• 해양환경안전학회지
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• 제26권3호
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• pp.262-268
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• 2020

The IMO (International Maritime Organization) has mandated the restriction of SOx emissions to 0.5 % for all international sailing vessels since January 2020. And, a number of countries have designated emission control areas for stricter environmental regulations. Three representative methods have been suggested to cope with these regulations; using low-sulphur oil, installing a scrubber, or using LNG (Liquefied Natural Gas) as fuel. In this paper, economic analysis was performed by comparing the method of installing a scrubber with the method of using low-sulphur oil without installing additional equipment. We suggested plausible layouts and compared the pros and cons of dif erent scrubber types for retrofitting. We selected an international sailing ship as the target vessel and estimated payback time and benefits based on navigation route, fuel consumption, and installation and operation costs. Two case of oil prices were analyzed considering the uncertainty of fuel oil price fluctuation. We found that the expected payback time of investment varies from 1 year to 3.5 years depending on the operation ratio of emission control areas and the fuel oil price change.

• 동력기계공학회지
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• 제22권1호
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• pp.72-78
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• 2018

With growing concerns over air pollutions attributed to shipping activities, the international maritime organization has enacted a series of stringent regulations. In particular, MARPOL Annex IV Reg. 16 requires sulfur contents from exhaust gases of marine engines to be progressively reduced. To comply with this regulation, three feasible options have been introduced: using LNG as a marine fuel, using heavy fuel oil with the scrubber system, and using the marine gas oil (a type of low sulfur fuel oil). For the objectives of this paper, the holistic environmental impacts pertinent to these options were investigated and compared in ways that the flows of energy and emission were tracked and quantified through the life cycle of the ship. Research findings obtained from a case study with a large bulk carrier showed that the use of the scrubber system to purify heavy fuel oil would produce relatively fewer amounts of emissions attributing to global warming than other two options. On the other than, the use of LNG would be the way to operate the ship in a cleaner way in terms of reducing the acidification, eutrophication, and photochemical effects. Throughout the analysis, the excellence of life cycle assessment was proven to shift the environmental impact of marine systems from the short-term view to the long-term one.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.203-203
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• 2012

The Recovery facility, the scrubber is a collection device that injects liquid into the gas with the suspended particles using a spray nozzle. The liquid used is generally water. For the development of the design technology of a high efficiency scrubber, the spray characteristics according to the variation of the scrubber nozzle swirl vane was studied.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권6_2호
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• pp.1007-1014
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• 2020

IMO(International Maritime Organization) continues to strengthen environmental regulations on exhaust gases such as CO2, NOx, SOx. As for sulfur oxides, from 1 January 2020, all ships on international voyages must use fuel with a sulfur content of 0.5% or less. Or, it is obligatory to use an exhaust gas treatment device that has the same effect. Shipping companies are using low-sulfur oil, replacing them with LNG fuel, or installing scrubbers that suppress sulfur oxide emissions. In the case of ships using bunker C oil, the load on the engine is lower when entering and departing, so the exhaust gas pressure is lowered and the scrubber cannot be properly utilized. Therefore, diesel oil with low sulfur content is used when entering and leaving the coast. When diesel oil is used, exhaust gas is directly discharged through the control system and piping system, and when bunker C oil is used, sulfur oxides are reduced by scrubbers through other control systems and piping systems to discharge exhaust gas. Accordingly, a company has developed a system called a three-way damper valve that can control exhaust gas emissions while integrating these two control systems and piping systems into one. In this study, the control characteristics of the integrated exhaust gas control system and structural safety against external loads in a high-temperature exhaust gas environment were reviewed.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권3호
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• pp.373-377
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• 2009

It is well known that SOx and NOx concentration has a considerable influence on the $N_2O$ emission of the greenhouse gas properties. The quantity of SOx generated during combustion, on fuel specific basis, is directly related to the sulfur content of the fuel oil. However, restricting the fuel oil sulfur content is only a partial response to limiting the overall quantity of SOx emissions, as there remains no over control on the fuel oil consumption other than the commercial pressure which have always directed the attention. This study was carried out as a new basic experiment method of emission control, manly targeted to the vessel. In the experiment, where the scrubbing was achieved through spray tower with high alkaline water made from the electrolysis of seawater, the combined action was to neutralize the exhaust gases (SOx, PM, CO etc.), dilute it, and wash it out. The results showed that SOx reduction of around 95 percent or over could be achieved when using in the high alkaline water, and also leaded to a reduction in the stability of the each pollutant components including the PM (Particulate Matter). The results suggest that the seawater electrolysis method has a very effective reduction of emissions without heavy cost, or catalysts particularly on board.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
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• pp.112-113
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• 2011

선박으로부터 배기오염에 대한 국내의 관련 규제들이 강화되면서 관련 기술 개발이 급격하게 이뤄지고 있다. 그 중 탱커선의 화물탱크로부터 배출되는 유중기를 대기중으로 방출하지 않고 회수할 수 있는 설비 관련기술이 개발되고 있다. 회수설비 중 포함되는 스크러버는 가스 속의 부유 고액 미립자를 액을 이용하여 포집하는 장치로서, 스프레이 노즐을 통해 액을 분사하며, 일반적으로 물을 사용한다. 고효율 스크러버 설계기술 개발을 위해 스크러버용 노즐의 성능해석과 유동가시화 실험을 통한 내부유동 특성을 연구하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.773-778
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• 2015

지구 환경오염문제가 대두되면서 세계 각국에서는 환경오염을 최소화하려는 움직임이 활발히 이루어지고 있다. 국제해사기구(IMO)에서는 해양 대기오염의 상당량이 선박에서 배출되는 배기가스에 의한 것으로 판단하고 있다. 이에 따라서 선진국을 중심으로 선박관련 환경규제 및 선박배기가스 배출기준이 점차적으로 강화되어 가고 있으며, 관련 기술개발이 급격하게 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 연료유 스크러버에 사용되는 노즐개발 및 분사노즐의 위치 선정을 위해 실험용 스크러버에서 PIV 실험을 통하여 노즐의 분사속도는 20.1 m/s, 분사각은 $66^{\circ}$을 확인을 하였다. 또한, CFD 해석을 통해 실험값과 비교 하였으며, 이 노즐을 실증 모델 스크러버 사이즈에 적용하여 스크러버에 고르게 분사시키기 위하여 여러 케이스를 적용하여 CFD해석을 진행하여 노즐의 위치를 선정 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.552-561
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• 2018

화석연료의 고갈과 환경문제를 대응하기 위한 대체에너지 중 재생가능하고 탄소중립(Carbon-neutral)자원인 바이오매스 (Biomass)를 연료로 이용하는 연구가 진행되고 있다. 바이오매스를 사용하는 대부분의 에너지 생산 시스템은 열화학전환방법이 대표적이다. 이 가운데 가스화 기술을 이용해 합성가스 (syngas)를 생산해 보일러나 엔진 등에 적용하여 열과 전기를 생산한다. 하지만 합성가스 (syngas)를 생산하는 과정에서 타르 (tar)가 발생되며 낮은 온도에서 응축되기 때문에 배관 및 엔진 등에 막힘 현상을 일으켜 공정 효율을 감소시키는 문제를 야기한다. 타르를 제거하기 위해 대부분의 가스화 공정에서 물을 이용한 wet scrubber를 사용하고 있는데 효율이 낮은 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 물과 oily material (soybean oil, waste cooking oil, mineral oil)을 이용하여 제거효율이 높은 순으로 나타내자면 Soybean oil>Waste Cooking Oil>Mineral oil>Water 순서로 나타났고 제거효율은 각각 약 97%, 약 70%, 약 63%, 약 30%의 효율을 보여주었으며 식물성 오일 종류인 soybean oil을 사용하였을 때 타르 제거 효율이 가장 높았다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.208-208
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• 2017

• 공업화학전망
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• 제22권5호
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• pp.1-13
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• 2019

국제해사기구(IMO, international maritime organization)는 2015년부터 배출규제해역(ECA, emission control area)을 운항하는 선박은 황 함유량이 0.1%(m/m) 이하로 강화된 기준을 만족하는 연료를 사용해야 하며, 2020년부터는 모든 선박에 대해 황 함유량이 0.5%(m/m) 이하인 연료를 사용하거나 동등 이상의 성능을 갖는 배출가스 후처리 장치의 설치를 의무화하였다. 이에 따라, 선박에서 배출되는 오염물질을 제어할 수 있는 다양한 기술이 개발되고 있으며, 후처리 관점에서 습식 스크러버(wet scrubber)는 선박의 디젤 엔진에서 배출되는 이산화황(sulfur dioxide)을 저감시키기 위한 가장 적합한 해결책으로 알려져 있다. 습식 스크러버는 해수를 사용하는 개방형 스크러버(open loop scrubber)와 화학세정수를 사용하는 폐쇄형 스크러버(closed loop scrubber)로 구분된다. 습식 스크러버는 오염물질의 효율적인 처리가 가능하지만 유지보수비가 비싸고, 폐수 발생으로 인한 2차 오염발생 및 부식에 매우 취약한 단점이 있다. 따라서 최근에는 스크러버 내부의 부식을 방지하기 위한 내부식성 재질에 관한 연구와 흡수제(absorbent)의 고도화 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 하이브리드형 스크러버(hybrid scrubber)는 개방형과 폐쇄형 스크러버의 장점을 결합한 기술로 황산화물의 배출을 규제하는 배출규제해역에서는 폐쇄형 스크러버를 가동하고, 선박이 공해상으로 진입할 경우 개방형 스크러버로 전환함에 따라 황산화물 배출 및 반응 후 세척수의 폐수배출 기준을 동시에 만족할 수 있다.