벙커링 시스템에서 암모니아 누출 속도에 관한 연구

A Study on Ammonia Release Rate in Bunkering System

기후 위기에 대응해 안전하고 지속할 수 있는 사회를 만들기 위한 2050년까지의 온실가스 감축 목표를 달성하기 위하여 암모니아를 선박 연료로 사용함에서 위험관리를 위한 누출 속도 해석 식을 도출하고, 암모니아 벙커링 공정의 누출부위에 따른 현상과 열역학적 변수 가정에 의하여 발생하는 오차의 정도를 살펴보았다. 기상 누출에서 비열비를 상온 및 상압에서의 값으로 일정하게 가정하면 최대 6 % 정도 누출 속도가 작게 예측되었고, 액상 누출에서 밀도를 -33.6 ℃, 1기압의 값으로 일정하게 가정하면 최대 8 % 정도 크게 예측하는 것을 볼 수 있었다. 암모니아의 기상과 액상 누출 속도 차이는 70 배에서 130 배에 이르기까지 큰 차이를 보였다. 20 ℃로 저장된 액상 암모니아 누출 후 순간 기화되는 질량 분율은 0.16 정도이며 저장 온도가 증가할수록 기화되는 질량 분율은 증가하였다.

In order to achieve the greenhouse gas reduction goal by 2050 to create a safe and sustainable society in response to the climate crisis, a release rate analysis equation for risk management in using ammonia as a ship fuel is derived, and the ammonia bunkering process is analyzed. We looked at the phenomenon depending on the location of release point and the degree of error caused by the assumption of thermodynamic variables. In gas phase release, if the specific heat ratio is assumed to be constant at room temperature and pressure, the release rate is predicted to be lower by up to 6 %, and in liquid phase release if the density is assumed to be constant at -33.6 ℃ and 1 atm, it is estimated to be up to 8 %. The difference between the vapor and liquid release rates of ammonia was large, ranging from 70 up to 130 times. The mass fraction instantly vaporized just after release of liquid ammonia stored at 20 ℃ was about 0.16, and the vaporized mass fraction increased with the storage temperature.