KR20140092111A - 선박의 에너지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 에너지 시스템에 관한 것으로서, 선박에 구비되며 에너지를 생성하는 에너지 생성 시스템; 상기 에너지 생성 시스템에 의해 생성된 에너지를 저장하는 에너지 저장 시스템; 상기 선박을 추진시키는 프로펠러를 포함하며 상기 에너지 생성 시스템 또는 상기 에너지 저장 시스템으로부터 에너지를 전달받아 소비하는 에너지 소모 시스템; 및 상기 에너지 생성 시스템, 에너지 저장 시스템, 에너지 소모 시스템과 양방향 통신하며 상기 에너지 생성 시스템, 에너지 저장 시스템, 에너지 소모 시스템을 관리하되, 상기 선박의 운항 정보에 따라 상기 에너지 생성 시스템에 의해 생성된 에너지를 상기 에너지 저장 시스템 또는 상기 에너지 소모 시스템에 전달하는 에너지 관리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박의 에너지 시스템은, 발전을 수행하는 에너지 생성 시스템, 부하를 포함하는 에너지 소모 시스템, 전기를 저장해두는 에너지 저장 시스템을 포함하고, 각 시스템이 양방향 통신할 수 있도록 하는 동시에 하나의 에너지 관리 시스템으로 통합 관리되도록 함으로써 에너지의 생성과 전달 및 소모를 효율적으로 관리하여 에너지 사용량을 줄일 수 있다.

Description

선박의 에너지 시스템{An Energy System of Ship}

본 발명은 선박의 에너지 시스템에 관한 것이다.

현재 지구 온난화와 에너지 고갈에 대한 위기의식이 고조되면서 전 산업분야에 걸쳐 환경규제가 점차 거세지고 있는 실정이다. 특히 각종 선박이 내뿜는 이산화탄소는 전 세계에서 배출되는 이산화탄소 양의 3~4%를 차지한다. 선박이 차지하는 화물 수송 비중을 감안하면 다른 수송 수단보다 크다고 할 수 없지만, 절대량에서는 항공기 등을 훨씬 앞선다. 이로 인해 선박 관련 환경규제 목소리는 점점 커지고 있다.

한편, IMO는 2010년 3월 60차 MEPC 회의를 열고 신조선에 대한 선박 운항 시 온실가스 감축 방안에 대한 논의를 하였으며, 연비규제(EEDI, Energy Efficiency Design Index)의 기준 및 방향이 근래에 결정되어 적용 예정이다. 이로 인해 향후 해운회사는 EEOI(Energy Efficiency Operational Indicator)를 2014년부터 보고해야 할 것으로 전망된다.

이러한 선박관련 규제 강화에 따라 세계적으로 “Green Ship”이라는 친환경 선박에 관한 관심이 높아지고 있다. 이에 국내의 조선업계에서도 “Green Ship” 개발에 집중하고 있으며 주기기·보조기기 부분, 선체·선형부분, 추진부분, 운항부분 등에서 연료 소비량을 줄이고 온실가스 배출을 줄일 수 있는 방법을 찾고 있다.

따라서 최근에는 선체를 일부 변경하거나 전류고정날개 또는 덕트와 같은 부가물을 선체에 부착하는 등과 같이 구조를 변화시킴으로써 연비를 높여 에너지를 절감하는 방법을 주로 사용하였다. 그러나 이 경우, 구조가 변경된 해당 부분에 국한되어 효율을 일부 높여줄 뿐이며, 선박에 설치된 모든 기기에 대한 전반적인 에너지 관리 및 절감이 이루어질 수 없다는 한계가 있다.

이와 같은 배경에 따라, 최근에는 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여 전력 공급부분과 소모부분이 양방향으로 실시간 정보를 교환하여 에너지 효율을 최적화할 수 있는 스마트 그리드(Smart Grid)를 선박에도 적용하여, 선박에서 사용되는 모든 전력량을 효율적으로 통합 관리함으로써 에너지를 절감하고 온실가스 배출을 줄여야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박에 전기를 생산하는 에너지 생성 시스템과, 전기를 사용하는 에너지 소모 시스템과, 전기를 저장하는 에너지 저장 시스템을 각각 구비하되, 에너지 관리 시스템을 통해 각 구성 간의 에너지 전달을 통합 관리함으로써, 선박에서의 에너지 사용량을 효율적으로 절약할 수 있는 선박의 에너지 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 목적은 에너지 사용량의 크기에 따라 에너지가 에너지 소모 시스템 또는 에너지 저장 시스템으로 적절히 분배되도록 하여, 에너지의 낭비를 미연에 방지할 수 있는 선박의 에너지 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 목적은 에너지 생성 시스템 또는 에너지 저장 시스템으로부터 에너지를 전달받는 전기추진기관에 의해 프로펠러가 동력을 일부 공급받아 구동될 수 있도록 하여, 엔진 구동에 따른 배기가스 배출량을 대폭 감축할 수 있는 선박의 에너지 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템은, 선박에 구비되며 에너지를 생성하는 에너지 생성 시스템; 상기 에너지 생성 시스템에 의해 생성된 에너지를 저장하는 에너지 저장 시스템; 상기 선박을 추진시키는 프로펠러를 포함하며 상기 에너지 생성 시스템 또는 상기 에너지 저장 시스템으로부터 에너지를 전달받아 소비하는 에너지 소모 시스템; 및 상기 에너지 생성 시스템, 에너지 저장 시스템, 에너지 소모 시스템과 양방향 통신하며 상기 에너지 생성 시스템, 에너지 저장 시스템, 에너지 소모 시스템을 관리하되, 상기 선박의 운항 정보에 따라 상기 에너지 생성 시스템에 의해 생성된 에너지를 상기 에너지 저장 시스템 또는 상기 에너지 소모 시스템에 전달하는 에너지 관리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박의 에너지 시스템은, 발전을 수행하는 에너지 생성 시스템, 부하를 포함하는 에너지 소모 시스템, 전기를 저장해두는 에너지 저장 시스템을 포함하고, 각 시스템이 양방향 통신할 수 있도록 하는 동시에 하나의 에너지 관리 시스템으로 통합 관리되도록 함으로써 에너지의 생성과 전달 및 소모를 효율적으로 관리하여 에너지 사용량을 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 선박의 에너지 시스템은, 에너지 소모 시스템에서 필요로 하는 에너지의 사용량을 산정하고, 에너지가 에너지 생성 시스템에서 직접 에너지 소모 시스템으로 전달되도록 하거나 또는 에너지 저장 시스템에 저장된 후 에너지 소모 시스템에 전달되도록 함으로써 에너지의 효율적인 활용이 가능하다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 선박의 에너지 시스템은, 디젤 등과 같은 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진 외에도 전기에 의해 구동되는 전기추진기관이 프로펠러에 회전력을 전달할 수 있도록 하여, 엔진 구동 시 발생할 수 있는 온실가스의 배출을 낮춰 환경오염을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 생성 시스템의 세부 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 저장 시스템의 세부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 소모 시스템의 세부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템이 적용되는 선박의 추진 부분을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 관리 시스템의 세부 블록도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 생성 시스템의 세부 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 저장 시스템의 세부 블록도이다.

또한 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 소모 시스템의 세부 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템이 적용되는 선박의 추진 부분을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템에서 에너지 관리 시스템의 세부 블록도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 에너지 시스템(1)은, 에너지 생성 시스템(10), 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30), 에너지 관리 시스템(40)을 포함한다.

에너지 생성 시스템(10)은, 선박에 구비되며 에너지를 생성한다. 에너지 생성 시스템(10)은, 발전부(11), 제1 배전부(12), 제1 제어부(13)를 포함할 수 있으며, 이하 각 구성에 대해 설명하도록 한다.

발전부(11)는, 에너지를 생성 또는 저장한다. 발전부(11)는 선박에 설치되고 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(111)에 의해 구동될 수 있으며, 이때 엔진(111)은 디젤엔진, 가스엔진, 이중연료엔진 등일 수 있다.

또는 발전부(11)는, 선박에서 발생되는 폐열을 이용하는 폐열회수시스템의 일종일 수 있고, 또는 원자로, 연료전지, 2차전지 등을 통하여 발전을 가동하여 에너지를 생산할 수 있다.

이외에도 발전부(11)는, 태양력이나 풍력, 조파력 등과 같은 신재생 에너지에 의해 에너지를 발전하는 친환경 발전 장치일 수 있으며, 발전부(11)는 이와 같이 언급한 구성들 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

즉 발전부(11)는, 엔진(111)에 의해 구동되는 메인 발전부(11a)와, 신재생 에너지에 의해 구동되는 보조 발전부(11b)를 포함할 수 있다. 이 경우 메인 발전부(11a)는, 연료를 연소시켜 회전력을 발생시키는 엔진(111)에 의해 구동되므로, 일정한 발전량의 유지가 가능하다. 즉 엔진(111)에 주입되는 연료량을 조절하고 엔진(111)의 가동 범위를 제어하면, 메인 발전부(11a)의 발전량을 결정할 수 있고, 발전량의 산정 역시 일정 수준 이상의 정확도를 얻을 수 있다.

다만 보조 발전부(11b)의 경우, 신재생 에너지에 의해 구동되며, 신재생 에너지인 태양력, 풍력, 조파력 등은 항상 가변되므로, 보조 발전부(11b)의 발전량은 일정하지 않을 수 있다.

또한 태양력이나 풍력, 조파력 등은 단시간별 예측이 실질적으로 매우 어렵기 때문에, 발전량의 산정 정확도가 떨어질 수밖에 없다. 그러나 보조 발전부(11b)는 태양력 등을 통해 구동되는 반면 메인 발전부(11a)는 연료를 연소시키는 엔진(111)을 통해 구동되므로, 보조 발전부(11b)는 메인 발전부(11a)와는 달리, 배기가스 등과 같은 유해물질을 전혀 배출하지 않을 수 있다.

보조 발전부(11b)의 발전량이 일정하지 않고 가변됨에 따라, 본 실시예에서 발전부(11)는 메인 발전부(11a)를 이용하여 지속적인 발전을 수행하는 동시에, 보조 발전부(11b)를 통해 잉여에너지를 확보하여 둘 수 있다. 이때 보조 발전부(11b)에 의해 생성되는 에너지는 대부분 후술할 에너지 저장 시스템(20)에 저장된 뒤 에너지 소모 시스템(30)으로 전달될 수 있다.

제1 배전부(12)는, 발전부(11)에 의해 생성된 에너지를 변환하거나 에너지 저장 시스템(20) 또는 에너지 소모 시스템(30)에 전달한다. 발전부(11)에 의해 일정량의 에너지가 생성될 수 있으나, 다만 이때 생성되는 에너지의 전압이나 전류 등은 에너지 저장 시스템(20) 또는 에너지 소모 시스템(30)에 적합하지 않은 수치일 수 있다.

따라서 제1 배전부(12)는 발전부(11)에 의해 발생되는 에너지의 전압이나 전류 등을 에너지 저장 시스템(20) 또는 에너지 소모 시스템(30)에 적합하도록 변환하여, 후술할 제1 제어부(13)에 의해 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30)에 에너지를 전달할 수 있다.

제1 제어부(13)는, 발전부(11) 및 제1 배전부(12)를 제어한다. 제1 제어부(13)는 발전부(11)의 발전량을 제어할 수 있고, 구체적으로 메인 발전부(11a)와 보조 발전부(11b)의 발전량을 각각 제어할 수 있다.

다만 보조 발전부(11b)는 신재생 에너지를 사용하여 발전하는 발전부(11)이므로, 제1 제어부(13)에 의해 발전량이 정확히 제어되기는 어렵다. 다만 제1 제어부(13)는, 보조 발전부(11b)의 On/Off를 제어하거나, 또는 발전량의 상한선을 제어할 수 있다.

또한 제1 제어부(13)는, 메인 발전부(11a)와 보조 발전부(11b)에 의해 생성된 에너지를 제1 배전부(12)를 통해 에너지 저장 시스템(20) 또는 에너지 소모 시스템(30)에 전달할 수 있으며, 일례로 메인 발전부(11a)에 의해 생성된 에너지를 에너지 소모 시스템(30)에 우선 전달하고, 보조 발전부(11b)에 의해 생성된 에너지를 에너지 저장 시스템(20)에 우선 전달할 수 있다.

제1 제어부(13)는, 보조 발전부(11b)의 발전량에 따라 메인 발전부(11a)의 발전량을 조절할 수 있다. 즉 제1 제어부(13)는 보조 발전부(11b)를 우선 가동하고, 보조 발전부(11b)의 발전량을 감안하여 메인 발전부(11a)의 가동 여부 및 발전량을 결정할 수 있다. 이는 보조 발전부(11b)를 최대로 구동함으로써 메인 발전부(11a)의 발전량을 최소화하여, 배기가스 등과 같은 유해물질의 배출을 저감하기 위함이다.

이때 제1 제어부(13)는, 메인 발전부(11a) 및 보조 발전부(11b)의 발전량을 실시간 또는 일정 시간별로 측정하여 후술할 에너지 관리 시스템(40)의 분석부(43)에 전송할 수 있고, 제1 제어부(13)는 에너지 관리 시스템(40)의 에너지 제어부(45)를 통해 통합 관리될 수 있다.

제1 제어부(13)는, 제1 배전부(12)를 제어함으로써, 에너지 사용량이 제1 임계값 이상일 경우, 발전부(11)에 의해 생성된 에너지를 에너지 소모 시스템(30)에 전달하고, 에너지 사용량이 제1 임계값보다 낮은 제2 임계값 이상일 경우, 메인 발전부(11a)에 의해 생성된 에너지를 에너지 소모 시스템(30)에 전달하고 보조 발전부(11b)에 의해 생성된 에너지 중 적어도 일부를 에너지 저장 시스템(20)에 전달할 수 있다.

또한 제1 제어부(13)는, 에너지 사용량이 제2 임계값보다 낮은 제3 임계값 이상일 경우, 메인 발전부(11a)에 의해 생성된 에너지 중 적어도 일부와 보조 발전부(11b)에 의해 생성된 에너지 중 적어도 일부를 에너지 저장 시스템(20)에 전달할 수 있다.

에너지 저장 시스템(20)은, 에너지 생성 시스템(10)에 의해 생성된 에너지를 저장한다. 에너지 저장 시스템(20)은 에너지를 저장해둔 후, 필요 시 에너지 소모 시스템(30)에 전달하여, 에너지량 부족으로 인해 에너지 소모 시스템(30)의 작동에 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 에너지 저장 시스템(20)은, 에너지 저장부(21), 제2 배전부(22), 제2 제어부(23)를 포함할 수 있으며, 이하 각 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.

에너지 저장부(21)는, 에너지를 저장한다. 에너지 저장부(21)는 오프피크(Off-Peak) 때의 에너지를 저장해 두었다가, 피크 때에 이를 방출하여 부하 평준화를 도모할 수 있다.

에너지 저장부(21)는, 일반적인 배터리시스템이거나, 또는 관성모멘트가 큰 플라이휠을 회전시켜 운동에너지로 저장하는 플라이휠시스템, 압축공기를 압력에너지로서 저장하는 압축공기시스템, 초전도물질을 사용한 코일에 전류를 보내어 전자기에너지로서 저장하는 초전도 전력저장시스템 등일 수 있다. 물론 본 실시예는 에너지 저장부(21)의 종류를 특별히 한정하는 것은 아니며, 에너지의 저장이 가능하다면 어떠한 구조든 사용이 가능하다.

또한, 에너지 저장부(21)는 에너지 생성 시스템(10)에서 생성된 에너지 이외에도 선박의 외부로부터 에너지를 공급받아 저장할 수도 있다. 일실시예로, 선박은 선박 외부 전력망에 연계되어 외부 전력망으로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 외부 전력망과의 연계는 유무선 방식 모두 이용할 수 있으며, 외부 전력망은 육상 또는 해상에 설치된 전력 공급 시스템을 이용할 수 있으며 특정 실시예로 한정되는 것은 아니다.

에너지 저장부(21)는, 에너지 사용량이 제1 임계값 이상이면 저장된 에너지 중 적어도 일부를 방출하고, 에너지 사용량이 제1 임계값보다 낮은 제2 임계값 이상이면 앞서 설명한 보조 발전부(11b)로부터 에너지를 전달받아 저장하고, 에너지 사용량이 제2 임계값보다 낮은 제3 임계값 이상이면 보조 발전부(11b) 및 메인 발전부(11a)로부터 에너지를 전달받아 저장할 수 있다. 이때 제1 임계값과 제2 임계값 및 제3 임계값은, 앞서 제1 제어부(13)에서 언급한 각 임계값과 동일하거나 또는 상이한 값일 수 있다.

즉 에너지 저장부(21)는, 현재 에너지 사용량 또는 산정된 에너지 사용량과 각 임계값의 대소에 따라 에너지를 방출 또는 저장할 수 있으며, 또한 에너지를 저장할 때 어떠한 구성으로부터 에너지가 전달될 것인지가 에너지 사용량에 의해 결정될 수 있다. 이때 현재 에너지 사용량은 에너지 소모 시스템(30)의 검출부(32)에 의해 측정되며, 산정된 에너지 사용량은 에너지 관리 시스템(40)의 예측부(44)에 의해 추정될 수 있다.

제2 배전부(22)는, 에너지 생성 시스템(10)으로부터 전달받는 에너지 또는 에너지 저장부(21)에 저장된 에너지를 에너지 저장부(21) 또는 에너지 소모 시스템(30)에 전달한다. 에너지 생성 시스템(10)에서의 에너지는 제1 배전부(12)에 의해 변환될 수 있으나, 이때 변환된 에너지는 에너지 저장 시스템(20)에 적합한 형태가 아닌, 에너지 전송에 최적화된 형태일 수 있다. 따라서 제2 배전부(22)는 에너지 생성 시스템(10)으로부터 전달받는 에너지의 전압이나 전류 등을, 제1 배전부(12)와 마찬가지로 변환시킬 수 있다.

또한 제2 배전부(22)는, 에너지 생성 시스템(10)으로부터 전달받는 에너지를 에너지 저장부(21) 또는 에너지 소모 시스템(30)에 전달할 수 있다. 이 경우 앞서 설명한 임계값을 적용하면, 에너지 사용량이 제1 임계값 이상일 경우 제2 배전부(22)는 에너지 생성 시스템(10)으로부터 전달받는 에너지 또는 에너지 저장부(21)에 저장된 일부 에너지를 모두 에너지 소모 시스템(30)에 전달할 수 있으며, 반면 에너지 사용량이 제1 임계값 미만일 경우 제2 배전부(22)는 에너지 생성 시스템(10)으로부터 전달받는 에너지의 적어도 일부를 에너지 저장부(21)에 공급할 수 있다.

다만 에너지 사용량이 제1 임계값 이상일 경우에는, 에너지 생성 시스템(10)으로부터 방출된 에너지가 에너지 저장 시스템(20)으로 전달되지 않고 에너지 소모 시스템(30)으로 직접 전달될 수 있으므로, 제2 배전부(22)는 에너지 저장부(21)에 저장된 일부 에너지만을 에너지 소모 시스템(30)에 전달할 수도 있다.

또는 제2 배전부(22)는, 에너지 저장부(21)에 저장된 에너지를 에너지 소모 시스템(30)에 전달할 수 있다. 이 경우 에너지 저장부(21)로부터 에너지 소모 시스템(30)으로 전달되는 에너지의 양은, 현재 에너지 사용량 또는 산정된 에너지 사용량에 따라 상이하게 결정될 수 있다.

물론 제2 배전부(22)는, 에너지 저장부(21)에서 에너지 소모 시스템(30)으로 에너지를 전달할 때, 앞서 언급한 바와 같이 에너지 소모 시스템(30)에 적합하도록 에너지의 전압이나 전류 등의 제원을 변경시킬 수 있다.

제2 제어부(23)는, 에너지 저장부(21) 및 제2 배전부(22)를 제어한다. 제2 제어부(23)는 에너지 사용량이 제1 임계값 이상일 경우 에너지 저장부(21)에 저장된 에너지 중 적어도 일부를 에너지 소모 시스템(30)으로 전달하고, 에너지 사용량이 제1 임계값 미만일 경우 에너지 생성 시스템(10)으로부터 전달되는 에너지 중 적어도 일부를 에너지 저장부(21)에 전달하도록, 제2 배전부(22)를 제어할 수 있다. 이때 에너지 사용량은 앞서 언급한 바와 같이, 후술할 에너지 소모 시스템(30)의 검출부(32)에 의해 측정된 값이거나, 또는 에너지 관리 시스템(40)의 예측부(44)에 의해 추정된 값일 수 있다.

또한 제2 제어부(23)는, 에너지 저장부(21)에 저장된 에너지량을 실시간 또는 일정 시간별로 측정하여 에너지 관리 시스템(40)의 분석부(43)에 전송할 수 있고, 제1 제어부(13)와 마찬가지로 에너지 관리 시스템(40)의 에너지 제어부(45)에 의해서 통합적으로 관리될 수 있다.

에너지 소모 시스템(30)은, 선박을 추진시키는 프로펠러(312)를 포함하며 에너지 생성 시스템(10) 또는 에너지 저장 시스템(20)으로부터 에너지를 전달받아 소비한다. 에너지 소모 시스템(30)은 에너지 소모부(31), 검출부(32), 제3 배전부(33), 제3 제어부(34)를 포함할 수 있고, 이하 각 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.

에너지 소모부(31)는, 에너지를 소모하는 적어도 하나 이상의 부하를 포함한다. 이때 부하는, 선박의 데크 하우스(Deck House)에 설치되는 냉장고, 냉난방기, 세탁기, 조명기기 등 외에도, 브릿지(Bridge)에 설치되는 콘솔장비, 통신장비, 운항장비 등을 의미할 수 있다.

또한 에너지 소모부(31)는, 도 5에 도시된 바와 같이 프로펠러(312)에 회전력을 전달하는 전기추진기관(311)을 더 포함할 수 있다. 일반적인 선박의 경우 디젤 등과 같은 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(111)에 의해 프로펠러(312)가 회전되나, 본 실시예에서의 선박은, 프로펠러(312)와 일체로 회전하는 프로펠러 샤프트(부호 미도시)에 전기추진기관(311)이 연결되고, 전기추진기관(311)은 에너지 생성 시스템(10) 또는 에너지 저장 시스템(20)으로부터 에너지를 공급받아 프로펠러(312)에 회전력을 전달할 수 있다.

전기추진기관(311)은 에너지 생성 시스템(10) 또는 에너지 저장 시스템(20)으로부터 전기를 공급받는 구성이므로, 연료의 연소가 없어 배기가스 등 유해물질의 발생 우려가 전혀 없다. 따라서 본 실시예는 전기추진기관(311)을 통해 프로펠러(312)를 구동하여 추진함으로써, 환경규제를 충분히 충족시킬 수 있는 동시에 환경오염 문제를 일부 해결할 수 있다.

이때 본 실시예가 적용되는 선박은, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 엔진(111)과 전기추진기관(311)에 의해 추력을 얻을 수 있고, 또는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 엔진(111)을 생략하고 전기추진기관(311)에 의해서만 추력을 얻음으로써 선박 전진 시 공해 발생을 원천 차단할 수 있다.

에너지 소모부(31)는 적어도 하나 이상의 부하그룹을 포함할 수 있고, 각 부하그룹은 공간별 또는 전력별로 구분되는 다수 개의 부하를 포함할 수 있다. 일례로 제1 부하그룹은, 데크 하우스에 설치되는 냉장고 등을 포함하며, 제2 부하그룹은, 브릿지에 설치되는 모든 장비를 포함할 수 있다.

각 부하를 그루핑하여 관리함으로써, 본 실시예는 효율적인 부하 관리를 구현할 수 있다. 데크 하우스에 구비된 냉장고 등과 같은 부하를 모두 개별적으로 관리하게 되면, 과도한 시스템 가동으로 인해 관리 효율성이 떨어질 수 있기 때문이다.

다만 각 부하는, 일정 공간 안에 설치된 것을 기준으로 하여 그루핑되거나 또는 일정한 전력량 범위 내인 것을 기준으로 하여 그루핑될 수 있다. 일정 공간은 앞서 예시로 언급한 데크 하우스 또는 브릿지 등을 의미할 수 있으며, 전력량에 따른 그루핑은 적어도 하나 이상의 임계 전력량 수치를 사용하여 부하가 복수 개의 부하그룹으로 나뉘도록 할 수 있다.

검출부(32)는, 에너지 소모부(31)의 에너지 사용량을 측정한다. 검출부(32)는 에너지 소모부(31)에 포함되어 있는 각 부하그룹 또는 각 부하별로 에너지 사용량을 측정할 수 있으며, 에너지 소모패턴 등의 데이터를 추가로 수집하여 분석할 수 있다. 에너지 소모패턴이라 함은, 일정 기간별 에너지 사용량의 증감 여부에 따른 변동 모습, 평균 에너지 사용량 등을 의미하며, 에너지 소모패턴은 공간별로 구획된 부하그룹에 따라 상이하게 나타날 수 있다.

검출부(32)는 에너지 사용량, 에너지 소모패턴 등의 데이터를 후술할 제3 제어부(34)를 통해 에너지 관리 시스템(40)의 분석부(43)에 전송할 수 있으며, 분석부(43)는 이를 제1 제어부(13), 제2 제어부(23)에 각각 피드백하여 에너지 생성 시스템(10)과 에너지 저장 시스템(20)이 효율적으로 운용되도록 할 수 있다. 즉 검출부(32)는, 시간대별 에너지 사용량 등을 측정하고 정보를 송신하는 기능을 갖는 스마트 미터(Smart Meter)의 일종일 수 있다.

제3 배전부(33)는, 에너지 소모부(31)에 에너지를 전달한다. 제3 배전부(33)는 에너지 생성 시스템(10) 또는 에너지 저장 시스템(20)으로부터 에너지를 전달받고, 에너지의 전압이나 전류 등을 에너지 소모부(31)의 각 부하그룹 또는 각 부하에 대응되도록 변환하여, 각 부하그룹이나 각 부하에 변환된 에너지를 공급할 수 있다.

제3 배전부(33)가 에너지 생성 시스템(10)으로부터 에너지를 전달받는 것은 에너지 사용량이 제1 임계값 이상인 경우를 의미할 수 있고, 제3 배전부(33)가 에너지 저장 시스템(20)으로부터 에너지를 전달받는 것은 에너지 사용량이 제1 임계값 미만인 경우를 의미할 수 있다. 물론 제3 배전부(33)는, 에너지 생성 시스템(10)과 에너지 저장 시스템(20)으로부터 각각 에너지를 전달받을 수도 있다.

또는 제3 배전부(33)는, 에너지 소모부(31)의 각 부하에 에너지를 시간에 따라 비연속으로 공급할 수 있다. 즉 제3 배전부(33)는, 어느 한 부하그룹 또는 부하에 대하여 에너지를 공급하는 제1 시간과 에너지를 공급하지 않는 제2 시간이 반복되도록 할 수 있다.

다만 제3 배전부(33)는, 각 부하그룹 또는 각 부하에 에너지를 비연속으로 전달할 때, 에너지 소모부(31)의 다수 개의 부하그룹 또는 다수 개의 부하에 공급하는 에너지의 시간별 합산은 연속이 되도록 할 수 있다.

즉 제1 시간에 어느 한 부하에 에너지를 공급하면, 다른 부하에는 에너지 공급을 중단할 수 있고, 제2 시간에는 다른 부하에 에너지를 공급하고 어느 한 부하에는 에너지를 공급하지 않을 수 있다.

이 경우 각 부하는 비연속적으로 공급받는 에너지의 양의 절반에 해당하는 전력량을 평균적으로 공급받는 상태와 동일하게 볼 수 있다. 물론 이러한 비연속적 에너지 공급은, 에너지 공급이 중단되어도 문제되지 않는 부하그룹 또는 부하에 적용될 수 있다.

일례로 자체적으로 배터리를 구비하고 충전된 배터리를 통해 구동하는 부하그룹 또는 부하의 경우에는, 에너지를 비연속적으로 배터리에 공급하더라도 부하는 배터리에 저장된 에너지를 사용하므로 구동에 지장이 없을 수 있으므로, 비연속적 에너지 공급이 가능하다.

물론 제3 배전부(33)는, 제1 전력량으로 에너지를 공급하는 제1 시간과 제1 전력량보다 낮은 제2 전력량으로 에너지를 공급하는 제2 시간이 반복되도록 할 수 있다. 즉 에너지 중단 시간을 두지 않고, 기본적인 전력량으로 에너지가 공급되도록 하되, 비연속적으로 일정 시간마다 기본적인 전력량 이상으로 에너지가 공급되도록 할 수 있다.

이와 같은 비연속 에너지 공급 또는 가변 에너지 공급을 통해, 본 실시예는 여러 부하에 효율적으로 에너지를 분배하여 줄 수 있다. 이러한 에너지 공급 방식은, 부하의 전력량 차이로 인해 하나의 에너지 생성 시스템(10) 또는 에너지 저장 시스템(20)으로부터 에너지가 원활히 분배되지 않을 경우 사용될 수 있다.

즉 하나의 에너지 저장 시스템(20)이 두 부하에 연결되어 있을 경우, 어느 한 부하와 다른 부하의 전력량은 상이할 수 있기 때문에, 전력이 어느 한 부하에 집중될 수 있다. 따라서 제3 배전부(33)는 앞서 설명한 바와 같은 에너지 공급 방식을 사용하여 스위칭을 통해 두 부하에 모두 에너지가 적절히 전달되도록 할 수 있다.

제3 제어부(34)는, 검출부(32) 및 제3 배전부(33)를 제어한다. 제3 배전부(33)가 에너지 소모부(31)의 각 부하그룹 또는 부하 각각에 원활히 에너지를 전달할 수 있도록 제3 제어부(34)는 제3 배전부(33)를 제어하며, 또한 검출부(32)가 수집한 각 부하그룹 또는 부하의 에너지 사용량, 에너지 소모패턴 등과 같은 데이터를 에너지 관리 시스템(40)에 실시간 또는 일정 시간별로 전송할 수 있다.

에너지 관리 시스템(40)은, 에너지 생성 시스템(10), 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30)과 양방향 통신하며, 에너지 생성 시스템(10), 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30)을 관리한다.

이때 에너지 생성 시스템(10), 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30)과 에너지 관리 시스템(40) 사이의 통신은, 다양한 네트워크 기술에 의해 구현될 수 있다. 일례로 파장분할(WDM) 기술, SONET/SDH 파이버링크, 패시브옵티컬 네트워크(PON), 기가비트 이더넷(GbE), 전력선통신(PLC) 등의 유선 네트워크 기술과, IEEE 802.15 기반의 ZigBee 기술, IEEE 802.11 기반의 WiFi 기술, IEEE 802.16 기반의 와이브로 기술, 3GPP/3GPP2 기반의 CDMA, GPRS, 3G/4G 등의 무선이동통신 기술 등이 사용될 수 있다.

또는 위성을 이용한 네트워크 기술도 사용될 수 있다. 이때 각 시스템(10,20,30,40)을 연결하는 네트워크는 하나의 네트워크로 통일될 필요는 없으며, 상이한 통신망 간의 연계를 위해 다양한 장치들이 사용될 수 있다.

또한 에너지 생성 시스템(10), 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30)은, 에너지 관리 시스템(40)과의 통신 외에도 각 시스템(10,20,30) 간에서 양방향 통신할 수 있으며, 이때 사용되는 네트워크 기술은 앞서 언급한 기술뿐만 아니라 이외에도 다양한 네트워크 기술이 활용될 수 있다.

에너지 관리 시스템(40)은, 선박의 운항 정보에 따라 에너지 생성 시스템(10)에 의해 생성된 에너지를 에너지 저장 시스템(20) 또는 에너지 소모 시스템(30)에 전달한다. 이러한 에너지 관리 시스템(40)은, 시스템 관리부(41), 정보 관리부(42), 분석부(43), 예측부(44), 에너지 제어부(45)를 포함할 수 있다.

시스템 관리부(41)는, 사용자를 등록하고 사용자에게 권한을 부여한다. 사용자라 함은 선박 전체의 에너지 사용을 관리하는 다수의 사용자를 의미할 수 있고, 사용자에 따라 부여되는 권한은 상이할 수 있다.

사용자는 시스템 관리부(41)를 통해 로그인 등과 같은 접속 절차를 수행한 뒤, 에너지 관리 시스템(40)을 통해서 에너지 생성 시스템(10)과 에너지 저장 시스템(20) 및 에너지 소모 시스템(30)을 통합 관리할 수 있다.

정보 관리부(42)는, 에너지 생성 시스템(10), 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30)에 대한 시스템 정보를 저장할 수 있다. 이때 시스템 정보라 함은, 에너지 생성 시스템(10)에 포함된 발전부(11)의 발전 성능, 제1 배전부(12)에 의해 변환되는 에너지의 제원 등을 포함할 수 있고, 또한 에너지 저장 시스템(20)에 포함된 에너지 저장부(21)의 저장 성능, 에너지 소모 시스템(30)에 포함된 에너지 소모부(31)의 각 부하그룹 또는 각 부하의 제원을 포함할 수 있다.

즉 정보 관리부(42)는, 에너지 생성 시스템(10)과 에너지 저장 시스템(20) 및 에너지 소모 시스템(30)에 포함되어 있는 세부 구성에 대한 모든 정보를 저장하여 둘 수 있으며, 또한 에너지 소모 시스템(30)에서 에너지 소모부(31)에 포함되는 각 부하의 수명 및 유지보수 일정 등을 저장하여 관리할 수 있다.

분석부(43)는, 에너지 소모 시스템(30)의 에너지 사용량을 분석할 수 있다. 이때 분석부(43)는, 제3 제어부(34)를 통해 에너지 소모 시스템(30)에서의 에너지 사용량, 에너지 소모패턴 등의 데이터를 수신할 수 있고, 제1 제어부(13)를 통해 메인 발전부(11a) 및 보조 발전부(11b)의 발전량을 수신할 수 있으며, 또한 제2 제어부(23)를 통해 에너지 저장부(21)에 저장된 에너지량을 수신할 수 있다.

분석부(43)는 에너지 소모 시스템(30)의 각 부하그룹 내의 각종 부하에 대응되는 시간/일/월/년 별 에너지 사용량을 분석할 수 있고, 이를 시스템 관리부(41)에 접속한 사용자에게 제공할 수 있다.

또한 분석부(43)는, 검출부(32)에 의해 수집되고 제3 제어부(34)를 통해 전달된 에너지 소모패턴 외에도, 다른 기준에 따라 계산되는 에너지 소모패턴 또는 통합적인 에너지 소모패턴을 별도로 분석함으로써, 사용자가 에너지 사용량을 효과적으로 파악할 수 있도록 편의를 제공할 수 있다.

예측부(44)는, 분석부(43)에 의해 분석된 자료를 기반으로 에너지 소모 시스템(30)의 에너지 사용량을 산정한다. 예측부(44)는 선박의 운항상태에 대한 운항 정보를 포함하는 내부환경 정보와, 기설정된 지역에 대한 기상상태를 포함하는 외부환경 정보를 수집할 수 있다. 이를 위해 예측부(44)는 선박의 내부 및 외부에 설치된 다수 개의 유무선 센서(도시하지 않음)를 통해 환경 정보를 수집할 수 있다. 또한, 위성통신과 같은 통신망을 통해 선박 외부로부터 내부환경 정보나 외부환경 정보를 송수신할 수 있다.

운항 정보라 함은, 선박의 운항 상태, 선박의 운항 속도, 선박의 재화중량, 선박의 현재 에너지 사용량 또는 일정 기간 동안의 에너지 사용량, 출발지 및 목적지, 선박 내부에 설치된 각 부하의 제원 및 가동 일정 등을 포함할 수 있다. 반면 외부환경 정보는 운항하는 항해의 수심, 파고, 날씨, 풍속 등 선박에 영향을 미치는 모든 환경요인에 대한 정보를 포함할 수 있다.

예측부(44)는, 수집한 내부환경 정보 또는 외부환경 정보를 토대로, 가상의 운항상태 또는 가상의 기상상태에 대한 가상환경 정보를 설정할 수 있다. 내부환경 정보를 통해 일정 기간에 대한 내부환경 변화 추이를 파악할 수 있고, 이를 토대로 일정 시간 이후의 가상 운항상태를 추정할 수 있으며, 이는 외부환경 정보에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

예측부(44)는 이와 같이 추정된 가상환경 정보에 따라 소모될 에너지 사용량을 추정할 수 있다. 가상환경 정보에 따르면 선박에 적용되는 저항을 파악하여 필요한 추력을 계산하고, 추력 계산을 통해 추진 부분에 사용되는 에너지 사용량을 추정할 수 있으며, 또한 선박의 내부에 설치된 각종 부하에 대한 가동 일정을 토대로 각 부하 또는 부하그룹의 에너지 사용량을 산정할 수 있다.

이와 같이 산정된 에너지 사용량은, 에너지 제어부(45)에 의해 제1 제어부(13), 제2 제어부(23), 제3 제어부(34)에 각각 전달될 수 있으며, 각 제어부(13,23,34)는 산정된 에너지 사용량을 임계값과 대비함으로써, 효율적으로 에너지 생산, 저장, 전달, 소모가 이루어지도록 할 수 있다.

에너지 제어부(45)는, 에너지 생성 시스템(10)의 발전량 또는 에너지의 전달 여부를 제어한다. 에너지의 전달 여부라 함은 에너지 생성 시스템(10)에서 에너지 저장 시스템(20) 또는 에너지 소모 시스템(30)으로의 에너지 전달을 의미할 수 있다.

에너지 제어부(45)는, 예측부(44)가 추정한 에너지 사용량에 따라 에너지 생성 시스템(10)을 가동시킬 수 있다. 이는 에너지 제어부(45)가 산정된 에너지 사용량을 제1 제어부(13)에 전달하고, 제1 제어부(13)가 에너지 사용량을 제1 임계값과 대비함으로써 구현될 수 있다.

물론 에너지 제어부(45)는, 제1 제어부(13)와 제2 제어부(23) 및 제3 제어부(34)에서 각각 설명한 에너지 사용량과 임계값의 대비를 직접 수행하고, 대비 결과에 따른 각 구성의 작동 여부를 각 제어부(13,23,34)에 전송하여 에너지의 효율적인 통합 관리가 이루어지도록 할 수 있다.

또한 본 실시예는, 인터페이스부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 인터페이스부는 휴대용 스마트 기기와 같은 모바일 기기나 컴퓨터 등일 수 있고, 사용자가 에너지 관리 시스템(40)에 간편히 접속하여 각 시스템(10,20,30,40)의 제어 및 관리를 수행하도록 할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 에너지 생성 시스템(10), 에너지 저장 시스템(20), 에너지 소모 시스템(30), 에너지 관리 시스템(40)을 포함하는 스마트 그리드(Smart Grid)를 선박에 구현함으로써 선박에서의 에너지 사용량을 효율적으로 관리하여, 연료 사용 및 전력 사용을 대폭 절감하고 환경오염을 효과적으로 억제할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 선박의 에너지 시스템 10: 에너지 생성 시스템
11: 발전부 11a: 메인 발전부
11b: 보조 발전부 111: 엔진
12: 제1 배전부 13: 제1 제어부
20: 에너지 저장 시스템 21: 에너지 저장부
22: 제2 배전부 23: 제2 제어부
30: 에너지 소모 시스템 31: 에너지 소모부
311: 전기추진기관 312: 프로펠러
32: 검출부 33: 제3 배전부
34: 제3 제어부 40: 에너지 관리 시스템
41: 시스템 관리부 42: 정보 관리부
43: 분석부 44: 예측부
45: 에너지 제어부

Claims (20)

1. 선박에 구비되어 에너지를 생성하는 에너지 생성 시스템과,
   상기 에너지 생성 시스템에 의해 생성된 에너지를 저장하는 에너지 저장 시스템과,
   상기 에너지 생성 시스템 또는 상기 에너지 저장 시스템으로부터 에너지를 공급받아 소비하는 에너지 소모 시스템과,
   상기 에너지 생성 시스템, 상기 에너지 저장 시스템, 상기 에너지 소모 시스템 중 적어도 하나의 시스템과 양방향 통신하는 에너지 관리 시스템
   을 포함하며,
   상기 에너지 관리 시스템은,
   상기 선박의 내부환경 정보 또는 외부환경 정보로부터 상기 선박의 에너지 필요량을 산정하여,
   상기 에너지 생성 시스템, 상기 에너지 소모 시스템, 상기 에너지 저장 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 생성 시스템은,
   에너지를 생성하는 발전부;
   상기 발전부에 의해 생성된 에너지를 변환하거나 상기 에너지 저장 시스템 또는 상기 에너지 소모 시스템에 전달하는 제1 배전부; 및
   상기 발전부 및 상기 제1 배전부를 제어하는 제1 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 발전부는,
   연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진에 의해 구동되는 메인 발전부와, 신재생 에너지에 의해 구동되는 하나 이상의 보조 발전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 제어부는,
   상기 메인 발전부에 의해 생성된 에너지를 상기 에너지 소모 시스템에 우선 전달하고, 상기 보조 발전부에 의해 생성된 에너지를 에너지 저장 시스템에 우선 전달하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 제어부는,
   에너지 필요량이 제1 임계값 이상일 경우, 상기 발전부에 의해 생성된 에너지를 상기 에너지 소모 시스템에 전달하고,
   에너지 필요량이 제1 임계값보다 낮고 제2 임계값 이상일 경우, 상기 메인 발전부에 의해 생성된 에너지를 상기 에너지 소모 시스템에 전달하고 상기 보조 발전부에 의해 생성된 에너지 중 적어도 일부를 상기 에너지 저장 시스템에 전달하며,
   에너지 필요량이 제2 임계값 보다 낮고 제3 임계값 이상일 경우, 상기 메인 발전부에 의해 생성된 에너지 중 적어도 일부와 상기 보조 발전부에 의해 생성된 에너지 중 적어도 일부를 상기 에너지 저장 시스템에 전달하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 제어부는,
   상기 발전부의 발전량을 실시간 또는 일정 시간별로 측정하여 상기 에너지 관리 시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 저장 시스템은,
   상기 에너지를 저장하는 에너지 저장부;
   상기 에너지 생성 시스템으로부터 전달받는 에너지 또는 상기 에너지 저장부에 저장된 에너지를 상기 에너지 저장부 또는 상기 에너지 소모 시스템에 전달하는 제2 배전부; 및
   상기 에너지 저장부 및 상기 제2 배전부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 에너지 저장부는,
   상기 선박의 외부로부터 공급된 에너지를 저장하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 제어부는,
   에너지 필요량이 제1 임계값 이상일 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 에너지 중 적어도 일부를 상기 에너지 소모 시스템으로 전달하고,
   에너지 필요량이 제1 임계값 미만일 경우 상기 에너지 생성 시스템으로부터 전달되는 에너지 중 적어도 일부를 상기 에너지 저장부에 전달하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 제어부는,
    상기 에너지 저장부에 저장된 에너지량을 실시간 또는 일정 시간별로 측정하여 상기 에너지 관리 시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 소모 시스템은,
    에너지를 소모하는 다수 개의 부하를 포함하는 에너지 소모부;
    상기 에너지 소모부의 에너지 사용량을 측정하는 검출부;
    상기 에너지 소모부에 에너지를 전달하는 제3 배전부; 및
    상기 검출부 및 상기 제3 배전부을 제어하는 제3 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 에너지 소모부는,
    상기 에너지 생성 시스템 또는 상기 에너지 저장 시스템으로부터 에너지를 공급받아 프로펠러에 회전력을 전달하는 전기추진기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 제3 배전부는,
    상기 에너지 소모부의 각 부하에 에너지를 시간에 따라 비연속으로 공급하되, 상기 에너지 소모부의 다수 개의 부하에 공급하는 에너지의 시간별 합산은 연속이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 제3 제어부는,
    상기 검출부에 의해 측정된 에너지 사용량을 실시간 또는 일정 시간별로 상기 에너지 관리 시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 관리 시스템은,
    상기 에너지 생성 시스템, 에너지 저장 시스템, 에너지 소모 시스템에 대한 시스템 정보를 저장하는 정보 관리부;
    상기 에너지 소모 시스템의 에너지 사용량을 분석하는 분석부;
    상기 에너지 소모 시스템의 에너지 필요량을 산정하는 예측부; 및
    상기 에너지 생성 시스템의 발전량 또는 에너지의 전달 여부를 제어하는 에너지 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 예측부는,
    상기 선박의 운항상태에 대한 운항 정보를 포함하는 내부환경 정보와, 기설정된 지역에 대한 기상상태를 포함하는 외부환경 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 예측부는,
    수집한 상기 내부환경 정보 및 외부환경 정보를 토대로, 가상의 운항상태 또는 가상의 기상상태에 대한 가상환경 정보를 설정하고, 상기 가상환경 정보에 따라 상기 에너지 소모 시스템의 에너지 필요량을 산정하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 에너지 소모 시스템은 에너지를 소모하는 다수의 부하를 포함하며,
    상기 예측부는, 상기 다수의 부하 중 적어도 하나의 부하에서 필요한 에너지 사용량을 산정하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 에너지 제어부는,
    상기 예측부가 산정한 에너지 필요량에 따라 상기 에너지 생성 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.
20. 제 17 항에 있어서, 상기 에너지 제어부는,
    상기 예측부가 산정한 에너지 필요량에 따라 상기 에너지 저장 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박의 에너지 시스템.

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