel consumption increased rapidly compared to the engine speed at 15knots and above. During sea trial test, the subject vessel's specific fuel rate(SFR) was 134.25[g/BHPh] while the calculated value after 10 years of operation is 137.1[g/BHPh] at speed range of 148~150RPM which is 70% of the load and this indicates an increase of approximately 2.1%.

본 연구에서는 국제해사기구(IMO)의 뜨거운 관심분야로 부상되고 있는 선박기인 입자상물질(PM)과 오염물질 배출에 관하여 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 계측하였다. 특히, PM은 TEM 그리드를 이용해 채취하고 전자현미경으로 구조를 파악하였으며, NOx, CO₂, CO 등의 배기가스는 연소가스분석기(PG-250A, HORIBA)를 이용해 측정하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 선박이 항구에서 출항할 때, Bunker Change로 인한 PM 배출량은 최대 30 % 정도 차이가 있었다. 2) 정속 운항을 하면서 Bunker-A에서 L.R.F.O(3 %)로 변경할 때 측정한 PM 배출량은 1.34㎎/㎥, L.R.F.O(3 %)로 고정해 측정한 PM 배출량은 1.19㎎/㎥, L.R.F.O(3 %)만 사용하며 주기관 회전수를 20 % 증가시키면서 계측한 PM 배출량은 1.40㎎/㎥이었다. 또한, 저질유(L.R.F.O(3 %))로 변경시 CO 농도는 약 16 % 증가하는데 비해 RPM을 20 % 상승시킨 경우에는 152 % 이상 급격한 증가를 보였다. 이러한 결과로부터 배기가스 배출의 증가는 연료유종의 영향도 있으나, RPM의 변화에 민감하다는 것을 알 수 있었다. 3) TEM 그리드로 채취한 PM은 약 4~10㎛ 정도의 다양한 입경을 가지는 다공질 응집체 형상의 구조인 것으로 확인하였다.

본 연구에서는 한국해양대학교 실습선 한바다를 이용하여 선박의 입․출항 및 약 150 rpm의 정속 운항 할 때 주기관에서 배출되는 배기가스를 실시간 계측하였다. 실측 결과 질소산화물의 농도는 정속 운항시 800 ppm 에서 1,000 ppm 사이인데 반해, 입․출항시에는 210 ppm 에서 1,230 ppm 까지 큰 범위에서 값이 변화하였다. 일산화탄소의 농도 역시 정속운항 상태 보다 입․출항시 측정값의 변화가 크게 나타났다. 이러한 결과는 입․출항시 가능한 한 주기관의 부하변동이 급격히 발생되지 않도록 하는 선박 조종 스킬이 필요하다는 것을 의미한다. 또한, 배기가스 저감 기술의 적용에 있어 입․출항시와 정속 운항할 때 그 차이를 고려할 필요가 있다는 것을 나타낸다.

본 연구에서는 건조 후 20여년 운항한 군산대학교 실습선 해림호의 발전기를 대상으로 직접 선박현장에서 실험하여 최적 연료분사시기를 규명해서 선박의 경제적이고 친환경적인 운항에 도움을 주고자 연구하였다. 실험은 기관회전속도 1,200 rpm으로 일정히 유지하고, 기관부하를 0 kW에서 90 kW까지 30 kW간격으로 변화시켰으며, 연료분사시기는 BTDC 19o에서 23o까지 2o 간격으로 변화시키면서 실험하였다. 실험결과 연료분사시기를 BTDC 21°에서 BTDC 23°로 앞당길 경우, 연료소비율은 1.37 % 감소하였고, 질소산화물은 11.59 % 증가하였으며, 매연은 23.5 % 감소하였고, 아황산가스는 2.8 % 감소하였다. 따라서 노후 발전기 엔진에 있어서 연료분사시기가 연소특성 및 배기배출물특성에 미치는 영향을 종합적으로 분석․고찰한 결과, 최적 연료분사시기는 원래의 분사시기보다 2° 앞당겨진 BTDC 23°로 확인되었다.

선박의 운항에 소요되는 운항비는 선박의 종류, 크기, 속력, 항행구역 등에 따라 다를 수 있지만, 연료비가 차지하는 비율은 50~60 %에 달하는 것으로 알려져 있다. 최근 국제 유가의 상승으로 인한 선박 운용비를 절감하기 위하여 중소형 선박에서도 저질연료유의 사용이 검토되고 있는 추세이다. 더 나아가 해운선사들은 연료소모량을 줄이기 위한 방법으로 감속운항을 취하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실선을 이용하여 해상에서의 선속대비 주기관의 연료소모량을 계측하고, 부하에 따른 전진계수 대비 속력과 연료소모량의 관계를 통해 상용연속출력보다 낮은 주기관 부하의 70 % 영역이 최적의 운항조건이라고 제안하였다.

승선실습교육은 해기사로서의 기본적인 소양과 기능을 연마하기 위하여 이론과 실무를 겸비하도록 하고 다양한 교육 및 훈련과정을 통해 위기상황 대처능력과 자립심을 향상시켜 선박이라는 특수한 작업환경에서 부여된 업무를 효과적으로 달성시키는데 있다. 따라서 본 연구에서는 전문적인 지식 및 리더십을 겸비한 유능한 해기사를 양성하고 승선실습교육의 목적을 달성하기 위하여 실습선 실습기관사 승선실습교육 향상 및 지도를 위한 몇 가지 개선 방안을 제안하고자 한다.

최근 선박의 자동화 시스템의 도입으로 인한 승무원의 정원감축으로 인하여 해기사에게 주어진 업무와 작업량은 가중되고 있으며, 해기사들의 업무수행능력은 종전보다 더 크게 요구되고 있지만, 여러 가지 장애요인으로 인해 현장에서 부딪치는 문제를 스스로 합리적으로 처리해 나가지 못하고 있는 실정이다. 따라서 선박운항에 있어서 고도의 전문지식뿐만 아니라 기능적인 역량과 위기대처능력을 겸비한 해기사를 배출하고자 한다. 즉 실습선에서 승선실습을 통하여 이론과