가변축은 대형화물자동차에 주로 장착되는 보조차축으로써, 물류비용 절감과 도로포장면 파손방지, 유류비 등의 차량운행비용 절감을 목적으로 도입되었다. 그러나 유류비절감 측면에 대한 가변축의 사용효과가 실증적 실험을 통해 입증되지 않았을 뿐만 아니라, 일부 운전자들의 막연한 기대심리로 인한 잘못된 가변축 활용사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 가변축 사용 여부에 따른 연료소모량 변화를 확인하고자 실제 도로주행 실험을 수행하였으며, 실험결과를 바탕으로 연료소모원단위 모형을 개발 및 적용하여 가변축 사용여부별 연료소모량을 비교하였다. 그 결과, 가변축을 사용하지 않을 시에 연료소모량 감소가 예상되었으며, 수치상으로 공차주행 시 -0.83%, 만차주행 시 -2.15%를 나타내었다. 공차주행 시 절감율은 제도의 효과를 정량적으로 나타내는 수치로써, 금액으로 환산 시 약 300억 원에 달한다.

높은 차량운행비용(VOC : Vehicle Operating Cost)은 포장도로 복구작업의 주요한 원인이고, 차량운행비용(VOC)은 연료소모량, 오일소모량, 부품교체비용 등으로 구성된다. 이중 연료소모량이 VOC에서 차지하는 비중이 높고, 다른 도로조건에 비해 도로 표면 거칠기가 도로의 노화 정도를 대표적으로 지시하는 값이기 때문에, 본 연구에서는 포장도로의 표면 거칠기(IRI : International Roughness Index) 변화에 따른 차량의 연료소모량 변화를 측정하였다. 차량의 연료분사 인젝터의 전압변화를 측정하여 연료소모량을 계산하였고, 속도는 GPS센서를 사용하여 측정하였다. 본 실험 결과를 이용하여 IRI 변화에 대한 연료소모량의 변화율을 계산할 수 있었다. 계산 결과, 40~100km/h 속도영역에서 중형 및 대형 승용차의 연료소모량(L/100km)은 3.5m/km 정도의 IRI 수준에서 IRI(m/lm) 증가율의 7배 정도로 증가하였고, 60km/h의 속도에서 가장 연비가 우수하였다.

산유국으로부터 에너지 독립을 하고 대기오염방지를 위한 배기배출물을 저감시키기 위하여 대체연료에 많은 관심을 가지고 있다. 폐유나 새로운 식물성 기름과 동물성 기름으로부터 생성할 수 있는 바이오디젤유가 압축점화기관인 디젤기관에 구조적인 변화없이 사용될 수 있다. 이 논문에서는 4행정 직접분사식 디젤기관을 이용하여 순수 디젤유와 바이오디젤 혼합유(바이오디젤 10% 및 20% 함유)의 연료소비율과 배기배출물에 미치는 영향을 제시했으며, 특히 실험에 사용된 바이오디젤 연료는 우리 실험실에서 유채유로부터 직접 생산되었다. 이 연구 결과 바이오디젤 혼합유가 디젤유 보다 연료소비율과 질소산화물은 약간 증가 되었고 일산화탄소와 매연은 상당히 감소되었다.

This paper aims at finding out the optimum operating condition to reduce fuel consumption for the training ship Pusan 402 with controllable pitch propeller. For this purpose, this paper examints the variation of ship speed and fuel consumption in accordance with the change of engine revolution and propeller pitch. The results obtained are as follows: 1. When engine revolution is constant, the ship speed sluggishly increases according to the increase of propeller pitch but fuel consumption extremely increases. The higher revolution the engine is, the more remarkable this tendency is. 2. As the engine revolution becomes lower, the fuel consumption per mile decreases. Howt.er = the fuel consumption under the same engine revolution differs according to the propeller pitch. 3. Specific fuel consumption is uniformed about 180g/ps.h at any case of load. 4. Among the various operating conditions which yield the same ship speed, fuel consumption lowers in the case of lower engine revolution and larger propeller pitch.

최근 선박의 배기가스 규제가 강화되면서 연료소비량을 저감하기 위한 많은 방안들이 검토되고 있다. 그중에서도 선박으로부터 수 집한 데이터를 활용하여 연료소모량을 예측하는 기계학습 모델을 개발하고자 하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 하지만 많은 연구들이 학습 모델의 주요 변수 선정이나 수집데이터의 처리 방법에 대한 고려가 미흡하였으며, 무분별한 데이터의 활용은 변수 간의 다중공선성 문제를 야기할 수도 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 주성분 분석을 이용하여 선박의 연료소비를 예측하는 방법을 제시하였다. 13K TEU 컨테이너 선박의 운항데이터에 주성분 분석을 수행하였으며, 추출한 주성분으로 회귀분석을 수행하여 연료소비 예측모델을 구현하 였다. 평가용 데이터에 대한 모델의 설명력은 82.99%이었으며, 이러한 예측모델은 항해 계획 수립 시 운항자의 의사결정을 지원하고 항해 중 에너지 효율적인 운항상태 모니터링에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.