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선박의 폐열을 활용해 전력 생산 효율을 높인 선박용 복합 발전 시스템

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

선박의 폐열을 활용해 전력 생산 효율을 높인 선박용 복합 발전 시스템

보유기관 및 연구자 : 이호생 책임 / 선박해양플랜트연구소 해수에너지연구센터

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술 개요: • 본 기술은 선박 엔진의 냉각수 폐열을 활용하여 발전, 담수화, 냉방을 할 수 있는 복합 시스템 기술로 냉각수를 사용한 중온도차 발전플랜트, 흡착식 담수화 냉방장치로 구성되어 있음

기술개발배경: • 최근 IMO의 친환경 선박 실현의 일환으로 선박에서 발생하는 폐열을 활용하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있음
• 기존 선박 메인엔진의 냉각수 폐열을 해수 담수화장치의 열원으로 사용하는 방법은 효율성이 떨어져 대부분의 냉각수열이 해수로 배출됨

비즈니스 아이디어: • 조선사와 협업으로 복합시스템이 적용된 선박 건조 및 기존 선박 개조
• 해양플랜트, 해양발전소와 같이 해양구조물에 적용 가능하도록 기술 개발

시장동향: • 세계 신조발주선박의 시장 규모는 2020년 918억 달러에서 연평균 14.5%로 성장하여 2025년 1,800억 달러로 성장할 것으로 전망됨
• 신조발주 선박 중 LNG 선박의 비중이 2020년 17.5%에서 2025년 60.3%으로 증가될 것으로 예상됨
- IMO 규제 적용 의무화 등 환경규제에 따라, 친환경 선박의 수요가 증가하고 있음
• 선박의 전력 생산 효율을 높히고 에너지 효율을 증가시키는 기술에 대한 수요도 증가할 것으로 전망됨

특장점

기존기술 한계: • 기존의 선박 메인엔진의 냉각수 폐열을 활용하는 방법은 담수의 생산량은 많지만 대부분의 냉각수열이 해수로 배출되는 단점이 있음
• 엔진의 냉각수열을 폐열발전의 열원으로 사용하는 경우 선용 담수의 생산이 제한되며, 이를 해결하기 위해 보조 담수화 설비가 필요

개발기술 특성: • 열원에 따라 담수 생산량, 냉방 용량, 해수의 농축량 조절 가능하고, 일부 항목을 부각해 생산할 수 있음
• 선박의 전력 생산 효율을 극대화 할 수 있음
• 담수 생산과 엔진 컨트롤 룸의 냉방이 가능한 복합시스템으로 활용할 수 있음