KR20150082929A

KR20150082929A - Ｌｎｇ 연료탱크가 구비된 벌크선

Info

Publication number: KR20150082929A
Application number: KR1020140002465A
Authority: KR
Inventors: 이형우; 김동춘; 이철호; 정태석
Original assignee: 에스티엑스조선해양 주식회사
Priority date: 2014-01-08
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2015-07-16

Abstract

본 발명은 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선에 관한 것으로서, 기존의 액체 연료탱크와 함께 별도의 LNG 연료탱크 및 상기 LNG 연료탱크 내의 LNG를 가압하여 엔진으로 보내는 추진장치를 갑판 위에 설치하여 청정 연료를 확보할 수 있도록 함으로써 기존의 액체 연료의 사용을 줄일 수 있음은 물론 환경 오염을 방지할 수 있는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선에 관한 것이다.

Description

ＬＮＧ 연료탱크가 구비된 벌크선{BULK CARRIER MOUNTED WITH LNG TANK}

본 발명은 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 추진장치에 의해 액체 연료탱크로부터 엔진에 연료를 공급할 수 있도록 한 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선에 관한 것이다.

일반적으로 벌크선, 컨테이너선, 여객선 등의 각종 선박에서는 추진 연료로서 액체 연료인 벙커C유와 같은 중유(HFO), 디젤유(MDO) 등을 사용하는 연료공급시스템을 채용하고 있다.

이러한 종래의 연료공급시스템에서 연료로서 사용하고 있는 중유 등을 연소시킬 경우, 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 대기오염이 심각하며, 최근에는 선박에 의한 운송량이 증가하면서 대기오염이 대폭적으로 증가하고 있다.

이러한 대기오염 및 온실가스 배출로 인한 환경오염 방지를 위한 요구는 범세계적으로 점차 강화되고 있으므로, 중유 등의 연료를 사용하는 추진장치에 대한 규제 역시 강화되고 있으며, 이러한 규제를 만족시키기 위한 비용이 점차 증가하고 있다.

IMO(International Maritime Organization)는 선박에 의한 전세게 온실가스 배출량이 2007년 기준 2.7% 수준에서 2050년에는 12~18% 수준으로 증가할 것으로 예상하고, 선박에 의한 대기오염 방지를 위해 MARPOL 협약 Annex VI에 '대기오염 방지'를 부가하여 SOX(황산물질), NOX(질소산화물), ODS(오존층파괴유발물질) 등을 규제 대상 물질로 정한 바 있다.

또한, 선박배출가스 규제가 ECA(Emission Control Area)에 적용되어, ECA에 입항하는 모든 선박에 대해 2010년 이후 선박 연료 중 황함유량 1.0% 이하의 연료만 사용할 수 있도록 규제하고 있으며, 2015년부터는 0.1%로 강화할 예정이다.

따라서, 황함유량이 규제를 만족하지 못하는 중유 등의 연료를 사용하는 경우에는 정화장치(scrubber)를 장착하거나 청정에너지를 연료로 사용하여 신규 선박을 건조해야 한다.

대한민국 공개특허공보 제2012-0081591호(2012.07.19)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 선박에 청정 연료인 LNG를 연료로 일부 공급하여 기존의 액체 연료의 사용을 줄임으로써 환경오염을 줄일 수 있도록 한 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선은, 액체연료를 저장하는 액체 연료탱크; 가스연료를 저장하는 가스 연료탱크; 및, 상기 액체 연료탱크와 가스 연료탱크 내의 연료를 가압하여 엔진으로 보내는 가스용 추진장치를 포함하되, 상기 가스 연료탱크는 펀넬(funnel)부의 후방과 선미 사이의 갑판 위에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 가스 연료탱크에 저장되는 가스연료는 LNG인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가스 연료탱크는 IMO Type C 탱크인 것을 특징으로 한다.

상기 가스 연료탱크의 입구(Dome)는 LNG를 엔진에 공급하기 위한 가스 연료탱크의 가스용 추진장치와 근접한 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 가스용 추진장치는 상기 펀넬부의 측면에 측면 공간부를 두어 그 내측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스 연료탱크에 LNG를 공급하기 위한 매니폴드가 설치되되, 상기 매니폴드는 선실구역의 측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 펀넬부의 측면에 설치되는 측면 공간부 위에는 구명정이 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 가스연료를 저장하는 가스 연료탱크; 및, 상기 가스 연료탱크 내의 연료를 가압하여 엔진으로 보내는 가스용 추진장치를 포함하되, 상기 가스 연료탱크는 펀넬부의 후방과 선미 사이의 갑판 위에 설치되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선에 의하면, 기존의 액체 연료탱크와 함께 별도의 LNG 연료탱크 및 상기 LNG 연료탱크 내의 LNG를 가압하여 엔진으로 보내는 가스용 추진장치를 갑판 위에 설치하여 청정 연료를 확보할 수 있도록 함으로써 기존의 액체 연료의 사용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 액체 연료의 사용을 줄이는 대신, 청정 연료를 사용할 수 있어 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구명정의 설치 위치를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 'A-A'선 단면도이다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 벌크선은 컨테이너에 넣을 수 없거나, 굳이 포장을 할 필요가 없는 화물을 갑판의 빈공간에 쌓아서 운반하는 선박으로, 주로 철광석, 석탄, 원목과 같은 원자재나 곡물을 운반할 때 사용하게 된다.

이와 같은 벌크선은 선체(S)의 내부에 액체연료를 저장하기 위한 액체 연료탱크(100)가 설치되며, 선체(S)의 외부에 가스연료를 저장하기 위한 가스 연료탱크(10)가 설치된다.

그리고, 상기 액체 연료탱크(100)와 가스 연료탱크(10) 내의 연료를 가압하여 엔진(600)으로 보내는 액체용 추진장치(200)와 가스용 추진장치(20)가 각각 설치된다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 벌크선의 경우 상기 액체 연료탱크(100) 이외에도 화물을 저장할 수 있는 하나 이상의 저장탱크(300)를 포함할 수 있다.

이러한 저장탱크(300)에도 연료로서 사용할 수 있는 화물이 수용될 수 있으나, 이러한 경우에 있어서는 연료가 아닌 화물로서 취급되는 것이므로 본 발명의 가스 연료탱크(10)에 저장된 연료와는 관계없는 것이라는 점에 주의할 필요가 있다.

상기 액체 연료탱크(100)에는 일반적으로 중유, 디젤유 등의 액체연료가 저장될 수 있으며 상기 가스 연료탱크(10)는 청정 연료인 액화천연가스(가스연료, 이하 LNG라 함)가 저장된다.

본 발명에 따르면, 상기 액체연료와 가스연료라는 표현은 엔진(600)에 공급될 때의 상태가 액체인지 기체인지에 따라 정해진다.

즉, 상기 액체용 추진장치(200)에 연료가 공급될 때 액체 상태를 유지하는 연료를 액체연료라고 하고, 저장 중일때는 액체 또는 기체 상태이지만 상기 가스용 추진장치(20)에 공급될 때 기체상태로 공급되는 연료를 가스연료라고 한다.

본 발명에서 사용하는 액체 연료탱크(100)는 일반적으로 공지된 기술을 사용하며 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 벌크선은 한 번의 항해 시 상당한 거리를 항해하기 때문에 필요한 연료량이 거리와 비례하여야 하며 이를 위해 큰 용량을 가진 가스 연료탱크(10)가 필요한데, 상기 가스 연료탱크(10)는 화물의 적재 공간을 줄이지 않고 화물의 적재 및 하역 시 크레인의 이동과 화물의 동선 등을 고려하여 갑판 위에 설치하는 것이 바람직하다.

특히 여러 가지 구조물이 존재하는 선실구역(500)에서 선수에 이르는 갑판을 제외하고, 선박의 굴뚝이라 할 수 있는 펀넬(funnel)부(400)의 후방과 선미 사이의 갑판 위에 가스 연료탱크(10)가 설치되는 것이 더욱 바람직하다(도 2 내지 도 4 참조).

이와 같은 가스 연료탱크(10)는, 저온형 탱크에 비해 제작과 설치가 용이하고 각종 해석 수행이 필요치 않으면서 안전성이 높은 독립형 탱크 중 IMO Type C이며, 실린더 형태이면서 원형의 단면 형상으로 이루어진다.

독립형 탱크 중에서 IMO Type A의 경우에는 선체(S) 자체를 극저온에 견딜 수 있는 고가의 금속으로 제작해야 하므로 선체(S) 건조비가 증대되어 바람직하지 않고, IMO Type B의 경우에는 선체(S)의 내부에 설치되며 탱크의 아래, 즉 탱크와 선체(S) 내부 바닥 사이에 보호수단이 설치되어야 하므로 설치 위치상 바람직하지 않다.

특히 상기 가스 연료탱크(10)의 입구(Dome,11)는 LNG를 엔진(600)에 공급하기 위한 가스 연료탱크(10)의 가스용 추진장치(20)와 근접한 위치에 설치되는 것이 레이아웃(Lay Out) 측면에서 유리하다.

또한, 상기 가스 연료탱크(10)의 가스용 추진장치(20)는, 엔진(600)으로 LNG를 공급하기 위해 필요한 압력을 제공하기 위한 장치로서, 대략 300bar의 압력이 필요하다.

이러한 상기 가스용 추진장치(20)는, 외부환경에 영향을 받지 않도록 상기 펀넬부(400)에 측면 공간부(30)를 두어 그 내측에 설치되며, 상기 LNG를 상기 가스 연료탱크(10)에 공급하기 위한 매니폴드(40)가 선실구역(500)의 측면에 구비된다.

이러한 LNG를 연료로서 엔진(600)에 공급하기 위한 가스용 추진장치(20)는 응축기, 고압펌프, 냉각기, 압축기 등이 있다.

상기 매니폴드(40)는 상기 가스 연료탱크(10), 가스용 추진장치(20), 엔진(600) 등에 연결되는 배관, 배관 지지대, 배관 지지대 하부의 플랫폼을 포함하여 LNG의 이송 작업에 사용되는 주유장치(50)로 이해할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 가스 연료탱크(10)에 LNG를 적재하기 위한 경로는 상기 매니폴드로부터 배관 라인을 따라 가스 연료탱크(10)로 공급되고, 엔진(600)에 LNG를 공급하기 위한 경로는 가스 연료탱크(10)로부터 가스용 추진장치(20)를 거쳐 엔진(600)으로 공급된다.

한편, 기존 선박의 선미부에 구명정(800)이 설치되어 있으나, 본 발명의 실시예에서와 같이 구명정(800)이 설치되는 위치에 가스 연료탱크(10)가 설치되는바, 구명정(800)의 설치위치는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 가스용 추진장치(20)가 설치되는 측면 공간부(30) 위에 배치하여 국제해사기구의 SOLAS Rule(규칙)을 만족시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 실시예에서는 점차 강화되고 있는 환경 구제를 회피하는 동시에 액체연료의 가격 상승에 대응하기 위하여, 액체 연료탱크(100)와 가스 연료탱크(10)가 하나의 선박에 동시에 설치되어 액체연료와 가스연료를 함께 사용하는 방안을 제시하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 목적에 더욱 부합하기 위하여 상기 액체 연료탱크(100)는 배제하고 대신에 가스 연료탱크(10)만을 설치할 수도 있다.

이와 같이 가스 연료탱크(10)만을 벌크선에 설치할 경우에는 상기 가스 연료탱크(10)가 설치되는 위치를 펀넬부(400)의 후방과 선미 사이의 갑판 위에 설치할 필요가 없으며, 효율적인 공간 활용을 위하여 선체(S) 내부를 상기 가스 연료탱크(10)가 설치되는 공간으로 활용할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 가스 연료탱크 11: 입구
20 : 가스용 추진장치 30 : 측면 공간
40 : 매니폴드 50 : 주유장치

Claims

액체연료를 저장하는 액체 연료탱크;
가스연료를 저장하는 가스 연료탱크; 및,
상기 액체 연료탱크와 가스 연료탱크 내의 연료를 가압하여 엔진으로 보내는 가스용 추진장치를 포함하되,
상기 가스 연료탱크는 펀넬(funnel)부의 후방과 선미 사이의 갑판 위에 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.
제1항에 있어서,
상기 가스 연료탱크에 저장되는 가스연료는 LNG인 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.
제2항에 있어서,
상기 가스 연료탱크는 IMO Type C 탱크인 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 연료탱크의 입구(Dome)는 LNG를 엔진에 공급하기 위한 가스 연료탱크의 가스용 추진장치와 근접한 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.
제4항에 있어서,
상기 가스용 추진장치는 상기 펀넬부의 측면에 측면 공간부를 두어 그 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 연료탱크에 LNG를 공급하기 위한 매니폴드가 설치되되,
상기 매니폴드는 선실구역의 측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.
제5항에 있어서,
상기 펀넬부의 측면에 설치되는 측면 공간부 위에는 구명정이 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.
가스연료를 저장하는 가스 연료탱크; 및,
상기 가스 연료탱크 내의 연료를 가압하여 엔진으로 보내는 가스용 추진장치를 포함하되,
상기 가스 연료탱크는 펀넬부의 후방과 선미 사이의 갑판 위에 설치되는 것을 특징으로 하는 LNG 연료탱크가 구비된 벌크선.