본 연구에서는 온실가스 배출을 감축하기 위해 메탄올을 추진 연료로 사용하는 선박에 수소 연료전지 시스템이 추가된 하 이브리드 시스템 공정을 설계하였다. Case1에서는 메탄올 연료 엔진 시스템을 설계하여, 엔진에 가솔린 대신 메탄올을 연료로 공급했 을 때의 배기가스 배출량을 알아보았다. Case2에서는 Case1에 메탄올 개질 시스템을 추가해, 수소연료전지 시스템을 설계하였다. 이 하 이브리드 시스템에서는 그레이 수소를 생산하며, 엔진과 연료전지의 출력을 조합하여 선박을 구동한다. 하지만 그레이 수소는 수소를 생산하는 과정에서 탄소를 배출한다는 단점이 있다. 이 점을 보안하기 위해 Case3에서는 CCU시스템을 추가하였다. Case2에서 배출한 Flue gas의 이산화탄소를 포집한 후, 그레이 수소와 합성해 블루 메탄올을 생산하였다. 본 연구에서는 Case study를 통해 개질 온도22 0℃, 개질 압력500kPa, SCR은 1.0, flow ratio가 0.7일 때 최적의 운전조건임을 알 수 있었다. Case3의 시스템은 Case1에 비해 탄소 배출량 을 42% 감소시켰다. 결과적으로, Case3의 하이브리드 시스템을 통해 선박의 이산화탄소 배출을 유의미하게 저감할 수 있을 것으로 예 상한다.
The demand for LNG Carrier and LNG fuel ships are increasing due to global carbon neutrality declaration and ship emissions regulation of IMO, domestic shipyards pay technology fees(about 5~10% of ship price per vessel) to GTT company in France for making LNG cargo hold. Localization of LNG cargo hold is needed to reduce technology fees and engage technological competitiveness, it is important to secure the critical technology like automation process development of insulation system process. Especially, the automation rate of membrane-type insulation system is very low due to interference caused by corrugation and difficulty in securing optimal variable welding condition. In this study, to solve this problem, automatic welding is performed using developed automatic welding equipment on STS304L steel which is used in flat and corner area of membrane-type LNG cargo hold's lap joint. After welding, Cross-sectional observations and Tensile strength tests were conducted to evaluate reliability of equipment and welding condition. As a result of the test, it was confirmed that the strength of the welded zone exceeded that of base material, and secured the optimal welding condition to apply automatic welding.
자율운항선박 기술은 점차 발전하고 있다. 하지만 완전 자율운항선박이 등장하기 전까지는 원격운영센터에서 원격운영자가 제 어하는 형태를 가지게 될 것이다. 그러나 현재 그들의 면허체계는 국내외적으로 정해지지 않았다. 역량이 검증되지 않은 원격운영자의 등 장은 항행 안전에 위험이 될 것이다. 본 논문에서는 문헌 연구를 통해 원격운영자의 면허체계를 위해 고려해야 할 평가기준과 국내 해기 사 면허체계 내에서 수립할 수 있는 방안을 모색하고 AHP를 활용하여 분석하였다. 그 결과 원격운영자의 면허체계를 위해서는 우선적으 로 법률제정이 필요하고 선박직원법 제4조 해기사 면허의 직종에 원격운영자의 직종을 추가하는 방안이 가장 선호되었다. 이에 따라 원 격운영센터의 조직구성도 기존 선박의 선교인적관리 조직과 유사하게 형성할 수 있을 것이다. 본 연구는 자율운항선박의 인적 관리 측면 에서 원격운영자의 효율적인 양성과 항행 안전에 이바지할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 소형선박용 중·고속 디젤엔진에 적용하여 연구 중인 SCR+DPF 기술을 저속엔진이 설치된 선박에 탑재하여 해상 실증 시험을 수행하였다. 대상 선박(총 톤수 2,881 톤, 정격출력 1,470kW@240rpm ×1)은 국내 연해를 운항하는 일반화물선으로 배출저감설 비의 선박 탑재를 위해 도면 개발, 승인 및 선박 임시검사를 수행하였다. 저감성능 확인을 위해서 가스상물질 측정장비는 NOx technical code 및 ISO-8178의 분석방법을 준용하는 장비를 사용하였으며, 입자상물질 측정장비는 국제해사기구(IMO)에서 논의하고 있는 블랙카본 측정 방법 중 하나인 스모크미터를 사용하였다. 시험은 황 함유량 따라 MGO(0.043%), LSFO(0.42%) 2종의 연료를 사용하였으며 실제 운항 하는 엔진회전수(130, 160 및 180 rpm)를 고려하여 시험 조건을 설정하였다. 시험 조건에 따라 배출저감설비의 전·후단에서 가스상 및 입 자상(매연) 물질을 측정하여 배출저감설비의 저감효율을 확인하였으며 모든 시험 조건에서 NOx의 경우 90% 이상, 입자상물질(매연)의 경우 95% 이상의 저감효율을 확인하였고 엔진 성능의 영향을 줄 수 있는 배기가스 압력은 허용배압 기준인 50mbar 이하를 만족하였다. 본 연구를 통해 해상실증 연구의 중요성과 중소형 저속엔진 선박의 질소산화물 및 입자상물질의 동시 저감을 위한 대응 기술로 SCR+DPF 설비 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
「선박안전법」은 선박의 감항성(堪航性, Seaworthiness) 유지 및 안전운항에 필요한 사항을 규정하고 있으며, 이와 관련해서 이 법 제10조에서는 선박소유자가 선박검사를 받은 후 해당 선박의 선박검사증서에 적혀 있는 내용을 일시적으로 변경하고자 하는 경우에 임시검사를 받도록 하고 있다. 이와 같은 조치는 이 법 제15조에 따른 선박검사 후 선박의 상태유지에 따른 것으로 여기에는 「항만법」 제39조제1항에 따른 “항만건설작업선”을 포함하고 있다. 그러나 항만건설작업선은 본래 부선(艀船)과 동일한 운용체계를 보이고 있음에 도 불구하고 「선박안전법」을 적용받지 아니하고 「건설기계관리법」에 따른 등록 및 검사ㆍ점검을 받아오다 2012년 12월 14일 울산항 만 내에서 작업 중 발생한 “석정36호” 침몰사고를 발단으로 2016년「항만법」이 개정되면서 「선박안전법」에 추가해서 적용받게 된 점 등을 고려할 때 항만건설작업선을 「선박안전법」에서 정하고 있는 모든 규정을 따르도록 적용하는 것은 현실적 한계가 있다 할 것이다. 이에 따라 본 논문에서는 항만건설작업선의 개념, 등록, 작업구역, 검사규정, 임시변경 적용사례 등을 통한 작업특성 및 실제 항만건설작 업선의 「선박안전법」적용범위와 관련해서 논란이 되고 있는 사항 등에 대해 살펴보고, 또한 「항만법」의 개정에 따라 항만건설작업 선을 「선박안전법」의 검사대상으로 편입하게 된 입법취지 등을 통해 「선박안전법」제10조에서 규정하고 있는 임시검사 중 “임시변 경”에 관한 사항을 적용하는데 있어서의 그 적정범위를 제시하고자 한다.
선박 간 충돌사고의 원인 분석에서는 해당 사고에 적용되는 항법에 따라 책 임관계가 달라질 수 있으며, 이는 해당 사고와 관련한 민사나 형사소송에까지 영향을 미치게 된다. 따라서 선박충돌사고에 있어 항법 적용의 기본적인 원칙 은 중요하다. 현재 우리 해양안전심판원에서는 양 선박이 상당한 시간과 여유를 가지고 접근하여, “항행 중인 한 선박의 입장에서 상대 선박이 어떤 동작을 취하고 있 는지 파악하고 다음에 어떤 동작을 취할 것인지 예상할 수 있을 정도로 상당기간 침로 및 속력을 유지한 상태”에 한하여 항법규정에 명시되어 있는 일반적 인 항법을 적용하고 있다. 이러한 조건에 맞지 아니하여 일반적인 항법을 적용 하는 것이 적절하지 아니한 경우 선원의 상무 규정이 적용되고 있다. 한편, 사고 수역이 무역항의 수상구역 등인 경우 「선박의 입항 및 출항 등에 관한 법률(이하 “선박입출항법”이라 한다)」의 항법규정이 우선 적용되며, 「선박 입출항법」에서 따로 정하지 않는 부분은 「해사안전법」상의 항법규정을 적용하 게 된다. 무역항의 수상구역 등을 제외한 우리 영해와 이와 접속한 수역에서는 「해사안전법」상의 항법규정이 적용될 것이며, 이 법률에 명시적 규정이 없는 경우에는 선원의 상무 규정이 적용될 것이다. 항법의 적용에 있어 항법 적용의 시점(始點) 문제는 중요하다. 항법 적용의 시점은 어느 지점에서 충돌의 위험성이 존재하기 시작하였는지에 대한 판단을 기준으로 하여, 최근접점까지 도달하기 15분전이 되는 지점 및 양 선박 간의 거 리가 3마일 이내가 된 지점을 함께 고려하여 결정하여야 할 것이다. 양 선박 간의 항법변경에 대한 합의는 양측이 시간적 여유를 두고 충분히 항 법변경을 약속한 상태에서만 인정할 수 있을 것이고, 이러한 합의의 효과는 「 선박입출항법」과 「해사안전법」에 명시된 항법에 우선한다.
선박입출항법은 그 공간적 적용범위를 무역항의 수상구역 등으로 한정하고 있다. 위 법률의 엄격한 문리해석상 무역항의 수상구역 등에서 제외된 수역에 는 해사안전법 내지 1972년 국제해상충돌예방규칙의 관련 항법규정들이 적용 될 것이지만, 해사안전법과 국제규칙의 입법취지를 비추어보면 연안항만에 위 법률과 규칙을 직접 적용하는 것은 적절하지 않다. 선박입출항법의 적용범위인 무역항의 수상구역 밖의 수역시설을 해양수산부장관이 관리권을 가진 국가관 리무역항에 한정하고 있는 항만법의 관련 규정은 입법론적으로 문제가 있다.그렇다면 비록 현행 법령의 해석으로는 지방관리무역항에 대해 선박입출항법 을 직접 적용할 수 없더라도, 지방관리무역항에서의 해상교통에 관해서도 선박 입출항법의 규정을 직접적용 또는 유추적용하는 것이 타당하다. 또한 해상교통 환경이 유사한 항만법상 연안항 내지 어촌·어항법상 어항에도 선박입출항법이 규정하는 항법을 유추 적용할 필요가 있다. 연안항만에서의 항법규정에 관해, 다수의 해양안전심판 재결에서 심판원은 해사안전법과 국제규칙의 관련 규정 들을 적용함에 따른 문제점들을 해소하기 위한 방안으로, ‘선원의 상무규정’을 적용하고 있다. 그러나 이는 일반조항으로의 도피로서 적절하지 않다. 한편 광 의의 해상교통법에 포함되는 유·도선법과 낚시관리법 등에서는 유선 및 도선과 낚시어선의 운항규칙에 관해 별도의 규정을 두고 있다. 위 법률들에서 규정하 는 운항규칙들은 해사안전법의 적용대상이 아닌 내수면을 운항하는 선박을 그 대상으로 한다는 점에서, 해수면 등을 운항하는 선박에는 해사안전법과 선박입 출항법의 관련 규정이 적용된다. 그러나 해사안전법의 항법 관련 규정은 연안 항만에 직접 적용하기에 적합하지 않고, 선박입출항법은 그 적용범위가 무역항 의 수상구역 등에 한정되어 있다는 점에서 낚시어선 등이 주로 입출항하는 연 안항 내지 어항 등에서의 항법 규정의 실효성이 떨어지는 문제가 있다. 그런데 유·도선법 및 낚시어선법에서 규정하는 운항규칙의 주요 내용은 선박입출항법 등의 실정법규에서 규정하는 항법규정과 그 괘를 같이한다는 점을 감안하면, 입법론으로서 유선 및 도선, 낚시어선 등에 적용되는 운항규칙을 해수면을 운 항하는 선박에도 확대할 필요가 있다.
국제해사기구(IMO)는 국제해운 분야의 온실가스(Green House Gas, GHG) 감축을 위하여 각국의 기술 개발 및 에너지 효율성 제 고에 관한 정책 시행을 적극적으로 권장하고 있다. 이러한 IMO의 환경규제와 관련된 정책들은 해운 분야 전반에 큰 영향을 미치고 있으 며, 선주들에게도 막대한 부담으로 작용하고 있다. 선박에서 발생하는 GHG 배출을 억제하기 위한 가장 합리적인 방안은 탄소제로배출 (Zero Emission) 선박의 개발로 귀결된다. 즉 친환경 연료로 추진하는 연료전지선박(Fuel Cell Ship, FCS)의 개발이 IMO의 규제를 벗어날 수 있는 대안인 것이다. 아시아, 북미, 유럽 등의 각국에서는 독자적으로 PEMFC를 개발 및 생산하여 국제공인등록 기관으로부터 형식승인 인증을 획득함으로써 국제표준화의 선점을 추구하고 있다. 현재 다양한 연료전지(Fuel Cell, FC) 중에서 선박용으로 권장하는 것은 크게 고 분자전해질 연료전지(PEMFC), 용융 탄산염 연료전지(MCFC) 및 고체산화물형 연료전지(SOFC) 등의 세종류가 있다. 본 연구에서는 글로벌 FC 시장에서 지속적인 성장이 예상되는 PEMFC를 대상으로 하여 국내외 개발 동향, 제조업체별 규격, 성능 및 선박에 적용한 실증적 사례 를 분석하였다. 그리고 PEMFC를 선박에 적용할 경우, 고려해야 할 사항과 개발 방향에 관하여 제안하고자 하였다.