암모니아는 지구 온난화의 주범인 이산화탄소 배출이 없는 선박용 친환경 연료이다. 그러나 암모니아는 독성가스이면서 동시에 폭발성 및 부식성 가스로서, 선박용으로 사용되려면 누출에 대비한 안전성이 충분히 확보되어야 한다. 본 연구에서는 선박 연 료 준비실에서 암모니아 누출이 발생한 경우, 급․배기구의 위치 변화에 따른 누출 특성에 대하여 해석을 수행하고 환기 거동을 분석 하였다. 누출량은 0.1kg/s로 하고 통풍량은 30 ACH로 하였다. 급기구가 Aft-Top-Stbd, 배기구가 Fwd-Top-Stbd 에 위치 할 경우(Case 1) 가 100 초뒤 평균 암모니아 농도가 가장 높았고 급기구가 Aft-Bottom-Stbd, 배기구가 Fwd-Bottom-Port에 위치하는 경우(Case 14)가 가 장 낮았다. 50초 이후 Case 1은 약 1500ppm 이상의 암모니아 가스가 Aft 쪽으로, Case 14는 Fwd 벽면으로 정체부가 일정하게 나타났 다. 급·배기구 위치와 장비의 배치와 크기에 따라 높이별 암모니아 농도 및 속도가 다르게 분포되고 속도가 상대적으로 느린 부분에 서 정체부가 발생되고 암모니아 농도가 높아졌다. 소량의 암모니아가 10초 동안 0.1kg/s로 누출할 경우 폭발가스의 범위가 높이 1m 정도로 누출 지점 근처에서 형성되어 소량의 암모니아 누출 시 폭발성은 매우 낮았다. 본 연구에서 최적의 급·배기구 위치 조합을 통 해 암모니아 농도를 효과적으로 제어할 수 있음을 확인하였다. 이는 암모니아를 선박 연료로 사용할 때 안전성을 확보하기 위한 설계 기준 마련에 기여할 것으로 기대된다.

국제해사기구는 국제해운의 온실가스 배출을 줄이기 위한 전략을 채택하였으며, 선박 기인 온실가스 배출을 줄이기 위해 보다 강화된 목표를 설정하고 있다. 액체수소를 기화시켜 연료로 사용하는 고분자 전해질 연료전지는 이러한 규제를 준수하기 위한 유망한 기 술 중 하나로 평가받고 있다. 일반적으로 선박시스템 설계는 선급의 규정에 따라야 하지만 환경규제가 강화됨에 따라 새로운 연료와 시 스템의 도입이 가속화되고 있으며, 이로 인해 규정개발이 기술의 도입을 따라가지 못하는 경우도 발생하고 있다. 이러한 격차를 해소하기 위해, 본 연구에서는 수소 연료가스공급 시스템을 대상으로 위험요소 및 운전분석 기법(HAZOP)과 보호계층분석 기법(LOPA)을 결합하여 신기술의 안전성을 검증하는 방법을 제시하였다. 먼저 HAZOP을 통해 위험 시나리오를 식별하고, LOPA를 통해 정성적인 HAZOP 결과를 정량적으로 보완하였다. 초기사건의 빈도와 독립보호계층(IPL)들의 작동 요구시 고장 확률(PFD)을 계산하였다. 기존 IPL의 적절성을 결정 하기 위해, 예상되는 완화 정도를 가정한 허용기준과 비교하였으며, 필요한 경우, 추가 IPL을 권장하였다. 본 연구를 통해서 HAZOP-LOPA 기법이 조선해양 분야에서 신기술의 안전성을 평가할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 확인하였다.

This study presents a systematic causal analysis of the fuel consumption rate reduction phenomenon observed in mortar-carrier tracked vehicles during driving tests. The investigation focused on identifying the root causes and developing effective improvement measures. Through comprehensive inspections and tests of the chassis and power pack components, along with data analysis, the study identified the damage of the engine flywheel housing gasket and the clogging of the transmission exhaust pump strainer as the main causes of the reduced fuel consumption rate. The causal relationship between the two phenomena was empirically proven using material composition analysis and statistical techniques, enhancing the reliability and validity of the diagnosis. Based on the root cause analysis results, improvements were implemented, including the replacement of the engine gasket and the cleaning of the transmission exhaust pump strainer. The effectiveness of the improvements was quantitatively verified, confirming a significant enhancement in fuel consumption rate and cruising range. By employing a systematic and scientific analysis methodology, this study provides a foundation for improving the reliability and maintenance efficiency of similar weapon systems and power transmission systems in general.

In this study, the design of fuel tank for SUVs (sports utility vehicles) was addressed through structural FE-simulation. For safety evaluation, we performed a shape analysis of fuel tank, discovered improvement measures for weak areas, and reflected them in the fuel tank design. Additionally, a strength analysis was conducted and the analysis results were reflected in the design. As a result of analysis through various design changes, it was possible to propose an appropriate fuel tank shape. Additionally, the effect of changes in the shape of the reinforcement and mounting bracket on the stiffness and strength of the fuel tank bracket was investigated.

PURPOSES : This study analyzed the amount of fuel consumption and atmospheric emissions by type of asphalt concrete mixtures. METHODS : Asphalt concrete mixture was produced directly at the plant, fuel consumption was measured compared to daily production, and atmospheric emissions emitted during the production process were measured. Hot and warm asphalt mixtures were produced, and analyses were conducted according to weather conditions and production volume. RESULTS : The fuel use per ton was confirmed to reduce energy by approximately 23.5% in WMA compared to HMA due to differences in the production temperature during the production of asphalt mixtures. Additionally, HMA production yielded 1.6 times higher atmospheric emissions for CO2 and 3.8 times higher for NOx than that for WMA, indicating that CO2 and NOx emissions tended to increase as fuel consumption increased. CONCLUSIONS : When producing asphalt mixtures, the production temperature, production volume, atmospheric conditions, and site conditions have a significant impact on fuel usage and atmospheric emissions.

This study intends to use the possibility of an eco-friendly alternative fuel to be applied to ships as a sample manufacturing method for ship MGO and bioethanol mixed fuel oil as basic evidence. The components of the manufactured mixed fuel oil were analyzed using the ISO-8217 standard testing method. As a result of analysis showed that in the lower calorific value decreased to 43030J/g at BE0 fuel and 37010J/g at BE30 fuel. The high calorific value decreased to 46.065MJ/kg at BE0 fuel and 39.460MJ/kg at BE30 fuel. The density decreased to 840.8kg/m3 at BE0 fuel and 837.0kg/m3 at BE30 fuel. In the case of flash point it was 67.5℃ when BE0, and decreased to less than 40.0℃ when BE10 to BE30. Finally the Kinematic Viscosity was 3.011mm2/s at BE0 and decreased to 2.502mm2/s at BE30.

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.

To fabricate intermetallic nanoparticles with high oxygen reduction reaction activity, a high-temperature heat treatment of 700 to 1,000 °C is required. This heat treatment provides energy sufficient to induce an atomic rearrangement inside the alloy nanoparticles, increasing the mobility of particles, making them structurally unstable and causing a sintering phenomenon where they agglomerate together naturally. These problems cannot be avoided using a typical heat treatment process that only controls the gas atmosphere and temperature. In this study, as a strategy to overcome the limitations of the existing heat treatment process for the fabrication of intermetallic nanoparticles, we propose an interesting approach, to design a catalyst material structure for heat treatment rather than the process itself. In particular, we introduce a technology that first creates an intermetallic compound structure through a primary high-temperature heat treatment using random alloy particles coated with a carbon shell, and then establishes catalytic active sites by etching the carbon shell using a secondary heat treatment process. By using a carbon shell as a template, nanoparticles with an intermetallic structure can be kept very small while effectively controlling the catalytically active area, thereby creating an optimal alloy catalyst structure for fuel cells.

In order to determine the future direction of Busan City’s tree planting policy in accordance with changes in automobile fuel and air pollutants, this study selected representative tree species planted in Busan and identified the biogenic volatile organic compounds (BVOCs) emission rate and characteristics of each species. First, representative tree species were selected for each street tree species, forest tree species, and park tree species, and the emission rate and major components of BVOCs were investigated for each tree species. Furthermore, by comparing the ozone generation potential (POCP) for each tree species, tree species with a low emission rate were selected. According to the POCP comparison, P. yedoensis, G. biloba, Z. serrata and C. retusus were selected as roadside tree species, P. densiflora and C. obtusa as forest species, and A. palmatum, C. japonica, and Q. myrsinaefolia were deemed suitable for park species. However, in the case of P. occidentalis, Quercus, and M. glyptostroboides, the emission rates of BVOCs were found to be high. Despite this, these tree species were found to display excellent CO2 absorption and carbon storage. The concentration of NOx in the city center is likely to decrease due to the current trend of transitioning to eco-friendly cars worldwide, resulting in less cars that rely on fossil fuels. Therefore, in the current climate where NOx emissions are still high, planting tree species with a low BVOCs emission rate would be an optimal approach. On the other hand, if the NOx concentration in the city is found to be very low due to changes in automobile fuel use, planting tree species with excellent BVOCs emission capacity and CO2 absorption would be ideal.

MEPC 80차 회의에서 IMO는 더욱 강화된 온실가스 감축 전략을 제시하였다. 기존의 72차 회의에서 제시하였던 초기전략보다 구체적이고 강화된 감축 전략이다. IMO는 2050년 무렵까지 국제 해운으로부터 온실가스 배출을 ‘Net Zero’에 도달하도록 전략을 세웠다. 이 논문에서는 대표적인 친환경 연료로 구분되는 LNG, 수소, 메탄올, 암모니아의 위험도 평가를 진행하였다. 전문가들의 설문조사를 통한 결과를 퍼지 기법을 적용하여 주관적인 모호성을 해결하였다. 또한 TOPSIS 기법을 통해서 퍼지의 긍정적인 해와 부정적인 해를 도출하였 다. 이를 통해서 Vertex 방법을 이용하여 대체 연료의 근접계수 값을 최종적으로 구하여 결정하였다. 그 결과, 메탄올, LNG, 수소, 암모니 아 순으로 선호하였다. 이 연구는 제안된 접근 방식이 대체 연료를 결정을 위한 집단 의사결정 방법으로 이용할 수 있음을 보여준다.

북한 산림황폐화의 원인 중 하나는 1990년대 에너지 위기 이후로 목재에너지를 지나치게 많이 사용한 것으로 지목되고 있다. 그럼에도 불구하고 여전히 땔감문제 해결이 요구되며, 경작지 부족으로 인하여 강하천과 저수지 등 주변 습기가 높은 비경작지에서도 생산성과 발열량이 높은 수종을 식재하여 땔감문제를 해결하려는 노력들이 시도되고 있다. 본 총설에서는 북한의 연료림 조성에 적용 가능한 수종을 대상으로 남북한 기술 현황 검토를 통해 향후 남북산림협력 및 기술 교류 등을 위한 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 북한에서 땔나무림으로 조성되었거나 활용되고 있는 수종으로는 아까시나무, 포플러, 버드나무 및 오리나무 등이 있다. 아까시나무(북한명: 아카시아나무)는 연료림 조성을 위한 주요 수종으로 조림 및 품종 육성 등이 지속적으로 연구되고 있는 것으로 조사되었다. 최근 언론보도 등 문헌을 살펴보면 산림 내 연료림(땔나무림) 조성만으로는 부족한 실정으로 강하천과 저수지 등 비경작지에 식재 가능한 포플러와 버드나무 등 속성수의 육성 품종(상원뽀뿌라나무, 참대버드나무 등)을 활용하고 있는 것으로 나타났다. 남한에서도 포플러류와 버드나무류는 탄소흡수원 확충, 바이오매스 생산 등을 위한 형질개량 및 품종 육성 연구가 수행된 바 있다. 포플러류 중 분포범위가 넓은 사시나무는 근맹아에 의한 번식방법을 이용하여 북한내 많은 지역에서 연료림으로 활용가능할 것이다. 또한 버드나무류의 바이오매스 증진을 위해 종간교잡을 시도한 사례 등 유전개량 및 품종육성을 통한 연료림 조성 기술협력이 가능할 것이다. 속성수를 주거지 인근 비경작지 식재를 위하여 북한에서 원림조성에 활용되고 있는 포플러류와 버드나무류를 활용할 수 있으며, 수확 갱신을 통한 이용방안은 추가적으로 모색되어야 할 것이다.

The electrification of transportation is expected to greatly contribute to achieving the global climate change target. This study analyzed technological competitiveness in the fuel cell electric vehicle (FCEV) field based on patent family and citation index. Technology analysis was conducted by dividing FECV into six sub-technology areas based on IPC with fuel cell system, fuel cell technology, vehicle system, hydrogen storage and fueling, catalyst technology and etc. The largest number of patents are being filed in the fuel cell system technology field, and the fields with high growth rates over the past 10 years (2012-2022) were vehicle systems (12.4%) and hydrogen storage fuel field(11.5%). As of 2021, among global automakers, Toyota ranks the first in patent applications for FECV followed by Hyundai Motors in Korea, followed by Honda and Audi, with an average annual growth rate of 19.8%, the highest among competitors.

국제해사기구의 온실가스 감축 노력으로, 해운 산업에서는 저탄소 연료로서 액화천연가스와 메탄올, 그리고 무탄소 연료로서 수소와 암모니아가 대두되고 있으며, 환경 친화적인 연료로 평가되고 있다. 특히 암모니아의 경우 화물로써 운반선을 통한 상당 기간의 운항 경험을 보유하고 있으며, 24년 하반기에는 암모니아 선박 엔진이 공급 예정으로, 상용화가 상대적으로 용이한 연료 중 하나로 간주 되고 있다. 그러나 암모니아를 연료로 사용하기 위해서는 독성의 문제점을 극복해야할 필요가 있다. 5ppm 수준의 농도에서 후각으로 판 단이 가능하며, 300ppm 이상을 30분 이상 흡입할 경우 회복이 불가능한 상태에 이를 수 있는 독성물질이다. 화학물질안전원에서 제공하는 KORA 프로그램을 사용하여 암모니아 벙커링시 누설시 발생할 수 있는 위험성에 대하여 평가하였으며, 1분간의 누설로 인해서 반경 약 7.5km에서 5ppm의 영향이 있을 수 있으며 이는 부산시 주요지역에 해당하며, 인체에 치명적일 수 있는 300ppm의 경우 벙커링 인근 인구 밀집지역 및 학교등에 심각한 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 암모니아 벙커링 관련 법제도가 부재한 상태로 작은 누설 에도 광범위한 지역에 독성의 영향이 미칠 수 있기 때문에 지자체, 소방, 환경관서 등과의 유기적인 체계 구축이 마련될 수 있도록 법제 도 개발이 필요하다.

This study was conducted to analyze the effects of stand density on fire fuel (FF) changes in a Chamaecyparis obtusa forest. The study site was located in Mt. Munsu in Jeollabuk-do and consisted of a control, 30% thinning treatment (LT), and 50% thinning treatment (HT). Three-year-old seedlings were planted at a density of 3,000 trees ha-1 in 1976, and thinning was carried out in 2000. FF production was measured every 2 months by installing 3 circular litter traps 1.2 m above the ground. Litter bags containing 5 g of each leaf and branch were made and buried in the organic layer to investigate the FF decomposition rate. The decay constant was calculated after 18 months. FF accumulation was measured by collecting dry-weight organic matter from each plot using a square frame (0.09 m2) in September 2018. The FF production in LT and HT was significantly lower than that of the control (P<0.001). The leaf decay constant for HT was significantly lower than that of the control (P<0.05). The FF accumulation in HT was significantly lower than that of the control (P<0.01), but LT was not significantly different from the control. The results of this study showed that thinning decreased FF production.