초록
2013년 1월 1일 이후 발효된 선박 에너지효율관리계획(SEEMP) 규정에 따라 선박에서는 점차 에너지관리에 대한 요구가 증가되고 있다. 이에 따라, 선박의 에너지 사용에 가장 많은 부분을 차지하는 주기관의 연료 사용량 및 출력과 관련된 요소들이 엄격하게 모니터링 되어 질 필요가 있다. 현재 주기관 출력을 모니터링 및 확인하기 위한 많은 장치들이 개발되어 적용되고 있으나 본 연구에서는 저렴하고 장치가 쉬운 각도센서인 엔코더(encoder)를 이용하여 주기관의 출력상태를 실시간으로 파악하기 위한 실험을 하였다. 실제 운항 중인 두 선박의 주기관에서 엔코더와 근접센서를 이용하여 한 사이클 동안의 각속도 변동을 계측하고 이 데이터 값을 토크 변동으로 계산하여 주기관의 토크변동 상태를 조사하였다. 또한, 실린더의 이상 연소 시 발생하는 각속도 변화를 측정하여 착화 실패에 따른 토크 변동을 조사하고 실험의 신뢰성을 확보하기 위해 해상시운전 데이터와 비교하였다. 본 연구를 통해 저렴한 장치를 이용하여 실시간 출력상태를 파악할 수 있었다.
The demand for shipboard energy management is expected to gradually increase based on ship energy efficiency management plans (SEEMPs), which have been in use since January 1, 2013. Therefore, the fuel consumption of the main engine, which occupies the greatest portion of the energy used, along with elements related to the engine power, should be strictly monitored. There are many different methods for indicating the engine power. However, this study performed an experiment to monitor the status of a ship's engine power in real time using an encoder and a proximate switch, which are economical to purchase and easy to install. In the experiment, the angular velocity during one cycle of a two-stroke low-speed engine was measured, and the measured data were converted to the torque fluctuation. The angular velocity during an abnormal firing condition in the cylinder was also measured, and the torque fluctuation as a result of a misfire was considered. The results were compared with sea trial data to determine the reliability. In this study, the status of the engine power was determined using the torque fluctuation of the main engine in an operating ship.