| 경상국립대학교 조선해양공학과 재학생, 선박설계콘테스트 대한조선학회장상 수상 연료전지를 추진체계로 활용한 친환경 선박의 최적 설계 =허은서 기자 |
| 2024년 11월 22일(금) 12:17 |
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[NWS방송=허은서 기자]경상국립대학교 해양과학대학 조선해양공학과 재학생으로 꾸려진 팀이 11월 14일 창원컨벤션센터(CECO)에서 개최된 2024 대한조선학회 추계 학술대회 ‘제33회 선박설계콘테스트’ 자유 과제 부문 대한조선학회장상을 수상했다.
팀장 3학년 이규안 학생을 비롯해 이정은(4학년), 이예나(4학년), 신채훈(3학년), 김재성(3학년), 이강민(3학년), 이건희(3학년), 권성제(2학년), 김형수(2학년), 전헌진(2학년), 박재형(1학년) 학생이 출품한 작품명은 ‘연료전지 추진 선박의 최적설계’이다.
조선해양공학 관련 학과에 재학 중인 학부생에게 참가 자격이 주어지는 선박설계콘테스트는 학생들이 지정 과제, 자유 과제 중 원하는 과제를 선택하고 요구사항을 분석하여 설계한 뒤 결과물을 평가받는다.
산업통상자원부 장관상인 대상을 비롯해 한국조선해양플랜트협회장상인 최우수상과 대한조선학회장상인 우수상 등을 수여하고 있다.
경상국립대 팀이 수상한 자유 과제 부문의 주제는 연료전지를 추진체계로 활용한 친환경 선박을 최적 설계하는 것이다.
현재 국제해사기구(IMO)에서는 2050년까지 이산화탄소 100% 감소를 요구한다는 점과 전 세계적인 수소 연료 수요의 증가를 바탕으로 연료전지 추진체계를 적용한 수소 운반선을 설계했다.
적재효율을 위해 수소를 액화시켜 운반했고, 액화수소는 폭발 시 위험성이 크다고 판단하여 위험성평가(HAZID)를 수행했다.
총 25가지의 위험 시나리오가 발견됐으며, 이를 주기적으로 감시하고 점검하는 데 경제성과 인력이 크게 요구된다. 따라서 이에 대한 대안으로 모니터링 시스템을 적용하여 선박의 안전성을 높였다.
또한, 경상국립대 팀은 주제에 맞춰 선박 최적화를 위해 다양한 노력을 기울였다.
추진체계 부문에서는 카고 탱크에서 발생하는 BOG(Boil Off Gas)를 활용하여 연료 효율을 최대화함으로써 연료탱크의 크기를 줄였으며, 기존 촉매를 대체할 백금-마그네슘 촉매를 사용하여 경제성을 높였다.
선박의 배치에서는 무게중심과 안전성을 고려하여 연료탱크, 연료전지, 배터리를 배치했다. 연료탱크는 방향과 위치에 따라 슬로싱 현상을 고려하여 최적의 위치에 배치했으며, 연료전지와 배터리 또한 무게중심과 안전성을 고려하여 배치했다.
그 결과, 기존 선박의 추진체계에 비해 부피를 약 20% 줄일 수 있었다.
팀 대표 이규안 학생은 “이번 선박설계콘테스트에서 대한조선학회장상을 수상하도록 도움을 주신 학과 교수님들께 감사드린다. 항상 믿고 따라와 주고 방학 때 쉬지 못하고 열심히 준비한 팀원들에게 감사를 전한다. 그리고 우리 팀에 많은 지도를 해주신 이순섭 교수님께 감사드린다. 이번 대회에서 얻은 경험을 바탕으로 앞으로도 좋은 결과를 많이 가져올 수 있도록 노력하겠다.”라고 각오를 밝혔다.
팀장 3학년 이규안 학생을 비롯해 이정은(4학년), 이예나(4학년), 신채훈(3학년), 김재성(3학년), 이강민(3학년), 이건희(3학년), 권성제(2학년), 김형수(2학년), 전헌진(2학년), 박재형(1학년) 학생이 출품한 작품명은 ‘연료전지 추진 선박의 최적설계’이다.
조선해양공학 관련 학과에 재학 중인 학부생에게 참가 자격이 주어지는 선박설계콘테스트는 학생들이 지정 과제, 자유 과제 중 원하는 과제를 선택하고 요구사항을 분석하여 설계한 뒤 결과물을 평가받는다.
산업통상자원부 장관상인 대상을 비롯해 한국조선해양플랜트협회장상인 최우수상과 대한조선학회장상인 우수상 등을 수여하고 있다.
경상국립대 팀이 수상한 자유 과제 부문의 주제는 연료전지를 추진체계로 활용한 친환경 선박을 최적 설계하는 것이다.
현재 국제해사기구(IMO)에서는 2050년까지 이산화탄소 100% 감소를 요구한다는 점과 전 세계적인 수소 연료 수요의 증가를 바탕으로 연료전지 추진체계를 적용한 수소 운반선을 설계했다.
적재효율을 위해 수소를 액화시켜 운반했고, 액화수소는 폭발 시 위험성이 크다고 판단하여 위험성평가(HAZID)를 수행했다.
총 25가지의 위험 시나리오가 발견됐으며, 이를 주기적으로 감시하고 점검하는 데 경제성과 인력이 크게 요구된다. 따라서 이에 대한 대안으로 모니터링 시스템을 적용하여 선박의 안전성을 높였다.
또한, 경상국립대 팀은 주제에 맞춰 선박 최적화를 위해 다양한 노력을 기울였다.
추진체계 부문에서는 카고 탱크에서 발생하는 BOG(Boil Off Gas)를 활용하여 연료 효율을 최대화함으로써 연료탱크의 크기를 줄였으며, 기존 촉매를 대체할 백금-마그네슘 촉매를 사용하여 경제성을 높였다.
선박의 배치에서는 무게중심과 안전성을 고려하여 연료탱크, 연료전지, 배터리를 배치했다. 연료탱크는 방향과 위치에 따라 슬로싱 현상을 고려하여 최적의 위치에 배치했으며, 연료전지와 배터리 또한 무게중심과 안전성을 고려하여 배치했다.
그 결과, 기존 선박의 추진체계에 비해 부피를 약 20% 줄일 수 있었다.
팀 대표 이규안 학생은 “이번 선박설계콘테스트에서 대한조선학회장상을 수상하도록 도움을 주신 학과 교수님들께 감사드린다. 항상 믿고 따라와 주고 방학 때 쉬지 못하고 열심히 준비한 팀원들에게 감사를 전한다. 그리고 우리 팀에 많은 지도를 해주신 이순섭 교수님께 감사드린다. 이번 대회에서 얻은 경험을 바탕으로 앞으로도 좋은 결과를 많이 가져올 수 있도록 노력하겠다.”라고 각오를 밝혔다.
=허은서 기자