KR102538060B1 - 선박의 연료공급시스템 - Google Patents

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Abstract

선박의 연료공급시스템이 개시된다. 본 발명의 선박의 연료공급시스템은, 추진엔진 및 발전엔진이 마련된 선박에서 액체 암모니아를 저장하는 저장탱크; 상기 선박에서 연료를 공급될 오일을 저장하는 오일탱크; 상기 저장탱크의 액체 암모니아를 상기 발전엔진으로 공급하는 암모니아공급라인; 상기 추진엔진 및 발전엔진에서 발생하는 배기가스를 탈질하는 선택적촉매환원부; 상기 저장탱크의 액체 암모니아를 상기 선택적촉매환원부로 공급하는 환원제공급라인; 및 선체의 외부 바닥면에 공기를 분사하여 선체 이동 시 마찰저항을 감소시키는 공기 윤활시스템(Air Lubrication System):을 포함하며, 상기 공기 윤활시스템에는 상기 발전엔진에서 생산된 전력이 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 연료공급시스템{Fuel Supply System For Ship}
본 발명은 선박의 연료공급시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 암모니아를 선내 엔진의 연료로 공급하여 국제협약이 정한 규제기준을 충족시키면서, 선박의 추진엔진과 발전엔진 운영 체계의 효율성을 높일 수 있는 선박의 연료공급시스템에 관한 것이다.
지구온난화 현상의 심화에 따라 전세계적으로 온실가스 배출을 감축하려는 노력이 이루어지고 있고, 선진국들의 온실가스 감축 의무를 담았던 1997년 교토의정서가 2020년 만료됨에 따라, 2015년 12월 프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약에서 채택되고 2016년 11월 발효된 파리기후변화협약(Paris Climate Change Accord)에 의해 협정에 참여한 195개 당사국들은 온실가스 감축을 목표로 다양한 노력을 기울이고 있다.
이러한 세계적인 추세와 함께 화석연료와 원자력을 대체할 수 있는 무공해에너지로서 풍력, 태양광, 태양열, 바이오에너지, 조력, 지열 등과 같은 재생가능에너지(또는 재생에너지)에 대한 관심이 높아지고 다양한 기술 개발이 이루어지고 있다.
액화천연가스를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소 시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. 그에 따라 근래 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.
액화석유가스는 조성에 따라 액화 온도의 차이는 있으나 프로판을 주성분으로 하는 석유가스의 경우 상압 약 -42℃의 저온에서 액화되고, 18 bar에서는 약 45℃의 온도까지, 7 bar에서는 20℃까지 액체 상태로 저장가능하다.
한편, 종래의 LPG 운반선 등에는 선박의 추진 연료로서 상대적으로 가격이 저렴한 벙커C유 등의 중유를 사용하는 연료 공급 시스템을 채용하고 있는데, 이러한 중유 연료 공급 시스템은 중유 연료 사용에 대한 국제적인 배기가스 배출규제 강화로 황 성분이 적은 중유 연료 탱크(LSHFO tank)를 별도로 설치해야 했고, 국제적인 환경규제 기준에 적합한 친환경적인 연료 공급 시스템의 요구가 커졌다.
최근에는 LPG 또는 LNG 운반선에서 LPG 또는 LNG 및 그로부터 발생하는 증발가스를 추진 연료로 사용하는 연료공급시스템의 적용이 늘어나고 있고, 국제적인 배기가스 배출규제 강화에 따라 LPG 또는 LNG 운반선 외에 일반 선박에서도 LNG 등을 추진 연료로 사용하는 선박이 증가하고 있다.
특히 LPG는 극저온에서 액화되는 LNG보다 저장이 용이하고 기존 HFO에 견주어 SPECIFIC ENERGY와 ENERGY DENSITY에서 크게 떨어지지 않으면서 기존 HFO 대비 SOX, NOX, CO2, PM등의 절감 효과가 탁월한 장점이 있다.
선박의 항로, 교통규칙, 항만시설 등을 국제적으로 통일하기 위해 설치된 유엔 전문기구인 IMO(International Maritime Organization, 국제해사기구) 역시 온실가스에 대해 08년과 대비하여 2050년 50% 저감, 2100년 100% 저감(GHG Zero Emission)을 목표로 제시하고, 그에 따라 각 국가 및 지역의 규제가 강화될 것으로 예상된다.
최근 선박 연료로 많이 채택되는 LNG나 LPG는 기존에 선박 연료로 사용되던 다른 화석 연료에 비해 친환경 연료로 평가받지만 연소 시 여전히 이산화탄소가 발생하며, 이를 연료로 사용하는 선박에서는 운항 중 이산화탄소를 배출하게 된다.
IMO가 신조 선박에 적용하는 강제성 있는 이산화탄소 저감 규정인 EEDI(Energy Efficiency Design Index, 에너지효율설계지수)에 따르면, 초기 EEDI 발표에서는 2013 내지 2015년의 이산화탄소 배출량을 기준으로 2015년 이산화탄소 배출량을 10% 저감하는 EEDI Phase 1이 적용되고, 5년 마다 1 단계씩 강화·적용하여 2025년 Phase 3를 적용하도록 예정되어 있었으나, LPG 운반선에 대해서는 EEDI Phase 2 적용 후 2년만인 2022년부터 EEDI Phase 3를 조기 적용하도록 하고 있다. 이와 같이 이산화탄소 배출에 대한 규제가 급격히 강화되고 있으며, 15,000 DWT 이상인 LPG 운반선의 경우 향후 Phase 4 (이산화탄소 배출량 40% 저감) 이상의 기준이 적용되면 현재의 LPG를 연료로 사용하는 LPGC로는 이산화탄소 배출 규정 달성이 어려울 수 있다.
그에 따라 이산화탄소 배출을 줄일 수 있는 친환경 선박 연료에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있고, 최근에는 LNG나 LPG 등의 연료와 함께 암모니아를 연료로 사용할 수 있는 선박 엔진에 관한 기술이 개발되고 있다.
암모니아(NH3)는 1개의 질소에 3개의 수소가 결합된 물질로, 분자 사이에 강한 수소 결합을 형성할 수 있어 액화가 용이하며, 상압에서 끓는점 -33.34℃, 녹는점 -77.73℃이다.
본 발명은 추진엔진과 발전엔진이 마련된 선박에서 온실가스 배출량을 감축하여 국제협약이 정한 규제기준을 충족시키면서, 선박의 추진엔진과 발전엔진 운영 체계의 효율성을 높일 수 있는 방법을 제안하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 추진엔진 및 발전엔진이 마련된 선박에서 액체 암모니아를 저장하는 저장탱크;
상기 선박에서 연료를 공급될 오일을 저장하는 오일탱크;
상기 저장탱크의 액체 암모니아를 상기 발전엔진으로 공급하는 암모니아공급라인;
상기 추진엔진 및 발전엔진에서 발생하는 배기가스를 탈질하는 선택적촉매환원부;
상기 저장탱크의 액체 암모니아를 상기 선택적촉매환원부로 공급하는 환원제공급라인; 및
선체의 외부 바닥면에 공기를 분사하여 선체 이동 시 마찰저항을 감소시키는 공기 윤활시스템(Air Lubrication System):을 포함하며,
상기 공기 윤활시스템에는 상기 발전엔진에서 생산된 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 추진엔진과 상기 선박의 추진용 프로펠러를 연결하는 축에 연결되어 전력을 생산하는 축발전기모터부:를 더 포함하며, 상기 축발전기모터부에서는 상기 발전엔진의 잉여 전력을 구동전원으로 전동기를 운전하여 상기 추진엔진에 전력을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 축발전기모터부에 연결되는 가변주파수드라이브(Variable Frequency Drive); 및 상기 가변주파수드라이브에 연결되는 변압기(tranformer):를 더 포함하고, 상기 변압기는 선박의 메인스위치보드에 연결되어, 상기 발전엔진의 잉여 전력이 상기 축발전기모터부로 공급되어 상기 추진엔진에서 사용되고, 상기 추진엔진의 잉여 출력으로 상기 축발전기모터부에서 전력을 생산하여 선내 발전 전원으로 공급할 수 있다.
바람직하게는, 상기 선박의 데크 상부에 마련되며 상기 저장탱크로부터 상기 발전엔진 및 선택적촉매환원부로 공급될 액체 암모니아를 이송받아 저장하는 데크탱크; 및 상기 암모니아공급라인에 마련되며 상기 데크탱크로부터 이송되는 암모니아를 가열하여 상기 발전엔진으로 공급하는 암모니아히터:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 저장탱크의 액체 암모니아에서 발생하는 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기; 및 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 공급받아 재액화시켜 상기 저장탱크로 복귀시키는 암모니아 재액화부:를 더 포함하고, 상기 압축기에서 압축된 증발가스는 상기 암모니아히터 후단으로 공급되어 상기 발전엔진의 연료로 공급될 수 있다.
바람직하게는, 상기 추진엔진 및 발전엔진에서 발생하는 배기가스를 선외 배출하며 상기 선택적촉매환원부가 마련되는 배기배출라인; 상기 환원제공급라인에 마련되며 상기 데크탱크로부터 이송되는 암모니아를 가열하여 상기 선택적촉매환원부로 공급하는 환원제히터; 상기 환원제공급라인에서 상기 환원제히터 하류에 마련되는 밸브; 상기 배기배출라인에 마련되어 상기 배기가스 중의 질소산화물 농도를 분석하는 배기분석기; 및 상기 배기배출라인에 마련되어 상기 배기가스 중의 미반응 암모니아 농도를 분석하는 미반응암모니아분석기:를 더 포함하고, 상기 밸브는 배기분석기 및 미반응암모니아분석기에서 분석된 배기가스 중 질소산화물 농도 및 미반응 암모니아 농도에 따라 상기 선택적촉매환원부로 공급되는 암모니아를 조절할 수 있다.
바람직하게는, 상기 오일탱크로부터 상기 발전엔진으로 오일을 공급하는 제1 오일공급라인; 및 상기 오일탱크로부터 상기 추진엔진으로 오일을 공급하는 제2 연료공급라인;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 데크탱크로부터 상기 추진엔진으로 암모니아를 공급하는 암모니아이송라인; 상기 암모니아이송라인에 마련되며 상기 추진엔진으로 공급될 암모니아를 압축하는 암모니아압축기; 및 상기 암모니아압축기에서 압축된 암모니아를 가열하여 상기 추진엔진으로 공급하는 암모니아가열기:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 추진엔진 및 발전엔진은 선박용 디젤 오일 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진일 수 있다.
바람직하게는, 상기 발전엔진에는 선박용 디젤 오일 및 암모니아가 연료로 공급되고, 상기 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 상기 추진엔진에는 선박용 디젤 오일 및 암모니아가 선택적으로 공급되며, 상기 축발전기모터부를 통해 상기 발전엔진의 잉여 전력을 상기 추진엔진으로 제공하도록 운용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 선박에 마련되며 연료로 공급될 LPG를 저장하는 LPG 탱크; 및 상기 LPG 탱크로부터 LPG를 공급하도록 상기 추진엔진으로 연결되는 LPG공급라인:을 더 포함하며, 상기 추진엔진은 오일, LPG 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진이고, 상기 발전엔진은 오일 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진일 수 있다.
바람직하게는 상기 LPG 공급라인에는, 상기 LPG 탱크로부터 LPG를 공급받아 압축하는 LPG 부스팅 펌프; 및 상기 LPG 부스팅 펌프에서 압축된 LPG를 공급받아 상기 추진엔진에서 필요로 하는 온도로 가열하는 LPG 히터:가 마련될 수 있다.
바람직하게는, 상기 LPG 탱크에서 발생하는 증발가스를 재액화시키는 LPG 재액화부:를 더 포함하고, 상기 LPG 재액화부에서 재액화된 LPG는 상기 LPG 탱크로 회수될 수 있다.
바람직하게는, 상기 발전엔진에는 선박용 디젤 오일 및 암모니아가 연료로 공급되고, 상기 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 상기 추진엔진에는 오일, LPG 및 암모니아가 선택적으로 연료로 공급되며, 상기 축발전기모터부를 통해 상기 발전엔진의 잉여 전력을 상기 추진엔진으로 제공하도록 운용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 선박에 마련되며 연료로 공급될 LNG를 저장하는 LNG 탱크; 상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급하도록 상기 발전엔진으로 연결되는 제1 LNG공급라인; 및 상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급하도록 상기 추진엔진으로 연결되는 제2 LNG공급라인:을 더 포함하며, 상기 추진엔진은 오일 및 LNG를 연료로 공급받고, 상기 발전엔진은 오일, LNG 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진일 수 있다.
바람직하게는 상기 제1 LNG 공급라인에는, 상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 압축하는 LNG 펌프; 및 상기 LNG 펌프에서 압축된 LNG를 가열하여 상기 발전엔진으로 공급하는 LNG 히터:가 마련될 수 있다.
바람직하게는 상기 제2 LNG 공급라인에는, 상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급받아 상기 추진엔진으로 이송하는 LNG 이송펌프; 상기 LNG 이송펌프에서 이송된 LNG를 상기 추진엔진의 연료공급압력으로 압축하는 LNG 압축펌프; 및 상기 LNG 압축펌프에서 압축된 LNG를 가열하여 상기 추진엔진으로 공급하는 LNG 연료히터:가 마련될 수 있다.
바람직하게는 상기 추진엔진에는 선박용 디젤 오일 및 LNG가 연료로 공급되고, 상기 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 상기 발전엔진에는 오일, LNG 및 암모니아가 선택적으로 연료로 공급되며, 상기 축발전기모터부를 통해 상기 발전엔진의 잉여 전력을 상기 추진엔진으로 제공하도록 운용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 선박은 화물로 액체 암모니아를 저장하여 해상 운송하는 암모니아 운반선일 수 있다.
본 발명에서는 추진엔진과 발전엔진이 구비되는 선박에서, 발전엔진을 암모니아를 연료로 사용할 수 있는 이중연료 엔진으로 마련하여, 친환경 연료인 암모니아를 선박 엔진의 연료로 이용함으로써 온실가스 배출량을 감축하여 국제협약이 정한 규제기준을 충족시킬 수 있도록 한다. 특히 온실가스 배출기준의 단계적 강화에 유연하게 대응하며 규제기준을 준수할 수 있어, 선주들의 요구를 충족하여 선박 경쟁력을 높일 수 있다.
또한, 대체로 연료 공급 압력이 발전엔진보다 높고 연료 소모량이 많아 연료 공급을 위해서는 이를 위한 저장탱크와 압축기 등 연료 공급용 설비의 규모가 커지는 추진엔진 대신 발전엔진의 연료로 공급함으로써, 친환경 연료용 엔진 채택에 소요되는 비용을 절감하고 연료 공급에 필요한 추가 설비 규모를 줄여 선내 공간 확보에 기여할 수 있다.
발전엔진 잉여 전력으로 추진엔진에 전력을 제공하고 추진엔진의 잉여 출력으로 선내 발전 전원으로 공급할 수 있어, 선박 운항 시 선박의 추진엔진과 발전엔진을 통합적으로 운영하여 운영 체계의 유연성 및 효율성을 높일 수 있고, 친환경 연료 사용으로 예상치 못한 위험 발생 시 운항 차질을 없애거나 줄일 수 있다.
나아가, 공기 윤활시스템을 통해 선박 운항 시 마찰 저항을 줄여 연비를 향상시키면서, 암모니아를 연료로 하는 발전엔진에 의해 이를 구동함으로써, 선박 운항 시 온실가스 배출 감소 효과를 더욱 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
이하 본 발명에서의 선박은, 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있으며, 예를 들어 암모니아 운반선, LNG 운반선(LNG Carrier), 액체수소 운반선, LNG RV(Regasification Vessel), FPSO(Floating Production Storage Offloading), FSRU(Floating Storage Regasification Unit) 등일 수 있다..
도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을, 도 2에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을, 도 3에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 각각 개략적으로 도시하였다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예들의 연료공급시스템은, 액체 암모니아를 저장하는 저장탱크(CT)가 구비되고, 추진엔진 및 발전엔진이 마련되는 선박에서 엔진으로 연료를 공급하기 위한 연료공급시스템이다.
특히 본 실시예들에서, 발전엔진(GE)은 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진으로 마련된다. 암모니아(NH3)는 1개의 질소에 3개의 수소가 결합된 물질로, 연료로 사용하여 완전 연소되면 질소와 물만이 생성되므로 이산화탄소 미발생 친환경 연료로 주목받고 있다. 본 실시예들에서도 발전엔진에는 암모니아가 연료로 공급될 수 있으며, 예를 들어 발전엔진은, LNG, 디젤 등 오일, 암모니아를 선택적으로 공급받을 수 있는 이중연료 엔진일 수 있다. 이 경우 발전엔진에는 선박의 운항 해역, 운전 상황, 선박에 적용될 이산화탄소 배출 규제 기준 등에 따라 암모니아와 디젤, 암모니아와 LNG, LNG와 디젤, LNG와 디젤과 암모니아를 선택하여 연료로 공급받을 수 있다.
추진엔진 역시 이중연료 엔진으로 마련될 수 있으며, 추진엔진이 주 연료로 공급받는 연료의 종류 및 연료 공급 조건에 따라 연료공급부의 구성이 달라지는데, 각 실시예들은 추진엔진에 각각 선박용 디젤 오일, LPG, LNG가 주 연료로 공급되는 때의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
먼저 선박용 디젤 오일을 추진엔진(ME)의 주 연료로 공급하는 도 1의 제1 실시예 시스템을 살펴보면, 액체 암모니아를 저장하는 저장탱크(CT), 선박에서 연료를 공급될 오일을 저장하는 오일탱크(OT), 저장탱크의 액체 암모니아를 발전엔진(GE)으로 공급하는 암모니아공급라인(SL)을 포함한다.
추진엔진 및 발전엔진은 선박용 디젤 오일 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진으로 마련되고, 선박에 적용되는 운항 상황, 이산화탄소 배출 기준 등에 따라, 추진엔진 및 발전엔진에는 선박용 디젤 오일 및 암모니아가 선택적으로 공급될 수 있다.
추진엔진(ME)은 예를 들어 5 내지 20 bar 내외의 디젤 오일 또는 20 내지 100 bar, 25 내지 45℃ 내외의 암모니아를 연료로 공급받는 고압 2행정 엔진일 수 있고, 발전엔진(GE)은 5 내지 20 bar 내외의 디젤 오일 또는 5 내지 20 bar, 25 내지 45℃ 내외의 암모니아를 연료로 공급받는 저압 4행정 엔진일 수 있다.
선박의 데크 상부에는 액체 암모니아가 저장된 저장탱크(CT)로부터 발전엔진 등으로 공급될 액체 암모니아를 이송받아 저장하는 데크탱크(DT)가 마련되며, 저장탱크로부터 데크탱크로 암모니아를 이송하는 이송라인(TL)이 연결된다. 저장탱크의 카고펌프(CP)를 통해 연료 및 환원제 등으로 공급될 암모니아가 데크탱크(DT)로 이송된다.
암모니아공급라인(SL)에는 데크탱크로부터 이송되는 암모니아를 가열하여 상기 발전엔진으로 공급하는 암모니아히터(100)가 마련된다.
추진엔진 및 발전엔진에서 발생하는 배기가스를 탈질하는 선택적촉매환원부(400)가 마련되며, 액체 암모니아를 선택적촉매환원부로 공급하는 환원제공급라인(AL)이 마련되어, 데크탱크로부터 선택적촉매환원부로 배기가스의 탈질을 위한 환원제로 암모니아를 공급한다.
데크탱크(DT)로부터 선택적촉매환원부, 발전엔진 등으로 암모니아를 공급하기 위한 암모니아공급펌프(SP1, SP2, SP3)가 암모니아공급라인 및 환원제공급라인에 마련된다.
오일탱크(OT)로부터 발전엔진으로 오일을 공급하는 제1 오일공급라인(OL1)이 연결되고, 오일탱크로부터 추진엔진으로 오일을 공급하는 제2 연료공급라인(OL2)이 마련된다. 오일탱크에는 발전엔진 및 추진엔진으로 오일을 공급하기 위한 오일펌프(OP1, OP2)가 마련된다.
데크탱크로부터 상기 추진엔진으로 암모니아를 공급하는 암모니아이송라인(SL1)이 암모니아공급라인(SL)의 암모니아히터(100) 상류에서 분기되어 추진엔진으로 연결되고, 암모니아이송라인에는 추진엔진으로 공급될 암모니아를 압축하는 암모니아압축기(110)와, 암모니아압축기에서 압축된 암모니아를 가열하여 추진엔진으로 공급하는 암모니아가열기(120)가 마련된다.
이를 통해 발전엔진은 오일탱크로부터 선박용 디젤 오일 및 데크탱크로부터 암모니아를 연료로 공급받고, 추진엔진 역시 선박용 디젤 오일 및 암모니아를 선택적으로 연료로 공급받을 수 있다.
이와 같이 본 실시예와 후술하는 실시예들의 연료공급시스템에서는 친환경 연료인 암모니아를 선박 엔진의 연료로 이용함으로써, 온실가스 배출량을 감축할 수 있다. 대체로 추진엔진은 연료 공급 압력이 발전엔진보다 높고 연료 소모량이 많으며 암모니아의 발열량은 LNG, LPG나 디젤에 비해 낮은데 이를 추진엔진의 주 연료로 공급하려면 연료공급을 위한 탱크와 압축기 등 연료 공급용 설비의 규모가 커지는 문제가 있다. 그러나 본 실시예들에서는 암모니아를 추진엔진 대신 발전엔진의 연료로 우선 공급함으로써, 친환경 연료용 엔진 채택에 소요되는 비용을 절감하고 연료 공급에 필요한 추가 설비 규모를 줄여 선내 공간 확보와 효율적인 장비 배치에 기여할 수 있다. 나아가, 온실가스 배출량을 줄이면서도 추진엔진에는 기존의 검증된 연료를 우선 공급하여, 운항 시 발생할 수 있는 위험도를 낮추고 보수적인 선주들에게도 경쟁력을 갖추면서, 추후 배출 기준이 강화되면 필요에 따라 추진엔진에도 암모니아를 선택적으로 공급할 수 있어 배출 기준 강화에 대응할 수 있으며 보다 탄력적인 운용이 가능하다.
추진엔진 및 발전엔진은 필요에 따라 복수대 설치될 수 있다.
저장탱크(CT)의 액체 암모니아는 약 -34℃ 내외로 저장될 수 있고, 저장 중인 액체 암모니아로부터는 증발가스가 발생한다. 본 실시예들에서는, 저장 중인 암모니아에서 발생하는 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기(200), 압축기에서 압축된 증발가스를 공급받아 재액화시켜 저장탱크로 복귀시키는 암모니아 재액화부(210)를 구비하여, 암모니아에서 발생하는 증발가스를 증발가스라인(BL)을 따라 저장탱크로부터 배출시켜 압축 및 냉각하여 재액화한 후 저장탱크로 회수한다. 압축기에서 압축된 증발가스는 필요에 따라 암모니아히터(100) 후단으로 공급되어 발전엔진 등의 연료로 공급될 수도 있다.
추진엔진 및 발전엔진에서 발생하는 배기가스는 배기배출라인(EL)을 통해 선외 배출되며, 배기배출라인에는 배기가스를 탈질하는 선택적촉매환원부(400)가 마련된다. 암모니아를 엔진 연료로 공급하는 경우, 배기가스 중 질소산화물이 LPG나 오일을 연료로 사용할 때보다 많이 포함될 수 있는데, 질소산화물 역시 IMO에서 배출을 규제하는 물질이다.
본 실시예들에서는 이를 제거하기 위해 배기배출라인(EL)에 선택적촉매환원부(400)를 마련하고, 환원 반응에 의해 질소산화물을 감소시킨다. 선택적촉매환원부의 환원제로는 유레아(Urea) 수용액((NH2)2CO)을 사용하는 경우가 많은데, 유레아는 질소산화물과 반응하여 암모니아와 이산화탄소로 분해되어, 이산화탄소가 발생하는 단점이 있고, 수용액 상태로 저장 시 시간이 지나면서 사용 수명이 줄어들고 일정한 온도를 유지해야 하므로 이를 위한 설치 공간과 설치 비용의 문제가 있다.
본 실시예들에서는 유레아 대신 암모니아를 직접 선택적촉매환원부의 환원제로 사용하도록 구성하고, 저장탱크에서 이송된 암모니아를 데크탱크(DT)로부터 선택적촉매환원부로 공급한다.
이를 위해, 데크탱크(DT)로부터 선택적촉매환원부(400)로 연결되는 환원제공급라인(AL)이 마련되고, 환원제공급라인에는 선택적촉매환원부로 공급될 암모니아를 가열하는 환원제히터(410)와, 환원제히터 하류에서 환원제공급라인을 개폐하는 밸브(NV)가 마련된다. 환원제히터를 거쳐 선택적촉매환원부의 SCR Reactor 내부에 분사된 암모니아(Ammonia)는 촉매 존재하에서 NOx와 반응하여 N2와 H2O로 변해, 배기 내 NOx 함량이 감소되며, 그 반응식은 다음과 같다.
Figure 112021075038516-pat00001
한편, 배기배출라인에는 배기가스 중의 질소산화물 농도를 분석하는 배기분석기(420), 배기가스 중의 미반응 암모니아 농도를 분석하는 미반응암모니아분석기(430)가 마련된다.
배기가스 중에 포함된 미반응 암모니아 역시 선택적촉매환원부(400)에서 환원제로 활용될 수 있다.
그에 따라, 배기분석기(420) 및 미반응암모니아분석기(430)에서 분석된 배기가스 중 질소산화물 농도 및 미반응 암모니아 농도에 따라 환원제공급라인(AL)의 밸브(NV)를 개폐하여 암모니아 탱크로부터 선택적촉매환원부로 공급되는 암모니아를 조절할 수 있다.
한편, 본 실시예 시스템들은 선박에 마련되어 선체의 외부 바닥면에 공기를 분사하여 선체 이동 시 마찰저항을 감소시키는 공기 윤활시스템(Air Lubrication System, ALS)을 더 포함한다. 공기 윤활시스템은 선체 외부 바닥면으로 공기를 주입하여 선체와 바닷물 사이에 공기층을 연속으로 형성함으로써, 선박이 진행할 때 바닷물과 선체 사이의 마찰저항을 줄여 선박의 연비를 향상시킬 수 있도록 한다.
공기 윤활시스템(ALS)은, 선박 바닥으로 공기를 분사하기 위한 공기압축기(미도시), 공기이동을 위한 배관, 공기분사유닛(Air Injection Unit, 미도시), 선체 바닥 표면부에 형성되는 레이어부(air layer, 미도시), 제어부(미도시) 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 공기 윤활시스템에는 발전엔진에서 생산된 전력이 공급될 수 있다.
이와 같이 공기 윤활시스템을 구성하여 선박 운항 시 마찰 저항을 줄여 연비를 향상시키면서, 친환경 연료인 암모니아를 연료로 하는 발전엔진에 의해 이를 구동시킴으로써, 선박 운항 시 온실가스 배출 감소 효과를 더욱 높일 수 있다.
한편, 본 실시예들의 시스템에는 추진엔진(ME)과 선박의 추진용 프로펠러(P)를 연결하는 축(S)에 연결되어 전력을 생산하는 축발전기모터부(500)가 구비된다.
축발전기모터부(500)에서는 발전엔진의 잉여 전력을 구동전원으로 전동기를 운전하여 추진엔진에 전력을 제공할 수 있다.
본 실시예 시스템에는 축발전기모터부에 연결되는 가변주파수드라이브(Variable Frequency Drive, VFD), 가변주파수드라이브에 연결되는 변압기(tranformer, TR)가 마련되고, 변압기는 선박의 메인스위치보드(SWBD)에 연결된다.
축발전기모터부(500)는 추진엔진(ME)의 축(S)에 기계적으로 연결되어 추진엔진에서 공급되는 동력의 일부를 취출하여 전력을 생산할 수 있는 일종의 동력인출장치이며, 추진엔진에 의해 발전 가능한 RPM 영역에서는 발전기로 역할을 수행한다. 본 실시예들의 축발전기모터부는 발전엔진으로 생산된 선내 잉여 전력을 구동전원으로 사용하는 경우에는 전동기로 구동되는 기능을 갖춘다. 또한 본 실시예들에서 축발전기모터부(500), 가변주파수드라이브(VFD), 변압기(TR), 메인스위치보드(SWBD) 등의 장치들은 양방향으로 작용가능하도록 구성된다.
이를 통해 추진엔진(ME)의 잉여 출력으로 축발전기모터부(500)에서 전력을 생산하여 추진엔진에 추가전력을 제공하거나 선내 발전 전원으로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 반대로 발전엔진(GE)의 잉여 전력을 메인스위치보드(SWBD)를 통해 축발전기모터부(500)로 공급하고 이를 구동전원으로 전동기로 구동되어 추진엔진의 출력을 보조하는 추가 전력을 제공하도록 쌍방향으로 운전할 수 있다.
이처럼 선박 운항 시 선박의 추진엔진과 발전엔진을 통합적으로 운영하여 운영 체계의 유연성 및 효율성을 높일 수 있고, 추진엔진의 최대 효율점에서 SGM을 운전하여 연료 소비량을 감소하면서 잉여 출력으로 선내 전력을 공급함으로써 디젤 엔진의 사용빈도를 줄여 선박 운항 시 온실가스 및 탄소 배출을 줄일 수도 있다. 또한, 선박 추진용 동력에 그린 에너지 추진 체계 기반을 마련하고, 친환경 연료 사용으로 예상치 못한 위험 발생으로 인한 운항 차질을 없애거나 줄일 수 있다.
이상과 같은 본 실시예의 시스템은 EEDI 배출 기준이 단계적으로 강화되는 경우, 그에 맞추어 이산화탄소 배출량을 단계적으로 감축하여 운행할 수 있다.
예를 들어, EEDI 배출 기준이 이산화탄소 배출량 20 내지 30% 저감이 적용되면 추진엔진 및 발전엔진으로 발열량이 높고 비용이 저렴한 선박용 디젤 오일을 연료로 공급한다. 이산화탄소 배출량 30 내지 50% 저감 기준이 적용되면 추진엔진에는 디젤 오일을, 발전엔진에는 디젤 오일과 암모니아를 함께 공급하고, 선택적촉매환원부를 가동하여 배기가스를 탈질한 후 배출한다. 또한 발전엔진에서 생산된 전력을 공기 윤활시스템으로 보내 선박 운항 시 마찰저항을 줄여 선박의 연비를 향상시켜 운항한다.
이산화탄소 배출량 40 내지 60% 저감 기준이 적용되면 그에 더하여 축발전기모터부를 가동하고, 친환경 연료로 구동되는 발전엔진의 잉여 전력으로 추진엔진에 추가 전력을 제공한다.
이산화탄소 배출량 70% 저감 기준이 적용되면 추가로 추진엔진에도 디젤 오일과 함께 암모니아를 연료로 공급함으로써, 배기 중의 이산화탄소를 더욱 줄여 운항할 수 있다.
이와 같이 본 실시예의 시스템은 선박에 적용되는 온실가스 배출기준의 단계적 강화에 유연하게 대응하며 규제기준을 준수하면서, 효율적으로 선박을 운항할 수 있도록 한다.
다음으로 추진엔진의 주 연료로 LPG가 공급되는 도 2의 제2 실시예 시스템을 살펴본다. 전술한 제1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에서는 전술한 실시예와 마찬가지로 발전엔진(GE)은 오일 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진으로 마련되되, 본 실시예의 추진엔진(ME)은 오일, LPG 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진으로 마련된다.
추진엔진으로의 연료 공급을 위해 선박에는 연료로 공급될 LPG를 저장하는 LPG 탱크(FTa)가 마련되고, LPG 탱크로부터 LPG를 공급하도록 추진엔진으로 LPG공급라인(FL)이 연결된다.
LPG 공급라인에는, LPG 탱크로부터 LPG를 공급받아 압축하는 LPG 부스팅 펌프(300)와, LPG 부스팅 펌프에서 압축된 LPG를 공급받아 추진엔진에서 필요로 하는 온도로 가열하는 LPG 히터(310)가 마련될 수 있다.
추진엔진은 예를 들어 20 내지 100 bar, 25 내지 45℃ 내외의 LPG 또는 5 내지 20 bar 내외의 디젤 오일을 연료로 공급받는 고압 2행정 엔진일 수 있고, 발전엔진은 5 내지 20 bar 내외의 디젤 오일 또는 5 내지 20 bar, 25 내지 45℃ 내외의 암모니아를 연료로 공급받는 저압 4행정 엔진일 수 있다.
LPG 탱크에서 LPG는 -42℃ 내외로 저장되며, LPG 탱크에 저장된 LPG에서 발생하는 증발가스는 LPG 재액화부(320)를 거쳐 재액화되고, 재액화된 LPG는 LPG 탱크(FTa)로 회수된다.
본 실시예 시스템 역시 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 탄력적으로 운용될 수 있다.
예를 들어, EEDI 배출 기준이 이산화탄소 배출량 20 내지 30% 저감이 적용되면 추진엔진 및 발전엔진으로 발열량이 높고 비용이 저렴한 선박용 디젤 오일을 연료로 공급한다. 이산화탄소 배출량 30 내지 50% 저감 기준이 적용되면 추진엔진에는 LPG를, 발전엔진에는 디젤 오일과 암모니아를 함께 공급하고, 암모니아 연료 공급에 따라 배기 중 질소산화물이 많이 포함될 수 있으므로 선택적촉매환원부를 가동하여 배기가스를 탈질한 후 배출한다. 또한 발전엔진에서 생산된 전력을 공기 윤활시스템으로 보내 선박 운항 시 마찰저항을 줄여 선박의 연비를 향상시켜 운항한다.
이산화탄소 배출량 40 내지 60% 저감 기준이 적용되면 그에 더하여 축발전기모터부를 가동하고, 친환경 연료로 구동되는 발전엔진의 잉여 전력으로 추진엔진에 추가 전력을 제공한다.
이산화탄소 배출량 70% 저감 기준이 적용되면 추가로 추진엔진에도 LPG와 함께 암모니아를 연료로 공급함으로써, 배기 중의 이산화탄소를 더욱 줄여 운항할 수 있다.
이와 같이 본 실시예의 시스템은 선박에 적용되는 온실가스 배출기준의 단계적 강화에 유연하게 대응하며 규제기준을 준수하면서, 효율적으로 선박을 운항할 수 있도록 한다.
다음으로 추진엔진의 주 연료로 LNG가 공급되는 도 3의 제3 실시예 시스템을 살펴본다. 전술한 제1 및 제2 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에서는 발전엔진(GE)은 오일 및 암모니아 외에 LNG도 연료로 공급받을 수 있는 이중연료 엔진으로 마련되며, 추진엔진(ME)은 오일 및 LPG를 연료로 공급받는 이중연료 엔진으로 마련된다.
추진엔진으로의 연료 공급을 위해 전술한 오일탱크(OT) 외에 추가로 연료로 공급될 LNG를 저장하는 LNG 탱크(FTb)가 마련된다.
LNG 탱크로부터 LNG를 공급하도록 발전엔진(GE)으로 연결되는 제1 LNG공급라인(FL1)이 마련되고, LNG 탱크로부터 LNG를 공급하도록 상기 추진엔진(ME)으로 연결되는 제2 LNG공급라인(FL2)이 마련된다.
발전엔진으로 연결되는 제1 LNG 공급라인(FL1)에는, LNG 탱크로부터 LNG를 공급받아 발전엔진의 연료공급압력으로 압축하는 LNG 펌프(360)와, LNG 펌프에서 압축된 LNG를 가열하여 발전엔진으로 공급하는 LNG 히터(370)가 마련된다.
추진엔진으로 연결되는 제2 LNG 공급라인(FL2)에는, LNG 탱크로부터 LNG를 공급받아 추진엔진으로 이송하는 LNG 이송펌프(330), LNG 이송펌프에서 이송된 LNG를 추진엔진의 연료공급압력으로 압축하는 LNG 압축펌프(340), LNG 압축펌프에서 압축된 LNG를 가열하여 상기 추진엔진으로 공급하는 LNG 연료히터(350)가 마련될 수 있다.
추진엔진은 예를 들어 300 bar, 25 내지 45℃ 내외의 LNG 또는 5 내지 20 bar 내외의 디젤 오일을 연료로 공급받는 고압 2행정 엔진일 수 있고, 발전엔진은 5 내지 20 bar 내외의 디젤 오일, 10 내지 20 bar, 25 내지 45℃ 내외의 LNG, 또는 5 내지 20 bar, 25 내지 45℃ 내외의 암모니아를 연료로 공급받는 저압 4행정 엔진일 수 있다.
LNG 탱크에서 LNG는 -163℃ 내외로 저장되며, LNG 탱크에 저장된 LNG에서 발생하는 증발가스는 LNG 재액화부(320b)를 거쳐 재액화되고, 재액화된 LNG는 LNG 탱크로 회수된다.
본 실시예 시스템 역시 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 탄력적으로 운용될 수 있다.
예를 들어, EEDI 배출 기준이 이산화탄소 배출량 20 내지 30% 저감이 적용되면 추진엔진 및 발전엔진으로 발열량이 높고 비용이 저렴한 선박용 디젤 오일을 연료로 공급한다. 이산화탄소 배출량 30 내지 50% 저감 기준이 적용되면 추진엔진에는 LNG를, 발전엔진에는 디젤 오일과 LNG를 함께 공급하고, 선택적촉매환원부를 가동하고 암모니아를 환원제로 공급하여 배기가스를 탈질한 후 배출한다. 또한 발전엔진에서 생산된 전력을 공기 윤활시스템으로 보내 선박 운항 시 마찰저항을 줄여 선박의 연비를 향상시켜 운항한다.
이산화탄소 배출량 40 내지 60% 저감 기준이 적용되면 발전엔진에 디젤 오일과 암모니아를 연료로 공급하면서, 친환경 연료로 구동되는 발전엔진에서 생산된 전력으로 공기 윤활시스템을 가동시킨다.
이산화탄소 배출량 70% 저감 기준이 적용되면 추가로 축발전기모터부를 가동하여 발전엔진의 잉여 전력으로 추진엔진에 추가 전력을 제공함으로써 선박 운항으로 인한 배기 중의 이산화탄소를 더욱 줄여 운항할 수 있다.
이와 같이 본 실시예의 시스템은 선박에 적용되는 온실가스 배출기준의 단계적 강화에 유연하게 대응하며 규제기준을 준수하면서, 효율적으로 선박을 운항할 수 있도록 한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.
ME: 추진엔진
GE: 발전엔진
CT: 저장탱크
OT: 오일탱크
DT: 데크탱크
SL: 암모니아공급라인
SL1: 암모니아이송라인
EL: 배기배출라인
AL: 환원제공급라인
100: 암모니아히터
110: 암모니아압축기
120: 암모니아가열기
200: 압축기
210: 암모니아 재액화부
300: LPG 부스팅 펌프
310: LPG 히터
400: 선택적촉매환원부
410: 환원제히터
420: 배기분석기
430: 미반응암모니아분석기
500: 축발전기모터부
ALS: 공기 윤활시스템

Claims (19)

  1. 추진엔진 및 발전엔진이 마련된 선박에서 액체 암모니아를 저장하는 저장탱크;
    상기 선박에서 연료를 공급될 오일을 저장하는 오일탱크;
    상기 저장탱크의 액체 암모니아를 상기 발전엔진으로 공급하는 암모니아공급라인;
    상기 추진엔진 및 발전엔진에서 발생하는 배기가스를 탈질하는 선택적촉매환원부;
    상기 저장탱크의 액체 암모니아를 상기 선택적촉매환원부로 공급하는 환원제공급라인;
    선체의 외부 바닥면에 공기를 분사하여 선체 이동 시 마찰저항을 감소시키는 공기 윤활시스템(Air Lubrication System); 및
    상기 추진엔진과 상기 선박의 추진용 프로펠러를 연결하는 축에 연결되어 전력을 생산하는 축발전기모터부:를 포함하며,
    상기 공기 윤활시스템에는 상기 발전엔진에서 생산된 전력이 공급되고,
    상기 축발전기모터부에서는 상기 발전엔진의 잉여 전력을 구동전원으로 전동기를 운전하여 상기 추진엔진에 전력을 제공하되,
    상기 암모니아는 추진엔진보다 발전엔진 연료로 우선 공급되고, 암모니아를 연료로 발전엔진에서 생산된 잉여 전력으로 상기 추진엔진에 추가 전력을 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 축발전기모터부에 연결되는 가변주파수드라이브(Variable Frequency Drive); 및
    상기 가변주파수드라이브에 연결되는 변압기(tranformer):를 더 포함하고,
    상기 변압기는 선박의 메인스위치보드에 연결되어, 상기 발전엔진의 잉여 전력이 상기 축발전기모터부로 공급되어 상기 추진엔진에서 사용되고, 상기 추진엔진의 잉여 출력으로 상기 축발전기모터부에서 전력을 생산하여 선내 발전 전원으로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 선박의 데크 상부에 마련되며 상기 저장탱크로부터 상기 발전엔진 및 선택적촉매환원부로 공급될 액체 암모니아를 이송받아 저장하는 데크탱크; 및
    상기 암모니아공급라인에 마련되며 상기 데크탱크로부터 이송되는 암모니아를 가열하여 상기 발전엔진으로 공급하는 암모니아히터:를 더 포함하는 선박의 연료공급시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 저장탱크의 액체 암모니아에서 발생하는 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기; 및
    상기 압축기에서 압축된 증발가스를 공급받아 재액화시켜 상기 저장탱크로 복귀시키는 암모니아 재액화부:를 더 포함하고,
    상기 압축기에서 압축된 증발가스는 상기 암모니아히터 후단으로 공급되어 상기 발전엔진의 연료로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 추진엔진 및 발전엔진에서 발생하는 배기가스를 선외 배출하며 상기 선택적촉매환원부가 마련되는 배기배출라인;
    상기 환원제공급라인에 마련되며 상기 데크탱크로부터 이송되는 암모니아를 가열하여 상기 선택적촉매환원부로 공급하는 환원제히터;
    상기 환원제공급라인에서 상기 환원제히터 하류에 마련되는 밸브;
    상기 배기배출라인에 마련되어 상기 배기가스 중의 질소산화물 농도를 분석하는 배기분석기; 및
    상기 배기배출라인에 마련되어 상기 배기가스 중의 미반응 암모니아 농도를 분석하는 미반응암모니아분석기:를 더 포함하고,
    상기 밸브는 배기분석기 및 미반응암모니아분석기에서 분석된 배기가스 중 질소산화물 농도 및 미반응 암모니아 농도에 따라 상기 선택적촉매환원부로 공급되는 암모니아를 조절하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  7. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오일탱크로부터 상기 발전엔진으로 오일을 공급하는 제1 오일공급라인; 및
    상기 오일탱크로부터 상기 추진엔진으로 오일을 공급하는 제2 연료공급라인;을 더 포함하는 선박의 연료공급시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 데크탱크로부터 상기 추진엔진으로 암모니아를 공급하는 암모니아이송라인;
    상기 암모니아이송라인에 마련되며 상기 추진엔진으로 공급될 암모니아를 압축하는 암모니아압축기; 및
    상기 암모니아압축기에서 압축된 암모니아를 가열하여 상기 추진엔진으로 공급하는 암모니아가열기:를 더 포함하는 선박의 연료공급시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 추진엔진 및 발전엔진은 선박용 디젤 오일 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진인 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 발전엔진에는 선박용 디젤 오일 및 암모니아가 연료로 공급되고,
    상기 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 상기 추진엔진에는 선박용 디젤 오일 및 암모니아가 선택적으로 공급되며, 상기 축발전기모터부를 통해 상기 발전엔진의 잉여 전력을 상기 추진엔진으로 제공하도록 운용되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 선박에 마련되며 연료로 공급될 LPG를 저장하는 LPG 탱크; 및
    상기 LPG 탱크로부터 LPG를 공급하도록 상기 추진엔진으로 연결되는 LPG공급라인:을 더 포함하며,
    상기 추진엔진은 오일, LPG 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진이고, 상기 발전엔진은 오일 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진인 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 LPG 공급라인에는
    상기 LPG 탱크로부터 LPG를 공급받아 압축하는 LPG 부스팅 펌프; 및
    상기 LPG 부스팅 펌프에서 압축된 LPG를 공급받아 상기 추진엔진에서 필요로 하는 온도로 가열하는 LPG 히터:가 마련되는, 선박의 연료공급시스템.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 LPG 탱크에서 발생하는 증발가스를 재액화시키는 LPG 재액화부:를 더 포함하고,
    상기 LPG 재액화부에서 재액화된 LPG는 상기 LPG 탱크로 회수되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 발전엔진에는 선박용 디젤 오일 및 암모니아가 연료로 공급되고,
    상기 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 상기 추진엔진에는 오일, LPG 및 암모니아가 선택적으로 연료로 공급되며, 상기 축발전기모터부를 통해 상기 발전엔진의 잉여 전력을 상기 추진엔진으로 제공하도록 운용되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  15. 제 7항에 있어서,
    상기 선박에 마련되며 연료로 공급될 LNG를 저장하는 LNG 탱크;
    상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급하도록 상기 발전엔진으로 연결되는 제1 LNG공급라인; 및
    상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급하도록 상기 추진엔진으로 연결되는 제2 LNG공급라인:을 더 포함하며,
    상기 추진엔진은 오일 및 LNG를 연료로 공급받고, 상기 발전엔진은 오일, LNG 및 암모니아를 연료로 공급받는 이중연료 엔진인 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제1 LNG 공급라인에는
    상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 압축하는 LNG 펌프; 및
    상기 LNG 펌프에서 압축된 LNG를 가열하여 상기 발전엔진으로 공급하는 LNG 히터:가 마련되는, 선박의 연료공급시스템.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 제2 LNG 공급라인에는
    상기 LNG 탱크로부터 LNG를 공급받아 상기 추진엔진으로 이송하는 LNG 이송펌프;
    상기 LNG 이송펌프에서 이송된 LNG를 상기 추진엔진의 연료공급압력으로 압축하는 LNG 압축펌프; 및
    상기 LNG 압축펌프에서 압축된 LNG를 가열하여 상기 추진엔진으로 공급하는 LNG 연료히터:가 마련되는, 선박의 연료공급시스템.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 추진엔진에는 선박용 디젤 오일 및 LNG가 연료로 공급되고,
    상기 선박에 적용되는 이산화탄소 배출 기준에 따라, 상기 발전엔진에는 오일, LNG 및 암모니아가 선택적으로 연료로 공급되며, 상기 축발전기모터부를 통해 상기 발전엔진의 잉여 전력을 상기 추진엔진으로 제공하도록 운용되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
  19. 제 1항, 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박은 화물로 액체 암모니아를 저장하여 해상 운송하는 암모니아 운반선인 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
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