KR20170075380A - 동력 생산 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동력을 생산하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 연료 연소에 따른 온실가스를 배출하지 않고 동력을 생산할 수 있는 친환경 발전 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 동력 생산 방법은 반응기로 금속연료 및 배기가스를 공급하는 단계; 상기 반응기로 공급된 금속과 배기가스의 반응열에 의해 스팀(Steam)을 생산하는 단계; 및 상기 금속과 배기가스의 반응에 의해 생성된 스팀을 이용하여 동력을 생산하는 단계;를 포함하고, 상기 금속과 배기가스의 반응에 의해 생성된 금속산화물을 배출시키는 단계;를 더 포함하여, 상기 배출된 금속산화물은 상기 금속연료를 저장하는 저장탱크로 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

동력 생산 방법 및 시스템 {Method and System of Propulsion Power Generation}
본 발명은 동력을 생산하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 연료 연소에 따른 온실가스를 배출하지 않고 동력을 생산할 수 있는 친환경 발전 방법 및 시스템에 관한 것이다.
종래의 선박의 추진 시스템은 HFO(Heavy Fuel Oil)를 연료로 공급받아 디젤 엔진(Diesel Engine), DF 엔진(Dual Fuel Engine) 등을 이용하여 선박을 추진하였다.
디젤 엔진은 행정기관에 프로펠러 회전축을 연결하여 연료 연소에 따라 생산되는 에너지를 이용하여 직접 프로펠러를 구동시켜 추진하는 방식이고, DF 엔진은 발전기를 연결하여 연료 연소 에너지를 전기 에너지로 전환시켜 프로펠러를 구동시키는 방식이다.
그러나, HFO와 같은 탄화수소(Hydrocarbon) 계열의 연료는 연소가 되면 이산화탄소(CO2), 황산화물(SOX) 등을 포함하는 배기가스가 배출되는 문제점이 있었다.
이산화탄소, 황산화물 등은 온실가스로써 대기오염의 주 원인으로, IMO(국제해사기구)에서 향후 건조되는 신조선에 대해서 에너지효율설계지수(EEDI, Energy Efficiency Desing Index) 지표를 도입하기로 최종 결정함에 따라 2025년까지 기존 대비 30%의 온실가스를 감축해야 하는 상황이며, 최근에는 이러한 대기오염물질의 배출을 저감시키는 친환경 기술에 대한 관심이 많아지고 있고, 그에 따른 기술 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0006000 (2013.01.16. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1201426 (2012.11.08. 등록)
따라서, 본 발명은 동력을 생산하는 데 있어 온실가스 배출량을 감소시키고, 연료 저장 공간을 효율적으로 사용하기 위한 동력 생산 방법 및 시스템을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 반응기로 금속연료 및 배기가스를 공급하는 단계; 상기 반응기로 공급된 금속과 배기가스의 반응열에 의해 스팀(Steam)을 생산하는 단계; 및 상기 금속과 배기가스의 반응에 의해 생성된 스팀을 이용하여 동력을 생산하는 단계;를 포함하고, 상기 금속과 배기가스의 반응에 의해 생성된 금속산화물을 배출시키는 단계;를 더 포함하여, 상기 배출된 금속산화물은 상기 금속연료를 저장하는 저장탱크로 공급하는, 동력 생산 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 금속과 반응하여 동력을 생산한 후의 반응 후 배기가스를 배출시키는 단계;를 더 포함하되, 상기 배기가스는 이산화탄소 및 황산화물을 포함하지 않을 수 있다.
바람직하게는, 상기 금속산화물을 배출시키는 단계는, 상기 저장탱크의 생성물 구역으로 상기 금속산화물을 공급하여 저장할 수 있다.
바람직하게는, 상기 저장탱크는 상기 반응기로 공급할 금속을 저장하는 하나 이상의 연료 구역과, 상기 반응기에서 배출되는 금속산화물을 저장하는 적어도 하나의 생성물 구역을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 연료 구역은, 상기 연료 구역에 저장된 금속이 소진되면 생성물 구역으로 전환될 수 있다.
바람직하게는, 상기 반응기로 금속을 공급하는 단계는, 상기 금속을 컨베이어 벨트(Conveyor Belt) 내지는 공급 유체를 이용하여 반응기로 공급할 수 있다.
바람직하게는, 상기 반응기로 공급하는 금속은 슬러리(Slurry) 또는 파우더(Powder) 형태로 공급할 수 있다.
바람직하게는, 상기 금속은, 마그네슘(Mg) 또는 알루미늄(Al)일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 금속과 배기가스의 반응열에 의해 스팀을 생산하는 반응기; 상기 반응기에서 생산된 스팀으로 동력을 생산하며 발전기가 구비된 스팀 터빈; 상기 반응기로 공급할 금속과 상기 반응기에서 반응 후 배출되는 생성물을 저장하는 저장탱크;를 포함하고, 상기 저장탱크의 내부 공간은 적어도 2개의 구역으로 나뉘어, 상기 반응기로 공급할 금속을 저장하는 하나 이상의 연료 구역; 상기 반응기에 배출되는 생성물을 저장하는 적어도 하나의 생성물 구역;을 포함하는, 동력 생산 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 연료 구역은, 상기 연료 구역에 저장된 금속이 소진되면 생성물 구역으로 전환될 수 있다.
본 발명에 따르면, 이산화탄소와 황산화물의 배출 없이 선박의 추진 동력 에너지를 생산할 수 있어 친환경 발전이 가능하다.
또한, 추진 동력을 생산하기 위한 연료로 지구에 많은 양이 매장되어 있는 금속연료를 사용할 수 있어 연료 수급이 용이하다.
또한, 금속연료를 산화시키더라도 가공처리를 거쳐 재생산이 쉬우며 높은 가치의 제품으로 재생산되어 부가 가치 창출이 가능하다.
또한, 금속연료 및 연소생성물을 저장하는 저장탱크를 따로 마련하지 않고 공용으로 사용함으로써 공간을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 동력 생산 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 공급에 의한 저장탱크 운영 방법을 간략하게 도시한 개념도이다.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 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. 또한, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 선박은 이산화탄소, 질소산화물 및 황산화물과 같은 온실가스 배출량의 규제 대상이 되는 해상 운송 수단, 해상 이송 수단에 적용할 수 있다. 즉, 연료의 연소를 통해 에너지를 얻는 추진 엔진 또는 발전 엔진과 같은 동력장치로부터 배출되는 온실가스를 포함하는 배기가스를 포함하여, 배출되는 온실가스량을 줄여야 할 필요가 있는 모든 선박, 예를 들어 LNG 운반선, LPG 운반선 원유 운반선, FPSO 등의 자체 추진 능력을 가진 선박은 물론이고, 해상에 부유 내지는 계류하고 있는 LNG FSRU와 같은 해상 부유 구조물 역시 포함하는 개념이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 선박에서 적용되는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니고, 육상 플랜트 등 연료 연소에 따른 온실가스가 대기 중으로 배출되고, 배출되는 온실가스를 친환경적으로 처리하여 각종 환경규제를 만족시킬 필요가 있는 모든 분야에 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 동력 생산 방법 및 시스템은, 선박에 마련되는 엔진과 더불어 적용할 수 있으며, 엔진은, 연료의 연소 후 배기가스에 포함된 온실가스를 저감할 필요가 있는, 예를 들어 디젤유를 연료로 하는 디젤 엔진 또는 가솔린을 연료로 하는 가솔린 엔진, 액체연료와 가스연료를 모두 연료로 공급받을 수 있는 DF(Dual Fuel) 엔진일 수 있으며, 선박의 동력을 제공하는 추진 엔진 또는 전력을 생산하는 발전 엔진을 포함하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 동력 생산 시스템을 간략하게 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 공급에 의한 저장탱크 운영 방법을 간략하게 도시한 개념도이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 동력 생산 방법은, 반응기(200)로 금속연료와 배기가스를 공급하는 단계, 반응기(200)로 공급된 금속과 배기가스의 반응열에 의해 스팀(Steam)을 생산하는 단계, 금속과 배기가스의 반응에 의해 생성된 금속산화물을 배출시키는 단계를 포함한다.
반응기(200)로 공급되는 배기가스는, 선박의 디젤 엔진 등에서 배출되는 배기가스일 수 있으며, 상기 배기가스에는 이산화탄소(CO2), 수증기(H2O), 미반응 산소(O2) 등 산화제(Oxidizing Agent)가 포함되어 있으며, 연료로써 공급된 금속연료를 산화시킬 수 있다.
반응기(200)로 공급되는 금속연료는 마그네슘(Mg) 또는 알루미늄(Al) 금속일 수 있으며, 금속연료를 저장하는 저장탱크(100)로부터 금속연료 공급라인(ML)을 통해 공급될 수 있다.
이때 금속연료는 파우더(Powder) 형태로 저장탱크(100)에 저장되어 있을 수 있고, 이송유체와 함께, 이송유체에 부유시켜 반응기 내로 공급할 수 있다. 이송유체는 예를 들어, 아르곤(Ar), 질소(N2)와 같은 불활성가스일 수 있다.
또는, 파우더 형태의 금속연료를 물(Water)에 섞어 슬러리(Slurry) 형태로 컨베이어 벨트(Conveyor Belt)를 이용하여 반응기(200) 내로 공급할 수도 있다.
반응기(200)에서는 배기가스와 금속연료가 반응하는데, 배기가스에 포함된 산화제와 금속연료의 반응은 발열 반응으로서 반응열이 발생하고, 금속산화물이 생성물로 생성된다. 산화제 예를 들어 배기가스 내에 포함된 산소 기체와 금속연료, 예를 들어 마그네슘 또는 알루미늄 고체입자의 반응식은 아래 간단히 표시하였다.
2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s) + Q
4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s) + Q
반응기(200) 내부에는 코일이 마련되어 있으며, 코일 내부로는 액체상태의 물(Water)을 공급하고, 금속연료와 배기가스의 반응열에 의해 스팀(Steam)이 생성된다.
반응기(200)에서 반응열에 의해 생성된 스팀은 발전기가 구비된 스팀 터빈(300)으로 공급하여 스팀 터빈(300)에 의해 전기에너지를 생산할 수 있고, 생산된 전기에너지를 이용하여 선박의 추진장치를 구동시켜 선박을 추진시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄소나 황 성분이 없는 금속연료를 동력 생산을 위한 피드(Feed)로 공급함으로써, 온실가스의 배출 없이 선박의 추진 동력을 생산할 수 있고, 디젤엔진 등에서 배출되는 온실가스를 포함하는 배기가스 를 활용함으로써 배기가스 내에 포함된 이산화탄소량을 저감시킬 수 있으며, 금속연료를 이용하여 추가적으로 동력을 생산함으로써, 디젤연료를 활용량을 절감할 수 있다.
금속연료와 배기가스의 반응이 일어나는 반응기(200)는 유동층 반응기일 수 있다.
즉, 반응기(200)로 공급하는 배기가스는 반응기(200)의 하부로 주입하여 금속입자를 위로 분산시키면서 반응할 수 있는데, 이때 반응기(200)에서 금속연료와 반응 후 배출되는 반응 후 배기가스와 함께 금속연료입자가 비말동반(Entrainment)되어 배기가스 배출라인(EL)을 통해 배출될 수 있다.
반응 후 배기가스와 함께 비말동반된 금속연료입자는 반응기(200) 후단에 반응 후 배기가스를 수용하여 금속입자를 분리하는 사이클론(Cyclone)(210)에 의해 포집되어 다시 반응기(200)로 재순환시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동력 생산 방법은, 금속과 반응하여 동력을 생산한 후의 반응 후 배기가스를 반응기(200)로부터 배출시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때 반응 후 배기가스는 사이클론(210)을 거쳐 비말동반된 금속입자와 분리된 후 배출될 수 있으며, 이산화탄소 및 황산화물과 같은 온실가스를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물을 배출시키는 단계는, 반응기(200)에서 생성된 금속산화물을 금속연료를 저장하는 저장탱크(100)로 공급하여 저장할 수 있다.
본 발명에 따르면, 금속연료를 저장하는 저장탱크(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 저장탱크(100) 내부 공간이 적어도 2개의 구역(110a, 110b, 110c, 110d)으로 나뉘어 있을 수 있다.
즉, 저장탱크(100) 내부에 포함되는 2개의 구역(110a, 110b, 110c, 110d)중 적어도 하나의 구역에는 반응기(200)로 공급하기 위한 금속연료가 저장되어 있을 수 있고, 나머지 적어도 하나의 구역은 빈 공간(Empty Section)으로 구성되고, 반응기(200)에서 반응에 의해 생성되는 금속산화물이 저장될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속연료 저장탱크의 운영과 연료 공급 방법을 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하기로 하며, 본 실시예에서 저장탱크는 4개의 구역으로 나뉘는 것을 예로 들어 설명하기로 하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 편의상 좌측으로부터 1구역(110a), 제2구역(110b), 제3구역(110c) 및 제4구역(110d)이라 칭하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스타트 업(Start Up) 시에, 제3구역(110c)은 빈 공간으로 마련하고, 제1구역(110a), 제2구역(110b) 및 제4구역(110d)에는 동력 생산을 위해 반응기(200)로 공급할 금속연료를 저장한다. 이때 제1구역(110a), 제2구역(110b) 및 제4구역(110d)은 연료 구역이 되고, 제3구역(110c)은 생성물 구역이 된다.
제1구역(110a)에 저장된 금속연료를 반응기(200)로 공급하여, 배기가스와 반응시켜 동력을 생산하고, 그에 따라 반응기(200)에서 생성되는 금속산화물은 생성물 배출라인(OL)을 통해 배출시키는데, 배출되는 생성물, 즉 금속산화물은 빈 공간으로 마련된 제3구역(110c)으로 공급하여 저장한다. 이때 저장되는 금속산화물은 탄소고체(C)와 산화마그네슘(MgO) 또는 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있다.
제1구역(110a)에 저장된 금속연료가 반응기(200)로 모두 공급되어 소진된 후 제1구역(110a)은 빈 공간이 되고, 계속해서 제2구역(110b)에 저장된 금속연료를 반응기(200) 공급한다. 빈 공간이 된 제1구역(110a)은 생성물 구역으로 전환될 수 있으며, 상기 제3구역(110c)이 생성물로 모두 채워지게 되면, 반응기(200)에서 배출되는 생성물을 계속해서 제1구역(110a)으로 공급할 수 있다.
이와 같이, 초기 스타트 업 시에 저장탱크(100)의 제1구역(110a), 제2구역(110b) 및 제4구역(110d)에 저장되었던 금속연료를 모두 반응기(200)로 공급한 후 반응이 완료되면 도 2에 도시된 바와 같이, 제1구역(110a), 제2구역(110b) 및 제3구역(110c)은 생성물로 채워진 생성물 구역이 되고, 제4구역(110d)은 빈 공간이 될 수 있다.
저장탱크(100)의 제1구역 내지 제4구역(110a, 110b, 110c, 110d)에는 금속연료 공급라인(ML)과 생성물 배출라인(OL)이 모두 반응기(200)와 연결되어 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저장탱크는 하나 이상 마련될 수 있고, 각각의 저장탱크는 적어도 2개의 구역으로 나뉘어 마련될 수 있으며 그에 따라 선박의 저장탱크 설치 공간을 절약할 수 있고, 컴팩트(Compact)하게 구성할 수 있다. 나뉘는 구역이 많을수록 공간 및 운영효율은 높아질 수 있으나 운영비용(CAPEX)는 상승할 수 있다.
저장된 생성물, 즉 금속산화물은 세라믹 등 고부가가치의 화공제품으로 재가공하여 재판매할 수도 있으므로 경제적이며 부가 이익을 창출할 수 있고, 마그네슘, 알루미늄과 같은 금속연료는 지구에 많은 양이 매장되어 있으며, 산화하더라도 가공처리를 거쳐 재생산이 용이하다.
상술한 바와 같은, 금속과 배기가스의 반응열에 의해 스팀을 생산하는 반응기와, 반응기에서 생산된 스팀으로 동력을 생산하며 발전기가 구비된 스팀 터빈 및 반응기로 공급할 금속과 반응기에서 반응 후 배출되는 생성물을 저장하며 적어도 2개의 구역으로 나뉘고, 하나 이상의 연료 구역과 적어도 하나의 생성물 구역을 포함하는 저장탱크를 포함하는 선박은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 동력 생산 방법을 실시함으로써 온실가스를 저감시켜, 또는 온실가스를 포함하지 않고도 동력을 생산하여 추진할 수 있으며, 친환경 발전이 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100, 110a, 110b, 110c, 110d: 저장탱크
200 : 반응기
210 : 사이클론(Cyclone)
300 : 스팀 터빈
310 : 스팀 순환 펌프
ML : 금속연료 공급라인
OL : 생성물 배출라인
EL : 배기가스 배출라인
SL : 스팀 이송라인

Claims (10)

  1. 반응기로 금속연료 및 배기가스를 공급하는 단계;
    상기 반응기로 공급된 금속과 배기가스의 반응열에 의해 스팀(Steam)을 생산하는 단계; 및
    상기 금속과 배기가스의 반응에 의해 생성된 스팀을 이용하여 동력을 생산하는 단계;를 포함하고,
    상기 금속과 배기가스의 반응에 의해 생성된 금속산화물을 배출시키는 단계;를 더 포함하여,
    상기 배출된 금속산화물은 상기 금속연료를 저장하는 저장탱크로 공급하여 저장하는, 동력 생산 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속과 반응하여 동력을 생산한 후의 반응 후 배기가스를 배출시키는 단계;를 더 포함하되,
    상기 배기가스는 이산화탄소 및 황산화물을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 동력 생산 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속산화물을 배출시키는 단계는,
    상기 저장탱크의 생성물 구역으로 상기 금속산화물을 공급하여 저장하는 것을 특징으로 하는, 동력 생산 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 저장탱크는 상기 반응기로 공급할 금속을 저장하는 하나 이상의 연료 구역과,
    상기 반응기에서 배출되는 금속산화물을 저장하는 적어도 하나의 생성물 구역을 포함하는, 동력 생산 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연료 구역은, 상기 연료 구역에 저장된 금속이 소진되면 생성물 구역으로 전환되는, 동력 생산 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응기로 금속을 공급하는 단계는,
    상기 금속을 컨베이어 벨트(Conveyor Belt) 내지는 공급유체를 이용하여 반응기로 공급하는, 동력 생산 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 반응기로 공급하는 금속은 슬러리(Slurry) 또는 파우더(Powder) 형태로 공급하는, 동력 생산 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 금속은, 마그네슘(Mg) 또는 알루미늄(Al)인, 동력 생산 방법.
  9. 금속과 배기가스의 반응열에 의해 스팀을 생산하는 반응기;
    상기 반응기에서 생산된 스팀으로 동력을 생산하며 발전기가 구비된 스팀 터빈;
    상기 반응기로 공급할 금속과 상기 반응기에서 반응 후 배출되는 생성물을 저장하는 저장탱크;를 포함하고,
    상기 저장탱크의 내부 공간은 적어도 2개의 구역으로 나뉘어,
    상기 반응기로 공급할 금속을 저장하는 하나 이상의 연료 구역;
    상기 반응기에 배출되는 생성물을 저장하는 적어도 하나의 생성물 구역;을 포함하는, 동력 생산 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연료 구역은,
    상기 연료 구역에 저장된 금속이 소진되면 생성물 구역으로 전환되는, 동력 생산 시스템.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101201426B1 (ko) 2012-03-30 2012-11-14 대한민국 선박용 온실가스 저감장치
KR20130006000A (ko) 2011-07-08 2013-01-16 대우조선해양 주식회사 선박의 연료유 공급 시스템
KR20130073020A (ko) * 2011-12-21 2013-07-02 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 가스 정제 장치
JP2014040520A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Japan Expert Clone Corp アルミニウムを燃料として利用する方法
KR20150141982A (ko) * 2013-04-12 2015-12-21 노부요시 모리모토 Lng 선 또는 lpg 선

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130006000A (ko) 2011-07-08 2013-01-16 대우조선해양 주식회사 선박의 연료유 공급 시스템
KR20130073020A (ko) * 2011-12-21 2013-07-02 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 가스 정제 장치
KR101201426B1 (ko) 2012-03-30 2012-11-14 대한민국 선박용 온실가스 저감장치
JP2014040520A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Japan Expert Clone Corp アルミニウムを燃料として利用する方法
KR20150141982A (ko) * 2013-04-12 2015-12-21 노부요시 모리모토 Lng 선 또는 lpg 선

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