배터리 전기추진선박의 에너지 절감에 대한 실증적 연구

Abstract

최근 대기오염물질의 배출에 대한 국제사회의 규제가 더욱 강화되고 있으며, 이를 만족하기 위한 여러 가지 방안이 연구되어 선박에 적용되고 있다. 다양한 방안 중 하나로서 기존의 디젤엔진을 이용하는 추진시스템이 아닌 배터리와 발전기를 복합동력원으로 이용하는 하이브리드 전기추진시스템과 배터리만을 이용하는 배터리 전기추진시스템에 대한 관심이 점차 높아지고 있는 추세이다. 이 중 배터리 전기추진 선박은 정박 중 육상의 전원공급시스템을 이용하여 배터리를 충전하며, 항해 시에는 충전된 배터리의 전원을 추진전동기에 공급하여 선박을 추진하는 시스템이다.

배터리 전기추진시스템은 기존의 디젤 추진시스템에 비하여 육상의 값싼 전력을 사용하고 추진시스템이 간단하여, 연료비와 유지 보수비가 감소되어 선박의 운항비가 낮아지고 배출가스가 저감되는 장점이 있다. 그러나 배터리 전기추진선박의 경제적, 환경적 이점에 대한 실 선박의 운항 데이터를 기반으로 한 구체적인 실증연구는 이루어지지 않았다.

본 논문에서는 기존의 디젤엔진을 추진기관으로 사용하는 선박을 배터리를 주 동력원으로 이용하는 전기추진선박으로 대체하였을 경우에 얻을 수 있는 연료 절감 및 배출가스 저감에 대한 실증적 연구를 진행하였으며 구체적인 비교 데이터를 제시하였다.|Recently, regulations of the international community on the emission of air pollutants have been trengthened, and various measures for satisfying them have been studied and applied to ships. As one of various methods, there is a growing interest in a hybrid electric propulsion system used as a combined power source of a battery and a generator, and a battery electric propulsion system using only a battery, rather than a propulsion system using a diesel engine. Among them, the battery electric propulsion ship charges the battery by using the power supply system on the land during the berth, and supplies power of the charged battery to the propulsion motor during navigation to propel the ship.

The battery electric propulsion system is advantageous in that it uses less electric power on land than the diesel propulsion system and the propulsion system is simple, fuel cost and maintenance cost are reduced, and the operation cost of the ship is lowered and the exhaust gas is reduced. However, no specific empirical studies have been conducted on the economic and environmental advantages of battery electric propulsion vessels, based on operational data of actual vessels.

In this paper, an empirical study was conducted on the reduction of fuel and emission gas obtained by replacing a ship using a diesel engine as a propulsion engine with an electric propulsion ship using a battery as a main power source.