A Study on Prioritization of Green Shipping Infrastructure Construction : Focused on LNG Fuel Propulsion Vessel

국제해사기구의 선박배출가스 규제는 2010년부터 진행됐으며 특히 배출가스 통제해역인 ECA (Emission Control Area)에서는 선박 배출가스 규제가 더욱 강 화되고 있다. ECA 지역에서는 0.1%(질량기준) 이하의 황 함유량 연료를 사용해야 하고, 2020년부터는 전 세계 해역에서 0.5% 이하의 황 함유량 연료를 의무적으로 사 용하는 규제가 발효돼 대응이 시급한 상황이다. 2016년부터는 질소산화물 규제인 Tier Ⅲ (현재 Tier Ⅱ 보다 75% 감축 요구) 로 인하여 이에 대응하는 적합한 엔진을 사용해야 한다. 또한 온실가스 감축 관련한 EEDI (Energy Efficient Design Index, 에너지효율 설계지수)는 2013년에 발효돼 2016년부터 1단계에 돌입했다. 2005년 배출량을 기준으로 2020년 20%, 2025년 30%의 온실가스를 감축해야 한다. 이 같은 선박 배출가스 규제에 대응하기 위해 조선 및 해운분야에서는 다양 한 해결방안을 개발 중이나 선박용 연료를 기존 화석연료에서 LNG로 전환하는 것이 가장 확실한 대안으로 평가받고 있다. 만약 선박 연료를 LNG로 사용할 경우 질소산화물 90% 이상, 황산화물 80% 이상, 온실 가스 20% 이상, 그리고 PM 90% 이상을 감축할 수 있다. 이에 따라 한국 정부는 국제적인 환경규제에 대비하여 ‘LNG 추진선 관련 산 업 진흥위원회'를 설립하고 정부 소유 관공선부터 LNG 추진선으로 건조하여 LNG추진선의 활성화를 도모할 예정이다. 본 연구는 글로벌 녹색해운 선도국가들의 LNG 추진선을 중심으로 한 인프라 구축 현황들을 살펴보고 동시에 국내의 LNG 추진선을 포함한 제반 인프라 현 황들도 조사하였다. 해외 녹색해운 선도국가들은 이미 정부와 기업 간의 유기적인 협력을 통한 선제적 투자로 LNG 추진선의 안정적 운용을 위한 제반 인프라가 구축되었거나 구축 중에 있고, 또한 그러한 투자를 유도하기 위해 다양한 인센티브 정책을 통해 현재의 녹색해운 인프라가 구축되었다. 하지만 한국은 LNG 벙커링 기지 및 LNG 벙커링 선이 전무한 상황이다. 지 난 금융위기의 여파로 인한 한진 해운의 파산 이후 더욱 힘들어진 한국해운이 생존을 넘어 경쟁력을 갖추려면, 현재의 국제적 환경 규제 강화를 오히려 반전 의 기회로 삼아야 한다. 이러한 관점에서 LNG 추진선을 중심으로 한 녹색해운 인프라 구축 우선순위 를 파악하기 위한 설문조사를 실시하였고, 그 결과 LNG 추진선을 위한 3가지 주요평가항목의 우선순위에서는 시설투자, 인센티브 정책 및 운용시스템 구축 순으로 중요한 것으로 분석되었다. 또한 시설투자의 세부평가 요인 중에서는 LNG 추진선 신조가 가장 중요하고 그 다음으로 LNG 벙커링 기지 확보, LNG 벙커링 선 확보 순으로 중요한 것으 로 확인되었다. 마지막으로 비록 이러한 인프라들의 우선순위가 선정되었다 하더라도 글로벌 녹색해운 선도국가들이 기 구축한 사례와 동일하게 향후 LNG추진선의 안전하 고 안정적인 운용을 위한 인프라 구축을 위해서는 정부의 역할이 가장 중요한 것으로 확인된 것이 본 연구의 중요한 의미라 할 수 있다.|The International Maritime Organization (IMO) has begun to regulate ship emissions more tightly from 2010, especially in the Emission Control Area (ECA). In the ECA region, sulfur-containing fuels should be used at less than 0.1% (by mass) from 2016, engines suitable for Tier III (currently requested to reduce 75 % less than Tier II), which is a nitrogen oxide regulator, should be used. From 2020, it is imperative to respond to regulations requiring mandatory use of less than 0.5% sulfur-containing fuel in the world's waters. And EEDI (Energy Efficient Design Index) for reducing greenhouse gas emissions went into effect in 2013 and already entered the first stage from 2016. As of 2005, 20% CO2 emissions by 2020 and 30% by 2025 should be reduced. In order to respond to such ship exhaust gas emission regulations, various solutions are being developed in the shipbuilding and shipping Industries, but conversion of marine fuels from existing fossil fuels to LNG is considered as the most obvious alternative. If ship fuel is used as LNG, it can reduce sulfur oxides more than 80%, nitrogen oxides more than 90%, green house gases more than 20%, PM more than 90%. In response, the Korean government established an LNG fuel propulsion vessels related industry promotion committee in preparation for international environmental regulations, and to build LNG fuel propulsion vessels for the government owned vessels to promote LNG fuel propulsion vessels. This thesis investigated the status of infrastructure construction focused on LNG fuel propulsion vessels in the global leading green shipping countries as well as the current status of infrastructure including domestic LNG fuel propulsion vessels. Overseas green shipping leading countries have already established or are in the process of establishing or constructing infrastructure for stable operation of LNG fuel propulsion vessels. In order to induce such investment, Green shipping infrastructure should be established through preemptive investment by the organic cooperation between government and shipping industries. However, there are no LNG bunkering bases and LNG bunkering vessels in Korea. Nevertheless, in order for Korean shipping companies to become more competitive after the collapse of Hanjin Shipping Company Limited due to the world economic crisis, the current strengthening of international environmental regulations should be an opportunity for reversal. From this point of view, this thesis conducted a survey to ascertain the priority of establishing a green shipping infrastructure focusing on LNG fuel propulsion vessel. As a result, the three main evaluation items for LNG fuel propulsion vessels were found to be important in the order of facility investment, incentive policy, and operation system. In addition, among the detailed factors of facility investment, it is found that the most important thing is to build LNG fuel propulsion vessels, followed by securing LNG bunkering bases and securing LNG bunkering vessels. Finally, even if these infrastructure priorities are selected, it is important to note that the role of the government is the most important factor in establishing infrastructure for safe and stable operation of LNG fuel propulsion vessels in future, as is the case with global green shipping leading countries.제1장 서 론 1 1.1 연구의 배경 및 목적 1 1.2 연구의 방법 및 구성 3 제2장 이론적 고찰 5 2.1 녹색해운의 글로벌 동향 및 전망 5 2.1.1 녹색해운의 개념 5 2.1.2 환경오염 규제 강화 현황 및 전망 8 2.1.3 주요국 녹색해운 정책 및 전망 12 2.2 LNG 추진선 현황 및 전망 23 2.2.1 LNG 추진선 필요성 23 2.2.2 LNG 추진선 국내외 현황 24 2.2.3 LNG 추진선의 경제성 28 2.3 LNG 추진선 중심 녹색해운 인프라 30 2.3.1 LNG 추진선 중심 녹색해운 인프라 정의 30 2.3.2 LNG 추진선 중심 녹색해운 국내외 인프라 현황 30 2.3.3 LNG추진선 중심 녹색해운 인프라 구축에 대한 선행연구 52 제3장 AHP 방법 및 모형설계 58 3.1 AHP의 고찰 58 3.1.1 AHP의 개념 및 절차 58 3.1.2 AHP 계층화 과정 62 3.1.3 중요도 측정 및 일관성 검정 63 3.2 AHP 적용의 타당성 67 3.3 세부 평가요인 도출 68 3.3.1 세부평가 요인 도출 방법 68 3.3.2 주요 평가요인 규정 69 3.3.3 계층분석구조의 설정 71 3.4 설문조사 대상자 선정과 응답 결과 72 3.4.1 설문조사 대상자 선정 72 3.4.2 설문 응답 결과 73 제4장 AHP 분석결과 75 4.1 계층별 중요도 평가 75 4.1.1 주요평가 항목의 중요도 75 4.1.2 세부평가 요인의 중요도 76 4.1.3 세부평가 요인의 종합중요도 평가 77 4.2 이행 주체간 중요도 평가 78 4.2.1 세부평가 요인별 이행 주체간의 상대적 중요도 78 4.2.2 세부평가 요인별 이행주체 간의 상대적 중요도 평가 81 제5장 결 론 82 5.1 연구의 요약 및 의의 82 5.2 연구의 한계 및 향후 연구과제 83Maste

An economic feasibility study through cost-benefit analysis for countermeasures on IMO 2020 sulfur oxides regulation

Since 1 January 2020, the International Maritime Organization (IMO) has implemented IMO 2020, a regulation that drastically strengthens the standards for sulfur content in fuel oil from ships sailing all over the world from 3.5% to 0.5%. As of January 2015, regulations have been implemented in the Baltic Sea, North Sea, North America (US and Canada), and the United States Caribbean Emission Control Areas (ECA) to reduce the sulfur content in ships' fuel oil from 1% to 0.1%. Based on the 「Special Act on the Improvement of Air Quality in Port Areas, etc.」by the Korean government, the waters near five major ports such as Busan, Incheon, Yeosu, Gwangyang, Ulsan, Pyeongtaek, and Dangjin were designated as sulfur oxides emission control areas (ECA). In connection with this, from September 1, 2020, these ports should be reduced to less than 0.1%, which is the standard for sulfur content in fuel oil required by the World Maritime Organization (IMO). Since the environmental regulations of the World Maritime Organization (IMO) that were previously implemented essentially required physical changes such as ship modification and equipment installation, it was impossible to apply such environmental regulations to existing ships. Therefore, in order to replace or modify the existing ship with a new ship, the application or scope of regulations has been expanded in a stepwise and gradual manner. However, the feature of the IMO 2020 sulfur oxides regulation is that it applies not only to new ships, but also to all ships in operation, without exception. In order to satisfy the IMO 2020 regulations, there are methods other than the physical modification or change of ships that have been conventionally performed so far. Shipping companies can do so without physical changes of ships to meet the regulations. The countermeasures that satisfy the IMO 2020 regulations can be divided into a method of converting to low-sulfur oil and using a conventional scrubber, an exhaust gas desulfurization device that can use the original sulfur oil as it is, and a method of using other alternative fuels such as LNG. Although other alternative fuels such as LNG are economical options to respond to the IMO 2020 sulfur oxides regulations that can only be secured when a new ship is built, most shipping companies are considering the installation of a scrubber as a realistic countermeasure. The most important factor for the shipping company is to decide the most economical option in response to IMO 2020. Therefore, the shipping company has two options. One is to install the scrubber and the other is to use low-sulfur oil. It is necessary to decide the countermeasure to maximize the shipping company's economic efficiency by considering various factors such as the size, type of ship, operation pattern, and contract type. Amid the reluctance of oil refinery companies to produce reliably and supply low-sulfur fuel oil that is suitable for regulation, the prediction of the spread between low sulphur fuel oil and high sulphur fuel oil of various professional organizations was an important key for shipping companies to decide the direction to respond before 2020. However, there are many differences between the forecast of the spread at the beginning of the announcement of the IMO 2020 regulation and the current spread of the current stage of implementation as of 2020, due to the supply and demand conditions of low sulfur fuel oil, the drop in oil prices, and the global economic contraction due to COVID 19. Prior to IMO 2020, the spread of low-sulfur oil sold from July 2019 reached a high of $353 per ton and remained at around$ 60 as of May 2020, making regulatory response more cautious. This study is to confirm the lowest spread that can satisfy the regulations and secure economic efficiency under the fluctuations in oil prices that are rapidly changing due to external factors, unlike the previous studies that refer to the recoverable spread as soon as possible. This study analyzed the economic benefits between scrubber installation and usage of low-sulfur fuel oil through a mathematical modeling method using cost-benefit analysis. It is meaningful in that it can easily check the economic feasibility of an investment vessel even if the situation changes due to various external factors in the future.국제해사기구(IMO)는 2020년 1월 1일부터 전 세계 모든 해역을 항행하는 선박의 연료유내 황 함유량 기준을 현행 3.5%이하에서 0.5%이하로 대폭 강화하는 규제, IMO 2020을 시행하였다. 발틱해 지역, 북해 지역, 북미 지역(미국 및 캐나다) 및 미국 카리브 지역의 배출규제해역(ECA)에서는 이미 2015년 1월부터 선박의 연료유내 황 함유량을 1%이하에서 0.1%이하로 감소시키는 규정이 발효되어 시행되어 왔다. 우리 정부도 2019년 4월에 제정된 「항만지역 등 대기질 개선에 관한 특별법」에 근거하여 부산, 인천, 평택·당진, 여수·광양, 울산 등 5대 대형항만 인근 해역을 황산화물 배출규제해역(ECA)으로 지정 고시를 하여 2020년 9월 1일부터 세계해사기구(IMO)가 요구하는 연료유내 황 함유량 기준인 0.1% 이하로 줄여야 한다. 과거 시행된 세계해사기구(IMO)의 환경규제들은 필수적으로 선박의 개조, 장비의 장착 등 물리적 변화를 요구하였기 때문에 그러한 환경규제들을 전격적으로 기존 운항선에 적용하는 것은 불가능하였다. 따라서 기존선을 신조선으로 대체 또는 개조를 위하여 규제의 적용 또는 범위를 단계적이고 점진적인 방식으로 확대하여 왔다. 그러나 금번 IMO 2020 황산화물 규제의 특징은 신조선 뿐 만이 아니라 기존 운항하고 있는 모든 선박을 대상으로 예외없이 전격적으로 적용하는 것이다. IMO 2020 규제를 만족하기 위한 방법이 지금까지의 통상적으로 해왔던 선박의 물리적 개조 또는 변화 이외의 방법도 존재하므로, 해운선사들은 규제를 충족하기 위하여 선박의 물리적인 변화를 하지 않아도 규제에 대응이 가능하다. IMO 2020 황산화물 배출규제에 대한 대응방안은 규제를 만족하는 저유황유로 전환하여 사용하는 방안, 기존의 고유황유를 그대로 사용가능한 배기가스 탈황 장치인 스크러버를 설치하는 방안 및 LNG 등 다른 대안 연료를 사용하는 세 가지 대응방안으로 구분할 수 있다. IMO 2020 황산화물 규제에 대응해야 하는 대부분의 선사들은 LNG 등 다른 대안 연료를 사용하는 방식은 신조선을 건조할 경우에만 경제성이 확보 가능한 대안이므로, 현존선을 대상으로 한 선택지에서는 배기가스 탈황장치인 스크러버의 설치와 저유황유 사용만이 현실적인 대응방안으로 고려되고 있다. 해운선사가 IMO 2020 대응방안을 결정함에 있어서 가장 중요한 요인은 어느 선택지가 가장 경제적인가 하는 것이다. 따라서 해운선사는 스크러버 설치와 저유황유 사용 두 가지 선택지를 두고 보유 선박의 규모, 선종, 운항 패턴 그리고 계약 형태 등의 다양한 요인들을 감안하여 해운선사의 경제성을 극대화 하는 대응방안을 정해야 하는 상황이다. 규제에 적합한 저유황유를 안정적으로 생산·공급해야할 정유회사의 투자 주저 속에서 2020년에 전개될 스프레드에 대한 다양한 전문 기관들의 예측은 해운선사들이 대응방향을 정함에 있어하는 중요한 방향 제시 역할을 하였다. 그러나 IMO 2020 규제 발표 초기의 스프레드 전망치와 2020년 규제가 이미 시행단계에 진입한 현 시점의 스프레드는 저유황유 수급상황, COVID 19 등으로 인한 세계경기위축과 유가하락 등으로 많은 괴리가 생겼다. IMO 2020을 앞두고 2019년 7월부터 판매된 저유황유의 스프레드는 톤당 353불을 최고치로 한 후 2020년 5월 현재 60불대에 머물러 있기 때문에 규제 대응방향이 더욱 신중해졌다. 본 연구는 기존의 선행연구들이 IMO 2020 규제대응을 위하여 다양한 예측기관들의 큰 폭의 스프레드 전망을 기반으로 가장 빨리 투자금의 회수 가능한 기간을 고찰한 것과 달리, 2020년 이후 외부 요인들로 인하여 급변하고 있는 유가의 변동 하에서 IMO 2020이라는 규제를 만족하면서, 경제성을 확보가능한지와 만약 확보 가능하다면 해당하는 스프레드가 어느 정도의 값인지를 확인코자 하였다. 이를 위하여 본 연구는 비용·편익분석을 이용하여 수학적 모델링 방법으로 스크러버 설치와 저유황유 전환 사용에 대한 경제성을 분석하였고 향후 다양한 외부 요인들로 인하여 상황이 변하더라도 스크러버 투자 선박의 경제성을 신속하게 확인할 수 있는 모형을 구축하였다는 점에서 의미가 있다고 하겠다.제 1 장 서 론 1 1.1 연구의 배경 및 목적 1 1.2 연구의 범위 및 방법 5 제 2 장 이론적 고찰 10 2.1 IMO 대기 환경규제 10 2.1.1 IMO 대기 환경규제 현황 10 2.1.2. IMO 2020 황산화물 규제 19 2.1.3. 한국 ECA 설정 및 황산화물 규제 24 2.2 IMO 2020 황산화물 규제 대응방안 29 2.2.1 저유황 연료유 전환 사용 30 2.2.2 스크러버 설치 33 2.2.3 LNG 등 대체연료 사용 43 2.2.4 대응방안별 장·단점 분석 45 2.3 IMO 2020 황산화물 규제 해운선사 대응 현황 47 2.3.1 글로벌 해운선사 대응현황 50 2.3.2 국적 해운선사 대응 현황 53 2.4 IMO 2020 황산화물 규제 대응방안의 경제성 분석 56 2.4.1 경제성 분석의 배경 56 2.4.2 경제성 분석의 방법 58 2.4.3. 비용·편익 분석방법 및 절차 59 2.5 선행연구 고찰 65 2.4.1 IMO 2020 황산화물 규제 대응방안에 대한 선행연구 65 2.4.2 IMO 2020 황산화물 규제 대응관련 비용·편익분석에 대한 선행연구 69 2.4.3 선행연구 시사점 76 제 3 장 분석 모형 및 방법 77 3.1 분석 모형 77 3.1.1 IMO 2020 대응방안 탐색 77 3.1.2 편익과 비용의 산출 78 3.1.3 선박의 할인율 78 3.1.4 비용과 편익의 현재가치 87 3.1.5 민감도 분석 88 3.2 시뮬레이션 시나리오 설정 89 3.2.1 연구대상 선박 Data 89 3.2.2 경제성 분석을 위한 고유황유 및 저유황유(0.1%) 가격 시나리오 설정 91 3.3 비용·편익 분석 94 3.3.1 비용 항목 설정 95 3.3.2 편익 항목 설정 98 3.3.3 경제성 분석 98 3.3.4 민감도 분석 99 제 4 실증 분석 101 4.1 대상 선박의 상세 입력 자료 101 4.2 시뮬레이션 시나리오 1 (Low Case) 106 4.2.1 탱커 신조선 106 4.2.2 탱커 중고선 109 4.2.3 벌크 신조선 112 4.2.4 벌크 중고선 115 4.3 시뮬레이션 시나리오 2 (Medium Case) 117 4.3.1 탱커 신조선 118 4.3.2 탱커 중고선 120 4.3.3 벌크 신조선 122 4.3.4 벌크 중고선 124 4.4 시뮬레이션 시나리오 3 (High Case) 127 4.4.1 탱커 신조선 127 4.4.2 탱커 중고선 129 4.4.3 벌크 신조선 132 4.4.4 벌크 중고선 134 4.5 민감도 분석 136 제 5 장 결론 139 5.1 연구의 요약 및 결론 139 5.2 연구의 한계 및 향후 연구 과제 141 참고문헌 143 부록 150Docto

2014 제2회 압전발전 지식연구회

제2회 압전발전 지식연구회 일 시 : 2014년 7월 15일(화), 오후 4시~6시 장 소 : KISTI 제 2회의실 (본관 2층) 내 용 : 1) 압전발전과 사업화 (CORECHIPS 오재근 대표) 2) 정부 R&D 과제 item 도출 (한국기계연구원 함영복 박사

프랑스 종교전쟁기(1562-1598), 에티엔 파스키에를 통해서 본 정치파 사상의 형성과 그 성격

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :서양사학과,2010.2.Maste

2013년 제3회 압전발전 지식연구회 - (주)유니플라텍 개발제품 및 추진계획 -

◦ 행사명 : 2013년 제3회 압전발전 지식연구회 ◦ 일 시 : 2013년 9월 4일(수) 15:30~18:00 ◦ 장 소 : 한국표준과학연구원 안전계측동 3층 세미나실 ◦ 참석대상 : 압전발전 지식연구회 회원 등 20명 ◦ 주요내용 : 1. 압전현상을 이용한 에너지 수확 (정대용 교수-인하대학교) 2. 압전에너지하베스팅 설계 및 응용 (김미소 박사-한국표준과학연구원) 3. (주)유니플라텍 개발제품 및 추진계획 (강석환 대표-(주)유니플라텍

표면처리 효과를 이용한 자기조립형 대면적 미세패턴 형성과 임프린트 공정에서의 정렬마찰 저감에 대한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2011.2. 이우일.Docto

A configurable power device and method based on RDS self-calibration, semiconductor module using the same

본 발명은 내부 저항 자가 보정을 통한 설계 변경 가능한 전력 디바이스 및 그 설계 변경 방법, 그를 이용한 반도체 모듈에 관한 것이다. 특히, 전력 소자의 내부 저항을 측정하여 피드백을 제공하여 출력 조정이 가능하도록 한 내부 저항 자가 보정을 통한 설계 변경 가능한 전력 디바이스 및 그 설계 변경 방법, 그를 이용한 반도체 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따르면, 다수의 전력 소자에서 일정 개수가 활성 영역에서 동작되도록 하는 스위치부; 상기 다수의 전력 소자의 내부 저항을 측정하는 내부 저항 측정부; 및 상기 내부 저항 측정부에서 측정한 내부 저항을 입력받아 활성 영역에서 동작해야 할 다수의 전력 소자의 개수를 결정하고 결정된 개수의 다수의 전력 소자를 활성 영역에서 동작하도록 상기 스위치부를 제어하는 스위치 제어부를 포함하는 내부 저항 자가 보정을 통한 설계 변경 가능한 전력 디바이스 및 그 설계 변경 방법, 그를 이용한 반도체 모듈을 제공한다.clos

Low power CAN transceiver

본 발명은 CAN 송수신기에 관한 것으로, 드라이버와 송수신부로 이루어진 CAN 송수신기에 있어서, 상기 송수신부는 내부에 포함된 제1 역전류 방지 소자와 제2 역전류 방지 소자가 오프된 상태에서 캔 버스를 우성 상태로 형성하여 방열 환경이 더욱 우수한 외부에서 내부의 소비전력을 대신 소비하게 함으로써 효율적인 열 설계를 통해 효과적으로 발열이 가능하도록 한다.clos

CONTROL METHOD OF LOW POWER CAN TRANSCEIVER

본 발명은 CAN 송수신기 제어 방법에 관한 것으로, 드라이버와 송수신부로 이루어진 CAN 송수신기에 있어서, 상기 송수신부는 내부에 포함된 제1 역전류 방지 소자와 제2 역전류 방지 소자가 오프된 상태에서 캔 버스를 우성 상태로 형성하여 방열 환경이 더욱 우수한 외부에서 내부의 소비전력을 대신 소비하게 함으로써 효율적인 열 설계를 통해 효과적으로 발열이 가능하도록 한다.clos

Protection circuit for preventing a digital circuitry from abnormal operations

본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 회로의 오동작을 방지하기 위한 보호 회로는, 주파수 발진기의 출력과 파워 온 리셋 회로의 출력을 수신하는 디지털 회로의 보호 회로에 있어서, 상기 주파수 발진기의 출력과 상기 파워 온 리셋 회로의 출력에 기반하여 상기 디지털 회로의 동작 준비가 완료되었음을 나타내는 준비 완료 신호를 출력하는 오동작 방지부를 포함하여, 최소한의 구성요소를 사용하여 파워 온 리셋 회로의 리셋 펄스의 지속 시간 동안 안정화되지 못한 주파수 발진기로 인한 디지털 회로의 오동작을 방지할 수 있다.clos