해운 산업은 탄소 배출 저감을 위한 다양한 기술적 해결책을 모색하고 있으며, 그중 암모니아(NH3)는 차세대 무탄소 연료로 각 광받고 있다. 암모니아는 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않으며, 기존 인프라를 활용해 대규모 운송 및 저장이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구는 암모니아를 수소(H2)로 개질하여 연료전지에 공급하고, 이를 통해 전력을 생산하는 하이브리드 전기 추진 시스템의 성능을 평가하 였다. 암모니아-수소 개질기, 수소 연료전지, 배터리로 구성된 이 시스템은 친환경적인 추진 방식이다. 경사 시험(Heel test)은 선박이 실제 항해 중에 겪을 수 있는 10도 경사 상황에서 시스템이 안정적으로 작동하는 평가하기 위해 수행되었다. 시험 결과, 암모니아 개질기는 경사 조건에서도 안정적으로 수소를 생산하였다. 연료전지와 배터리가 결합된 하이브리드 시스템은 부하 변동 상황에서도 효율적으로 전력을 관리하고 안정적인 전력 공급을 유지했다. 특히 경사 상태에서도 시스템 성능 저하 없이 연료전지와 배터리 전력, 전류, 전압의 상호작용이 원활하게 이루어졌음을 확인할 수 있다. 본 연구는 향후 친환경 선박의 핵심 기술로 자리 잡을 수 있는 암모니아 기반 추진 시스템의 안정 성과 성능을 실험적으로 검증하였다는 점에서 그 의미가 있으며, 따라서 본 연구 결과는 해운 산업에서 암모니아 기반 추진 시스템의 사용 화 가능성을 높이는 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.

Livestock wastewater has high potential as one of energy resources because this wastewater is including high organic matter. Therefore the studies attempting to bio-gasification and bio-electricity generation using livestock wastewater is being tried. The pre-treatment system used in this study was the purpose to control the ammonia nitrogen in conjunction with the system and the microbial fuel cell. Because ammonia nitrogen is to inhibit the electricity generation efficiency of microbial fuel cell. These studies were to ascertain the effect of oxidants on the nitrogen removal in the pre-treatment system using catalyst and microbubbles to treat the ammonia nitrogen. The three kinds of oxidant such as air, oxygen (O2), and hydrogen peroxide (H2O2) were used to know the ammonia and nitrate nitrogen removal. This system was operated with four kinds of conditions. First method is O2 gas with 100 mL/min with 1ml of 30% H2O2 was supplied to the wastewater. A second method, the O2, with 400 and 1,000 mL/min was supplied through the flow meter before livestock wastewater was flow in the reactor. The last method, air was supplied 800 mL/min. The nitrate removal had no significant difference all conditions except the air supply. On the other hand, the ammonia and nitrate nitrogen removal when oxygen was supplied with 1000 mL O2/min was higher than that of the other conditions. The removal rate when air was supplied 800 mL/min was similar to the value in the supplied with 400 ml O2/min. This result showed that oxidant was important factor to improve the ammonia nitrogen removal rate.