IMO 의선박온실가스배출규제공식및 감축량에관한아국대응방안연구 에 대한연구보고서 2009 년 7 월 [ 연구기관 ] 한국선급

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1 IMO 의선박온실가스배출규제공식및 감축량에관한아국대응방안연구 에 대한연구보고서 2009 년 7 월 [ 연구기관 ] 한국선급

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3 제출문 ============================================== 국토해양부장관귀하 本報告書를 IMO 의선박온실가스배출규제공식및감축량에관한아국 대응방안연구 의最終報告書로提出합니다 년 7 월 6 일 연구기관명 : ( 사 ) 한국선급 연구책임자 : 김만응 연구원 : 류경부, 이경우 박상균, 최재혁 이혁인

4 목차 제 1 장연구개발과제의개요 연구개발의필요성 연구개발의목표및내용 기대성과 활용방안 연구추진체계 5 제 2 장서론 연구수행의원칙 IMO의논의경과 6 가. Conference Res.8, CO2 Emission from Ships(MEPC 40, ) 7 나 IMO GHG Study (MEPC 45, ) 8 다. Assembly resolution A.963(23) ( ) 8 라. MEPC/Circ.471(MEPC 53, ) 9 마. MEPC 55/23, Annex 9 (MEPC 55, ) 9 바. MEPC.1/Circ.589 ( ) 9 사. MEPC 58/23, Annex 11(MEPC 58, ) 국제해시기구의상세논의내용 11 가. 기술적인조치 (Technical Measures) 11

5 나. 운항관련조치 (Operational Measures) 11 다. 시장기반조치 (Market-based Measures) EEDI의개요 EEDI공식의상세 베이스라인의상세 배출규제치의결정 EEDI 관련절차 EEDI공식의문제점 24 가. 적용성 24 나. 베이스라인 24 다. P AE 와 NMSL의차이 25 라. 관련개정사항제안 EEDI 문제점에대한대응 26 제 3 장 EEDI 공식의체계화제안 개요 제안사항 27 가. 추진용동력 29 나. 발전용동력 30 다. 탄소포집의저감량 결론 31

6 제 4 장 NMSL 및 P AE 공식의제안 개요 제안사항 결론 51 제 5 장축발전기관련개정사항제안 개요 제안사항 결론 57 제 6 장 LNG선관련 Baseline의제안 개요 제안사항 58 가. 증기터빈 LNG선의 EEDI (Case 1) 59 나. 전기추진 LNG선의 EEDI (Case 2) 59 다. 디젤추진 LNG선의 EEDI (Case 3) 60 라. 계산결과및비교 결론 64 제 7 장결론및제언 65 부록 IMO 제출의제문서 67

7 < 표차례 > 표 2-2 선종별베이스라인 20 표 3-1 추진시스템별추진및전력생산용원동기와사용가능한장치 28 표 3-2 EEDI 수식의재배치 29 표 3-1 KR 등록선박의 NMSL, P NMSL 및 P AE 34 표 6-1 LNG선의제원과계산결과 62 < 그림차례 > 그림 2-1 베이스라인계산결과의예 (Dry bulk) 20 그림 2-2 베이스라인과규제값의개념도 21 그림 2-3 IMO의신선배출규제요건의개발과정 22 그림 2-4 신선에대한배출규제적용순서도 23 그림 4-1 P AE 와 P NMSL 의비교 ( 주기관출력 kw 미만 ) 48 그림 4-2 P AE 와 P NMSL 의비교 ( 주기관출력 kw 이상 ) 49 그림 4-3 P AE 와 P NMSL 의비교 ( 상대값 ) 50 그림 5-1 대표적인축발전기의예 52 그림 5-2 P PTO 개념도 - 현행 54 그림 5-3 P PTO 개념도 - 제안 55 그림 6-1 LNG선의 EEDI 계산결과및베이스라인 63

8 제 1 장연구개발과제의개요 1.1 연구개발의필요성가. 연구개발의과학기술, 사회경제적중요성 기술적측면 IMO에서논의되고있는선박온실가스감축관련핵심쟁점은새로이건조되는선박으로부터발생하는온실가스발생량을합리적으로예측할수있느냐하는부분 ( 신조선이산화탄소배출규제공식, EEDI), 실제운항되고있는선박에서배출되고있는온실가스의양을정확하게예측및감시할수있느냐하는부분 ( 현존선이산화탄소배출규제공식, EEOI) 및선박으로부터발생하는온실가스의양을어느정도까지규제할것이냐하는부분 ( 배출규제기준, Baseline) 으로구분할수있음. 온실가스의가장큰부분을차지하는이산화탄소의배출량은연료유소모량및연료유에포함되어있는탄소함유량의함수로서, 선박으로부터배출되는이산화탄소의양을저감하기위해서는연료유소모량을줄이는방법이외의실현가능한기술이상용화되어있지않은상태임. IMO 논의사항중, 신조선에너지효율지수 와 배출규제기준 은선박의추진및운항을위해사용되는각종연료유를얼마나합리적으로배출예측량계산에포함시킬것인가라는문제를해결하여야함. 현재 IMO에서논의되고있는방법들은현재사용가능하거나향후개발될수있는모든형태의선박에적용하기에는무리가있다는점을우리나라와여러국가가지적하고있는실정임. 또한, 현존선에너지효율지수 를위해 IMO에서개발한지침인 MEPC/Circ.471을실제선박에적용하는경우에발생할수있는각종기술적문제들에대한상세지침이아직개발되지않은상태임 경제 사회적측면 신조선에너지효율지수, 현존선에너지효율지수 및 배출규제기준 은세계해운시장및조선시장의판도를바꿀수있을정도로그파급 1 / 69

9 효과가매우큰사항임. 세계 1위의조선산업과세계 6위의해운산업을가지고있는우리나라로서는선박의온실가스감축논의결과에따라조선 해운산업에미치는결정적영향은매우클것으로판단됨 사회 문화적측면 ( 공공성포함 ) 우리나라는 IMO의 A이사국이고, IMO에서는 UN의방침에따라해운분야온실가스배출저감을목표로하고있는점을감안하여, 주도적이고적극적인참여가필요하며이를통해 IMO 및국제사회에서의위상을강화할수있음. 또한우리나라는 UNFCCC 상온실가스배출규제의무국가에는해당되지않으나국제사회에서아국의위상을고려하였을때 2013년경에는우리나라도온실가스배출규제적용국가가될전망이며, 이를위해서는저탄소녹색성장의국가정책에따라육상부문외에해상부문에대한온실가스감축방안도적극적으로검토 마련하는것이사회 문화적으로도육상부문의온실가스감축정책과일관될것으로판단됨나. 연구개발하려는기술 ( 또는연구개발내용 ) 의세계적수준이다음의기술발전주기 (technology life cycle) 중현재어느단계에해당되는가? 개념정립단계 기업화단계 기술의안정화단계다. 지금까지의연구개발실적 국내에서는관련연구가수행된예가없음. 라. 앞으로의전망 해상부문의온실가스규제와관련하여서는 2009년 7월개최되는제59차해양환경보호위원회 (MEPC) 에서그논의를종결하고 2009년 12월코펜하겐에서개최되는 UNFCCC 당사국총회 (COP) 에 IMO의입장을보고하여야함 IMO의쟁점사항에대한논의가완결되기위해서는여러가지기술적사항에대한검토가필요하며, 이에대한우리나라의적극적참여가요구되는상황임. 2 / 69

10 마. 국내에서연구개발하는대신기술도입을한다면가능한가? 가능하다면기술료 (Royalty) 수준은어느정도이며, 경제성에비추어높은지, 낮은지? 해당사항없음. 바. 산업체참여시기및방법 해당사항없음. 1.2 연구개발의목표및내용가. 연구개발의최종목표 : IMO의신조선이산화탄소배출규제공식 (EEDI) 분석연구 우리나라가 GHG-WG 2/2/12로제안한새로운 EEDI 공식에서가장핵심이되는해상에서의상용최대부하 (NMSL, Normal Maximum Sea Load) 에대한체계적인연구를위해한국선급등록선전체에대해 NMSL을조사하고, MEPC 58에서결정된 EEDI식으로계산한결과와조사된 NMSL을이용하여우리나라가제안한 EEDI식으로계산된결과를비교분석하여어떠한방법으로계산하는것이가장합리적인방법인지에대한의견을 MEPC 59차에의제문서로제출. 배출규제기준선 (Baseline) 의제정에사용되는수식에대해분석을수행하고, 우리나라가 GHG-WG 2/2/12로제안한수식을 Baseline에적용할경우와기존의수식과의차이에대한결과를분석하여그결과를 MEPC 59차에의제문서로제출 IMO의현존선이산화탄소배출규제공식 (EEOI) 분석연구 IMO에서개발한현존선이산화탄소배출규제공식 (MEPC/Circ.471) 을실제선박에적용하기위해필요한각종계산인자에대한분석을실시하고, 현존선이산화탄소배출규제공식의국내도입에대비하기위한현존선이산화탄소배출규제공식도입방안및지침개발 아국해운및조선산업에미치는영향및감축량분석 3 / 69

11 EEDI, EEOI 및 Baseline에대한 IMO의방침에따른우리나라해운및조선산업에미치는영향, 온실가스감축량분석및이를위한기초데이터베이스구축. IMO 선박온실가스배출규제공식대응방안마련 EEDI, EEOI 및 Baseline에대한연구를바탕으로 IMO의온실가스협약에대한우리나라의정책적접근방법과그대응방안의제안. 나. 연구개발목표의성격 : 아이디어개발 ( ), 시작품개발 ( ), 제품또는공정개발 ( ), 기타 ( ) 1.3 기대성과 가. 기술적측면 IMO 에서의논의에따른국내기술개발및산업계대응방안에대한기 술적토대마련 IMO의온실가스관련논의에대한적극적이고주도적참여를통한우리나라의위상강화나. 경제 산업적측면 EEDI, EEOI 및 Baseline에대한면밀한검토를통해, 국내해운및조선산업의보호및경쟁력강화 IMO에서의논의경과에따른우리나라의대응방안및종합정책마련 1.4 활용방안 IMO, UNFCCC 등국제기구논의시아국의기본입장으로활용 해운부문온실가스규제에관한정책개발시활용 4 / 69

12 1.5 연구추진체계 본연구는 ( 사 ) 한국선급에서수행한연구용역의과제로써, 에너지환경사업단김만응단장을연구책임자로하여관련내용에대한연구를수행하였음. 5 / 69

13 제 2 장서론 2.1 연구수행의원칙 본연구과제는 IMO에서논의되고있는온실가스배출규제공식인 EEDI 공식및 EEOI 공식에대한분석과배출규제공식대응방안을마련하기위한연구이므로, 배출규제공식에대한이론적접근및대응방안마련을위한실제선박을고려한접근이필요한연구임. 따라서, 본연구에서는연구를수행하기위한아래와같은원칙에따라연구를수행하였음. 배출규제공식인 EEDI공식과 EEOI공식은선박으로부터배출되는 CO2 의배출량을저감하기위한사용되는규제이므로선박의실제상황을반영한것이어야한다. 배출규제공식을적용함에있어서국내해운및조선산업이다른나라에비해유리한입장에위치할수있도록하여야한다. 배출규제공식의규제기준인베이스라인 (Baseline) 은실제선박의운항상황등을고려하여야하며, 규제기준의합리적인설정으로우리나라해운및조선산업에일방적으로불리해지지않도록하여야한다. 배출규제공식은규제를위한공식이므로어떠한형태의선박이라도적용할수있는구조를가져야한다. 배출규제공식은공식을적용함에있어서적용기법에따라서류상으로는요건을만족하나실제적으로는요건을만족하지못하는협약선박 (Regulation Ship) 이존재할가능성을최소화하여야한다. 본연구에서는상기의원칙에따라 EEDI 공식과 EEOI공식에대한분석을수행하였으며, 이에대한대응방안에대해연구하였음. 2.2 IMO 의논의경과 Safe, Secure and Efficient Shipping on Clean Ocean" 을표어로국제연합 (UN) 의 12 번째전문기구로탄생한국제해사기구 (IMO, International 6 / 69

14 Maritime Organization) 는국제교역에종사하는해운업에영향을미치는모든형태의기술적인문제에대하여주관청이제ㆍ개정하는규정이나지침에관한정부간상호협력을촉진하고해상에서의안전, 효율적인항해, 선박으로부터의오염방지및통제와관련된실질적인기준을제공하기위하여설립되었다. 그런데, 기후변화협약및교토의정서체제하에서논의되고있는지구온난화및지구온난화의주범으로지목되어있는온실가스의감축문제가 IMO에서논의되고있는이유는교토의정서제2조제2항을근거로한다. 교토의정서제2조제2항에서는 Annex Ⅰ 국가에포함되는당사자는국제민간항공기구 (ICAO, International Civil Aviation Organization) 및 IMO에서의활동을통하여항공기및선박용연료로부터발생하는온실가스 ( 몬트리올의정서에의하여규제되는것을제외한다 ) 배출량의제한 감축을추구한다 " 1) 라고명시되어있다. 이에따라 IMO에서는교토의정서가채택된 1997년부터선박으로부터배출되는온실가스배출량을감소하기위한논의를시작하였으며, 지금까지의논의사항을요약하면다음과같다. 가. Conference Resolution 8, CO2 Emission from Ships(MEPC 40, ) 1997년 9월에개최된 IMO 산하해양환경보호위원회 (MEPC, Marine Environment Protection Committee) 제40차회의에서는몇개국대표들이 CO2 배출량을제한하는내용을 ' 선박으로부터의오염방지를위한국제협약 (MARPOL, International Convention for the Prevention of Pollution from Ships)' 부속서 6(Annex Ⅵ) 에포함시키자는제안을하였으나 2/3의찬성을얻지못하였다. 그러나 선박으로부터의오염방지를위한국제협약, 부속서 6-선박으로부터의대기오염방지를위한규칙 을채택하기위한일명 1997 Air Pollution Conference 에서 Conference Resolution 8 - CO2 1) Article 2, paragraph 2 of the Kyoto protocol states: The parties included in Annex I shall pursue the limitation or reduction of greenhouse gases not controlled by the Montreal Protocol from aviation and marine bunker fuels, working through the International Civil Aviation Organisation and the International Maritime Organisation, respectively.. 7 / 69

15 Emissions from Ships을채택하여전지구적차원에서 CO2 배출량인벤토리를작성하는작업의일환으로선박으로부터의 CO2 배출량을조사하기위한연구를기후변화협약 (UNFCCC) 와공동으로수행하기로하였으며 Conference Resolution 8의주요내용은아래와같다. 온실가스배출문제에대한정보교환을위하여기후변화협약과협력 기후변화협약과공동으로온실가스배출에관한연구수행 온실가스배출을감소하기위하여고려하여야할실행가능한전략의수립 나 IMO GHG Study (MEPC 45, ) 해양환경보호위원회제40차회의부터논의된공동연구최종보고서로서 Marintek(Norway), DnV(Norway), Centre for Economic Analysis(Norway) 및 Carnegie-Mellon University로구성된컨소시움에서작성하여해양환경보호위원회제45차회의에제출되었으며, 선박으로부터의온실가스배출문제에대한중요성의근거로서자주인용되는중요한문서이다. 다. Assembly resolution A.963(23) ( ) 이결의서의제목은 IMO Policies and practices related to the reduction of greenhouse gas emissions from ships 임. 선박으로부터의배출되는온실가스의배출감소에관한 IMO의정책및실행에관한총회결의서로서아래두가지사항에대한작업을촉구하는결의서이다. 온실가스배출베이스라인의설정 선박의온실가스특성을지표화하기위한방법론의개발 8 / 69

16 라. MEPC/Circ.471(MEPC 53, ) 이회람문서의제목은 Interim Guidelines for voluntary ship CO2 Emission Indexing for use in trials 임. 실제운항중인선박으로부터배출되는온실가스 (CO2) 를측정하기위한방법론을확정한회람문서로서일명 EEOI(Energy Efficiency Operational Indicator) 라고한다. EEOI는아래와같은수식으로정의되며, 1톤의화물을 1 해리운송할때선박으로부터배출되는 CO 2 발생량이얼마인가를나타낸다. - : 연료유소모량, 하첨자 는연료유의종류 - : 연료유 CO2 배출계수, 하첨자 는연료유의종류 - : 화물의중량,, 하첨자 는항차별화물의무게를의미 - : 운항거리, 하첨자 는항차를의미 마. MEPC 55/23, Annex 9 (MEPC 55, ) 이부속서의제목은 Work plan to identify and develop the mechanisms needed to achieve the limitation or reduction of CO2 emissions from international shipping 임. 해양환경보호위원회제55차회의에서 IMO의온실가스논의일정을확정하였으며이에따르면 2009년 7월에개최되는해양환경보호위원회제 59차회의에서협약채택을위한모든논의를완료할예정임. 바. MEPC.1/Circ.589 ( ) 이회람문서의제목은 Greenhouse Gas Module in the Global Integrated 9 / 69

17 Shipping Information System 임. 선박으로부터배출되는 CO2 발생량을조사함으로서향후배출지수설정을위하여풍부한자료를수집할목적으로세계선박정보시스템 (GISIS, Global Integrated Shipping Information System) 에온실가스모듈을추가하기로하였으며 GISIS 모듈의입력양식은 EEOI를근간으로작성되었음. 사. MEPC 58/23, Annex 11(MEPC 58, ) 이부속서의제목은 Draft Interim Guidelines on the Method of Calculation of the Energy Efficiency Design Index for New Ships 임. IMO에서온실가스문제에대한본격적인논의가시작된것은 2008년 3월에개최된해양환경보호위원회제57차회의에서부터이다. 이후 2008년 6 월노르웨이오슬로에서개최된제1차온실가스작업반회기간회의 (GHG-WG 1, First Intersessional Meeting of the Working Group on GHG Emissions from Ships), 2008년 10월의해양환경보호위원회제58차회의및 2009년 3월런던에서개최된제2차온실가스작업반회기간회의 (GHG-WG 2, First Intersessional Meeting of the Working Group on GHG Emissions from Ships) 를거치면서활발한논의가이루어지고있다. 특히, 2008년 10월런던에서개최된해양환경보호위원회제58차회의에서는 신선에적용되는에너지효율설계지수의계산방법에대한잠정기준초안 (Draft Interim Guidelines on the Method of Calculation of the Energy Efficiency Design Index for New Ships, 일명 EEDI라고함 ) 을승인하고신조선의에너지효율을향상시키기위한도구로서동잠정기준의적합성을확보하기위하여국제해사산업계에서이를널리유포시켜줄것을정부대표및산업계옵서버에게촉구하였다. 그결과 2009년 3월런던에서개최된제2차온실가스작업반회기간회의 (GHG-WG 2) 에서는 EEDI와관련된다수의의제문서가제출되었으며올해 7월런던에서개최되는해양환경보호위원회제59차회의에서도보다완정 ( 完整 ) 한 EEDI를개발하기위한노력이계속될전망이다. 10 / 69

18 2.3 국제해시기구의상세논의내용 IMO의온실가스논의는기술적인조치 (Technical Measures), 선박의운항과관련된운항적조치 (Operational Measures) 및시장을기반으로한시장기반조치 (Market-based Measures) 로대별할수있다. 가. 기술적인조치 (Technical Measures) 기술적인조치 (Technical Measures) 에서는 EEDI공식이논의의핵심을이루고있다. EEDI공식이란신선 (New Ships) 에대하여강제적용하기위한것으로선박의에너지효율을지표화하기위한일종의수식이다. EEDI의목적은선종 (Ship Type) 및선박의크기 (Ship Size) 별로 CO2 배출특성을비교하기위한것으로서, IMO의강제규정으로도입된이후에는 EEDI를이용하여신선에대해예상되는 CO2 배출량을계산하고, 이렇게계산된예상 CO2 배출량이규제기준인베이스라인이하가되는선박에대해서만증서를발급하여운항할수있도록할예정이다. EEDI의분석은본연구용역의주목적이므로다음에자세하게다루고여기서는전체적인논의방향을다루는것이므로설명을생략한다. 나. 운항관련조치 (Operational Measures) 운항관련조치 (Operational Measures) 에는 EEOI, 효율적운항방법 (Best Practice) 및선박에너지관리계획서 (SEMP, Ship Energy Management Plan) 등으로구분된다. EEOI EEOI는설계단계에서신선의 CO2 배출특성을지표화하기위한 EEDI 와는달리, 운항중인선박으로부터실제로배출되는 CO2 발생량을계산하기위한목적으로개발되었으며, 이를위해서는아래의수식을사용한다. 11 / 69

19 - 1 : 연료유소모량, 하첨자 는연료유의종류 2 : 연료유 CO2 배출계수, 하첨자 는연료유의종류 3 : 화물의중량,, 하첨자 는항차별화물의무게를의미 4 : 운항거리, 하첨자 는항차를의미 EEOI는 EEDI와같이 g/tonㆍnm의단위를가지게되는데 1톤의화물을 1해리운송할때발생하는 CO2의배출량 이라는의미를가진다. 한편, EEOI에대한 IMO의논의는새로운수식의개발또는개정이아니라상기수식의적용문제에초점이맞추어져있다. 왜냐하면실제운항중인현존선 (Existing Ship) 에서는선종별로운항조건이상이하기때문이다. 효율적운항방법 효율적운항방법 (Best Practice) 이란현존선으로부터배출되는 CO2를줄이기위한구체적인방법을말한다. 이는 EEDI가강제화되기전에선박으로부터배출되는 CO2 발생을최소화할수있는다양한방법을자발적으로시행할수있도록정리한것으로현재 IMO에서효율적운항방법으로식별한방법은아래와같다. -Voyage planning and conduct of the voyage -Optimized ship handling -Hull maintenance -Propulsion system -Improved fleet management -Improved cargo handling -Energy management 12 / 69

20 -Fuel oil -Other measures 선박에너지관리계획서 EEOI 및효율적운항방법은강제요건이아니라자발적인요건 (Voluntary Requirement) 이므로선박운항자가효과적으로 CO2 배출량을줄일수있는도구로활용할수있도록개발하고있는것이선박에너지관리계획서이며, 여기에는효율적운항방법이포함되어있다. 그러나, 선박에너지관리계획서역시자발적인요건으로개발되고있기때문에 EEDI가강제화되기전에선박으로부터배출되는 CO2 발생량을실질적으로감축하기위해서는별도의조치가요구되는것이사실이다. 이를위해 IMO에서는효율적운항방법이포함된선박에너지관리계획서를이미시행중인 ISM 시스템의일부로수용하여시행하는방향으로논의를진행하고있다. 다. 시장기반조치 (Market-based Measures) 시장을기반으로한조치란시장경제원리에입각한정책수단 (Market-based instruments) 을말하는것으로배출권거래제 (Cap-and-Trade) 및탄소세 (Carbon Tax 또는 Global Levy) 제도와이두가지를조합한하이브리드시스템 (Hybrid System) 등이논의되고있다. 시장기반조치는기존의기술적조치및운항적조치에서는다루지않는상거래의개념이포함되므로매우복잡한내용이며따라서그논의과정또한매우복잡할것으로판단된다. 현재 IMO에서의시장기반조치에대한논의는초기단계에있다. 시장기반조치는기술적조치및운항적조치와는다르게해운및조선업계에직접적인영향을미치므로, 면밀하게검토하여야할사항이다. 시장기반조치에대한자세한사항은국토해양부에서발주한연구용역인 선박의온실가스감축을위한이산화탄소배출권거래및탄소세부과제 13 / 69

21 도도입에관한연구 의보고서를참고하면자세한사항을파악할수있 으므로여기서는관련내용에대한소개를생략한다. 2.4 EEDI의개요 앞서소개한바와같이, EEDI의목적은선종 (Ship Type) 및선박의크기 (Ship Size) 별로 CO2 배출특성을비교하기위한것으로서, IMO의강제규정으로도입된이후에는 EEDI를이용하여신선에대해예상되는 CO2 배출량을계산하고, 이렇게계산된예상 CO2 배출량이규제기준인베이스라인이하가되는선박에대해서만증서를발급하여운항할수있도록할예정이다. 따라서, EEDI에따라계산된예상 CO2 배출량이낮아지도록선박을건조할수있는기술력의유무는관련국가조선산업의생존여부를결정지을수있다고할수있을정도로중요한사항이다. 현재까지검토된내용을정리하여간략하게정리하면, 우리나라의조선산업은생산및수주분야에서세계제1위를굳건히지키고있으며, 관련기술력또한세계 1위를자부할수있는상태이며, 실적선박들을통한 EEDI의계산결과또한이를증명해주고있는실정임. 다만, EEDI의계산에많은영향을미치는몇가지조선기자재에대한국산화가이뤄지지않은상태이며, 국내조선및기자재산업의보호및국부유출의방지를위해관련조선기자재에대한국산화가시급한실정임. 2.5 EEDI공식의상세 EEDI공식은 IMO의논의동향에서살펴보았듯이상당한논의과정중에많은변화가있었으며, 2009년 3월에개최된제2차회기간 GHG 작업반회의 (GHG/WG2) 에서논의하여결정한 EEDI공식 (MEPC 59/4/2, Annex 2) 은아래의식과같다. 14 / 69

22 (2-1) *: 해상에서의상용최대부하 (NMSL) 를축발전기로공급할경우에는 SFCAE 대신에 SFCME 를이용하여계산할수있다. 주 : 이공식은디젤-전기추진, 터빈추진또는하이브리드추진선박에적용할수없을수도있다. 상기식에사용된각항목의정의는아래와같다. 가. 는 g으로측정된연료소모량과탄소함유량을근거로역시 g으로측정된 CO2 배출량사이의무차원환산계수이다. 아래첨자와는각각 MEi AEi 주기관및보조기관을말한다. 는 EIAPP증서에기재된 를정하기위해사용된연료유의것을사용하여야하며, 각연료별 의값은아래의표와같다. 연료유의종류 참고문헌 (t-co2/t-fuel) Diesel/Gas Oil ISO 8217 Grades DMX through DMC Light Fuel Oil (LFO) ISO 8217 Grades RMA through RMD Heavy Fuel Oil (HFO) ISO 8217 Grades RME through RMK Liquid Petrol Gas 2006 IPCC guidelines Table 1.2 and (LPG) Natural Gas 2006 IPCC guidelines Table 1.2 and / 69

23 나. 는심해 (deep water) 에서 Capacity 및기관의출력에서시간당해리 ( 海里 ) 로측정된선박의속력 (knot) 을말하며, 바람과파도가없이잔잔한기상상태에서측정된것이라가정한다. 최대설계하중조건은선박이운항할수있도록허용된최대흘수와당해흘수에서의트림에의해정의되어야한다. 이조건은주관청이승인한복원성자료로부터구한다. 다. 건화물선, 탱커, 가스탱커, 컨테이너선, 로로화물선및여객선과일반화물 선의경우, 재화중량톤수 ( ) 을 로한다. 여객선및로로여객선의경우, 국제톤수측정협약 (International Convention on Tonnage Measurement of Ships, 1969) 의부속서 1, 3 규칙에따라측정된 총톤수를 로한다. 재화중량톤수 ( ) 라함은비중이 인물속에서최대운항흘 라. 수에해당하는선박의배수량과선박의경화중량의차이를톤으로표시 한것을의미한다. 는 kw 로측정된주기관및보조기관의출력을말한다. 아래첨자 ME 및 는각각주기관및보조기관을의미한다. AE i에대한합이라함은여러대의주기관 ( nme ) 모두를더하기위한것이다. 는설치된각주기관 ( ) 의정격출력 ( ) 에서축발전기의출력을 뺀값의 75% 를말하며아래와같다. 는각축발전기의출력을해당되는축발전기의에너지변환효율로 나눈값의 75% PPTI(i) 는각축전동기의정격출력소모량을축전동기에전력을공급하는 발전기들의에너지변환효율의가중평균값로나눈값의 75% 16 / 69

24 만약, 해상에서의정상적인운전상태에서 PTI/PTO 를혼합하여사용하 는경우에는, PTI/PTO 의혼합비율을계산에서고려하여야한다. 는기계적에너지효율향상기술로인해저감된주기관출력저감량 의 75% 소모되는기계적에너지를추진축으로직접적으로전달하는것은고려 하지않는다. 는 에적용된전기에너지발생기술로부터얻어지는보조기관 의출력저감량 는선박이 의조건에서 로운항할때, 추진기계 / 추진설비 및거주구에해상에서의상용최대부하 (NMSL, Normal Maximum Sea Load) 에서필수적으로필요한전력 ( 예 : 주기관용펌프, 항해설비및거주 용전력등 ) 을공급하기위해필요한보조기관의출력. 다만, 선수미보조 추진기, 화물펌프, 화물적양하기기, 평형수펌프, 화물용냉동기기및화물 창용송풍기등에공급되는전력은제외한다. 화물선에설치된주기관의출력이 kw 이상인경우에는아래의 식을사용한다. - 화물선에설치된주기관의출력이 kw 미만인경우에는아래의 식을사용한다. - 위의식으로계산된 의값이해상에서의상용최대부하 (NMSL) 와큰 차이를보이는경우 ( 예 : 여객선 ) 에는 를상기의식으로계산한값 대신에전력조사표의값을사용할수있다. 이러한경우에디젤엔진의 출력과전력과의에너지변환효율값은 0.9 를적용한다.,, Capacity 및 P는서로모순되지않아야한다. 17 / 69

25 SFC 는 g/kwh의단위를가지는엔진의인증된연료소모율을말한다. 아래첨자 및 는각각주기관및보조기관을의미한다 NOx 기술코드의 E2 또는 E3 사이클로시험된엔진은 EIAPP 증서상의 75% 부하에서의 를 로사용하고, D2 또는 C1 사이클로시험된엔진은 EIAPP 증서상의 50% 부하에서의 를 로사용한다. 보조기관들의 가동일하지않을경우에는가중평균값을사용한다. EIAPP 증서를가지고있지않는 130 kw 미만의엔진은인정가능한기 관으로부터검증받은제조자가제시한 를사용한다. fj 는선박의특수한설계요소를고려하기위하여보정하는값을말한 다. 대빙구조 (Ice-classed) 선박에대한 계수는가이드라인에포함되어야 하는 표준 표 / 곡선에의해결정된다. 는파고, 파진동수및풍속 ( 예를들어, 보퍼트등급 6) 이라는대표적인해상상태에서의속도감소를나타내는무차원계수를말하며다음과같이결정되어야한다. 는대표적인해상상태에서당해선박의성능에대한모의시험을수행함으로써결정될수있다. 모의시험방법론은기구에의해개발된가이드라인에규정되어야하며개별선박에대한 ( 모의시험 ) 방법론및결과는주관청또는주관청이인정하는기관에의해검증되어야한다. 모의시험이수행되지않는경우, 표준 표 / 곡선으로부터 값을취하여야한다. 가이드라인에포함되어야하는 표준 표 / 곡선은선종 ( 베이스라인 에서와동일함 ) 별로주어지며 라는변수의함수로표현된다. 표준 표 / 곡선은대표적인해상상태하에서가능한한많은현존선의실제선속감소데이터에근거한 conservative approach에의해결정되어야한다. 당해선박의모의시험또는 ( 표준 ) 표 / 곡선에대한가이드라인을이용할수있을때까지 ( 값 ) 은 1.0을적용한다. 는모든혁신적인에너지효율기술에대한가동율 2) 을말한다. 폐에 2) 어느기간에서설비가가동할수있는최대시간에대한가동시간의비율 18 / 69

26 너지회수설비의가동율은 1.0 으로한다. 는 에있어서모든기술적 / 규정상의한도에대한용량계수를 말하며계수가필요하지않은경우에는 1.0 으로가정한다. 2.6 베이스라인의상세 EEDI공식으로계산된선박의예상 CO2 배출량이협약의요건을만족하는지를판단하기위해서는규제값을설정하기위한기준이확정되어야하며이를위해서는먼저선박으로부터배출되는 CO2가얼마나되는지를조사하여야한다. 이러한이유로국제해사기구에서는전세계에서최근 10년동안건조된선박 3) 의 CO2 배출량을선종별로조사하였다. 이때선박의 CO2 배출량을조사하기위해사용된수식은다음과같다. 상기수식에따라계산한결과를재화중량 (Deadweight) 을 x 축, 계산결과 를 y 축에나타내면그림 2-1 과같은형태의그림을얻을수있다. 을말한다. 발전소에서는역일시간 (1 년, 1 개월등 ) 에대한해당기간의운전 시간과운전대기 ( 급전정지 ) 시간의합에대한비율로나타낸다. availability factor 에대한정확한용어의정의가필요함. 가동율 (AF) = [( 운전시간 + 운전대기시간 )/ 역일시간 (365*24)]*100 3) IMO 에서는전세계적으로건조된선박의제원을확보하기위해 LRFP(Lloyd Register Fair Play) 의데이터를사용하였다. LRFP 데이터베이 스는전세계에서건조되는모든선박의제원이입력되어있다. 이는 IMO 의선박식별번호부여체계인 IMO 번호의부여를 LRFP 가 IMO 를대행하기 때문이다. 19 / 69

27 그림 2-1 베이스라인계산결과의예 (Dry bulk) 그런다음회귀분석을통하여얻어진곡선을다음과같은형태의수식으 로표현한것이베이스라인이되며, 이를선종별로정리한것이표 2-2이 다. 표 2-2 선종별베이스라인 Ship type a Capacity c R 2 Dry Bulk DWT Tankers DWT Gas carriers Tank volume Container ships DWT General cargo ships DWT Ro-ro cargo ships GT Passenger ships GT / 69

28 2.7 배출규제치의결정 베이스라인을결정하였다고해서최종적인규제값이결정되는것은아니다. 끊임없는기술의발전으로인하여보다에너지효율이높은선박즉, 예상 CO2 배출량이낮은선박이개발되고있기때문에결정된베이스라인은시간이경과함에따라변경할필요가있다. 따라서아래수식에서보는바와같이 X값을결정하고그에따라계산된임의의값이최종적인규제값이된다. 베이스라인의설정과 X값의변화에따라협약의규제값이변하는것을쉽게도식화하면그림 2-2와같다. 그림 2-2 베이스라인과규제값의개념도 따라서최종적으로 EEDI가강제화되는시점에서는 EEDI 공식에따라계산된신선의예상 CO2 배출량이배출규제치보다작아야하며, 그반대인경우해당선박의운항은불가능하게된다. 21 / 69

29 2.8 EEDI 관련절차 EEDI 공식과관련하여배출규제요건의개발절차와개발된배출규제요건을적용하는절차를도식화하여나타내면아래의그림 2-3 및그림 2-4와같다. 그림 2-3 IMO 의신선배출규제요건의개발과정 22 / 69

30 그림 2-4 신선에대한배출규제적용순서도 23 / 69

31 2.9 EEDI 공식의문제점 식 (2-1) 의 EEDI 공식에본보고서 2.1 항에서정한원칙을적용하여검토 하면여러가지문제점을알수있으며정리하면아래와같다. 가. 적용성 식 (2-1) 의주석에서밝히고있듯이현재제안된 EEDI공식은모든형태의선박에적용하기가불가능하다. 현재의 EEDI공식은디젤엔진을주기관과보조기관으로사용하는선박을대상으로개발된공식이므로다른형태의추진설비를가지는선박에적용하기가곤란함. 만약디젤엔진을주기관과보조기관으로사용하지않는다른선박에 EEDI공식을적용하기위해서는 EEDI공식을적용하기위한해석을선박의형태별로개발하여야하는문제점이있음. 또한, 는폐열회수장치 (Waste Heat Recovery) 로부터생산되는전력을고려해주기위한것인데, NMSL의계산에는제외되고, 별도로감해주기때문에폐열회수장치를설치하는선박은 EEDI의계산결과가실제배출되는 CO2의양보다훨씬적어지는결과를가지게되며, 이는많은선박이폐열회수장치를설치하게되어, 현재북유럽국가와일본이독점적으로생산하는폐열회수장치를수입하여사용하여야하는문제점이있음. 나. 베이스라인 배출규제기준인베이스라인과배출규제치는 EEDI 공식에따른계산값과직접적으로연관이된다. 현재개발되어있는 EEDI공식이디젤엔진을주기관과보조기관으로사용하지않는선박에적용하기곤란한문제점이있으므로, 현재운항하고있는선박중에서디젤엔진을주기관과보조기관으로사용하지않는선박을대상으로베이스라인을설정할경우, 향후디젤엔진을주기관과보조기관으로사용하지않는선박은건조및운항이불가능해질수있는문 24 / 69

32 제점이있다. 또한현재제안되어있는베이스라인은 LRFP에서제공하는선박의제원을이용한계산결과에서회귀분석함수를구한것이다. 회귀분석함수는최소자승법 (Least Sqare Method) 을이용하여계산된추정된함수와원래자료간의오차가가장적어지도록함수를추정하게된다. 이때, 오차의크기즉, 추정된함수와자료간의오차를상대적으로나타내는결정계수 (COD, Coefficient of Determination, 일반적으로 R 2 으로표시 ) 를얻게되는데, 일반적으로회귀함수가신뢰성을확보하기위해서는결정계수가최소한 0.6 이상은되어야한다. 하지만, 표 2에서알수있듯이 CO2 배출의측면에서가장큰문제가되는컨테이너선용베이스라인의결정계수가 0.42에불과하다는것은컨테이너선에대해제안된베이스라인의신뢰성이매우낮다는것을의미한다. 따라서신뢰성이높은베이스라인을얻을수있도록새로운베이스라인을설정할필요가있다는것을알수있다. 다. 와 NMSL의차이 현행의 EEDI 공식에서는 NMSL에서필요한전력을생산하기위해배출되는 CO2만을고려하고있으며, 이를위해주기관의출력을 kw 를기준으로 2개의추정식을이용하여필요한보조기관의동력을계산한다. 하지만, NMSL에대한추정식몇몇선박의제원을이용하여회귀분석으로얻은추정식을사용하기때문에, 실제선박에서 NMSL에필요한전력을생산하기위해배출되는 CO2의양을과대평가하거나과소평가할가능성이매우높다. 따라서, 추정식이아닌전력조사표를이용하여선박에서실제로 NMSL에서필요한전력을확인하고이로부터필요한동력과배출되는 CO2의양을산정하는것이합리적일것으로판단된다. 라. 관련개정사항제안 는주기관에연결되어전력을생산하는축발전기 (Shaft Generator) 를 25 / 69

33 고려하기위한항목이다. 즉, 축발전기로부터생산되는전력으로 NMSL 의전부또는일부를공급할경우에는공급되는부분만큼 에의해배출되는 CO2의양을감해주게된다. 하지만, 축발전기를주기관에부착하게되면, 주기관이선박의추진을위해필요로하는동력이외에축발전기를구동하기위해출력이증가하게되는데, 현행의수식에서는축발전기를구동하기위해추가되는동력으로부터배출되는 CO2를고려해주지않고있어, EEDI의계산결과가실제선박으로부터배출되는 CO2의양보다적어지는문제점이발생함 EEDI 문제점에대한대응 위에서언급한 EEDI 의문제점들에대한대응방안에대해 3 장, 4 장, 5 장, 6 장, 및 7 장에서상세하게다룬다. 26 / 69

34 제 3 장 EEDI 공식의체계화제안 3.1 개요 식 (2-1) 의주석에서밝히고있듯이현재제안된 EEDI공식은모든형태의선박에적용하기가불가능하다. 현재의 EEDI공식은디젤엔진을주기관과보조기관으로사용하는선박을대상으로개발된공식이므로다른형태의추진설비를가지는선박에적용하기가곤란하다. 만약디젤엔진을주기관과보조기관으로사용하지않는다른선박에 EEDI공식을적용하기위해서는 EEDI공식을적용하기위한해석을선박의형태별로개발하여야하는문제점이있음. 또한, 는폐열회수장치 (Waste Heat Recovery) 로부터생산되는전력을고려해주기위한것인데, NMSL의계산에는제외되고, 별도로감해주기때문에폐열회수장치를설치하는선박은 EEDI의계산결과가실제배출되는 CO2의양보다훨씬적어지는결과를가지게되며, 이는많은선박이폐열회수장치를설치하게되어, 현재북유럽국가와일본이독점적으로생산하는폐열회수장치를수입하여사용하여야하는문제점이있음. 따라서본연구에서는모든선박에적용가능하며, 실제선박에서배출되는 CO2의양과 EEDI공식에따른계산결과의오차가가능한한줄어들수있도록 EEDI에서계산되는다양한항목을아래의분류로분류하여체계화한형태의 EEDI 공식을제안하고자한다. 3.2 제안사항 본연구에서는모든형태의선박에적용가능한 EEDI 공식을개발하기위해현재개발되어있는선박의추진시스템에대한분석을수행하였다. 선박에설치되는추진및발전용원동기와사용가능한장치를추진시스템에따라정리하면표 3-1과같다. 27 / 69

35 표 3-1 추진시스템별추진및전력생산용원동기와사용가능한장치 화물선에적용가능한추진시스템디젤엔진-프로펠러추진시스템디젤-전기추진시스템하이브리드추진시스템증기터빈추진시스템 추진용원동기사용가능한장치주기관주기관보조기관보조기관, 폐열회수장치주기관또는보조기관주기관또는보조기관, 축모터, PTI 증기터빈증기터빈, 주보일러 발전용원동기사용가능한장치보조기관보조기관, 축발전기, 폐열회수장치보조기관보조기관, 폐열회수장치보조기관보조기관, 축발전기, 폐열회수장치증기터빈, 보조기관터빈발전기, 보조기관 표 3-1로부터아래와같은사항을파악할수있다. 선박으로부터배출되는 CO2 발생량을지표화하기위한 EEDI 를개발함에있어서고려해야하는원도기는주기관, 보조기관및주보일러뿐이다. 증기터빈의경우, 직접적으로화석연료를연소하는장치가아니라주보일러로부터증기를공급받는장치이기때문에고려할필요가없다. 필요하다고인정하는경우, 보조보일러및에코노마이저 (Ecomonizer) 는 EEDI 공식에별도의항목으로추가할수도있겠지만, 통상적인운항상태에서는보조보일러와에코노마이저를사용하지않으므로여기서는생략한다. 선박으로부터배출되는 CO2는화석연료의연소 (combustion) 에기인하므로 CO2를배출하는원동기및선박에설치가능한모든장치를추진및전력생산용으로구분하면 EEDI 수식을매우단순한형태로단순화할수있다. 이러한검토를통해어떠한형태의선박이라하더라도, 추진에필요한동력, 발전에필요한전력및추진및발전에필요한동력저감장치로구분할수있다는것을파악할수있었으며, 이를토대로식 (3-1) 과같은형태 28 / 69

36 의수식을제안하였다. (3-1) 여기서 : 선박의추진력생산을위해배출되는 CO2 의총량 : 선박의 NMSL 용전력생산을위해배출되는 CO2 의총량 : 탄소포집기술을이용하여저감한 CO2 의배출저감총량 식 (2-1) 을대체하는식 (3-1) 에서는식 (2-1) 에서사용되는각항목을식 (3-1) 의각항목으로배치하여야하며, 사용되는기기별로구분하여배치 하면아래의표 3-2 와같다. 표 3-2 EEDI 수식의재배치 주기관 추진용보조기관주보일러축모터 PTI NMSL용보조기관축발전기폐열회수장치 탄소포집용설비 표 3-2 의내용을이용하여식 (3-2) 의각항목을정리하면아래와같다. 29 / 69

37 가. 추진용동력 (3-2) 여기서 : 각추진용원동기정격출력의 75 % : 각추진용디젤엔진정격출력 (MCR) 의 75% : 각추진용주보일러정격증기증발량의 75% : 각추진용축모터정격출력의 75% : 추진용축모터를제외한, 각추진용 PTI 정격출력의 75% 나. 발전용동력 (3-3) 여기서 : 선박이 의조건에서 로운항할때, 추진기계 / 추진설비및거주구에해상에서의상용최대부하 (NMSL, Normal Maximum Sea Load) 에서필수적으로필요한전력 ( 예 : 주기관용펌프, 항해설비및거주용전력등 ) 을공급하기위해필요한보조기관의출력. : 주관청으로부터승인받은해당선박의전력조사표 (Electric Load Balance) 를이용하여계산된 NMSL에필요한전력. 만약, 탄소포집을위한기기가추가의전력을필요로하는경우에는여기에소요되는전력을이항목에포함시켜야한다. 30 / 69

38 : 각축발전기의정격발전전력 : 폐열회수장치의정격발전전력 다. 탄소포집의저감량 배출저감기술 은 (1) 추진및전력생산용원동기의성능에영향을미치는경우 와 (2) 선박으로부터발생하는 CO2를포집하는하는경우 로구분할수있으며, 각각의경우에대해다르게적용하여야한다. 배출저감기술이추진및전력생산용원동기의성능에영향을미치는경우, 배출저감기술이해당되는원동기로부터배출되는 CO2 계산에필요한파라미터 ( 예를들면,,, 등 ) 에직접적또는간접적으로영향을미치게되므로 EEDI 수식에서는고려할필요가없다. 배출저감기술이선박으로부터발생하는 CO2를포집하는장치인경우, 현행과같이분자에서감해주어야한다. 왜냐하면, 원동기로부터배출되는 CO2를배출저감기술로제거함으로써결과적으로선박으로부터배출되는 CO2배출량을감소시키기때문이다. 3.3 결론 3장에서다루고있는 EEDI 공식은체계화제안은이미 2009년 3월에개최된제2차온실가스작업반회의 (GHG-WG/2) 에 GHG-WG 2/2/12로제출되었던문서이며, 회의장에서많은반응을얻었던문서이다. 하지만, EEDI 공식을주도해오고있는북유럽국가및일본과기타국가들의반대로우리나라의의견을관철시키지는못하였지만, 현재의 EEDI 공식이많은문제점을가지고있다는점을부각시켰으며, 향후 EEDI 공식을적용함에있어서문제점이발생하면언제든지우리나라의제안을근간으로재논의될수있을것으로판단된다. 다만, 현재제안되어있는 EEDI 공식이채택될가능성이매우높다는점을고려하여아래와같은대비책을세워야할것으로판단된다. 31 / 69

39 현행의 EEDI 공식은축발전기와폐열회수장치를모두설치하여전력을생산할경우, EEDI공식에따른계산결과가실제로배출되는 CO2의양보다훨씬적게나타나게되므로, 향후축발전기와폐열회수장치에대한수요가폭발적으로증가할것으로예상됨. 특히, 높은설계선속, 출력이큰주기관, 냉동컨테이너등의운송으로인한고출력의보조기관등으로인해 EEDI에따른규제에매우취약한컨테이너선박의경우에는거의모든컨테이너선박이축발전기와폐열회수장치를설치할것으로예상됨. 하지만, 현재상용화되어있는축발전기와폐열회수장치는모두북유럽국가에서독점적으로생산하고있으며, 일본에서도상용화가거의완료된것으로알려져있다. 축발전기의경우 1척당가격이약 100억 ~ 200억, 폐열회수장치의경우 1척당가격이약 150억 ~ 250억에이르는고가이며, 우라나라에서 1년에건조되는대형선박약 250척중최소 100척이축발전기와폐열회수장치를설치할것으로예상됨. 이러한추세를고려해봤을때, 온실가스배출규제가강제요건으로도입되어정착될것으로예상되는 2015년경에는축발전기및폐열회수설비와관련하여약 3조원의시장이국내에형성될것으로예상되며, 관련기술의국산화가이뤄지지않을경우, 전량수입하여사용하여야하는문제점이있으며, 관련기술의국산화에따른시장점유율을최소 50% 로산정하면, 국산화에따른수입대체효과를최소 1조 5천억원으로평가할수있을것으로판단됨. 결론적으로, IMO의선박배출온실가스규제에따라발생하는국부유출을최소화하기위해서는축발전기와폐열회수장치에대한기술국산화가시급할것으로판단됨. 32 / 69

40 제 4 장 NMSL 및 P AE 공식의제안 4.1 개요 현재제안되어있는 EEDI 공식에서사용하는 는설치된주기관의출 력에따라아래의식으로계산함. (4-1) (4-2) 현재의수식은덴마크에서제안한수식으로서, 약 20 여척의제원을분석 하여제안한수식이다. 하지만, 선박에서 NMSL 의조건에서필요한동력을하나의수식으로규 정한다는것은너무나도비현실적일수있으며, 이수식이실제선박들의 NMSL 용동력과잘부합되는지도검증되어있지않다. 또한제안되어있는공식으로계산된 NMSL 용동력이실제 NMSL 용동 력보다작을경우에는실제로배출되는 CO2 의양보다 EEDI 로계산된 CO2 의배출량이커지게되어, 선박으로부터배출되는 CO2 를실질적으로 감축할수없는결과를가져오게된다. 본연구에서는 ( 사 ) 한국선급에등록되어있는선박중 1995 년이후부터, 2008 년사이에건조된선박에대해전력조사표를조사하고, 그결과와제 안된수식으로계산한값을비교하여제안된수식을검증해보았다. 4.2 제안사항 본연구에서는현재제안되어있는 NMSL용보조기관동력계산식 ( ) 인식 (4-1) 과식 (4-2) 로계산된보조기관의동력과실제선박의전력조사표에서나타난 NMSL용보조기관의동력 ( ) 을비교하기위하여한국 33 / 69

41 선급에등록되어있는선박중에서 1995년부터 2008년사이에건조된선박 1200여척을조사하였다. 이들선박중, NMSL용전력 ( ) 을알기가어렵거나의미가없는선박인 LNG선, 예인선, 여객선, 기타선박및항행구역이국내연해이하인선박을제외하고 345척에대해, 및 를조사하여비교하여보았으며, 표 3-1은본연구를통해조사한선박의제원과조사결과를나타낸것이다. 표 3-1에서 ( 동력 ) 은 ( 전력 ) 로부터식 (4-3) 을이용하여구하였으며, 과 의관계를알아보기위한상대치는식 (4-4) 를이용하였다. (4-3) (4-4) 표 3-1 KR 등록선박의, 및 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 1 원양 2007 일반화물선 % 2 원양 2007 일반화물선 % 3 원양 2007 일반화물선 % 4 근해 2005 탱커 % 5 근해 2005 탱커 % 6 근해 2000 탱커 % 7 근해 1997 일반화물선 % 8 근해 2006 탱커 % 9 원양 1995 일반화물선 % 10 근해 1996 탱커 % 11 원양 2006 일반화물선 % 34 / 69

42 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 12 원양 2006 일반화물선 % 13 원양 2008 일반화물선 % 14 원양 2008 일반화물선 % 15 근해 2000 일반화물선 % 16 근해 1995 탱커 % 17 근해 1996 탱커 % 18 근해 1995 탱커 % 19 근해 1995 탱커 % 20 원양 1995 일반화물선 % 21 원양 2002 탱커 % 22 원양 1996 일반화물선 % 23 근해 1996 일반화물선 % 24 원양 2007 탱커 % 25 원양 1996 탱커 % 26 근해 2003 탱커 % 27 근해 1995 일반화물선 % 28 근해 2003 탱커 % 29 근해 1997 탱커 % 30 원양 2001 탱커 % 31 원양 2001 탱커 % 32 원양 1995 일반화물선 % 33 원양 2006 탱커 % 34 원양 2007 탱커 % 35 근해 1995 일반화물선 % 36 근해 1995 일반화물선 % 37 근해 2008 일반화물선 % 38 근해 2008 일반화물선 % 39 원양 2003 탱커 % 40 근해 1997 컨테이너선 % 35 / 69

43 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 41 근해 1996 일반화물선 % 42 원양 1998 탱커 % 43 원양 1998 탱커 % 44 근해 2000 탱커 % 45 원양 2003 탱커 % 46 원양 2008 탱커 % 47 원양 2006 탱커 % 48 원양 2005 탱커 % 49 원양 2003 탱커 % 50 원양 1996 탱커 % 51 근해 2008 일반화물선 % 52 근해 2007 일반화물선 % 53 근해 2007 탱커 % 54 근해 2007 탱커 % 55 근해 2008 탱커 % 56 근해 2006 탱커 % 57 원양 2008 일반화물선 % 58 원양 2006 가스탱커 % 59 원양 2007 가스탱커 % 60 원양 2005 일반화물선 % 61 원양 2004 일반화물선 % 62 원양 2004 일반화물선 % 63 원양 2005 일반화물선 % 64 원양 2004 일반화물선 % 65 원양 2007 일반화물선 % 66 원양 2007 일반화물선 % 67 원양 2007 일반화물선 % 68 원양 2007 일반화물선 % 69 원양 2008 탱커 % 36 / 69

44 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 70 원양 2008 탱커 % 71 원양 2008 탱커 % 72 원양 2008 탱커 % 73 원양 2008 탱커 % 74 원양 1995 일반화물선 % 75 원양 2008 가스탱커 % 76 원양 2008 가스탱커 % 77 원양 2000 가스탱커 % 78 근해 1996 일반화물선 % 79 근해 1996 일반화물선 % 80 원양 2008 탱커 % 81 원양 2008 탱커 % 82 원양 2008 탱커 % 83 원양 2008 탱커 % 84 원양 2008 탱커 % 85 원양 2007 탱커 % 86 원양 1996 탱커 % 87 근해 2004 일반화물선 % 88 원양 2002 탱커 % 89 원양 2002 탱커 % 90 원양 2006 가스탱커 % 91 근해 1997 컨테이너선 % 92 근해 1996 컨테이너선 % 93 근해 1996 컨테이너선 % 94 근해 1996 컨테이너선 % 95 근해 2001 일반화물선 % 96 원양 2005 일반화물선 % 97 원양 2005 일반화물선 % 98 원양 2008 탱커 % 37 / 69

45 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 99 원양 2008 탱커 % 100 근해 1995 컨테이너선 % 101 근해 1995 컨테이너선 % 102 근해 1996 일반화물선 % 103 근해 1996 일반화물선 % 104 근해 1995 탱커 % 105 원양 1996 일반화물선 % 106 원양 1995 일반화물선 % 107 근해 1997 컨테이너선 % 108 원양 1997 탱커 % 109 원양 2008 벌크선 % 110 원양 2008 일반화물선 % 111 원양 2008 탱커 % 112 원양 2008 탱커 % 113 원양 2008 탱커 % 114 원양 2008 탱커 % 115 원양 2006 탱커 % 116 원양 2006 탱커 % 117 원양 2008 탱커 % 118 원양 1998 탱커 % 119 원양 1998 탱커 % 120 원양 1996 벌크선 % 121 원양 1995 벌크선 % 122 원양 1995 벌크선 % 123 원양 1997 벌크선 % 124 원양 1996 벌크선 % 125 원양 1996 벌크선 % 126 원양 1996 벌크선 % 127 원양 1998 컨테이너선 % 38 / 69

46 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 128 원양 1998 컨테이너선 % 129 원양 2000 컨테이너선 % 130 원양 2000 컨테이너선 % 131 원양 2003 컨테이너선 % 132 원양 2004 컨테이너선 % 133 원양 2008 탱커 % 134 원양 2008 탱커 % 135 원양 2008 탱커 % 136 원양 2008 탱커 % 137 원양 2008 탱커 % 138 원양 1999 벌크선 % 139 원양 1999 벌크선 % 140 원양 2005 탱커 % 141 원양 2005 탱커 % 142 원양 2008 탱커 % 143 원양 2007 탱커 % 144 원양 1998 벌크선 % 145 원양 1998 벌크선 % 146 원양 2004 벌크선 % 147 원양 2004 벌크선 % 148 원양 2005 벌크선 % 149 원양 2003 탱커 % 150 원양 2004 탱커 % 151 원양 2005 벌크선 % 152 근해 2004 컨테이너선 % 153 원양 2007 벌크선 % 154 원양 2008 벌크선 % 155 원양 2008 벌크선 % 156 원양 2007 벌크선 % 39 / 69

47 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 157 원양 2007 벌크선 % 158 원양 2008 탱커 % 159 원양 2008 탱커 % 160 원양 2008 탱커 % 161 원양 2008 탱커 % 162 원양 2005 벌크선 % 163 원양 2005 벌크선 % 164 원양 1997 컨테이너선 % 165 원양 1997 벌크선 % 166 원양 1997 벌크선 % 167 원양 1997 벌크선 % 168 원양 1997 벌크선 % 169 원양 1995 컨테이너선 % 170 원양 2006 벌크선 % 171 원양 2006 벌크선 % 172 원양 2008 벌크선 % 173 원양 2007 벌크선 % 174 원양 1997 벌크선 % 175 원양 1996 벌크선 % 176 원양 1996 벌크선 % 177 원양 1996 벌크선 % 178 근해 2005 컨테이너선 % 179 근해 2005 컨테이너선 % 180 원양 2006 탱커 % 181 원양 2006 탱커 % 182 원양 2003 벌크선 % 183 원양 2003 벌크선 % 184 원양 2005 벌크선 % 185 원양 2005 벌크선 % 40 / 69

48 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 186 원양 2006 벌크선 % 187 원양 2003 탱커 % 188 원양 1997 벌크선 % 189 원양 1997 벌크선 % 190 원양 2004 벌크선 % 191 원양 2004 벌크선 % 192 원양 2004 벌크선 % 193 원양 2004 벌크선 % 194 원양 2004 벌크선 % 195 원양 2004 벌크선 % 196 원양 2005 벌크선 % 197 원양 2006 벌크선 % 198 원양 2003 탱커 % 199 원양 2008 탱커 % 200 원양 2007 탱커 % 201 원양 2007 탱커 % 202 원양 2007 탱커 % 203 원양 2007 탱커 % 204 원양 2007 탱커 % 205 원양 2007 탱커 % 206 원양 2008 탱커 % 207 원양 2008 탱커 % 208 원양 2008 탱커 % 209 원양 2008 탱커 % 210 원양 2008 탱커 % 211 원양 2008 탱커 % 212 원양 2008 탱커 % 213 원양 2008 탱커 % 214 원양 2008 탱커 % 41 / 69

49 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 215 원양 2008 탱커 % 216 원양 2008 탱커 % 217 원양 2008 탱커 % 218 원양 2004 탱커 % 219 원양 2004 탱커 % 220 원양 2008 탱커 % 221 원양 2008 탱커 % 222 원양 2008 탱커 % 223 원양 2008 탱커 % 224 원양 2008 탱커 % 225 원양 2008 탱커 % 226 원양 1995 벌크선 % 227 원양 1998 일반화물선 % 228 원양 2002 컨테이너선 % 229 원양 2006 로로화물선 % 230 원양 2006 로로화물선 % 231 원양 1997 일반화물선 % 232 원양 1997 일반화물선 % 233 원양 2008 탱커 % 234 원양 2008 탱커 % 235 원양 2005 탱커 % 236 원양 2005 가스탱커 % 237 원양 1996 벌크선 % 238 원양 1996 벌크선 % 239 원양 1995 벌크선 % 240 원양 1998 벌크선 % 241 원양 1997 벌크선 % 242 원양 1997 벌크선 % 243 원양 2003 로로화물선 % 42 / 69

50 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 244 원양 2002 로로화물선 % 245 원양 2002 로로화물선 % 246 원양 2006 로로화물선 % 247 원양 2006 로로화물선 % 248 원양 2006 로로화물선 % 249 원양 2005 로로화물선 % 250 원양 2006 로로화물선 % 251 원양 2004 로로화물선 % 252 원양 2005 로로화물선 % 253 원양 2004 로로화물선 % 254 원양 2005 로로화물선 % 255 원양 2008 로로화물선 % 256 원양 2008 로로화물선 % 257 원양 2008 로로화물선 % 258 원양 2008 로로화물선 % 259 원양 2008 로로화물선 % 260 원양 2008 로로화물선 % 261 원양 1998 컨테이너선 % 262 원양 1998 컨테이너선 % 263 원양 1997 컨테이너선 % 264 원양 1997 컨테이너선 % 265 원양 2000 로로화물선 % 266 원양 1996 로로화물선 % 267 원양 1996 로로화물선 % 268 원양 1997 로로화물선 % 269 원양 1998 로로화물선 % 270 원양 1998 로로화물선 % 271 원양 1999 로로화물선 % 272 원양 2001 컨테이너선 % 43 / 69

51 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 273 원양 2001 컨테이너선 % 274 원양 2007 컨테이너선 % 275 원양 2008 컨테이너선 % 276 원양 2008 컨테이너선 % 277 원양 2008 컨테이너선 % 278 원양 1996 탱커 % 279 원양 1997 벌크선 % 280 원양 2005 벌크선 % 281 원양 2005 벌크선 % 282 원양 2006 벌크선 % 283 원양 2004 컨테이너선 % 284 원양 2004 컨테이너선 % 285 원양 1998 컨테이너선 % 286 원양 1998 컨테이너선 % 287 원양 1997 컨테이너선 % 288 원양 1997 컨테이너선 % 289 원양 1997 컨테이너선 % 290 원양 1998 컨테이너선 % 291 원양 1997 컨테이너선 % 292 원양 1997 컨테이너선 % 293 원양 1995 탱커 % 294 원양 1995 탱커 % 295 원양 1996 탱커 % 296 원양 1995 탱커 % 297 원양 2008 컨테이너선 % 298 원양 2008 컨테이너선 % 299 원양 2008 컨테이너선 % 300 원양 1998 탱커 % 301 원양 1998 탱커 % 44 / 69

52 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 302 원양 1996 탱커 % 303 원양 2005 탱커 % 304 원양 2005 탱커 % 305 원양 2008 탱커 % 306 원양 2004 탱커 % 307 원양 2004 탱커 % 308 원양 2008 컨테이너선 % 309 원양 2008 컨테이너선 % 310 원양 2008 컨테이너선 % 311 원양 2008 컨테이너선 % 312 원양 2008 컨테이너선 % 313 원양 2004 컨테이너선 % 314 원양 2008 컨테이너선 % 315 원양 2008 컨테이너선 % 316 원양 2008 컨테이너선 % 317 원양 2008 컨테이너선 % 318 원양 2007 컨테이너선 % 319 원양 2007 컨테이너선 % 320 원양 2007 컨테이너선 % 321 원양 2008 컨테이너선 % 322 원양 2003 컨테이너선 % 323 원양 1996 컨테이너선 % 324 원양 1997 컨테이너선 % 325 원양 1996 컨테이너선 % 326 원양 1996 컨테이너선 % 327 원양 1996 컨테이너선 % 328 원양 1998 컨테이너선 % 329 원양 1998 컨테이너선 % 330 원양 1996 컨테이너선 % 45 / 69

53 항행 구역 건조 년도 선종 선속 (knot) DWT 주기관 출력 NMSL P NMSL P AE Dev. 식 (4-4) (%) 331 원양 2007 컨테이너선 % 332 원양 2007 컨테이너선 % 333 원양 2007 컨테이너선 % 334 원양 2006 컨테이너선 % 335 원양 2007 컨테이너선 % 336 원양 2007 컨테이너선 % 337 원양 2007 컨테이너선 % 338 원양 2008 컨테이너선 % 339 원양 2008 컨테이너선 % 340 원양 2006 컨테이너선 % 341 원양 1996 컨테이너선 % 342 원양 2008 컨테이너선 % 343 원양 2008 컨테이너선 % 344 원양 2008 컨테이너선 % 345 원양 2008 컨테이너선 % 그림 4-1 및그림 4-2는제안된 의계산결과와조사된 의결과로부터추출한회귀분석함수간의차이를보여주고있다. 그림에서도알수있듯이 의값과 의값은상당한차이를보여주고있으며, 의결과로부터추출한회귀분석함수의결정계수값은주기관의정격출력이 kw 미만인경우와 kw 이상인경우에대해각각 및 0.377이며, 이는회귀분석함수의신뢰성이떨어진단는것을의미한다. 따라서, 선박의 NMSL용전력을생산하기위해사용되는보조기관의동력을하나의함수로추정하는것은매우부정확한방법임을알수있다. 또한, 그림 4-3 에서알수있듯이, 식 (4-4) 를이용하여비교한 와 은매우큰차이를보이며, 최대값이약 450% 에이른다. 그림 4-3 에서대부분이선박이녹색선 ( ) 상부에위치하고있는것을 46 / 69

54 알수있으며, 이는대부분의선박에서 로계산된 CO2의배출량이실제배출량보다작게산정된다는것을알수있으며, 이는도면및계산서상에서는요건을만족하지만, 실제상황에서는요건을만족하지못하는 요건선박 (Regulation Ship) 이존재할수있음을의미한다. 47 / 69

55 그림 4-1 와 의비교 ( 주기관출력 kw 미만 ) 48 / 69

56 그림 4-2 와 의비교 ( 주기관출력 kw 이상 ) 49 / 69

57 그림 4-3 와 의비교 ( 상대값 ) 50 / 69

58 4.3 결론 의정확성을검증하기위하여, 와 을 345척의선박을대상으로조사하여비교한결과 를이용하여 EEDI를계산하는것은매우부정확하며, 요건선박의출현을야기할수있음을알수있었다. 따라서, 본연구에서는 EEDI 공식에서 NMSL용전력을생산하는데필요한동력을산정함에있어서, 주관청으로부터승인받은해당선박의전력조사표로부터관련동력을산정하여야한다는결론을얻었다. 51 / 69

59 제 5 장축발전기관련개정사항제안 5.1 개요 2009년 3월에개최된제2차 GHG작업반회의 (GHG-WG/2) 에서는 EEDI공식과관련된기술적사항에대해서집중적으로논의했다. 이러한논의과정에서 EEDI공식의수정이이뤄졌으며, GHG-WG/2에서이뤄진수정작업에서가장눈여겨봐야할사항은 에대한사항이다. 는축발전기를구동하기위해필요한동력을나타낸것이며, 그림 5-1은축발전기의대표적인예를나타낸것이다. 그림 5-1 대표적인축발전기의예 식 (2-1) 에서알수있듯이, 는주기관의동력에서감해주지만이는 CO2의배출량을정확하게계산한다는원칙에는부합되지않는다. 선박이정해진화물을정해진속도로운송하기위해필요한추진력에더하여축발전기를구동하기위해서는주기관에추가의동력이필요하다. 52 / 69

60 하지만, 이를감해주게되면, 실제로주기관으로부터배출되는 CO2의양보다 EEDI 공식으로계산된 CO2의양이많아지는상황이발생한다. 또한, 식 (2-1) 에서는축발전기에서생산한전력으로 NMSL에필요한전력을충당할수있다면, 보조기관으로부터배출되는 CO2를계산하지않도록하고있다. 결과적으로축발전기를설치하게되면, EEDI 공식의측면에서는, 축발전기를구동하기위해주기관으로부터 CO2가배출되지만, 배출되는 CO2를계산하지않고, 축발전기의출력을충분히크게하면, NMSL에필요한전력을축발전기로모두충당할수있으므로, 실제로는보조기관으로부터배출되는 CO2를 EEDI 공식에서는고려하지않게되어, 축발전기를설치하지않은선박에비해 EEDI 공식의측면에서는매우유리한입장을가지게된다. 하지만, 이는실제로배출되는 CO2의양보다 EEDI 공식으로계산되는양이적게나타나는즉, 도면및계산서상으로는요건을만족하지만, 실제로는요건을만족하지못하는요건선박 (Regulation Ship) 이출현할수있다. 따라서, 본연구에서는요건선박의출현을방지하기위해, 에대한분석과관련된개정안을개발하였다. 5.2 제안사항 그림 5-2와그림 5-3은각각식 (2-1) 에나타낸현행의 EEDI 공식에서 와관련된개념도와본연구에서제안하는 와관련된개념도이다. 현행의 EEDI 공식에서는, 그림 5-2에서알수있듯이, 는축발전기를구동하여전력을생산하기위해 CO2를배출하지만, EEDI 공식에서는계산에포함되지않는다. 따라서, 본연구에서는 를계산함에있어서, 를 에서감해주지않고계산하며, 축발전기로부터생산된전력인 를보조기관으로부터생산되는전력에서감해주도록제안한다. 53 / 69

61 그림 5-2 개념도 - 현행 54 / 69

62 그림 5-3 개념도 - 제안 55 / 69

63 56 / 69

64 5.3 결론 본연구에서는 와관련된사항을검토하여현행의 EEDI 공식에서는 를부적절하게적용하여, 축발전기를설치하게되면, 선박설계상의기법을통해, 실제배출량보다 EEDI의계산결과가매우작게나오는요건선박의출현을가능하게한다는것을확인하였다. 다만, 현행의 57 / 69

65 제 6 장 LNG 선관련 Baseline 의제안 6.1 개요 현행의 EEDI 공식인식 (2-1) 에서명기되어있는바와같이, 현행의 EEDI 공식은디젤엔진추진선박이외의선박에는적용하기가불가능할수있다. 하지만, 이러한문제점에대한문제제기는거의대부분의선박이디젤엔진을이용한추진선박이라는점때문에무시되고있는것이사실이다. 디젤엔진추진선박이외에, 비록그사용빈도는낮지만, 증기터빈, 전기추진, 하이브리드 ( 디젤 + 전기 ) 추진선박등이현재운항되고있으며, 이러한선박은대부분 LNG선이다. 전세계에서건조되는 LNG선박의약 50% 를건조하는우리나라의경우에는이러한문제점에대해면밀하게검토할필요가있다. 본연구에서는최근에건조된 LNG선박을대상으로 EEDI 공식에따른계산과 LNG선의베이스라인에대한검토를수행하였다. 6.2 제안사항 LNG선과관련하여현재도출되어있는문제점은아래와같다. 디젤엔진추진시스템이외의추진시스템이 LNG선에서자주사용되며, 현해의 EEDI 공식으로는 LNG선의 EEDI를계산하기위한절차가개발되어있지않다. LNG선의경우, EEDI의계산에는 DWT를사용하지만, Baseline의계산에는 Tank Volume을적용하고있으므로, 서로의상관관계를정확하게규명하기가매우어렵다. LNG선의경우, 증기터빈발전기를많이사용하고있으므로, 5장에서다룬바와같이 와 의격차가커질수있다. 58 / 69

66 이러한문제점을분석하기위해서는각추진방식별로현행의 EEDI 공식 에서어떻게계산할수있는지를분석해보아야한다. 각추진시스템별로 현행의 EEDI 공식을적용하면아래와같다. 가. 증기터빈 LNG 선의 EEDI (Case 1) 여기서, : 증기터빈축동력의 75% : 열평형다이아그램 (Heat Balance & Flow Diagram) 로부터계산 된정격연료공급량 (310 g/kwh) : (0.025 증기터빈축동력 ) : 열평형다이아그램 (Heat Balance & Flow Diagram) 로부터계산 된정격연료공급량 (310 g/kwh) 나. 전기추진 LNG 선의 EEDI (Case 2) 59 / 69

67 여기서, : 축모터정력출력의 75% 다. 디젤추진 LNG 선의 EEDI (Case 3) 라. 계산결과및비교 표 6-1과그림 6-1은최근에우리나라에서건조된 5척의 LNG선에대해위의세가지계산방법으로계산한결과를나타낸것이다. 표 6-1과그림 6-1에서알수있듯이, 증기터빈, 전기추진및디젤추진선박모두에있어서 EEDI 계산값이베이스라인보다크게나타난다. 이것은베이스라인은화물탱크의체적을사용하지만, EEDI는 DWT를사용하여계산되기때문이다. 또한, 증기터빈과전기추진 LNG선은디젤추진선박에비해 EEDI가크게나타나고있으며, 증기터빈의경우에는 EEDI의계산값이디젤추진에비 60 / 69

68 해약 230% 정도인것을알수있다. 이는 EEDI 공식을적용할경우, 디젤추진 LNG선이외의 LNG선은운항자체가불가능하다는것을의미한다. 하지만, LNG선의경우에는안전성, 운항경로의특성, 연료유의가격등의영향으로, 증기터빈또는전기추진이디젤추진보다경제적일수있기때문에, 현재의 EEDI 공식을디젤추진선박이외의선박에적용할경우에는특별히고려하여야한다는점을알수있다. 5장에서살펴본바와같이, LNG선의경우에도현재제안되어있는 계산공식으로계산된 EEDI 보다전력조사표를통해계산된전력생산용동력인 으로계산된 EEDI가더크게나타났으며, 이는 5장에서결과와동일함을알수있다. 61 / 69

69 표 6-1 LNG 선의제원과계산결과 1 번선박 2 번선박 3 번선박 4 번선박 5 ( 증기터빈 ) ( 증기터빈 ) ( 전기추진 ) ( 전기추진 ) ( ) Baseline value (MEPC 58/4/8) (Tank Volume) Calculation of EEDI & Deviation Case 1 Case 2 Using the empirical equation for (+260%) Using the NMSL (+282%) (+259%) (+279%) Using the empirical equation for (+141%) Using the NMSL (+158%) (+153%) (+169%) Case 3 Using the empirical equation for (+131%) Using the NMSL 62 / 69

70 그림 6-1 LNG 선의 EEDI 계산결과및베이스라인 63 / 69

71 6.3 결론 우리나라에서최근에건조된 5척의 LNG선을대상으로분석한결과, 현행의 EEDI 공식을디젤추진선박이외의선박에적용할경우에는 EEDI의계산값이매우과다하게계산된다는것을알수있었으며, 이는현행의 EEDI 공식을디젤추진선박이외의선박에적용할경우에는특별한고려를하여야하며, 이를위한계산절차및계산방법이개발되어야한다는것을알수있었다. 현재제안되어있는베이스라인 (MEPC 58/4/8) 은 LNG선에대해화물탱크의체적을계산인자로사용하고있지만, EEDI 공식에서는 DWT를계산인자로사용하고있어, 이를직접적으로비교한다는것은불가능하다. 따라서, LNG선에대해 DWT를계산인자로하는베일스라인을새로이설정하거나또는 LNG선의화물탱크체적과 DWT간의차이를보정할수있는계산공식등이개발되어야함을알수있었다. 64 / 69

72 제 7 장결론및제언 본연구에서는 IMO의배출규제공식으로개발되고있는 EEDI 공식이가지고있는문제점을규명하고그해결책을제시하기위해다양한측면에서 EEDI 공식을분석하였다. 본용역의최초의목적은, 선박으로배출되는 CO2의양을실질적으로감축할수있도록하기위해서, 도면및계산서상으로는요건을만족하지만, 실제로는요건을만족하지못하는요건선박 (Regulation Ship), 즉, 도면및계산서상으로계산된 CO2의배출량에비해실제 CO2 배출량이많은선박이발생하지않도록, 체계화되고완벽한형태의 EEDI 공식을개발하고이를 IMO에제안하는것이었다. 하지만, IMO의 CO2 규제가가지는폭발력및파급효과를고려하여자국의이익을위해이합집산하는각국각의이해관계에의해, 현재제안되어있는 EEDI 공식의문제점을해소하기위해, 우리나라가지적한사항및제안한사항은수용되기어려운것이현실이다. 따라서, EEDI 공식의문제점하나하나를면밀하게검토하는것또한중요하지만, 현행의 EEDI 공식이별다른변화없이채택되는경우에우리나라의해운및조선업계에미치는영향을최소화하는방안을강구하는것이본용역의가장목표라할수있다. 현재제안되어있는 EEDI 공식이근본적인변경없이협약으로수용될경우에는주기관에부착하여전력을생산하는 축발전기 (Shaft Generator) 및주기관으로부터배출되는배기가스를이용하여전력을생산하는 폐열회수설비 (Waste Heat Recovery System) 에대한수요가폭발적으로증가할것으로예상된다. 축발전기의 1척당가격이약 100 ~ 200억, 폐열회수장치의경우 1척당가격이약 150억 ~ 250억에이르는고가이며, 우라나라에서 1년에건조되는대형선박약 250척중최소 100척이축발전기와폐열회수장치를설치할것으로예상된다. 이러한추세를고려해봤을때, 온실가스배출규제가강제요건으로도 65 / 69

73 입되어정착될것으로예상되는 2015년경에는축발전기및폐열회수설비와관련하여약 3조원의시장이국내에형성될것으로예상되며, 관련기술의국산화가이뤄지지않을경우, 전량수입하여사용하여야하는문제점이있으며, 관련기술의국산화에따른시장점유율을최소 50% 로산정하면, 국산화에따른수입대체효과를최소 1조 5천억원으로평가할수있을것으로판단된다. 결론적으로, IMO의선박배출온실가스규제에따라발생하는국부유출을최소화하기위해서는축발전기와폐열회수장치에대한기술국산화가시급할것으로판단된다. 66 / 69

74 부록 IMO 제출의제문서 부록 1 Proposal for new concept approach to EEDI for new ships (GHG-WG 2/2/12, ) 부록 2 Calculation of the EEDI for LNG Carrier - Case Study (MEPC 59/4/22, ) 67 / 69

75 부록 1 68 / 69

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84 부록 2 77 / 69

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