Setting emission reduction targets_배출량 감축 목표 설정
현재 암모니아 ICE(Internal combustion engine)의 불확실한 배출 프로파일에도 불구하고, 잠재적 위험으로 식별된 주요 배출물에 대한 한계 또는 목표치를 설정할 수 있습니다.
지속적인 기술 개발을 바탕으로 최소한의 안전 및 환경 요구사항과 현실적인 성능 예측을 결합하여 NH3, N2O, NOx의 배출 목표를 설정합니다.
사용되는 파일럿 연료에 따라 SOx 및 PM 배출량이 일부 있을 수 있지만, 이러한 수준은 기존 연료보다 훨씬 낮아야 합니다.
NH3, N2O 및 NOx에 대한 개별 배출 목표를 달성하는 능력은 서로 배타적이지 않습니다. 하나를 줄이기 위한 조치가 다른 하나를 증가시킬 수 있기 때문입니다.
이들의 배출 수준은 전체 연소 과정에서 최적화 정도에 따라 크게 영향을 받습니다.
또한 암모니아의 연소 특성이 좋지 않기 때문에 여러 엔진 유형에 필요한 파일럿 연료의 양이 여전히 알려져 있지 않으며 배출 수준에 영향을 미칠 것입니다.
가장 적합한 유형의 배출 관리 기술은 각각의 특정 배출 수준에 따라 크게 달라집니다.
Emission management technologies_배출가스 관리기술
암모니아 연소에서 발생하는 정확한 배출 수준은 아직 대부분 알려지지 않았지만, 기존 기술은 암모니아와 함께 사용할 수 있도록 적용되어 기내에서 안전하게 작동할 수 있을 것으로 기대합니다.
메탄 기반 DF 엔진에 대한 적절한 메탄 슬립 관리를 통해 얻을 수 있는 것과 유사하게 암모니아 배출 관리는 총체적인 접근 방식이 필요합니다.
이를 통해 엔진 최적화/튜닝 및 배기 가스 배출 관리 기술이 결합됩니다.
암모니아를 연료로 사용하는 선박의 모든 공급원에서 배출되는 배출물을 관리하는 데 가장 적합한 주요 기술은 아래와 같습니다.
암모니아 연소의 화학적 조성과 관련된 안전, 건강 및 기후 위험을 바탕으로, 하나의 단일 배출 관리 기술로 각 배출 위험을 충분히 해결할 수 있을 것으로 기대하는 것은 현실적이지 않습니다.
따라서 향후 암모니아 연료 선박에 대한 다중 배출 관리 기술이 필요합니다.
이러한 시스템 중 일부는 이미 사용 가능하지만(다른 응용 분야에서 일반적으로 사용됨), 일부는 엔진과 병행하여 크기, 재료 사용 및 효율을 최적화하기 위해 여전히 개발 중에 있습니다.
암모니아 DF 엔진의 잠재적 배출 시나리오를 고려하면, 각 특정 배출 위험을 완화하기 위해 어떤 기술이 적용 가능하고 가장 높은 잠재력을 가지고 있는지 정의할 수 있습니다.
이러한 배출가스 관리 기술의 상대적인 용량, 크기, 복잡성 및 다른 구성 요소와의 상호 의존성은 실제 배출가스 측정치를 기반으로 검증되어야 하며, 이는 본격적인 엔진 테스트가 성공적으로 이루어지면 가능해질 것입니다.
한편, 선박 설계 및 개발 과정 내에서 가장 가능성이 높고 위험한 결과가 고려될 수 있도록 준비하고 보장하는 것이 중요하며, 선박 설계자와 기술 공급자는 용량과 시스템 효율성을 최적화하기 위해 조기에 협력해야 합니다.
배출원을 크게 세 그룹으로 나누고 각 그룹에 적용되는 배출 관리 기술을 제시하였으며, 그룹은 다음과 같습니다:
1. Fuel tanks : Pure ammonia emissions from fuel tanks (i.e., Boil-off gas (BOG)), which are pure ammonia emissions
Fully pressurized(18bar) 암모니아 연료탱크를 사용할 경우에는 암모니아를 항상 액체 상태로 유지하기 때문에 BOG 관리 시스템이 필요하지 않습니다. Semi-, fully refrigerated 또는 멤브레인 탱크를 사용할 경우에는 BOG를 관리해야 합니다.
2. Fuel systems : Pure ammonia emissions from fuel systems during operational conditions such as purging, venting, or gas-freeing, which may be emitted in two scenarios:
- 연료전환(Fuel changeover) : 특정 지역 또는 항만 내에서 암모니아를 연료로 사용하는 것에 제한이 있을 것으로 예상이 되며, 이 경우 선박은 운항 안전에 영향을 미치지 않고 적합한 연료로 전환해야 함
- 계획된 유지보수(Planned Maintenance) : 드라이 도킹이 필요할 경우 암모니아 연료 시스템과 탱크를 가스로 배출해야 함
- 비상(Emergency) : 사고(시스템 고장, 고장, 위험 상황) 시 엔진으로 공급되는 암모니아 연료의 차단이 필요
3. Engine(s) : 별도의 기술을 사용하여 저감이 필요할 수 있는 선내 엔진 내 암모니아 연소에 의한 Ammonia slip, N2O, and NOx emissions
암모니아 배출은 세 가지 배출원 모두에서 관리되어야 하며, N2O와 NOx 배출은 엔진 배기가스에만 해당되며, 각 그룹별로 배출가스 저감을 위해 어떤 기술을 활용할 수 있는지 파악하여 배출가스 관리 기술 맵을 만들었습니다.
이러한 기술들은 대부분 현재 개발 중에 있기 때문에 정보가 제한적이고, 정량적인 배출 감소 가능성이 제공되지 않습니다.
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