KR20190015046A - Ship - Google Patents

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KR20190015046A
KR20190015046A KR1020170142788A KR20170142788A KR20190015046A KR 20190015046 A KR20190015046 A KR 20190015046A KR 1020170142788 A KR1020170142788 A KR 1020170142788A KR 20170142788 A KR20170142788 A KR 20170142788A KR 20190015046 A KR20190015046 A KR 20190015046A
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현대중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a ship capable of improving electricity production efficiency of a generation engine. According to the present invention, the ship comprises: a fuel storage tank installed in a hull and storing fuel including hydrogen; a propulsion engine receiving the fuel including hydrogen to generate driving force; a fuel cell unit installed apart from propulsion engine and using the fuel including hydrogen to produce electricity; a generation engine unit installed apart from fuel cell unit and using the fuel including hydrogen to generate electricity; a propulsion unit operated by at least one from the propulsion engine unit, the fuel cell unit, and the generation engine unit to propel the hull; a modifier receiving the fuel from the fuel storage tank to modify the fuel; a temperature measurement unit to measure the temperature of the fuel stored in the buffer tank; and a spray nozzle to spray the fuel supplied from the fuel storage tank to the buffer tank in a liquid or gaseous state in accordance with the temperature measured by the temperature measurement unit.

Description

선박{Ship}Ship {Ship}

본 발명은 복합연료를 이용하여 추진하는 환경 친화적인 선박에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly vessel propelled by a composite fuel.

일반적으로 선박은 디젤유를 이용하여 구동력을 발생시키는 디젤엔진, LNG와 같은 가스를 이용하여 구동력을 발생시키는 가스엔진, 디젤유와 가스를 혼용하여 구동력을 발생시키는 이종연료엔진(Dual Fuel Engine) 등을 사용하여 추진한다.In general, ships are equipped with a diesel engine that uses diesel oil to generate driving force, a gas engine that generates driving force using gas such as LNG, a dual fuel engine that generates driving force by mixing diesel oil and gas .

최근에는 IMO 환경규제 강화에 따른 친환경/고효율 엔진에 대한 요구가 증대하면서 다양한 연료를 이용한 추진시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 특히, 선박에서 배출되는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등과 같은 환경오염물질의 배출량을 감소시키면서 추진할 수 있는 기술들이 연구되고 있다.In recent years, as demand for environmentally friendly / high efficiency engines has been increasing due to strengthening of IMO environmental regulations, researches on propulsion systems using various fuels are actively underway. In particular, technologies that can reduce emissions of pollutants such as sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) emitted from vessels are being studied.

종래 기술에 따른 선박은 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등과 같은 환경오염물질의 배출량을 감소시키기 위해 Scrubber, SCR 등과 같은 환경오염물질 저감장치를 설치하였다.Conventional ships have installed environmental pollutant abatement devices such as scrubbers and SCRs in order to reduce the amount of environmental pollutants such as SOx and NOx.

그러나, 종래 기술에 따른 선박은 환경규제가 점점 강화됨에 따라 환경오염물질 저감장치만으로는 환경규제를 만족시킬 수 없는 문제가 있다. 왜냐하면, 환경규제가 강화될수록 환경오염물질 저감장치의 처리용량이 커져야 하는데, 처리용량은 저감장치의 크기에 비례하기 때문이다. 공간이 제한적인 선박에서 환경오염물질 저감장치가 차지하는 비율이 높아지면, 상대적으로 화물을 선적하는 공간이나 사람을 태우기 위한 공간이 감소될 뿐만 아니라 저감장치의 무게로 인해 연비도 증가되기 때문에 비효율적이다. 따라서, 환경 친화적이면서 고효율로 추진할 수 있는 선박에 대한 개발이 절실히 필요하다.However, as the environmental regulations of vessels according to the prior art are increasingly strengthened, there is a problem that the environmental pollutant reduction apparatus alone can not satisfy environmental regulations. This is because, as the environmental regulations are strengthened, the treatment capacity of the environmental pollutant abatement apparatus must increase, which is proportional to the size of the abatement apparatus. As the proportion of environmental pollutant abatement devices in space-restricted vessels increases, space for loading cargo or human beings is relatively reduced, and fuel efficiency is also increased due to the weight of the abatement device, which is inefficient. Therefore, there is an urgent need to develop an environmentally friendly and highly efficient ship.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 친환경적이면서 고효율로 추진할 수 있는 선박을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a ship which can be propelled with high efficiency and environmentally friendly.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.

본 발명에 따른 선박은 선체에 설치되고 수소가 포함된 연료를 저장하는 연료저장탱크; 상기 연료저장탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 구동력을 발생시키는 추진엔진부; 상기 추진엔진부와 이격되게 설치되고 상기 연료저장탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산하는 연료전지부; 상기 연료전지부와 이격되게 설치되고 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기를 생산하는 발전엔진부; 상기 추진엔진부, 상기 연료전지부 및 상기 발전엔진부 중 적어도 하나에 의해 구동하여 상기 선체를 추진시키는 추진부; 상기 연료저장탱크로부터 연료를 공급받아 개질시키는 개질기; 상기 연료저장탱크, 상기 연료전지부 및 상기 개질기로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아 저장하는 버퍼탱크; 상기 버퍼탱크에 저장된 연료의 온도를 측정하기 위한 온도측정부; 및 상기 온도측정부가 측정한 상기 버퍼탱크의 연료 온도에 따라 상기 연료저장탱크에서 상기 버퍼탱크로 공급되는 연료를 액체(Liquid)상태 또는 기체상태로 분사하는 스프레이노즐을 포함할 수 있다.A ship according to the present invention includes: a fuel storage tank installed in a hull and storing fuel containing hydrogen; A propulsion engine unit for receiving a fuel containing hydrogen from the fuel storage tank to generate a driving force; A fuel cell unit installed to be spaced apart from the propulsion engine unit and receiving fuel containing hydrogen from the fuel storage tank to produce electricity; A power generation engine unit installed to be spaced apart from the fuel cell unit and generating electricity using fuel containing hydrogen; A propulsion unit driven by at least one of the propulsion engine unit, the fuel cell unit, and the power generation engine unit to propel the hull; A reformer for supplying fuel from the fuel storage tank and reforming the fuel; A buffer tank for receiving and storing fuel containing hydrogen from the fuel storage tank, the fuel cell unit, and the reformer; A temperature measuring unit for measuring the temperature of the fuel stored in the buffer tank; And a spray nozzle for spraying the fuel supplied from the fuel storage tank to the buffer tank into a liquid state or a gaseous state in accordance with the fuel temperature of the buffer tank measured by the temperature measuring unit.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.

본 발명은 구동력 및 전기 중 적어도 하나를 이용하여 추진하도록 구현됨으로써, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)과 같은 환경오염물질의 배출량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 에너지 효율 및 연비를 향상시킬 수 있다.The present invention can be implemented to propel using at least one of a driving force and electricity to reduce the amount of environmental pollutants such as sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx), as well as to improve energy efficiency and fuel economy have.

본 발명은 버퍼탱크에 저장되는 연료의 온도를 조절하도록 구현됨으로써, 발전엔진에 최적 온도의 연료를 공급할 수 있으므로 발전엔진의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention is implemented to adjust the temperature of the fuel stored in the buffer tank, so that the fuel of the optimum temperature can be supplied to the power generation engine, thereby improving the electricity production efficiency of the power generation engine.

도 1은 본 발명에 따른 선박의 개략적인 블록도
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 선박에서 연료전지부를 설명하기 위한 개략적인 구성도
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 선박에 사용되는 연료전지의 동작을 설명하기 위한 예시도로서, 도 4a는 고체산화물 연료전지(SOFC)의 개념적인 구성도
도 4b는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 개념적인 구성도
도 5는 본 발명에 따른 선박에서 수소생성부를 설명하기 위한 예시도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박에서 연료전지부, 발전엔진부 및 추진부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 복수개의 발전엔진 및 복수개의 발전기를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 23은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 24는 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 25는 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 26은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 27은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 28은 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 재공급부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 29는 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 30은 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 31은 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 32는 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 33은 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 수분제거부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 34는 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 수분공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 35는 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 36은 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 37은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 발전엔진부가 연료전지부, 개질기 및 연료저장탱크로부터 연료를 공급받는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 38은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 39는 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 40은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 41은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 42는 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 버퍼탱크를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 43은 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 44는 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 45는 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 46은 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 47은 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 수소농도측정부 및 유량조절부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 48은 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 49는 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 50은 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 51은 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 온도측정부 및 스프레이노즐을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 52는 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 53은 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 54는 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 55는 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 핫박스 및 온도조절배리어를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 56은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 지지기구 및 유체이송관을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 57은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 냉각시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 58은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 예열시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 59는 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 60은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 61은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박의 개략적인 블록도
도 62는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 추진연료공급배관, 제1연료공급배관 및 제2연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 63은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 추진부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 64는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 65는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 66은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 67은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 68은 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 추진엔진부, 복수개의 발전엔진 및 복수개의 발전기를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 69는 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 70은 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 71은 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 72는 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 73은 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 74는 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 75는 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 76은 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 77은 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 78은 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 79는 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 80은 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 81은 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 82는 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 83은 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 재공급부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 84는 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 85는 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 86은 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 87은 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 88은 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 수분제거부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 89는 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 수분공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 90은 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관 및 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 91은 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 92는 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 발전엔진부가 연료전지부, 개질기 및 연료저장탱크로부터 연료를 공급받는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 93은 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 94는 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 95는 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 96은 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 97은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 버퍼탱크를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 98은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 99는 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 100은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 101은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 102는 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 수소농도측정부 및 유량조절부를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 103은 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 104는 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 105는 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 106은 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 온도측정부 및 스프레이노즐을 설명하기 위한 개략적인 도면
도 107은 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 108은 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 109는 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 110은 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 핫박스 및 온도조절배리어를 설명하기 위한 개략적인 도면
도 111은 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 지지기구 및 유체이송관을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 112는 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 냉각시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 113은 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 예열시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 114는 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도
도 115는 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도1 is a schematic block diagram of a ship according to the present invention;
2 and 3 are schematic diagrams for explaining a fuel cell unit in a ship according to the present invention.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the fuel cell used in a ship according to the present invention. FIG. 4A is a conceptual diagram of a solid oxide fuel cell (SOFC)
4B is a conceptual diagram of a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC)
5 is an exemplary diagram for explaining a hydrogen generator in a ship according to the present invention.
6 is a schematic block diagram for explaining the fuel cell unit, the power generation engine unit, and the propulsion unit in the ship according to the first embodiment of the present invention.
7 is a schematic block diagram for explaining a first fuel supply pipe, a second fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to the first embodiment of the present invention
8 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe in a ship according to the first embodiment of the present invention
9 to 11 are schematic block diagrams for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to the first embodiment of the present invention
12 is a schematic view for explaining a control unit in a ship according to the first embodiment of the present invention;
13 is a schematic view for explaining a plurality of power generation engines and a plurality of generators in a ship according to a second embodiment of the present invention;
14 is a schematic block diagram for explaining the first fuel supply pipe, the second fuel supply pipe, the third fuel supply pipe and the energy storage unit in the ship according to the second embodiment of the present invention
15 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a second embodiment of the present invention
16 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a second embodiment of the present invention
17 is a schematic view for explaining a preheating part in a ship according to a second embodiment of the present invention;
18 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a third embodiment of the present invention;
19 is a schematic block diagram for explaining the first fuel supply pipe, the second fuel supply pipe and the energy storage unit in the ship according to the third embodiment of the present invention
20 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe in a ship according to a third embodiment of the present invention
21 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a third embodiment of the present invention
22 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a third embodiment of the present invention;
23 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a fourth embodiment of the present invention;
24 is a schematic block diagram for explaining the first fuel supply pipe, the second fuel supply pipe, the third fuel supply pipe and the energy storage unit in the ship according to the fourth embodiment of the present invention
25 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a fourth embodiment of the present invention
26 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a fourth embodiment of the present invention
27 is a schematic block diagram for explaining a preheater in a ship according to a fourth embodiment of the present invention;
28 is a schematic view for explaining a re-supply unit in a ship according to a fifth embodiment of the present invention;
29 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a fifth embodiment of the present invention;
30 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a fifth embodiment of the present invention
31 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a fifth embodiment of the present invention;
32 is a schematic block diagram for explaining a preheating unit in a ship according to a fifth embodiment of the present invention;
33 is a schematic view for explaining a moisture removing unit in a ship according to a sixth embodiment of the present invention;
34 is a schematic block diagram for explaining a water supply pipe, a third fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a sixth embodiment of the present invention
35 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a sixth embodiment of the present invention
36 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a sixth embodiment of the present invention
37 is a schematic view for explaining that the power generation engine is supplied with fuel from the fuel cell unit, the reformer and the fuel storage tank in the ship according to the seventh embodiment of the present invention
38 is a schematic block diagram for explaining the fourth fuel supply pipe and the energy storage unit in the ship according to the seventh embodiment of the present invention
39 is a schematic block diagram for explaining the first valve, the second valve and the third valve in the ship according to the seventh embodiment of the present invention
40 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a seventh embodiment of the present invention
41 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a seventh embodiment of the present invention
FIG. 42 is a schematic view for explaining a buffer tank in a ship according to an eighth embodiment of the present invention; FIG.
43 is a schematic block diagram for explaining a fifth fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to an eighth embodiment of the present invention
44 is a schematic block diagram for explaining the first valve, the second valve and the third valve in the ship according to the eighth embodiment of the present invention
45 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to an eighth embodiment of the present invention
46 is a schematic block diagram for explaining the control unit and the preheating unit in the ship according to the eighth embodiment of the present invention
47 is a schematic view for explaining a hydrogen concentration measuring unit and a flow rate adjusting unit in a ship according to a ninth embodiment of the present invention;
48 is a schematic block diagram for explaining the fourth fuel supply pipe, the fifth fuel supply pipe and the energy storage unit in the ship according to the ninth embodiment of the present invention
49 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a ninth embodiment of the present invention
50 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a ninth embodiment of the present invention;
51 is a schematic view for explaining a temperature measuring unit and a spray nozzle in a ship according to a tenth embodiment of the present invention;
FIG. 52 is a schematic block diagram for explaining a fourth fuel supply pipe, a fifth fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a tenth embodiment of the present invention; FIG.
53 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a tenth embodiment of the present invention
54 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a tenth embodiment of the present invention
55 is a schematic view for explaining a hot box and a temperature control barrier in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention;
56 is a schematic block diagram for explaining a support mechanism and a fluid transfer pipe in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention
FIG. 57 is a schematic block diagram for explaining a temperature control barrier in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention for cooling a hot box; FIG.
58 is a schematic block diagram for explaining the temperature control barriers in the ship according to the eleventh embodiment of the present invention to preheat the hot box
59 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention
60 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention
61 is a schematic block diagram of a ship according to a modified first embodiment of the present invention
62 is a schematic block diagram for explaining the propulsion fuel supply pipe, the first fuel supply pipe and the second fuel supply pipe in the ship according to the modified first embodiment of the present invention
63 is a schematic block diagram for explaining a propulsion unit in a ship according to a modified first embodiment of the present invention
64 is a schematic block diagram for explaining an energy storage unit in a ship according to a modified first embodiment of the present invention;
65 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe in a ship according to a modified first embodiment of the present invention
66 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a modified first embodiment of the present invention
67 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified first embodiment of the present invention
68 is a schematic view for explaining a propulsion engine unit, a plurality of power generation engines, and a plurality of generators in a ship according to a modified second embodiment of the present invention;
69 is a schematic block diagram for explaining a first fuel supply pipe, a second fuel supply pipe, a third fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a second modified embodiment of the present invention
70 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a second modified embodiment of the present invention
71 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified second embodiment of the present invention
72 is a schematic block diagram for explaining a preheater in a ship according to a second modified embodiment of the present invention;
FIG. 73 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a modified third embodiment of the present invention; FIG.
74 is a schematic block diagram for explaining a first fuel supply pipe, a second fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a modified third embodiment of the present invention
75 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe in a ship according to a modified third embodiment of the present invention
76 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a third modified embodiment of the present invention
77 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a modified third embodiment of the present invention
78 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a modified fourth embodiment of the present invention;
79 is a schematic block diagram for explaining a first fuel supply pipe, a second fuel supply pipe, a third fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a fourth modified embodiment of the present invention
80 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a fourth modified embodiment of the present invention
81 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified fourth embodiment of the present invention
82 is a schematic block diagram for explaining a preheater in a ship according to a modified fourth embodiment of the present invention
83 is a schematic view for explaining a re-supply unit in a ship according to a modified fifth embodiment of the present invention;
84 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a modified fifth embodiment of the present invention
85 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a fifth modified embodiment of the present invention
86 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified fifth embodiment of the present invention
87 is a schematic block diagram for explaining a preheater in a ship according to a modified fifth embodiment of the present invention
88 is a schematic view for explaining a moisture removing unit in a ship according to a modified sixth embodiment of the present invention
89 is a schematic block diagram for explaining a water supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a modified sixth embodiment of the present invention
90 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe and a fuel vaporizer in a ship according to a modified sixth embodiment of the present invention
91 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a modified sixth embodiment of the present invention
92 is a schematic view for explaining that the power generation engine is supplied with fuel from the fuel cell unit, the reformer and the fuel storage tank in the ship according to the modified seventh embodiment of the present invention
93 is a schematic block diagram for explaining a fourth fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a modified seventh embodiment of the present invention
94 is a schematic block diagram for explaining the first valve, the second valve and the third valve in the ship according to the modified seventh embodiment of the present invention
95 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a modified seventh embodiment of the present invention
96 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a modified seventh embodiment of the present invention
97 is a schematic drawing for explaining a buffer tank in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention;
98 is a schematic block diagram for explaining a fifth fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention
99 is a schematic block diagram for explaining a first valve, a second valve and a third valve in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention
100 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention
101 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention
FIG. 102 is a schematic view for explaining a hydrogen concentration measuring unit and a flow rate adjusting unit in a ship according to a ninth embodiment of the present invention; FIG.
103 is a schematic block diagram for explaining a fourth fuel supply pipe, a fifth fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a ninth modified embodiment of the present invention
Figure 104 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a ninth modified embodiment of the present invention
105 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a ninth modified embodiment of the present invention
106 is a schematic view for explaining a temperature measuring part and a spray nozzle in a ship according to a modified tenth embodiment of the present invention
107 is a schematic block diagram for explaining a fourth fuel supply pipe, a fifth fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a modified tenth embodiment of the present invention
Figure 108 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a tenth embodiment of the present invention
109 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a modified tenth embodiment of the present invention
FIG. 110 is a schematic view for explaining a hot box and a temperature control barrier in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention; FIG.
111 is a schematic block diagram for explaining a support mechanism and a fluid transfer pipe in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention
FIG. 112 is a schematic block diagram for explaining a temperature control barrier in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention for cooling a hot box; FIG.
113 is a schematic block diagram for explaining the temperature control barrier in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention for preheating a hot box
Figure 114 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizer in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention
115 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention

이하에서는 본 발명에 따른 선박에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 선박(1)은 크게 연료전지부(2), 발전엔진부(3) 및 추진부(4)를 포함할 수 있다. 상기 연료전지부(2), 상기 발전엔진부(3) 및 상기 추진부(4)는 각각 선박의 외형을 이루는 선체에 설치될 수 있다.1 to 6, a ship 1 according to the present invention can largely include a fuel cell unit 2, a power generation engine unit 3, and a propulsion unit 4. The fuel cell unit 2, the power generation engine unit 3, and the propelling unit 4 may be installed in a hull constituting the outer shape of the ship, respectively.

상기 선체(미도시)에는 연료를 저장하기 위한 연료저장탱크가 설치될 수 있다. 상기 연료저장탱크는 직방체 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 연료를 저장할 수 있으면 구(球)형 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 연료저장탱크는 선체의 내부 또는 선체의 외부에 설치될 수 있지만, 상기 선체의 내부 및 외부에 걸쳐서 설치될 수도 있다. 상기 연료저장탱크가 저장하는 연료는 탄화수소 계열의 물질로, LNG(액화천연가스), LPG(액화석유가스), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH), 가솔린, 디메틸에테르, 메탄가스, 수소정제 오프가스, 순수소 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다른 연료일 수도 있다. 상기 연료저장탱크는 액체상태, 기체상태, 액체와 기체가 혼합된 혼합상태 등 다양한 형태로 상기 연료를 저장할 수 있다. 상기 연료저장탱크에는 연료를 액화시키기 위한 액화설비, 연료를 기화시키기 위한 기화설비, 기화된 연료를 재액화시키기 위한 재액화설비 등이 설치될 수 있다. 상기 기화설비는 별도의 가열장치를 이용하여 상기 연료저장탱크에 저장된 연료를 기화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지부(2)에서 배출되는 폐열 및 상기 발전엔진부(3)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 이용하여 상기 연료저장탱크에 저장된 연료를 기화시킬 수도 있다. 상기 연료저장탱크는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나에 연결되게 설치될 수 있다. 상기 연료저장탱크는 연료를 이송시킬 수 있는 관 또는 파이프 등과 같은 관로를 통해 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3)에 연결될 수 있다. 상기 관로에는 펌프, 임펠러, 컴프레셔와 같은 이송설비가 설치될 수 있다. 상기 이송설비는 상기 연료저장탱크에 저장된 연료 및 상기 연료저장탱크에서 기화된 연료 중 적어도 하나를 이송시키기 위한 것이다. 상기 연료저장탱크에서 기화된 연료는 BOG(Boil Off Gas)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 연료저장탱크는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나에 연료를 공급할 수 있다.A fuel storage tank for storing fuel may be installed in the hull (not shown). The fuel storage tank may be in the form of a rectangular parallelepiped, but is not limited thereto, and may be formed in other forms such as spherical shape as long as it can store the fuel. The fuel storage tank may be installed inside the hull or outside the hull, but may also be installed inside and outside the hull. Fuel to the fuel storage tank, the storage is of a material of a hydrocarbon series, LNG (liquefied natural gas), LPG (liquefied petroleum gas), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH), petrol, dimethyl ether, Methane gas, hydrogen purge off gas, pure hydrogen, and the like, but may be other fuels. The fuel storage tank may store the fuel in various forms such as a liquid state, a gas state, a mixed state in which a liquid and a gas are mixed, and the like. The fuel storage tank may be provided with a liquefaction facility for liquefying the fuel, a vaporizer for vaporizing the fuel, and a liquefaction facility for re-liquefying the vaporized fuel. The vaporization equipment may vaporize the fuel stored in the fuel storage tank by using a separate heating device, but the present invention is not limited to this. The waste heat discharged from the fuel cell unit 2 and the waste heat discharged from the power generation engine unit 3 At least one of the waste heat of the exhaust gas may be used to vaporize the fuel stored in the fuel storage tank. The fuel storage tank may be connected to at least one of the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3. The fuel storage tank may be connected to the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 through a pipe such as a pipe or pipe capable of transporting the fuel. The pipeline may be provided with a conveying device such as a pump, an impeller, and a compressor. The transfer facility is for transferring at least one of the fuel stored in the fuel storage tank and the fuel vaporized in the fuel storage tank. The fuel vaporized in the fuel storage tank may include a boil off gas (BOG). Therefore, the fuel storage tank can supply fuel to at least one of the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3. [

상기 연료전지부(2)는 상기 선체에 설치되고, 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 상기 선체에 설치되는 연료저장탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 상기 연료저장탱크는 LNG(액화천연가스), LPG(액화석유가스) 등과 같은 수소가 포함된 연료를 저장하기 위한 것이다. 상기 연료전지부(2)는 상기 선체에 설치되는 원료수공급부(미도시)로부터 원료수를 공급받을 수 있다. 상기 원료수는 스팀(H2O)일 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 상기 선체에 설치되는 공기공급부(미도시)로부터 공기를 공급받을 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 공급받은 원료수, 공기, 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기화학 반응을 통해 전기를 생산할 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 전기화학 반응에 사용되지 않은 미반응연료를 배출할 수 있다. 상기 연료전지부(2)에서 배출되는 미반응연료 및 배기가스는 외부로 배출될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 재사용을 위해 상기 발전엔진부(3) 등 다른 곳으로 배출될 수도 있다.The fuel cell unit 2 is installed in the hull and can generate electricity using fuel containing hydrogen. The fuel cell unit 2 can receive hydrogen-containing fuel from a fuel storage tank installed in the hull. The fuel storage tank is for storing fuel containing hydrogen such as LNG (liquefied natural gas), LPG (liquefied petroleum gas) and the like. The fuel cell unit 2 can receive the raw water from a raw water supply unit (not shown) installed in the hull. The raw water may be steam (H 2 O). The fuel cell unit 2 can receive air from an air supply unit (not shown) installed in the hull. The fuel cell unit 2 can generate electricity through an electrochemical reaction using the supplied raw water, air, and fuel containing hydrogen. The fuel cell unit 2 can discharge unreacted fuel that is not used for the electrochemical reaction. The unreacted fuel and the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 2 may be discharged to the outside, but may be discharged to other places such as the power generation engine unit 3 for reuse.

상기 발전엔진부(3)는 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(3)는 상기 연료전지부(2)로부터 미반응연료를 공급받아서 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(3)는 상기 연료저장탱크에 관 또는 파이프와 같은 관로로 연결됨으로써, 상기 연료저장탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산할 수도 있다. 즉, 상기 발전엔진부(3)는 상기 연료전지부(2) 및 상기 연료저장탱크 중 적어도 하나로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(3)는 공급받은 연료와 공기를 압축 연소시켜서 발생되는 구동력으로 발전기를 작동시켜서 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(3)는 연료와 공기를 압축 연소시켜서 구동력을 발생시키는 발전엔진, 및 상기 발전엔진이 발생시킨 구동력으로 전기를 생산하는 발전기를 포함할 수 있다.The power generation engine unit 3 can generate electricity using fuel containing hydrogen. The power generation engine unit 3 can receive unreacted fuel from the fuel cell unit 2 to produce electricity. The power generation engine unit 3 may be connected to the fuel storage tank by a pipe such as a pipe or a pipe so that the fuel containing hydrogen may be supplied from the fuel storage tank to produce electricity. That is, the power generation engine unit 3 can generate electricity by receiving fuel containing hydrogen from at least one of the fuel cell unit 2 and the fuel storage tank. The power generation engine unit 3 can generate electricity by operating a generator with a driving force generated by compression-burning supplied fuel and air. The power generation engine unit 3 may include a power generation engine for generating a driving force by compression-burning fuel and air, and a generator for generating electricity by a driving force generated by the power generation engine.

상기 추진부(4)는 상기 선체를 추진시키기 위한 것이다. 상기 추진부(4)는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 각각에 전선, 케이블 등을 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 추진부(4)는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3)로부터 전기를 공급받을 수 있다. 상기 추진부(4)는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3)로부터 공급받은 전기를 이용하여 프로펠러와 같은 추진기구를 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 선체는 추진될 수 있다. 상기 추진부(4)는 상기 연료전지부(2)가 생산한 전기를 이용하여 상기 선체를 추진시킬 수 있다. 상기 추진부(4)는 상기 발전엔진부(3)가 생산한 전기를 이용하여 상기 선체를 추진시킬 수도 있다. 상기 추진부(4)는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3)가 생산한 전기 모두를 이용하여 상기 선체를 추진시킬 수도 있다. 즉, 상기 추진부(4)는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나가 생산한 전기를 공급받아서 상기 선체를 추진시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선박(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The propelling unit (4) is for propelling the hull. The propulsion unit 4 may be connected to the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 through electric wires, cables, and the like. Accordingly, the propelling unit 4 can receive electricity from the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3. [ The propelling unit 4 can rotate a propelling mechanism such as a propeller using electricity supplied from the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3. [ Accordingly, the hull can be propelled. The propelling unit 4 can propel the hull using electricity generated by the fuel cell unit 2. [ The propulsion unit 4 may propel the hull using electricity generated by the power generation engine unit 3. [ The propulsion unit 4 may propel the hull using both the electricity generated by the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3. [ That is, the propelling unit 4 may be supplied with electricity generated by at least one of the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 to propel the hull. Therefore, the ship 1 according to the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3)가 생산한 전기를 일부 또는 전부 이용하여 추진하도록 구현됨으로써, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)과 같은 환경오염물질의 배출량을 감소시킬 수 있으므로 강화되는 환경규제를 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 친환경적으로 선체를 추진시킬 수 있다.First, the ship 1 according to the present invention is constructed so as to propel the electricity generated by the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 in part or in whole so that sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides NOx), it is possible to meet environmental regulations to be reinforced and to propel the hull in an environmentally friendly manner.

둘째, 본 발명에 따른 선박(1)은 연료전지부(2) 및 발전엔진부(3) 중 적어도 하나가 생산한 전기를 이용하여 선체를 추진시킬 수 있으므로, 엔진의 부하에 따라 효율적으로 선체를 추진시켜서 연비를 줄일 수 있어 전체적인 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.Second, the ship 1 according to the present invention can propel the hull using electricity generated by at least one of the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3, Fuel efficiency can be improved by reducing fuel consumption.

이하에서는 상기 연료전지부(2), 상기 발전엔진부(3) 및 상기 추진부(4)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the fuel cell unit 2, the power generation engine unit 3, and the propelling unit 4 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6을 참고하면, 상기 연료전지부(2)는 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기를 생산한다. 상기 연료전지부(2)는 선체에 설치되는 연료저장탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아 전기를 생산하는데 사용할 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 상기 연료저장탱크가 저장하는 연료가 LNG(액화천연가스)일 경우, 상기 연료저장탱크로부터 직접 LNG(액화천연가스)를 기화시킨 천연가스를 연료로 공급받을 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 연료전지(21)를 포함할 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 상기 연료저장탱크가 저장하는 연료가 LPG(액화석유가스)일 경우, 상기 LPG(액화석유가스)를 개질시키기 위한 수소생성부(22)로부터 수소가 포함된 연료를 간접 공급받을 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지부(2)는 수소생성부(22)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 연료전지부(2)는 전기 생산을 위해 공급되는 연료의 종류에 따라 상기 수소생성부(22)를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 연료에 포함되는 수소의 농도에 따라 상기 수소생성부(22)를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다.1 to 6, the fuel cell unit 2 produces electricity using fuel containing hydrogen. The fuel cell unit 2 can be used to generate electricity by receiving fuel containing hydrogen from a fuel storage tank installed in the hull. When the fuel stored in the fuel storage tank 2 is LNG (liquefied natural gas), the fuel cell unit 2 can be supplied with natural gas obtained by vaporizing LNG (liquefied natural gas) directly from the fuel storage tank . The fuel cell unit 2 may include a fuel cell 21. When the fuel stored in the fuel storage tank is LPG (liquefied petroleum gas), the fuel cell unit 2 supplies fuel containing hydrogen from the hydrogen generating unit 22 for reforming the LPG (liquefied petroleum gas) Indirect supply is available. In this case, the fuel cell unit 2 may further include a hydrogen generating unit 22. Therefore, the fuel cell unit 2 may or may not include the hydrogen generating unit 22 depending on the kind of fuel supplied for the electric production. The fuel cell unit 2 may or may not include the hydrogen generating unit 22 according to the concentration of hydrogen contained in the fuel.

상기 연료전지(21)는 연료전지 스택(stack)을 포함하여 구현된다. 상기 연료전지 스택은 공기가 공급되는 공기극(cathode)과 수소가 포함된 연료가 공급되는 연료극(anode) 사이에 전해질(electrolyte)층이 형성되고, 연료극(anode)과 공기극(cathode)에는 수소공급 및 공기공급, 열회수를 위한 분리판(separator)이 설치되어 있는 단위전지 모듈을 필요수량만큼 직렬 연결된 형태로 구성된다.The fuel cell 21 is implemented including a fuel cell stack. The fuel cell stack has an electrolyte layer formed between a cathode through which air is supplied and an anode through which fuel containing hydrogen is supplied. The fuel cell stack includes an anode and an anode, A unit battery module in which a separator for air supply and heat recovery is installed is connected in series to the required number of units.

상기 연료전지(21)는 수직 가압 평판형 기술이 적용된 연료전지일 수 있다. 상기 연료전지(21)는 종래 연료전지에 비해 부피가 감소된 축소형 연료전지일 수도 있다. 상기 연료전지(21)는 한개의 핫박스(Hot Box)에 복수개가 서로 이격되게 설치될 수 있다.The fuel cell 21 may be a fuel cell to which a vertical pressure flat plate type technology is applied. The fuel cell 21 may be a miniaturized fuel cell having a reduced volume compared to a conventional fuel cell. The fuel cells 21 may be installed in a single hot box so that a plurality of the fuel cells 21 are spaced apart from each other.

상기 연료전지(21)는 온도센서와 온도 유지용 기기, 즉 히터나 공기극 팬과 연료극 팬, 냉각판 등을 포함할 수 있다. 상기 온도센서는 연료전지 스택의 온도, 공기극(cathode)의 온도, 연료극(anode)의 온도를 센싱한다. 상기 히터에 의해 연료전지를 가열하여 운전에 필요한 온도를 유지하도록 할 수 있다. 상기 공기극 팬은 연료전지 스택의 공기극(cathode)에서 발열한 열을 방열시킨다. 상기 연료극 팬은 연료전지 스택의 연료극(anode)에서 발열한 열을 방열시킨다. 상기 공기극 팬 및 연료극 팬은 연료전지 스택에 사용되는 열교환기의 일부 구성으로 구현될 수 있다.The fuel cell 21 may include a temperature sensor and a device for maintaining temperature, that is, a heater, a cathode fan, a fuel electrode fan, a cooling plate, and the like. The temperature sensor senses the temperature of the fuel cell stack, the temperature of the cathode, and the temperature of the anode. The heater can heat the fuel cell to maintain the temperature required for the operation. The air cathode fan dissipates heat generated at the cathode of the fuel cell stack. The fuel electrode fan dissipates the heat generated from the anode of the fuel cell stack. The air cathode fan and the anode cathode fan may be implemented as a part of a heat exchanger used in a fuel cell stack.

본 발명에 따른 선박(1)이 제어부를 포함하는 경우, 상기 제어부는 온도센서에서 출력되는 신호를 이용하여 히터나 공기극 팬과 연료극 팬을 제어하여 상기 연료전지(21)의 운전온도를 적절하게 유지한다. 예를 들어, 제어부는 인산형 연료전지(PAFC)의 경우 운전온도를 190∼210℃로 유지하며, 용융탄산염 연료전지(MCFC)의 경우 운전온도를 550∼650℃로 유지하며, 고체산화물 연료전지(SOFC)의 경우 운전온도를 650∼1000℃로 유지하며, 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 경우 운전온도를 30∼80℃로 유지하도록 한다.When the ship 1 according to the present invention includes a control unit, the control unit controls the heater, the air electrode fan, and the anode electrode fan using the signal output from the temperature sensor to maintain the operating temperature of the fuel cell 21 appropriately do. For example, the control unit maintains the operation temperature of the phosphoric acid fuel cell (PAFC) at 190 to 210 ° C, maintains the operating temperature of the MCFC at 550 to 650 ° C, (SOFC), the operating temperature is maintained at 650 to 1000 ° C. For the polymer electrolyte fuel cell (PEMFC), the operating temperature is maintained at 30 to 80 ° C.

상기 수소생성부(22)는 상기 연료전지(21)에 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 것이다. 상기 수소생성부(22)는 상기 연료저장탱크로부터 연료를 공급받아 수소가 포함된 연료를 생성할 수 있다. 상기 수소생성부(22)는 상기 연료저장탱크에 저장된 연료를 개질시키는 개질기를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 연료전지(21)는 상기 연료저장탱크로부터 직접 수소가 포함된 연료를 공급받아 전기를 생산할 수도 있고, 상기 개질기를 통해 수소가 포함된 연료를 간접적으로 공급받아 전기를 생산할 수도 있다. 즉, 상기 연료전지(21)는 상기 연료저장탱크 및 상기 개질기 중 적어도 하나로부터 공급되는 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 수소가 포함된 연료 뿐만 아니라 원료수 및 공기를 공급받아 전기를 생산할 수 있다. 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 연료전지부(2)에 원료수를 공급하기 위한 원료수공급부를 포함할 수 있다. 상기 원료수공급부는 원료수 저장탱크와 상기 원료수 저장탱크에 저장된 원료수를 공급하는 장치(예컨대, 펌프)를 포함하여 구현될 수 있다. 원료수는 예를 들어, 상수(上水), 민물, 또는 해수일 수 있다. 다른 예로, 원료수는 민물, 해수에서 불순물의 제거 처리나 이온제거 처리된 물일 수 있다. 다른 예로, 원료수는 민물, 해수에서 불순물이 제거된 상태의 물일 수 있다. 본 발명에 따른 선박(1)은 상기 연료전지부(2)에 공기를 공급하기 위한 공기공급부를 포함할 수 있다. 통상적으로 공기는 질소, 산소, 이산화탄소 등을 포함하는 기체를 의미하지만, 본 명세서에서는 공기에서 질소 또는 이산화탄소를 제거한 기체, 또는 산소 이외의 모든 기체를 제거한 경우도 포함한다. 상기 공기공급부는 공기저장탱크와 상기 공기저장탱크로부터 공기를 공급하는 장치(예컨대, 블로워)를 포함하여 구현될 수 있다. 다른 예로, 공기공급부는 외부공기를 공급받아 압축한 후 압축된 고압의 공기를 공급하거나 상압으로 공급하도록 구현될 수 있다.The hydrogen generator 22 supplies fuel containing hydrogen to the fuel cell 21. The hydrogen generator 22 may generate fuel containing hydrogen by receiving fuel from the fuel storage tank. The hydrogen generator 22 may include a reformer for reforming the fuel stored in the fuel storage tank. Therefore, the fuel cell 21 may generate electricity by directly receiving the fuel containing hydrogen from the fuel storage tank, and indirectly supply the fuel containing hydrogen through the reformer to produce electricity. That is, the fuel cell 21 can generate electricity using fuel including hydrogen supplied from at least one of the fuel storage tank and the reformer. The fuel cell unit 2 can generate electricity by receiving raw water and air as well as fuel containing hydrogen. The vessel 1 according to the present invention may include a raw water supply unit for supplying the raw water to the fuel cell unit 2. [ The raw water supply unit may include a raw water storage tank and a device (for example, a pump) for supplying the raw water stored in the raw water storage tank. The raw water may be, for example, water (constant water), fresh water, or seawater. As another example, the raw water may be impurity-treated water or ion-removed water in fresh water or seawater. As another example, the raw water may be water in the state where impurities are removed from fresh water or seawater. The vessel 1 according to the present invention may include an air supply unit for supplying air to the fuel cell unit 2. [ Normally, air means a gas including nitrogen, oxygen, carbon dioxide and the like, but also includes the case where nitrogen or carbon dioxide is removed from air or all gases other than oxygen are removed. The air supply unit may include an air storage tank and a device (for example, a blower) for supplying air from the air storage tank. As another example, the air supply unit may be configured to supply external air to the compressed air, and then supply the compressed high-pressure air or supply the compressed air at normal pressure.

이하, 본 발명에 따른 선박(1)에 구비되는 연료전지(21)의 동작을 도 4a, 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다. 도 4a는 고체산화물 연료전지(SOFC)의 개념적인 구성도이고, 도 4b는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 개념적인 구성도이다.Hereinafter, the operation of the fuel cell 21 provided in the ship 1 according to the present invention will be described with reference to Figs. 4A and 4B. 4A is a conceptual diagram of a solid oxide fuel cell (SOFC), and FIG. 4B is a conceptual diagram of a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC).

먼저, 도 4a를 참조하면 고체산화물 연료전지(SOFC)(21a)는 공기극(cathode)(21aa)에서 산소의 환원 반응에 의해 생성된 산소이온이 전해질(21ab)을 통해 연료극(anode)(21ac)으로 이동한다. 연료극(anode)(21ac)에서는 수소(H2)를 포함하는 연료가 유입되는데, 전해질(21ab)을 통해 연료극(anode)(21ac)으로 이동한 산소이온(O2-)과 수소(H2)가 전기화학적으로 반응하여 물(H2O)과 전자(e-)가 생성된다. 공기극(cathode)(21aa)에서는 전자가 소모되므로 공기극(cathode)(21aa)과 연료극(anode)(21ac)을 서로 연결하면 전기가 흐르게 된다.4A, a solid oxide fuel cell (SOFC) 21a is a solid oxide fuel cell in which oxygen ions generated by a reduction reaction of oxygen in a cathode 21aa are supplied to an anode 21ac through an electrolyte 21ab, . The fuel containing hydrogen (H 2 ) flows in the anode 21ac and oxygen ions O 2- and hydrogen H 2 moved to the anode 21ac through the electrolyte 21ab. It reacts electrochemically with water (H 2 O) and electron (e -) is generated. Since electrons are consumed in the cathode 21aa, electricity flows when the cathode 21aa and the anode 21ac are connected to each other.

고체산화물 연료전지(SOFC)(21a)는 연료극(anode)(21ac)에 공급된 연료 중 포함될 수 있는 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)와 같은 전기화학 미반응물질과 미반응 수소(H2)와 같은 잔여물질과 반응생성물인 물(액체 혹은 기체상태로서의 H2O)을 배출한다. 또한, 고체산화물 연료전지(SOFC)(21a)의 공기극(cathode)(21aa)에서는 미반응 산소 및 질소 등을 배출한다.The solid oxide fuel cell (SOFC) (21a) is a fuel electrode (anode) of carbon monoxide (CO), which may be included in the fuel supplied to the (21ac), carbon dioxide (CO 2) and electrochemical unreacted material and unreacted as hydrogen (H 2 ) And the water (liquid or gaseous H 2 O) as the reaction product. In addition, unreacted oxygen and nitrogen are discharged from the cathode 21aa of the solid oxide fuel cell (SOFC) 21a.

도 4b를 참조하면 고분자전해질 연료전지(PEMFC)(21b)는 연료극(anode)(21ba)에 형성된 촉매층(21bb)에서 수소(H2)가 수소이온(H+)과 전자(e-)로 생성된다. 수소이온(H+)은 고분자 전해질막(Polymer Membrane)(21bc)을 통해 공기극(cathode)(21bd)으로 이동한다. 고분자전해질 연료전지(PEMFC)(21b)는 공기극(cathode)(21bd)에 형성된 촉매층(21be)에서 수소이온(H+)과 산소(O2)가 반응하여 스팀(H2O)을 생산한다. 연료극(anode)(21ba)에 형성된 촉매층(21bb)과 공기극(cathode)(21bd)에 형성된 촉매층(21be)을 서로 연결하면 전기가 흐르게 된다.Referring to Figure 4b a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) (21b) is a fuel electrode (anode) (21ba) catalyst layer (21bb) hydrogen (H 2) is a hydrogen ion (H +) and electrons (e -) in the formed in the generation by do. The hydrogen ion (H + ) moves to the cathode (21bd) through the polymer electrolyte membrane (21bc). The polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) 21b reacts with hydrogen ions (H + ) and oxygen (O 2 ) in the catalyst layer 21be formed on the cathode 21bd to produce steam (H 2 O). When the catalyst layer 21bb formed on the anode 21ba and the catalyst layer 21be formed on the cathode 21bd are connected to each other, electricity flows.

고분자전해질 연료전지(PEMFC)(21b)는 연료극(anode)(21ba)의 촉매층(21bb)에서 미반응 수소(H2)와 같은 잔여물질을 배출한다. 또한, 고분자전해질 연료전지(PEMFC)(21b)는 공기극(cathode)(21bd)에서 미반응 산소와 물(H2O)을 배출한다.A polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) (21b) discharges a residual material such as the unreacted hydrogen (H 2) in the catalyst layer (21bb) of the fuel electrode (anode) (21ba). In addition, the polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) 21b discharges unreacted oxygen and water (H 2 O) from the air electrode (cathode) 21bd.

그 외에 용융탄산염 연료전지(MCFC)는 연료극(anode)에서 수소(H2)와 탄산이온(CO3 2-)이 반응하여 물(H2O)과 이산화탄소(CO2), 전자(e-)가 생성된다. 생성된 이산화탄소(CO2)는 공기극(cathode)으로 보내지게 되고, 공기극(cathode)에서 이산화탄소(CO2)와 산소(O2)가 반응하여 탄산이온(CO3 2-)을 생산한다. 탄산이온(CO3 2-)은 전해질을 통해 연료극(anode)으로 이동한다. 용융탄산염 연료전지(MCFC)에서는 전기를 생성하는 과정에서 발생하는 이산화탄소(CO2)를 외부로 배출하지 않고 연료전지 내부에서 순환되도록 구현될 수 있다.Other molten carbonate fuel cell (MCFC) is a fuel electrode (anode) of hydrogen (H 2) and carbonate ions (CO 3 2-) in the reaction water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2), electron (e -) in the Is generated. The generated carbon dioxide (CO 2 ) is sent to the cathode, and carbon dioxide (CO 2 ) and oxygen (O 2 ) react with each other at the cathode to produce carbonate ion (CO 3 2- ). Carbonate ions (CO 3 2- ) move through the electrolyte to the anode. In a molten carbonate fuel cell (MCFC), carbon dioxide (CO 2 ) generated in the process of generating electricity can be implemented to be circulated in the fuel cell without being discharged to the outside.

상기 수소생성부(22)는 연료저장탱크로부터 공급되는 연료를 이용하여 연료전지(21)의 연료극(anode)에 필요한 연료, 즉 수소(H2) 가스를 생성하는 장치를 포함한다. 본 명세서에서는 상기 수소생성부(22)에 유입되는 것을 원료 및 원료수로 정의하고, 상기 수소생성부(22)에서 생성되어 상기 연료전지(21)로 유입되는 것을 연료로 정의한다. 상기 수소생성부(22)에 유입되는 원료는 상기 연료저장탱크에서 공급되는 연료일 수 있다.The hydrogen generating unit 22 includes an apparatus for generating a fuel, that is, hydrogen (H 2 ) gas, necessary for the anode of the fuel cell 21 using fuel supplied from the fuel storage tank. In this specification, the fuel that is generated in the hydrogen generating unit 22 and introduced into the fuel cell 21 is defined as the raw material and raw material water flowing into the hydrogen generating unit 22 and defined as the fuel. The raw material introduced into the hydrogen generating portion 22 may be fuel supplied from the fuel storage tank.

상기 수소생성부(22)는 연료전지(21)의 종류에 따라 또는 전기 생성 효율 향상을 위해 그 구조가 다양하게 설계될 수 있다. 예를 들어, 상기 연료전지(21)가 용융탄산염 연료전지(MCFC) 또는 고체산화물 연료전지(SOFC)인 경우, 상기 수소생성부(22)는 개질기(Reformer)와 연소기를 포함하여 구현될 수 있다. 다른 예로, 상기 연료전지(21)가 인산형 연료전지(PAFC) 또는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)인 경우 상기 수소생성부(22)는 개질기(Reformer)와 연소기 외에도 수성가스화반응기(Water Gas Shift reactor, WGS)(22e)를 더 포함하여 구현될 수 있다. The hydrogen generator 22 may be designed to have various structures depending on the type of the fuel cell 21 or to improve the electricity generation efficiency. For example, when the fuel cell 21 is a MCFC or a SOFC, the hydrogen generator 22 may include a reformer and a combustor . In the case where the fuel cell 21 is a phosphoric acid fuel cell (PAFC) or a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC), the hydrogen generator 22 may include a reformer and a combustor as well as a water gas shift reactor , WGS) 22e.

상기 수성가스화반응기(WGS)(22e)는 고온 수성가스화반응기(HTS, High-Temperature Shift reactor), 중온 수성가스화반응기(MTS, Mid-Temperature Shift reactor), 저온 수성가스화반응기(LTS, Low-Temperature Shift reactor), 또는 일산화탄소 제거기를 포함할 수 있다. 상기 일산화탄소 제거기는 일산화탄소(CO)만을 연소시켜 제거하는 선택적산화반응기(Preferential Oxidation, PROX), 또는 일산화탄소(CO)를 수소(H2)와 반응시켜 그 농도를 저감시키는 메탄화반응기를 포함할 수 있다. The water gasification reactor (WGS) 22e may be a high temperature shift reactor (HTS), a mid-temperature shift reactor (MTS), a low temperature shift reactor (LTS) reactor, or a carbon monoxide remover. The carbon monoxide remover may include a selective oxidation reactor (PROX) for burning and removing only carbon monoxide (CO), or a methanation reactor for reducing carbon monoxide (CO) to hydrogen (H 2 ) .

도 5를 참고하여 본 발명에 따른 선박(1)에 있어서, 상기 수소생성부(22)의 일례를 살펴보면, 다음과 같다.Referring to FIG. 5, an example of the hydrogen generator 22 in the ship 1 according to the present invention will be described as follows.

상기 수소생성부(22)는 원료처리부(22a), 원료수처리부(22b), 개질기(Reformer)(22c), 및 연소기(22d)를 포함하여 구현될 수 있다.The hydrogen generating section 22 may be implemented by including a raw material processing section 22a, a raw water water processing section 22b, a reformer 22c and a combustor 22d.

상기 원료처리부(22a)는 상기 연료저장탱크로부터 공급되는 원료를 전처리한다. 예를 들어, 상기 원료처리부(22a)는 상기 연료저장탱크에 저장된 연료를 증발시키기 위한 연료기화부를 포함하여 구현될 수 있다. 상기 연료기화부는 후술하기로 한다. 원료가 해상 가스유(Marine Gas Oil, MGO), 해상 디젤유(Marine Diesel Oil, MDO), 일반 중유(Heavy Fuel Oil, HFO) 등과 같이 상대적으로 높은 분자량을 갖는 액상 원료인 경우, 상기 원료처리부는 해상 가스유(MGO), 해상 디젤유(MDO), 또는 일반 중유(HFO)에 열을 가하는 히터와 상기 가열된 원료를 촉매 반응하여 메탄(CH4)을 생성하는 메탄화기를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 상기 원료처리부는 원료에 포함된 불순물을 제거하는 필터나 황화물을 제거하는 탈황기를 포함하여 구현될 수 있다.The raw material treatment section 22a prepares the raw material supplied from the fuel storage tank. For example, the raw material treatment section 22a may include a fuel vaporizing section for vaporizing the fuel stored in the fuel storage tank. The fuel vaporizing portion will be described later. When the raw material is a liquid raw material having a relatively high molecular weight such as Marine Gas Oil (MGO), Marine Diesel Oil (MDO), Heavy Fuel Oil (HFO), etc., (CH 4 ) by catalytic reaction of the heated feedstock with a heater that heats the marine gas oil (MGO), the marine diesel oil (MDO), or the common heavy oil (HFO) have. In addition, the raw material treatment unit may include a filter for removing impurities contained in the raw material, and a desulfurizer for removing sulfide.

상기 원료수처리부(22b)는 원료수 저장탱크를 포함하는 원료수공급부(미도시)로부터 공급되는 원료수를 전처리한다. 상기 원료수처리부(22b)는 예를 들어, 원료수를 가열하여 스팀(H2O)을 생성하고, 상기 스팀(H2O)을 개질기(Reformer)(22c)로 공급한다. 상기 원료수처리부(22b)는 예를 들어, 연소기에서 발생하는 배기가스의 폐열로 원료수를 가열하는 열교환기를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 상기 원료수처리부(22b)는 연료전지부(2)의 배기가스나 증기 내에 포함된 수분(물방울)을 분리하는 기수분리기(steam separator)를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 상기 원료수처리부(22b)는 원료수를 연료전지부(2)에서 요구하는 순도를 유지하기 위해 활성탄, 이온제거용 수지 등을 이용할 수도 있으며, 이를 측정하는 센서 및 제어 시스템을 포함할 수 있다. 다른 예로, 원료수처리부(22b)에 일정 수준의 수량을 유지하기 위한 외부 물 공급 라인 및 시스템을 포함할 수 있다.The raw water water treatment unit 22b prepares raw water supplied from a raw water supply unit (not shown) including a raw water storage tank. Processing the raw material can (22b), for example, by heating the raw material generate steam (H 2 O) and supplying the steam (H 2 O) to the reformer (Reformer) (22c). The raw water water treatment unit 22b may include a heat exchanger for heating the raw water to waste heat of the exhaust gas generated in the combustor, for example. The raw water water treatment unit 22b may include a steam separator for separating moisture (water droplets) contained in the exhaust gas of the fuel cell unit 2 or steam. The raw water water treatment section 22b may use activated carbon, ion removal resin, etc. to maintain the purity required by the fuel cell section 2, and may include a sensor and a control system have. As another example, it may include an external water supply line and system for maintaining a certain level of quantity in the raw water water treatment section 22b.

상기 개질기(Reformer)(22c)는 상기 원료처리부(22a)로부터 공급되는 전처리된 원료 및 상기 원료수처리부(22b)로부터 공급되는 스팀(H2O)의 개질반응을 진행하여 수소(H2)를 포함하는 개질가스를 발생시킨다. 이러한 개질반응을 진행함에 있어서, 상기 개질기(22c)는 상기 연소기(22d)에서 제공되는 열 에너지를 이용할 수 있다. 이하 본 명세서에서는 상기 개질기(22c)에서 나오는 개질가스를 연료로 정의한다.The reformer 22c performs a reforming reaction of the pretreated raw material supplied from the raw material treatment section 22a and steam (H 2 O) supplied from the raw water treatment section 22b to supply hydrogen (H 2 ) Thereby generating a reforming gas. In the course of the reforming reaction, the reformer 22c may use thermal energy provided by the combustor 22d. Hereinafter, the reforming gas from the reformer 22c is defined as fuel.

상기 개질기(Reformer)(22c)는 개질반응을 촉발시키는 개질촉매층을 포함하여 구현된다. 개질촉매층은 개질촉매가 담체에 담지된 촉매를 충전한 구조로 이루어진다. 개질촉매는 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 백금(Pt) 등으로 이루어지며, 촉매를 담지하는 담체의 형상은, 예컨대 입상, 펠릿형상 및 허니컴형상 등이 될 수 있고, 담체를 구성하는 재료는 세라믹, 내열성금속 등, 예컨대 알루미나(Al2O3)나 티타니아(TiO2) 등이 될 수 있다.The reformer 22c is implemented by including a reforming catalyst layer that triggers a reforming reaction. The reforming catalyst layer has a structure in which the reforming catalyst is packed with a catalyst supported on the carrier. The reforming catalyst is composed of nickel (Ni), ruthenium (Ru), platinum (Pt) or the like. The shape of the carrier carrying the catalyst may be, for example, granular, pellet or honeycomb, Resistant metal such as alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), or the like.

본 발명에 따른 선박(1)에 있어서, 상기 개질기(22c)는 상기 연료전지(21)의 외부에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지(21)는 외부 개질형으로 구현된다. 본 발명에 따른 선박(1)에 있어서, 상기 개질기(22c)는 상기 연료전지(21)의 내부에 개질촉매층의 형태로 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 연료전지(21)는 내부 개질형으로 구현된다.In the vessel 1 according to the present invention, the reformer 22c may be installed outside the fuel cell 21. [ In this case, the fuel cell 21 is implemented as an external reforming type. In the ship 1 according to the present invention, the reformer 22c may be installed inside the fuel cell 21 in the form of a reforming catalyst layer. In this case, the fuel cell 21 is implemented as an internal reforming type.

본 발명에 따른 선박(1)에 있어서, 상기 개질기(22c)는 연료를 거의 수소(H2)로만 전환시키는 개질기(이하, '수소개질기'라 함)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 연료를 수소(H2)와 메탄(CH4) 등으로 전환시키는 개질기(이하, '제1개질기'라 함)일 수도 있다. 상기 수소개질기는 연료를 수소로만 전환시키는 완전 개질에 가깝기 때문에 상기 제1개질기에 비해 크기가 크다. 따라서, 상기 제1개질기는 상기 수소개질기에 비해 콤팩트화 또는 모듈화되어 선박의 공간확보가 용이하다. 상기 제1개질기는 촉매개발 및 운전조건 최적화 등을 통하여 상기 수소개질기에 비해 저온 영역에서 운전이 가능하도록 구현될 수 있다. 상기 제1개질기는 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량 조절, 및 제1개질기 내부의 온도 조절을 통해 연료전지(21)로 공급되는 연료의 수소(H2) 및 메탄(CH4)의 농도 조절이 가능하다. 또한, 상기 제1개질기는 메탄가(Methane Number)를 최적화하여 수소개질기 대비 스팀(H2O)의 사용량을 저감시킬 수 있다. 상기 개질기는 반응속도가 거의 일정하기 때문에 상기 연료전지(21)나 상기 발전엔진부(3)에 공급되는 연료의 양이 거의 일정하다. 따라서, 상기 개질기는 엔진의 부하가 낮은 경우에는 문제가 없으나, 엔진의 부하가 갑자기 높아지는 경우에 연료의 양을 급격하게 증가시킬 수 없는 문제가 있다. 상기 제1개질기는 엔진 로드에 따라 부하가 변동되도록 운전할 수 있다. 상기 제1개질기는 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(3)에 직접 결합되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박(1)은 상기 제1개질기에서 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(3)까지 개질가스를 이동시키는 이동거리를 줄임으로써, 개질가스를 신속하게 상기 연료전지(21) 및 상기 발전엔진부(3)에 공급할 수 있다. 상기 제1개질기는 엔진의 저부하 시에는 위에서 설명한 것처럼 일정한 반응속도에 따라 연료를 공급할 수 있다. 상기 제어부는 엔진의 고부하 시 상기 제1개질기에 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량을 증가시키고, 및 제1개질기 내부의 온도를 증가시켜 반응속도를 증가시킴으로써, 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(3)로 공급되는 연료의 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 선박(1)은 선체에 상기 제1개질기를 설치함으로써, 상기 수소개질기를 설치한 경우보다 추진 효율을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 상기 제1개질기를 개질기(22c)라 한다.In the ship 1 according to the present invention, the reformer 22c may be a reformer (hereinafter referred to as a "hydrogen reformer") for converting only the fuel into hydrogen (H 2 ) (Hereinafter referred to as a "first reformer") that converts hydrogen (H 2 ) to methane (CH 4 ) or the like. The hydrogen reformer is larger in size than the first reformer because it is close to the complete reforming which converts only the fuel to hydrogen. Therefore, the first reformer is more compact or modular than the hydrogen reformer, so that it is easy to secure the space of the ship. The first reformer can be operated in a low temperature region as compared with the hydrogen reformer through catalyst development and optimization of operating conditions. The first reformer is supplied with fuel. That is, it is possible to control the concentration of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) of the fuel supplied to the fuel cell 21 through the flow rate control of the source gas and the temperature control inside the first reformer. In addition, the first reformer can reduce the amount of steam (H 2 O) used for the hydrogen reformer by optimizing the methane number. Since the reformer has a substantially constant reaction speed, the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 and the power generation engine section 3 is substantially constant. Therefore, there is no problem in the case where the load of the engine is low, but there is a problem that the amount of fuel can not be increased sharply when the load of the engine suddenly increases. The first reformer may be operated such that the load varies according to the engine load. The first reformer may be installed to be directly coupled to the fuel cell 21 or the power generation engine unit 3. Accordingly, the ship 1 according to another embodiment of the present invention reduces the moving distance for moving the reformed gas from the first reformer to the fuel cell 21 or the power generation engine unit 3, Can be quickly supplied to the fuel cell (21) and the power generation engine section (3). The first reformer can supply fuel at a constant reaction rate as described above when the engine is under low load. The control unit may supply fuel to the first reformer at a high load of the engine. That is, it is possible to increase the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 or the power generation engine section 3 by increasing the flow rate of the source gas and increasing the temperature inside the first reformer to increase the reaction rate have. Accordingly, the ship 1 according to the present invention can improve the propulsion efficiency by providing the first reformer on the hull, as compared with the case where the hydrogen reformer is installed. Hereinafter, the first reformer is referred to as a reformer 22c.

상기 연소기(22d)는 상기 개질기(Reformer)(22c)에서 개질반응이 원활하게 진행되도록 열을 제공한다. 상기 연소기(22d)에 의한 개질기 가열온도가 낮은 경우, 상기 개질기(Reformer)(22c)의 흡열반응에 의한 개질반응이 잘 진행되지 않으며 수분(물방울)이 상기 개질기(Reformer)(22c) 내에 발생한다. 상기 연소기(22d)의 가열온도가 높은 경우 상기 개질기(Reformer)(22c)의 개질촉매층의 촉매활성이 저하될 수 있다.The combustor 22d provides heat to the reformer 22c to smoothly perform the reforming reaction. When the reformer heating temperature by the combustor 22d is low, the reforming reaction by the endothermic reaction of the reformer 22c does not progress well and moisture (water droplets) is generated in the reformer 22c . When the heating temperature of the combustor 22d is high, the catalytic activity of the reforming catalyst layer of the reformer 22c may be lowered.

상기 연소기(22d)는 시스템 전체의 효율을 향상시키기 위해, 상기 원료처리부(22a)에서 전처리된 원료, 상기 연료전지(21)의 연료전지 스택의 연료극(anode)에서 배출되는 배기가스, 또는 그 둘을 혼합한 것을 원료로 사용할 수 있다. 상기 연소기(22d)는 공기공급부에서 공급되는 공기를 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 선박(1)에 있어서, 상기 연소기(22d)는 추가로 상기 연료전지(21)의 연료전지 스택의 공기극(cathode)에서 배출되는 공기를 사용할 수 있다. 상기 연소기(22d)는 상기 발전엔진부(3)에서 배출되는 배기가스의 폐열을 사용할 수도 있다.The combustor 22d is connected to the raw material pretreated in the raw material treatment section 22a, the exhaust gas discharged from the anode of the fuel cell stack of the fuel cell 21, Can be used as a raw material. The combustor 22d may use the air supplied from the air supply unit. In the ship 1 according to the present invention, the combustor 22d may further use air discharged from the cathode of the fuel cell stack of the fuel cell 21. [ The combustor 22d may use waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 3. [

도시하지 않았지만, 상기 수소생성부(22)는 하나 이상의 온도센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 온도센서는 개질기(Reformer)(22c)의 온도를 검출한다. 상기 개질기(Reformer)(22c)의 온도는 상기 개질기(Reformer)(22c)의 구성 및 상기 원료처리부(22a)에서 전처리된 원료와 스팀(H2O)과의 혼합비율 등의 조건에 의해서 최적 온도 범위가 변화한다. 본 발명에 따른 선박(1)이 제어부를 포함하는 경우, 상기 제어부는 온도센서에서 출력되는 신호를 이용하여 상기 연소기(22d)의 원료 연소량을 증감시켜 상기 개질기(Reformer)(22c)의 온도를 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부는 최적 온도 범위에 대하여 ±20℃ 정도의 범위 내로 제어하도록 구현될 수 있다.Although not shown, the hydrogen generator 22 may further include at least one temperature sensor, and the temperature sensor detects the temperature of the reformer 22c. The temperature of the reformer 22c is adjusted by the conditions of the configuration of the reformer 22c and the mixing ratio of the raw material pretreated in the raw material treatment section 22a and steam (H 2 O) The range changes. When the ship 1 according to the present invention includes a control unit, the control unit controls the temperature of the reformer 22c by increasing or decreasing the amount of raw material combustion of the combustor 22d by using a signal output from the temperature sensor. do. For example, the control unit may be implemented to control the temperature within a range of about ± 20 ° C. with respect to the optimum temperature range.

여기서, 상기 개질기(Reformer)(22c)에서 개질반응을 통해 발생하는 가스에는 수소(H2)뿐 아니라 메탄(CH4), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 등이 포함된다. 상기 연료전지(21)가 고분자전해질 연료전지(PEMFC)인 경우 일산화탄소(CO)는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 연료전지 스택의 전극 촉매를 피독하여 연료전지(21)의 수명을 단축시킨다. 이에 일산화탄소(CO)의 농도를 10∼20ppm 이하로 줄이기 위해, 상기 수소생성부(22)는 수성가스화반응기(WGS)(22e)를 더 포함할 수 있다.Here, the gas generated through the reforming reaction in the reformer 22c includes not only hydrogen (H 2 ) but also methane (CH 4 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) and the like. When the fuel cell 21 is a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC), carbon monoxide (CO) poisoning the electrode catalyst of the fuel cell stack of the polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) shortens the lifetime of the fuel cell 21. In order to reduce the concentration of carbon monoxide (CO) to 10 to 20 ppm or less, the hydrogen generating unit 22 may further include an aqueous gasification reactor (WGS) 22e.

상기 수성가스화반응기(WGS)(22e)는 일산화탄소(CO)와 스팀(H2O)을 반응시켜 이산화탄소(CO2)와 수소(H2)를 생산할 수 있다. 상기 수성가스화반응기(WGS)는 도 5에 도시한 바와 같이 고온 수성가스화반응기(HTS)와 저온 수성가스화반응기(LTS)를 포함하여 구현될 수 있다.The water gasification reactor (WGS) 22e can produce carbon dioxide (CO 2 ) and hydrogen (H 2 ) by reacting carbon monoxide (CO) and steam (H 2 O). The water gasification reactor (WGS) may be realized by including a high temperature water gasification reactor (HTS) and a low temperature aqueous gasification reactor (LTS) as shown in FIG.

상기 고온 수성가스화반응기(HTS)와 상기 저온 수성가스화반응기(LTS)의 최적 온도는 사용하는 촉매의 종류에 따라 다르고, 제어온도의 평형에 의해서 배출되는 가스의 조성이 결정된다. 도 5에 도시하지 않았지만, 상기 고온 수성가스화반응기(HTS)와 상기 저온 수성가스화반응기(LTS)에는 각각 냉각기와 온도센서가 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 선박(1)이 제어부를 포함하는 경우, 상기 제어부는 온도센서에서 출력되는 신호를 이용하여 냉각기를 제어함으로써 상기 고온 수성가스화반응기(HTS)와 상기 저온 수성가스화반응기(LTS)의 온도를 제어한다. 예를 들어, 상기 고온 수성가스화반응기(HTS)는 300∼430℃ 범위 내에서 제어되고, 상기 저온 수성가스화반응기(LTS)는 200∼250℃ 범위 내에서 제어된다.The optimum temperature of the high temperature aqueous gasification reactor (HTS) and the low temperature aqueous gasification reactor (LTS) varies depending on the type of the catalyst used and the composition of the gas discharged by the equilibrium of the control temperature is determined. Although not shown in FIG. 5, a cooler and a temperature sensor may be installed in the high temperature aqueous gasification reactor (HTS) and the low temperature aqueous gasification reactor (LTS), respectively. When the ship 1 according to the present invention includes a control unit, the control unit controls the cooler by using the signal output from the temperature sensor, thereby controlling the temperature of the high temperature aqueous gasification reactor (HTS) and the low temperature aqueous gasification reactor (LTS) . For example, the high temperature aqueous gasification reactor (HTS) is controlled within a range of 300 to 430 ° C, and the low temperature aqueous gasification reactor (LTS) is controlled within a range of 200 to 250 ° C.

도시되지 않았지만, 상기 수성가스화반응기(WGS)는 일산화탄소 제거기를 포함할 수 있다. 일산화탄소 제거기는 저온 수성가스화반응기(LTS) 후단에 저온 수성가스화반응기(LTS)에서 완전히 처리되지 않고 남은 극소량의 일산화탄소(CO)를 제거한다. 상기 일산화탄소 제거기는 공기공급부로부터 공기를 공급받아 저온 수성가스화반응기(LTS)에서 공급되는 가스 중 일산화탄소(CO)만을 연소시켜 제거하는 선택적산화반응기(Preferential Oxidation, PROX), 또는 일산화탄소(CO)를 수소(H2)와 반응시켜 그 농도를 저감시키는 메탄화반응기를 포함할 수 있다.Although not shown, the water gasification reactor (WGS) may include a carbon monoxide remover. The carbon monoxide remover removes a very small amount of carbon monoxide (CO) that is not completely treated in the low temperature aqueous gasification reactor (LTS) at the end of the low temperature water gasification reactor (LTS). The carbon monoxide remover includes a selective oxidation unit (PROX) for supplying air from an air supply unit and burning only CO in the gas supplied from the low temperature aqueous gasification reactor (LTS) H 2 ) to reduce the concentration thereof.

상기 선택적산화반응기(PROX)는 냉각기와 온도센서가 설치된다. 본 발명에 따른 선박(1)이 제어부를 포함하는 경우, 상기 제어부는 온도센서에서 출력되는 신호를 이용하여 냉각기를 제어함으로써 선택적산화반응기(PROX)의 온도를 제어한다. 예를 들어, 상기 선택적산화반응기(PROX)는 120∼160℃ 범위 내에서 제어된다. 그러나, 상기 선택적산화반응기(PROX)의 최적 온도는 사용하는 촉매의 종류 및 사용방법 등의 조건에 따라 다르게 설정된다.The selective oxidation reactor (PROX) is equipped with a cooler and a temperature sensor. When the ship 1 according to the present invention includes a control unit, the control unit controls the temperature of the selective oxidation reactor PROX by controlling the cooler using a signal output from the temperature sensor. For example, the selective oxidation reactor (PROX) is controlled within the range of 120 to 160 占 폚. However, the optimal temperature of the selective oxidation reactor (PROX) is set differently depending on conditions such as the type of catalyst used and the method of use.

상기 선택적산화반응기(PROX)의 촉매층은 선택적산화촉매를 담지하는 담체가 충전된 구조로 이루어진다. 선택적산화촉매는 백금(Pt) 등으로 이루어지며, 촉매를 담지하는 담체의 형상은, 예컨대 입상, 펠릿형상 및 허니컴형상 등이 될 수 있고, 담체를 구성하는 재료는 예컨대 알루미나(Al2O3), 산화마그네슘(MgO) 등이 될 수 있다.The catalyst layer of the selective oxidation reactor (PROX) is composed of a structure filled with a carrier carrying a selective oxidation catalyst. The selective oxidation catalyst is made of platinum (Pt) or the like, and the shape of the support carrying the catalyst may be, for example, a granular shape, a pellet shape, a honeycomb shape, etc. The material constituting the support may be alumina (Al 2 O 3 ) , Magnesium oxide (MgO), and the like.

상기 연료전지부(2)는 전선과 같은 케이블을 통해 상기 추진부(4), 후술할 수요처 및 에너지저장장치(Energy Storage System)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(2)는 생산한 전기를 상기 추진부(4), 상기 수요처 및 상기 에너지저장장치(Energy Storage System) 중 적어도 하나로 직접 공급할 수 있다. 상기 수요처는 선체에 설치된 펌프, 컴프레셔 등과 같은 Machinery Load, 냉각장치, 오일히팅장치와 같은 Cargo Load, 전등과 같은 전기설비의 Deck Mach. Load 등일 수 있다. 상기 Machinery Load, 상기 Cargo Load, 상기 Deck Mach. Load가 필요로 하는 전기수요량은 상기 Cargo Load, 상기 Machinery Load, 상기 Deck Mach. Load 순서로 순차적으로 작으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 에너지저장장치는 전기를 저장하는 대용량의 축전지일 수 있으나, 복수개의 축전지가 직렬 또는 병렬로 연결된 형태일 수도 있다. 상기 에너지저장장치는 케이블을 통해 상기 수요처에 연결될 수 있다. 상기 에너지저장장치는 상기 연료전지부(2)로부터 전기를 공급받아 저장하고, 상기 추진부(4) 및 상기 수요처의 요구량에 따라 저장한 전기를 상기 수요처로 공급할 수 있다. 상기 에너지저장장치는 본 발명에 따른 선박(1)이 항구에 정박할 경우 육상의 전력공급부에 케이블로 연결됨으로써, 상기 육상 전력공급부로부터 전기를 공급받아 저장할 수도 있다.The fuel cell unit 2 may be connected to the propelling unit 4, a customer, and an energy storage system, which will be described later, through a cable such as an electric wire. Accordingly, the fuel cell unit 2 can directly supply the produced electricity to at least one of the propelling unit 4, the customer, and the energy storage system. Demand can be obtained from Deck Mach. Of Cargo Load, Electricity such as electric lamps such as Machinery Load, Cooling Device, Oil Heating Device, etc. Load and so on. The Machinery Load, Cargo Load, Deck Mach. The amount of electric power required for the load is calculated by the Cargo Load, the Machinery Load, the Deck Mach. Load order, but it is not necessarily limited thereto. The energy storage device may be a large-capacity battery that stores electricity, but a plurality of the batteries may be connected in series or in parallel. The energy storage device may be connected to the customer through a cable. The energy storage device can receive and store electricity from the fuel cell unit 2 and supply electricity stored according to the demand of the propulsion unit 4 and the demander to the demander. When the ship 1 according to the present invention is moored in a port, the energy storage device may be connected to a power supply unit on the shore, so that electricity can be supplied from the shore power supply unit and stored.

상기 연료전지부(2)는 상기 발전엔진부(3)에 연결될 수 있다. 상기 연료전지부(2)는 관로를 통해 상기 발전엔진부(3)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 연료전지부(2)는 전기를 생산하는데 사용되지 않은 미반응연료를 상기 발전엔진부(3)로 공급할 수 있다. 예컨대, 상기 미반응연료는 수소(H2)일 수 있으나, 이산화탄소(CO2) 등 다른 기체가 포함될 수도 있다.The fuel cell unit 2 may be connected to the power generation engine unit 3. The fuel cell unit 2 may be connected to the power generation engine unit 3 through a conduit. Therefore, the fuel cell unit 2 can supply unreacted fuel that is not used for producing electricity to the power generation engine unit 3. For example, the unreacted fuel may be hydrogen (H 2 ), but other gases such as carbon dioxide (CO 2 ) may be included.

상기 발전엔진부(3)는 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기를 생산하기 위한 것이다. 상기 발전엔진부(3)는 수소가 포함된 연료를 공급받아 구동력을 발생시키는 발전엔진, 및 상기 발전엔진이 발생시킨 구동력으로 전기를 생산하는 발전기를 포함할 수 있다. 상기 발전엔진은 4 Stroke 엔진일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 발전엔진은 관로를 통해 상기 연료저장탱크, 상기 개질기(22c), 및 상기 연료전지(21)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 발전엔진은 상기 연료저장탱크, 상기 개질기(22c), 및 상기 연료전지(21) 중 적어도 하나로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 상기 발전엔진은 수소가 포함된 연료와 공기를 실린더에서 혼합 연소시켜서 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 발전엔진은 연소 시 발생하는 폭발력으로 피스톤을 이동시켜서 피스톤의 직선 운동을 크랭크 축의 회전운동으로 변환시킬 수 있다. 상기 크랭크 축은 상기 발전기의 회전축과 기어 등으로 연결되어 구동력을 상기 발전기의 회전축으로 전달할 수 있다. 따라서, 상기 발전기는 상기 발전엔진이 발생시킨 구동력으로 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전기는 상기 발전엔진과 이격되어 기어 등으로 연결되게 설치될 수 있으나, 상기 발전엔진과 일체로 형성될 수도 있다. 상기 발전엔진부(3)는 상기 발전엔진 및 상기 발전기를 각각 복수개 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발전엔진들은 상기 연료저장탱크, 상기 개질기(22c), 상기 연료전지(21)에 각각 병렬로 연결될 수 있다. 상기 발전기는 전선, 케이블 등을 통해 상기 수요처, 상기 에너지저장장치, 상기 추진부(4)에 각각 연결될 수 있다. 따라서, 상기 발전기는 생산한 전기를 상기 케이블을 통해 상기 수요처, 상기 에너지저장장치 및 상기 추진부(4) 중 적어도 하나에 공급할 수 있다.The power generation engine unit 3 is for generating electricity using fuel containing hydrogen. The power generation engine unit 3 may include a power generation engine that generates power by receiving fuel containing hydrogen, and a generator that generates electricity by driving power generated by the power generation engine. The power generation engine may be, but is not necessarily limited to, a 4 stroke engine. The power generation engine may be connected to the fuel storage tank, the reformer 22c, and the fuel cell 21 via a channel. Accordingly, the power generation engine can receive hydrogen-containing fuel from at least one of the fuel storage tank, the reformer 22c, and the fuel cell 21. The power generation engine can generate a driving force by mixing and burning fuel and air containing hydrogen in a cylinder. The power generation engine can convert the linear motion of the piston into the rotational motion of the crankshaft by moving the piston with the explosive force generated during combustion. The crankshaft is connected to the rotary shaft of the generator by a gear or the like so as to transmit the driving force to the rotary shaft of the generator. Therefore, the generator can generate electricity with the driving force generated by the power generation engine. The generator may be installed so as to be separated from the power generation engine by a gear or the like, but may be integrally formed with the power generation engine. The power generation engine unit 3 may include a plurality of power generation engines and a plurality of generators. In this case, the power generation engines may be connected in parallel to the fuel storage tank, the reformer 22c, and the fuel cell 21, respectively. The generator may be connected to the consumer, the energy storage device, and the propelling unit 4 through wires, cables, and the like. Therefore, the generator can supply the produced electricity to at least one of the customer, the energy storage device, and the propelling unit (4) through the cable.

상기 추진부(4)는 선체를 추진시키기 위한 것이다. 상기 추진부(4)는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나가 생산한 전기에 의해 구동하여 선체를 추진시킬 수 있다. 상기 추진부(4)는 전기를 이용하여 구동력을 발생시키는 모터, 및 상기 모터가 발생시킨 구동력으로 회전하는 프로펠러와 같은 추진기구를 포함할 수 있다. 상기 모터는 Drive/Motor일 수 있다. 상기 추진부(4)는 상기 에너지저장장치에 케이블로 연결됨으로써, 상기 에너지저장장치가 저장한 전기를 공급받아 구동하여 선체를 추진시킬 수도 있다. 상기 추진부(4)는 복수개의 모터 및 복수개의 프로펠러를 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 추진부(4)는 선체를 전진 또는 후진시키는데 사용되는 메인추진기구, 선체를 좌측 또는 우측으로 이동시키거나 회전시키는데 사용되는 보조추진기구로 나누어질 수 있다. 예컨대, 상기 보조추진기구는 아지무스스러스터(Azimuth Thruster)일 수 있다. 상기 아지무스스러스터는 상기 선체에 고정되게 설치되거나 회전 가능하게 설치될 수 있다. 상기 모터는 상기 프로펠러를 제1방향으로 회전시킴으로써, 선체를 전진시킬 수 있다. 상기 모터는 상기 프로펠러를 상기 제1방향과 반대되는 제2방향으로 회전시킴으로써, 선체를 후진시킬 수 있다. 상기 모터는 상기 프로펠러를 제1방향으로 회전시켜서 선체를 후진시키고, 상기 프로펠러를 제2방향으로 회전시켜서 선체를 전진시킬 수도 있다.The propelling unit 4 is for propelling the hull. The propulsion unit 4 may be driven by electricity generated by at least one of the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 to propel the hull. The propelling unit 4 may include a propelling mechanism such as a motor for generating a driving force by using electricity and a propeller for rotating by a driving force generated by the motor. The motor may be a Drive / Motor. The propulsion unit 4 may be connected to the energy storage device by a cable so that the energy stored in the energy storage device may be supplied to drive the propulsion unit 4 to propel the ship. The propelling unit 4 may include a plurality of motors and a plurality of propellers. In this case, the propulsion unit 4 may be divided into a main propulsion unit used to move the hull forward or backward, and an auxiliary propulsion unit used to move or rotate the hull to the left or right. For example, the auxiliary propulsion mechanism may be an azimuth thruster. The azimuth thrusters may be fixed to the hull or may be rotatably installed. The motor can advance the hull by rotating the propeller in the first direction. The motor can rotate the propeller by rotating the propeller in a second direction opposite to the first direction. The motor may rotate the propeller in the first direction to reverse the hull, and rotate the propeller in the second direction to advance the hull.

본 발명에 따른 선박(1)은 전력변환부를 포함할 수 있다. 상기 전력변환부는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나로부터 나오는 직류전류(DC)를 교류전류(AC)로 변환한다. 상기 전력변환부는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나로부터 나오는 출력전압을 승압 또는 감압하기 위한 DC-DC 컨버터 및 직류전류(DC)를 교류전류(AC)로 변환하는 DC-AC 인버터 등으로 구성될 수 있다. 상기 전력변환부는 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나로부터 공급된 전기를 전력부하로 배출한다. 전력부하는, 예를 들어 선박의 경우 선박의 기본 전기설비 및 화물계통 전기설비 등과 같은 선박 내 전기설비일 수 있다. 상기 전력변환부는 상기 에너지저장장치, 예를 들어 배터리로 전기를 전송하여 저장하도록 구현될 수도 있다.The ship 1 according to the present invention may include a power conversion unit. The power conversion unit converts a direct current (DC) generated from at least one of the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 to an alternating current (AC). The power converter includes a DC-DC converter and a DC-DC converter for converting an output voltage from at least one of the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 to a boosted or reduced voltage, And a DC-AC inverter that drives the inverter. The power conversion unit discharges electricity supplied from at least one of the fuel cell unit (2) and the power generation engine unit (3) to a power load. The electric power load can be, for example, in-ship electrical equipment such as a ship's basic electrical equipment and cargo-system electrical equipment in the case of a ship. The power conversion unit may be configured to transmit and store electricity to the energy storage device, for example, a battery.

이하에서는 본 발명에 따른 선박(1)의 실시예들에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에 따른 선박(1)은 본 발명의 실시예에 따른 선박(100) 및 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박(200)을 포함한다. 본 발명에 따른 선박(1)의 연료전지부(2), 발전엔진부(3), 추진부(4) 및 연료저장탱크는 본 발명의 실시예에 따른 선박(100)의 연료전지부(102), 발전엔진부(103), 추진부(104) 및 연료저장탱크(105), 및 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박(200)의 연료전지부(202), 발전엔진부(203), 추진부(204) 및 연료저장탱크(205)와 구성, 기능 및 효과가 동일하다. 따라서, 각 실시예에 따른 연료전지부, 발전엔진부, 추진부 및 연료저장탱크에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 이하에서는 각 실시예에 따라 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the ship 1 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The vessel 1 according to the present invention comprises a vessel 100 according to an embodiment of the present invention and a vessel 200 according to a modified embodiment of the present invention. The fuel cell unit 2, the power generation engine unit 3, the propelling unit 4 and the fuel storage tank of the ship 1 according to the present invention are connected to the fuel cell unit 102 of the ship 100 according to the embodiment of the present invention The power generation engine unit 103, the propelling unit 104 and the fuel storage tank 105 and the fuel cell unit 202 of the ship 200 according to the modified embodiment of the present invention, The propulsion unit 204 and the fuel storage tank 205 are the same in structure, function, and effect. Therefore, a detailed description of the fuel cell unit, the power generation engine unit, the propelling unit, and the fuel storage tank according to each embodiment will be omitted, and only differences will be described below.

도 6 내지 도 12를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 연료전지부(102), 발전엔진부(103), 추진부(104) 및 연료저장탱크(105)를 포함한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 미반응연료를 연료로 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 연료전지부(102)는 연료전지를 포함할 수 있다. 상기 연료전지부(102)의 연료전지는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 연료전지(21)와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 상기 발전엔진부(103)는 발전엔진 및 발전기를 포함할 수 있다. 상기 발전엔진부(103)의 발전엔진 및 발전기는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 발전엔진 및 발전기와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 상기 추진부(104)는 모터 및 추진기구를 포함할 수 있다. 상기 수요처는 전선, 케이블 등을 통해 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)에 각각 연결된다. 따라서, 상기 수요처는 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받을 수 있다.6 to 12, a ship 100 according to a first embodiment of the present invention includes a fuel cell unit 102, a power generation engine unit 103, a propelling unit 104, and a fuel storage tank 105 . The vessel 100 according to the first embodiment of the present invention can generate electricity by using the unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 102 as the fuel. The fuel cell unit 102 may include a fuel cell. The fuel cell of the fuel cell unit 102 is the same as that of the fuel cell 21 of the ship 1 according to the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted. The power generation engine unit 103 may include a power generation engine and a generator. The power generation engine and the generator of the power generation engine unit 103 are the same as those of the power generation engine and the generator of the ship 1 according to the present invention, so a detailed description thereof will be omitted. The propelling unit 104 may include a motor and a propelling mechanism. The demander is connected to the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 through electric wires and cables. Therefore, the customer can receive electricity from at least one of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103.

상기 연료저장탱크(105)는 LPG, LNG와 같은 탄화수소계열 물질의 연료를 저장할 수 있다. 상기 연료저장탱크(105)는 액체상태, 기체상태, 액체와 기체가 혼합된 상태 등 다양한 형태로 연료를 저장할 수 있다. 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료는 후술할 연료기화부에 의해 기화되어 관로를 통해 상기 연료전지부(102)로 공급될 수 있다. 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 연료전지부(102)로 공급되는 연료에는 자연적 기화에 의한 BOG(Boil Off Gas)도 포함될 수 있다. 상기 연료가 LNG일 경우, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 LNG를 개질시키기 위한 개질기를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 연료저장탱크에 저장된 연료는 가스 형태로 상기 연료전지부(102)에 직접 공급될 수 있다. 상기 연료전지부(102)가 공급받는 연료는 수소(H2)와 메탄(CH4)일 수 있으나, 이산화탄소(CO2) 등 다른 기체도 포함될 수 있다. 상기 연료전지부(102)가 공급받는 연료에 이산화탄소(CO2)가 포함될 경우, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 이산화탄소(CO2)를 제거하기 위한 이산화탄소(CO2) 포집기를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 연료전지부(102)는 상기 연료저장탱크(105)로부터 이산화탄소(CO2)가 제거된 수소(H2)와 메탄(CH4)을 공급받을 수 있으므로, 전기 생산성이 향상될 수 있다.The fuel storage tank 105 may store fuel of a hydrocarbon-based material such as LPG and LNG. The fuel storage tank 105 may store fuel in various forms such as a liquid state, a gas state, a state where a liquid and a gas are mixed. The fuel stored in the fuel storage tank 105 may be vaporized by the fuel vaporizing section to be described later and supplied to the fuel cell section 102 through a pipeline. The fuel supplied to the fuel cell unit 102 from the fuel storage tank 105 may also include boil-off gas (BOG) due to natural vaporization. When the fuel is LNG, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention may not include a reformer for reforming the LNG. Therefore, the fuel stored in the fuel storage tank can be supplied directly to the fuel cell 102 in the form of gas. The fuel supplied to the fuel cell unit 102 may be hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ), but may include other gases such as carbon dioxide (CO 2 ). If they contain carbon dioxide (CO 2) to the fuel receiving the fuel cell section 102 is supplied, the vessels 100 according to a first embodiment of the present invention the carbon dioxide to remove carbon dioxide (CO 2) (CO 2) collector As shown in FIG. Therefore, the fuel cell unit 102 can receive hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) from which the carbon dioxide (CO 2 ) has been removed from the fuel storage tank 105, so that the electricity productivity can be improved .

상기 연료전지부(102)는 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급받은 수소(H2)와 메탄(CH4), 공기공급부로부터 공급받은 공기, 원료수공급부로부터 공급받은 원료수 및 전해질을 이용하여 전기화학 반응을 통해 전기를 생산한다. 이 경우, 상기 연료저장탱크(105)가 저장하는 연료는 LNG일 수 있다. 상기 연료전지부(102)의 연료전지(21)가 생산한 전기는 상기 추진부(104) 및 상기 수요처 중 적어도 하나로 공급될 수 있다. 상기 연료전지부(102)에서 전기 생산에 사용되지 않고 미반응되어 배출되는 미반응연료는 상기 발전엔진부(103)로 공급될 수 있다. 예컨대, 상기 미반응연료는 수소(H2)일 수 있으나, 이산화탄소(CO2)가 포함될 수도 있다. 상기 미반응연료에 이산화탄소(CO2)가 포함될 경우, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 이산화탄소(CO2)를 제거하기 위한 이산화탄소(CO2) 포집기를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 발전엔진부(103)가 상기 연료전지부(102)로 공급받는 연료는 주성분이 수소(H2)일 수 있다.The fuel cell unit 102 uses hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) supplied from the fuel storage tank 105, air supplied from the air supply unit, raw water supplied from a raw water supply unit, and an electrolyte It produces electricity through electrochemical reactions. In this case, the fuel stored in the fuel storage tank 105 may be LNG. The electricity generated by the fuel cell 21 of the fuel cell unit 102 may be supplied to at least one of the propelling unit 104 and the demanding party. Unreacted fuel that is not used for electricity production but is unreacted and discharged in the fuel cell unit 102 may be supplied to the power generation engine unit 103. For example, the unreacted fuel may be hydrogen (H 2 ), but may include carbon dioxide (CO 2 ). If they contain carbon dioxide (CO 2) to the unreacted fuel, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention may further include a carbon dioxide (CO 2) collector for removing the carbon dioxide (CO 2) . Therefore, the fuel supplied to the fuel cell unit 102 by the power generation engine unit 103 may be hydrogen (H 2 ) as its main component.

상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102)로부터 공급받은 수소(H2)를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(103)는 발전엔진의 전단부에 별도의 발전연료저장기구(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 발전연료저장기구는 상기 발전엔진에 연료를 공급하기 전에 상기 연료전지부(102)로부터 공급되는 연료를 저장할 수 있다. 따라서, 상기 발전엔진은 상기 발전연료저장기구가 저장한 연료를 안정적으로 공급받을 수 있으므로, 상기 추진부(104), 상기 수요처의 요구량에 맞추어 안정적으로 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(103)가 생산한 전기는 상기 추진부(104) 및 상기 수요처 중 적어도 하나로 공급될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 상기 연료전지부(102)로부터 전기 생산에 미반응된 미반응연료를 공급받아 전기를 생산할 수 있으므로, 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 미반응연료에 포함된 수소(H2) 및 메탄(CH4)을 처리할 별도의 처리시설이 필요없어서 전기 생산에 대한 구축비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 미반응연료에 포함된 수소(H2) 및 메탄(CH4)을 이용하여 전기를 생산하므로, 선체의 외부로 배출되는 유해물질의 배출량을 최소화시켜서 환경보호에 기여할 수 있다.The power generation engine unit 103 can generate electricity using hydrogen (H 2 ) supplied from the fuel cell unit 102. The power generation engine unit 103 may include a separate power generation fuel storage mechanism (not shown) at the front end of the power generation engine. The power generation fuel storage mechanism may store the fuel supplied from the fuel cell unit 102 before supplying the power to the power generation engine. Accordingly, the power generation engine can stably receive the fuel stored in the power generation fuel storage mechanism, and thus can generate electricity stably according to the demanded amount of the propulsion unit 104 and the demander. The electricity generated by the power generation engine unit 103 may be supplied to at least one of the propelling unit 104 and the demanding party. Therefore, in the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, the power generation engine unit 103 can generate electricity by receiving the unreacted fuel unreacted from the fuel cell unit 102, A separate treatment facility for treating hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) contained in the unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 102 is not needed, thereby reducing the construction cost for electricity production. Further, the first exemplary vessel 100 according to the example is a hydrogen (H 2) and methane contained in the unreacted fuel the power generation engine 103 is discharged from the fuel cell section 102 of the present invention (CH 4 ), It is possible to contribute to environmental protection by minimizing the emission of harmful substances discharged to the outside of the hull.

상기 추진부(104)는 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 선체를 추진시킬 수 있다. 상기 추진부(104)는 DC배전시스템을 통해 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)로부터 전기를 공급받을 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 선체의 항해 구역에 따라 상기 추진부(104)에 공급되는 전기공급원을 상이하게 조절할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 선체가 유해물질의 배출이 제한되는 배출제한구역(ECA)을 운항할 경우, 상기 연료전지부(102)에서 생산된 전기를 이용하여 선체를 추진시킴으로써, 선체의 외부로 배출되는 유해물질의 양을 최소화할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 선체가 배출제한구역(ECA)을 제외한 배출완화구역(Golbal)을 운항할 경우, 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103) 모두에서 생산된 전기를 이용하여 선체를 추진시킴으로써, 선체의 추진속도를 높여서 물류 또는 사람을 목적지까지 이송하는데 걸리는 이송시간을 단축할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 운항하는 지역에 따라 추진 효율을 다양하게 조절할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)와 같은 다양한 전기공급원을 구비하고 있으므로, 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 하나가 손상되거나 파손되어도 나머지 전기공급원을 이용하여 선체를 추진시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 이송시간이 지연되는 것을 최소화할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 연료전지부(102)는 1 ㎿의 전기를 생산할 수 있고 상기 발전엔진부(103)는 14㎿의 전기를 생산할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지부(102)는 3㎿, 상기 발전엔진부(103)는 12㎿의 전기를 생산하는 등 다양한 용량으로 조합될 수도 있다.The propelling unit 104 may supply electricity from at least one of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 to propel the hull. The propulsion unit 104 may receive electricity from the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 through a DC power distribution system. The ship 100 according to the first embodiment of the present invention can differently adjust the electric supply source supplied to the propelling unit 104 according to the navigation area of the hull. For example, according to the first embodiment of the present invention, when a hull is operated in an emission restriction area (ECA) where emission of harmful substances is restricted, electricity generated in the fuel cell unit 102 is used By propelling the hull, the amount of harmful substances discharged to the outside of the hull can be minimized. For example, when the hull according to the first embodiment of the present invention is operated in the emission mitigation area (Golbal) excluding the ECA, the fuel cell 102 and the power generation engine 103), the propulsion speed of the hull can be increased to shorten the transportation time required to transfer the logistics or the person to the destination. Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention can variously control the propulsion efficiency according to the area to be operated. Since the ship 100 according to the first embodiment of the present invention has various electric sources such as the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103, the fuel cell unit 102, Even if one of the parts 103 is damaged or broken, the remaining electric source can be used to propel the hull. Therefore, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention can minimize the delay of the transport time. In the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, the fuel cell unit 102 can produce 1 MW of electricity and the power generation engine unit 103 can produce 14 MW of electricity. The fuel cell unit 102 may be combined with various capacities such as 3 MW, and the power generation engine unit 103 may generate 12 MW of electricity.

본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 제1연료공급배관(106) 및 제2연료공급배관(107)을 포함할 수 있다.The ship 100 according to the first embodiment of the present invention may include a first fuel supply pipe 106 and a second fuel supply pipe 107. [

상기 제1연료공급배관(106)은 상기 연료저장탱크(105)와 상기 연료전지부(102)를 연결한다. 상기 제1연료공급배관(106)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 따라서, 상기 제1연료공급배관(106)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 연료전지부(102)로 수소가 포함된 연료가 공급되도록 할 수 있다. 상기 제1연료공급배관(106)에는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 연료전지부(102)로 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 제1연료공급배관(106)에는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 연료전지부(102)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 연료유량조절밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 제1연료공급배관(106)을 통해 상기 연료전지(21)로 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써, 상기 연료전지부(102)가 생산하는 전기 생산량을 조절할 수 있다.The first fuel supply pipe 106 connects the fuel storage tank 105 and the fuel cell unit 102. The first fuel supply pipe 106 may be a pipe such as a pipe or a pipe. Therefore, the first fuel supply pipe 106 can supply fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 105 to the fuel cell unit 102. The first fuel supply pipe 106 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring the fuel from the fuel storage tank 105 to the fuel cell unit 102. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. The first fuel supply pipe 106 may be provided with a fuel flow control valve (not shown) for controlling the flow rate of fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the fuel cell unit 102. Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention controls the flow rate of the fuel supplied to the fuel cell 21 from the fuel storage tank 105 through the first fuel supply pipe 106 The amount of electricity produced by the fuel cell unit 102 can be controlled.

상기 제2연료공급배관(107)은 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103)를 연결한다. 상기 제2연료공급배관(107)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 따라서, 상기 제2연료공급배관(107)은 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 미반응연료가 공급되도록 할 수 있다. 상기 제2연료공급배관(107)에는 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 미반응연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 제2연료공급배관(107)에는 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절하기 위한 미반응연료유량조절밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)에서 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절함으로써, 상기 발전엔진부(103)가 생산하는 전기 생산량을 조절할 수 있다.The second fuel supply pipe 107 connects the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103. The second fuel supply pipe 107 may be a pipe such as a pipe or a pipe. Accordingly, the second fuel supply pipe 107 can supply unreacted fuel from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103. The second fuel supply pipe 107 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring unreacted fuel from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. An unreacted fuel flow rate control valve (not shown) for controlling the flow rate of unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 is installed in the second fuel supply pipe 107 . Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention is capable of preventing the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 through the second fuel supply pipe 107 By controlling the flow rate, the amount of electricity produced by the power generation engine unit 103 can be controlled.

도 7을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 에너지저장부(108)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention may include an energy storage unit 108.

상기 에너지저장부(108)는 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)가 생산한 전기를 공급받아 전기를 저장하기 위한 것이다. 상기 에너지저장부(108)는 상기 추진부(104)가 작동되지 않을 경우. 예컨대, 선박(100)이 항구에 정박하거나 수리를 위해 작동되지 않을 경우에 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)가 생산한 전기를 공급받아 저장할 수 있다. 상기 에너지저장부(108)는 상기 추진부(104)가 작동되는 경우에도 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)가 생산한 전기가 상기 추진부(104) 및 상기 수요처가 요구하는 전기 용량을 초과하는 경우, 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)로부터 초과하는 잉여전력을 공급받아 저장할 수 있다. 상기 에너지저장부(108)에 대해 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)는 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 에너지저장부(108)는 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 적어도 하나가 생산한 전기를 공급받아 저장할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 어느 하나가 작동을 멈춘 경우에도 나머지 하나를 이용하여 상기 에너지저장부(108)에 전기를 공급할 수 있다. 상기 연료전지부(102)가 작동을 멈춘 경우, 상기 발전엔진부(103)는 후술할 제3연료공급배관을 통해 상기 연료저장탱크(105)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 상기 추진부(104)는 케이블을 통해 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 추진부(104)는 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 구동하여 선체를 추진시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 다양한 전기공급원을 이용하여 상기 추진부(104)를 가동시킬 수 있으므로, 운항지역에 맞춰서 추진속도를 조절하여 최적의 효율로 선체를 추진시킬 수 있다. 상기 수요처는 케이블을 통해 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108)에 각각 연결된다. 이 경우, 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108)는 상기 수요처에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108) 중 적어도 하나가 상기 수요처로 전기를 공급할 수 있으므로, 상기 수요처에 전기 공급이 중단되는 것을 방지하여 다양한 작업이 중단되는 것을 방지할 수 있다.The energy storage unit 108 is for storing electricity by receiving electricity generated by the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103. The energy storage unit 108 may be operated when the propelling unit 104 is not operated. For example, the electricity generated by the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 can be supplied and stored when the ship 100 is not stationed at a port or is not operated for repair. The energy storage unit 108 can store electricity generated by the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 even when the propelling unit 104 is operated by the propulsion unit 104 and the demander The surplus power exceeding from the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 can be supplied and stored. The fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 may be connected to each other in parallel with respect to the energy storage unit 108. Accordingly, the energy storage unit 108 can receive and store electricity produced by at least one of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103. Therefore, even if any one of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 stops operating, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention can use the energy storage unit 108, respectively. When the fuel cell unit 102 stops operating, the power generation engine unit 103 can receive hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank 105 through a third fuel supply pipe, which will be described later. The propulsion unit 104 may be connected to the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103, and the energy storage unit 108 through a cable. Accordingly, the propelling unit 104 may supply electricity to at least one of the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103, and the energy storage unit 108 to propel the hull. Therefore, since the ship 100 according to the first embodiment of the present invention can operate the propelling unit 104 using various electric sources, the propulsion speed is adjusted according to the operating area to propel the hull at the optimum efficiency . The demander is connected to the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103 and the energy storage unit 108 through a cable. In this case, the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103, and the energy storage unit 108 may be connected to each other in parallel with the customer. Therefore, in the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, at least one of the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103, and the energy storage unit 108 can supply electricity to the demander Therefore, it is possible to prevent the interruption of the supply of electric power to the consumer, thereby preventing the interruption of various operations.

도 8을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 제3연료공급배관(109)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention may include a third fuel supply pipe 109.

상기 제3연료공급배관(109)은 상기 연료저장탱크(105)와 상기 발전엔진부(103)를 연결한다. 상기 제3연료공급배관(109)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 따라서, 상기 제3연료공급배관(109)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 수소가 포함된 연료가 공급되도록 할 수 있다. 상기 제3연료공급배관(109)에는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 수소가 포함된 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 상기 연료전지부(102) 및 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받을 수 있으므로, 상기 연료전지부(102)에서 공급되는 미반응연료만을 이용하여 전기를 생산하는 경우에 비해 전기 생산량을 증대시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제3연료공급배관(109)에는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 연료유량조절밸브가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 발전엔진부(103)는 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 공급되는 미반응연료, 및 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 공급되는 수소가 포함된 연료 중 적어도 하나를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 제2연료공급배관(107) 및 상기 제3연료공급배관(109)에 설치된 유량조절밸브들을 각각 제어하여 상기 발전엔진부(103)가 요구하는 연료의 유량을 신속하게 공급할 수 있으므로, 선체를 효율적으로 추진시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 상기 연료전지부(102) 및 상기 연료저장탱크(105) 중 적어도 하나로부터 연료를 공급받을 수 있으므로, 상기 제2연료공급배관(107) 및 상기 제3연료공급배관(109) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 하나를 이용하여 연료를 공급받아서 전기를 생산하여 추진할 수 있다.The third fuel supply pipe 109 connects the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103. The third fuel supply pipe 109 may be a pipe such as a pipe or a pipe. Therefore, the third fuel supply pipe 109 can supply fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103. The third fuel supply pipe 109 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 105 to the power generation engine section 103. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. Therefore, in the vessel 100 according to the first embodiment of the present invention, since the power generation engine unit 103 can receive fuel from the fuel cell unit 102 and the fuel storage tank 105, The amount of electricity produced can be increased compared with the case where electricity is produced using only the unreacted fuel supplied from the branch portion 102. Although not shown, the third fuel supply pipe 109 may be provided with a fuel flow rate control valve for regulating the flow rate of the fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103. Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention can increase the flow rate of the fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103 through the third fuel supply pipe 109 Can be adjusted. The power generation engine unit 103 uses at least one of unreacted fuel supplied through the second fuel supply pipe 107 and fuel containing hydrogen supplied through the third fuel supply pipe 109 Electricity can be produced. Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention controls the flow rate control valves provided in the second fuel supply pipe 107 and the third fuel supply pipe 109, respectively, So that the hull can be efficiently propelled. Since the power generating engine unit 103 can receive fuel from at least one of the fuel cell unit 102 and the fuel storage tank 105 according to the first embodiment of the present invention, Even if any one of the second fuel supply pipe 107 and the third fuel supply pipe 109 is damaged or damaged, the remaining fuel may be supplied to the second fuel supply pipe 107 and the third fuel supply pipe 109 to produce electricity.

도 9 내지 도 11을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 연료기화부(110)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 9 to 11, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention may include a fuel vaporizer 110.

상기 연료기화부(110)는 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료를 기화시키기 위한 것이다. 상기 연료기화부(110)는 상기 연료저장탱크(105) 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료를 기화시킬 수 있으면 상기 연료저장탱크(105)의 외부 또는 내외부에 걸쳐서 설치될 수도 있다. 상기 연료기화부(110)는 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료에 직접 접촉되어서 상기 연료를 기화시킬 수 있다. 상기 연료기화부(110)는 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료로부터 이격되어서 상기 연료저장탱크(105)를 가열하거나 상기 연료저장탱크(105) 내부에 있는 기체를 가열함으로써, 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료를 간접 가열하여 연료를 기화시킬 수도 있다. 상기 연료기화부(110)는 히터와 같은 별도의 가열장치일 수 있으나, 열교환매체를 이용하는 열교환부일 수도 있다. 상기 연료기화부(110)가 열교환부일 경우, 상기 연료기화부(110)는 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 배기가스의 폐열 및 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 열원으로 이용하여 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료를 기화시킬 수 있다. 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료전지(21)의 공기극에서 배출되는 공기 및 연료극에서 배출되는 미반응연료 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 연료기화부(110)는 배관을 통해 상기 연료전지부(102)에 연결됨으로써, 상기 연료전지부(102)로부터 고온의 공기 또는 고온의 미반응연료를 공급받을 수 있다. 상기 연료기화부(110)는 배관을 통해 상기 발전엔진부(103)에 연결됨으로써, 상기 발전엔진부(103)로부터 고온의 배기가스를 공급받을 수 있다. 상기 연료기화부(110)는 상기 연료전지부(102)에 연결되는 배관과 상기 발전엔진부(103)에 연결되는 배관이 서로 연통되도록 결합됨으로써, 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 적어도 하나로부터 고온의 유체를 공급받을 수 있다. 상기 연료기화부(110)가 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료를 기화시킴에 따라 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)는 기체상태의 연료를 공급받을 수 있다. 예컨대, 상기 연료기화부(110)는 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)가 NG(천연가스)를 공급받도록 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 LNG(액화천연가스)를 기화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스의 폐열을 이용하여 상기 연료저장탱크(105)가 저장한 연료를 기화시킬 수 있으므로, 연료를 기화시키기 위한 별도의 가열장치를 생략할 수 있어서 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)의 연료 공급에 대한 구축비용을 줄일 수 있다. 도시되지 않았지만, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(103)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관 각각에 유체의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 설치함으로써, 상기 연료기화부(110)에 공급되는 유체의 유량을 조절하여 상기 연료저장탱크(105)에서 기화되는 연료의 양을 조절할 수 있다. 상기 연료기화부(110)에 공급되는 유체의 유량이 많을수록 상기 연료저장탱크(105)에서 기화되는 연료의 양이 많을 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)가 공급받는 천연가스의 유량을 조절함으로써, 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)의 전기 생산량을 용이하게 조절할 수 있다.The fuel vaporizer 110 is for vaporizing the fuel stored in the fuel storage tank 105. The fuel vaporizer 110 may be installed inside the fuel storage tank 105 but is not limited thereto and may be provided outside the fuel storage tank 105 if the fuel stored in the fuel storage tank 105 can be vaporized. Or may be installed inside or outside. The fuel vaporizer 110 may directly contact the fuel stored in the fuel storage tank 105 to vaporize the fuel. The fuel vaporizer 110 is spaced from the fuel stored in the fuel storage tank 105 to heat the fuel storage tank 105 or the gas inside the fuel storage tank 105, The fuel stored in the fuel tank 105 may be indirectly heated to vaporize the fuel. The fuel vaporizer 110 may be a separate heating device such as a heater, or may be a heat exchanger using a heat exchange medium. When the fuel vaporization unit 110 is a heat exchange unit, the fuel vaporization unit 110 generates waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102 and waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 The fuel stored in the fuel storage tank 105 may be vaporized by using at least one as a heat source. The exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102 may be at least one of air discharged from the air electrode of the fuel cell 21 and unreacted fuel discharged from the fuel electrode. The fuel vaporizer 110 may be connected to the fuel cell 102 via a pipe to receive hot air or hot unreacted fuel from the fuel cell 102. The fuel vaporization unit 110 is connected to the power generation engine unit 103 through a pipe, so that the high-temperature exhaust gas can be supplied from the power generation engine unit 103. The fuel vaporizer 110 is connected to a pipe connected to the fuel cell unit 102 and a pipe connected to the power generator engine unit 103 so that the fuel cell unit 102, (103). As the fuel vaporization unit 110 vaporizes the fuel stored in the fuel storage tank 105, the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 can receive fuel in a gaseous state. For example, the fuel vaporizer 110 may be configured to store LNG (liquefied natural gas) stored in the fuel storage tank 105 so that the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 receive NG (natural gas) It can be vaporized. Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention can use the waste heat of the exhaust gas discharged from at least one of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103, It is possible to omit the separate heating device for vaporizing the fuel, so that the construction cost for fuel supply of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 can be reduced have. Although not shown, the vessel 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pipe connecting the fuel cell unit 102 and the fuel vaporization unit 110, and a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the fuel vaporization The flow rate control valve for controlling the flow rate of the fluid is provided in each of the pipes connecting the fuel storage tank 105 and the fuel storage tank 105 to adjust the flow rate of the fluid supplied to the fuel vaporization unit 110, Can be adjusted. The greater the flow rate of the fluid supplied to the fuel vaporizer 110, the greater the amount of fuel vaporized in the fuel storage tank 105. Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention controls the flow rate of the natural gas supplied to the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103, The electricity generation amount of the power generation engine unit 103 can be easily controlled.

도 12를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 제어부(111)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention may include a controller 111.

상기 제어부(111)는 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103), 상기 추진부(104) 및 상기 에너지저장부(108)를 제어하기 위한 것이다. 상기 제어부(111)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103), 상기 추진부(104) 및 상기 에너지저장부(108)에 각각 연결될 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 선체가 운항하는 운항지역에 따라 상기 추진부(104)에 전기를 공급하는 전기공급원이 상이하도록 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103), 상기 추진부(104) 및 상기 에너지저장부(108)를 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(111)는 상기 선체가 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)과 같은 유해물질의 배출이 제한되는 배출제한구역(ECA)을 운항할 경우, 상기 발전엔진부(103)의 가동을 중단시키고 상기 추진부(104)가 상기 연료전지부(102) 및 상기 에너지저장부(108) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 상기 선체를 추진시키도록 상기 추진부(104)와 상기 연료전지부(102) 및 상기 에너지저장부(108)를 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 선체의 외부로 배출되는 유해물질의 배출량을 최소화시킴으로써, 유해물질의 배출 제한을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(111)는 상기 선체가 상기 유해물질의 배출에 제한이 없는 배출완화구역(Global)을 운항할 경우, 상기 추진부(104)가 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 선체를 추진시키도록 상기 추진부(104)와 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108)를 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 추진부(104)가 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108) 모두로부터 전기를 공급받을 수 있으므로, 최대 출력으로 선체를 추진시킬 수 있어서 물품 및 사람의 이송시간을 단축시킬 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)은 상기 선체의 운항지역에 따라 상기 제어부(111)가 상기 추진부(104)의 전기공급원을 다양하게 조절할 수 있으므로, 운항지역에 최적화된 효율로 선체를 추진시킬 수 있다.The control unit 111 is for controlling the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103, the propelling unit 104, and the energy storage unit 108. The control unit 111 may be connected to the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103, the propelling unit 104 and the energy storage unit 108 by at least one of wireless communication and wired communication . The control unit 111 controls the fuel supply unit 102, the power generation engine unit 103, the propulsion unit 103, and the propulsion unit 104 so that the electric supply source for supplying electricity to the propulsion unit 104 differs according to the operating area operated by the hull, (104) and the energy storage unit (108). For example, when the hull is operated in an emission restriction area (ECA) in which emission of harmful substances such as nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) is restricted, the control unit 111 controls the operation of the power generation engine unit 103 The propulsion unit 104 and the fuel storage unit 108 may be operated so that the propulsion unit 104 stops operation and supplies electricity from at least one of the fuel cell unit 102 and the energy storage unit 108 to propel the hull, And the energy storage unit 108 may be connected to each other. Accordingly, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention minimizes the emission amount of harmful substances discharged to the outside of the ship, thereby not only satisfying the emission limit of the harmful substances but also preventing the pollution of the environment have. For example, when the hull is operated in a discharge mitigation area (Global) where there is no restriction on the emission of the harmful substances, the control unit 111 controls the propulsion unit 104 to operate the fuel cell unit 102, (102), the power generation engine unit (103), and the energy storage unit (103) and the energy storage unit (108) to supply electricity from at least one of the power storage unit It is possible to connect the portion 108 to the base. Therefore, the ship 100 according to the first embodiment of the present invention is configured such that the propulsion unit 104 can supply electric power from both the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103 and the energy storage unit 108 So that it is possible to propel the hull at the maximum output, thereby shortening the transportation time of articles and people. The ship 100 according to the first embodiment of the present invention can variously adjust the electricity supply source of the propelling unit 104 according to the operating area of the hull, The hull can be propelled.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 복수개의 발전엔진 및 복수개의 발전기를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.FIG. 13 is a schematic view for explaining a plurality of power generation engines and a plurality of generators in a ship according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a schematic view of a first fuel supply pipe, 15 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a second embodiment of the present invention, and Fig. 16 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a watercraft according to a second embodiment of the present invention. FIG. 17 is a schematic view for explaining a preheating unit in a ship according to a second embodiment of the present invention. FIG. 17 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a second embodiment of the present invention.

도 13 내지 도 17을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 발전엔진부(103)가 복수개의 발전엔진(1031) 및 상기 발전엔진(1031)들에 각각 연결되는 복수개의 발전기(1032)를 포함한다. 또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 예열부(112)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 복수개의 발전엔진(1031)은 상기 연료전지부(102) 및 상기 연료저장탱크(105)에 연결되어서 상기 연료전지부(102)의 미반응연료 및 상기 연료저장탱크(105)의 수소가 포함된 연료 중 적어도 하나를 공급받을 수 있다.13 to 17, the ship 100 according to the second embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, And a plurality of generators 1032 connected to the plurality of power generation engines 1031 and the power generation engines 1031, respectively. In addition, the ship 100 according to the second embodiment of the present invention may further include a preheating unit 112. The plurality of power generation engines 1031 may be connected to the fuel cell unit 102 and the fuel storage tank 105 so that the fuel cell unit 102 may be connected to the fuel cell unit 102. In the present embodiment, The unreacted fuel of the fuel storage tank 105 and the fuel containing the hydrogen of the fuel storage tank 105 may be supplied.

상기 복수개의 발전엔진(1031)은 일측이 상기 연료전지부(102) 및 상기 연료저장탱크(105)에 연결되고, 타측이 상기 복수개의 발전기(1032)에 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(1031)은 상기 연료전지부(102)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(1031) 각각은 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 상기 연료전지부(102)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전엔진(1031)은 각각 상기 연료전지부(102)로부터 미반응연료를 공급받을 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(1031)은 상기 연료저장탱크(105)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(1031) 각각은 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 상기 연료저장탱크(105)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전엔진(1031)은 각각 상기 연료저장탱크(105)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(1031)은 공급받은 미반응연료 및 수소가 포함된 연료를 공기와 함께 압축 연소시킴으로써, 상기 복수개의 발전기(1032)를 구동시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.One side of the plurality of power generation engines 1031 may be connected to the fuel cell unit 102 and the fuel storage tank 105 and the other side thereof may be connected to the plurality of generators 1032. The plurality of power generation engines 1031 may be connected to each other in parallel with respect to the fuel cell unit 102. Each of the plurality of power generation engines 1031 may be connected to the fuel cell unit 102 through the second fuel supply pipe 107. Accordingly, the plurality of power generation engines 1031 can receive unreacted fuel from the fuel cell unit 102, respectively. The plurality of power generation engines 1031 may be connected to each other in parallel with respect to the fuel storage tank 105. Each of the plurality of power generation engines 1031 may be connected to the fuel storage tank 105 through the third fuel supply pipe 109. Accordingly, the plurality of power generation engines 1031 can receive the hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank 105, respectively. The plurality of power generation engines 1031 can generate a driving force for driving the plurality of generators 1032 by compression-burning the supplied unreacted fuel and fuel containing hydrogen together with air. Therefore, the ship 100 according to the second embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)에서 상기 복수개의 발전엔진(1031) 각각은 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 공급되는 미반응연료, 및 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 공급되는 수소가 포함된 연료 중 적어도 하나를 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 전체적인 전기 생산성을 높여서 선체의 추진 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 선체를 추진시키기 위한 예비전력 및 상기 수요처가 요구하는 예비전력을 충분히 확보할 수 있다.First, in the ship 100 according to the second embodiment of the present invention, each of the plurality of power generation engines 1031 is connected to the unreacted fuel supplied through the second fuel supply pipe 107, And the fuel containing hydrogen supplied through the fuel supply pipe 109, it is possible to improve the overall electric productivity and to improve the propulsion efficiency of the hull, as well as the preliminary electric power for propelling the hull, It is possible to sufficiently secure the reserve power required by the user.

둘째, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 복수개의 발전엔진(1031)을 상기 연료전지부(102) 및 상기 연료저장탱크(105)에 병렬로 연결시킴으로써, 상기 복수개의 발전엔진(1031) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 발전엔진(1031)들에 상기 연료전지부(102)의 미반응연료 및 상기 연료저장탱크(105)의 수소가 포함된 연료를 공급하여서 구동력을 발생시킬 수 있으므로 상기 추진부(104) 및 상기 수요처에 대한 전기 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있다.Secondly, by connecting the plurality of power generation engines 1031 to the fuel cell unit 102 and the fuel storage tank 105 in parallel, the ship 100 according to the second embodiment of the present invention, Even if any one of the engines 1031 is damaged or broken, the unreacted fuel of the fuel cell unit 102 and the fuel containing the hydrogen of the fuel storage tank 105 are supplied to the remaining power generation engines 1031, It is possible to prevent the supply of electricity to the propelling unit 104 and the consumer.

셋째, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 복수개의 발전엔진(1031)을 병렬로 배치함으로써, 상기 추진부(104) 및 수요처의 전기 수요량에 맞추어서 가동되는 발전엔진(1031)의 개수를 조절할 수 있으므로 효율적으로 전기를 생산할 수 있다.Third, the ship 100 according to the second embodiment of the present invention includes the propulsion unit 104 and the power generation engine 1031 that is operated in accordance with the demanded amount of electricity of the customer, by disposing the plurality of the power generation engines 1031 in parallel, It is possible to efficiently generate electric power.

상기 복수개의 발전기(1032)는 일측이 상기 복수개의 발전엔진(1031)에 각각 연결되고, 타측이 상기 추진부(104)에 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전기(1032)는 일측이 회전축, 기어 등과 같은 연결부재를 통해 상기 복수개의 발전엔진(1031)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전기(1032)는 각각 상기 복수개의 발전엔진(1031)으로부터 구동력을 제공받을 수 있다. 상기 복수개의 발전기(1032)는 타측이 케이블 등을 통해 상기 추진부(104)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전기(1032)가 생산한 전기는 상기 추진부(104)에 공급될 수 있다. 상기 복수개의 발전기(1032)는 상기 추진부(104)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 복수개의 발전기(1032)를 상기 추진부(104)에 병렬로 연결시킴으로써, 상기 복수개의 발전기(1032) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 발전기(1032)들을 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 복수개의 발전엔진(1031) 및 복수개의 발전기(1032)를 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 전기 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 어느 하나의 발전엔진(1031) 또는 어느 하나의 발전기(1032)가 손상 내지 파손되어도 전기 생산이 중단되는 것을 방지할 수 있다.One side of the plurality of generators 1032 may be connected to the plurality of power generation engines 1031 and the other side thereof may be connected to the propelling unit 104. One side of the plurality of generators 1032 may be connected to the plurality of power generation engines 1031 through a connecting member such as a rotating shaft, a gear, or the like. Accordingly, the plurality of generators 1032 may be provided with driving force from the plurality of power generation engines 1031, respectively. The other side of the plurality of generators 1032 may be connected to the propelling unit 104 through a cable or the like. Accordingly, electricity generated by the plurality of generators 1032 can be supplied to the propelling unit 104. [ The plurality of generators 1032 may be connected to the propelling unit 104 in parallel with each other. The ship 100 according to the second embodiment of the present invention connects the plurality of generators 1032 to the propelling unit 104 in parallel so that even if any one of the plurality of generators 1032 is damaged or broken, Generators 1032 can be used to produce electricity. Therefore, since the ship 100 according to the second embodiment of the present invention can generate electricity using the plurality of power generation engines 1031 and the plurality of generators 1032, it is possible not only to increase the electric productivity, It is possible to prevent the electricity generation from being stopped even if the power generation engine 1031 or one of the generators 1032 is damaged or broken.

상기 복수개의 발전기(1032)는 케이블을 통해 상기 에너지저장부(108)에 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 복수개의 발전기(1032)는 상기 에너지저장부(108)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전기(1032)가 생산한 전기는 상기 에너지저장부(108)에 공급되어서 저장될 수 있다. 상기 복수개의 발전기(1032)는 전선, 케이블 등을 통해 상기 추진부(104)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전기(1032)가 생산한 전기는 상기 추진부(104)에 공급되어서 선체를 추진시키는데 사용될 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 복수개의 발전기(1032) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 발전기(1032)들을 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 상기 에너지저장부(108)에 전기 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 추진부(104)에 의한 선체 추진이 중단되는 것을 방지할 수 있다. 상기 추진부(104)는 상기 연료전지부(102), 상기 발전기(1032)들 및 상기 에너지저장부(108) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 구동하여 상기 선체를 추진시킬 수 있다.The plurality of generators 1032 may be connected to the energy storage unit 108 through a cable. In this case, the plurality of generators 1032 may be connected to the energy storage unit 108 in parallel with each other. Accordingly, electricity generated by the plurality of generators 1032 can be supplied to the energy storage unit 108 and stored. The plurality of generators 1032 may be connected to the propelling unit 104 through electric wires, cables, and the like. Accordingly, electricity generated by the plurality of generators 1032 may be supplied to the propelling unit 104 and used to propel the hull. The ship 100 according to the second embodiment of the present invention can generate electricity using the remaining generators 1032 even if any one of the plurality of generators 1032 is damaged or damaged. It is possible to prevent an interruption of the supply of electricity to the propulsion unit 104 and to prevent the propulsion unit 104 from stopping the propulsion of the ship. The propulsion unit 104 may be driven by at least one of the fuel cell unit 102, the generators 1032, and the energy storage unit 108 to drive the hull.

본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 복수개의 발전엔진(1031)을 포함하고 있으므로, 발전엔진(1031)이 한 개일 경우에 비해 상기 발전엔진(1031)들로부터 배출되는 배기가스의 양을 증대시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료기화부(110)에 공급되는 배기가스의 양을 증대시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진(1031)들에 공급되는 연료의 양을 증대시켜서 전체적인 전기 생산성을 향상시킬 수 있다.The ship 100 according to the second embodiment of the present invention includes the plurality of power generation engines 1031 and the power generation engine 1031 It is possible to increase the amount of exhaust gas discharged from the engine. Accordingly, since the ship 100 according to the second embodiment of the present invention can increase the amount of exhaust gas supplied to the fuel vaporizer 110, the fuel cell 102 and the power generator engine 1031 It is possible to increase the amount of fuel to be supplied to the fuel cell, thereby improving the overall electric productivity.

본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 제어부(111)는 상기 선체가 운항하는 운항지역에 따라 상기 추진부(104)에 전기를 공급하는 전기공급원이 상이하도록 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103), 상기 에너지저장부(108) 및 상기 추진부(104)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 선체가 배출제한구역(ECA)을 운항할 경우, 상기 추진부(104)가 상기 연료전지부(102) 및 상기 에너지저장부(108) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 선체를 추진시키도록 상기 연료전지부(102) 및 상기 에너지저장부(108)를 상기 추진부(104)에 연결할 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 선체가 배출완화구역(Global)을 운항할 경우, 상기 추진부(104)가 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 선체를 추진시키도록 상기 연료전지부(102), 상기 발전엔진부(103) 및 상기 에너지저장부(108)를 상기 추진부(104)에 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 선체의 운항지역에 따라 상기 제어부(111)가 상기 추진부(104)의 전기공급원을 다양하게 조절할 수 있으므로, 운항지역에 최적화된 효율로 선체를 추진시킬 수 있어서 연비를 절감할 수 있다.The control unit 111 may control the operation of the propulsion unit 104 such that the electric supply source for supplying electricity to the propulsion unit 104 differs according to the operating area operated by the hull, The power generation engine unit 103, the energy storage unit 108, and the propelling unit 104, as shown in FIG. The control unit 111 receives electricity from at least one of the fuel cell unit 102 and the energy storage unit 108 when the propulsion unit 104 operates the ECA of the hull The fuel cell unit 102 and the energy storage unit 108 may be connected to the propelling unit 104 so as to propel the hull. The control unit 111 controls the fuel cell unit 102, the power generation engine unit 103, and the energy storage unit 108, when the hull is operated in the emission mitigation area (Global) The power generation engine unit 103 and the energy storage unit 108 may be connected to the propelling unit 104 to supply electricity from at least one of the fuel cell units 102, Accordingly, the ship 100 according to the second embodiment of the present invention can variously adjust the electricity supply source of the propelling unit 104 according to the operating area of the hull, It is possible to drive the hull with efficiency, so that the fuel consumption can be reduced.

본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 예열부(112)를 포함할 수 있다. 상기 예열부(112)는 연료전지(21)가 가동하기 전에 상기 연료전지(21)의 온도를 최적의 상태로 미리 높여놓기 위한 것이다. 상기 복수개의 발전엔진(1031)은 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 따라서, 상기 예열부(112)는 상기 복수개의 발전엔진(1031)에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료전지(21)가 위치하는 곳. 예컨대, 핫박스(Hot Box) 내부의 공기를 가열시킴으로써, 상기 연료전지(21)의 온도를 가동이 최적화된 상태로 높여놓을 수 있다. 상기 고온의 배기가스는 관로를 통해 상기 핫박스로 이동될 수 있다. 상기 예열부(112)는 상기 핫박스 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지(21)의 온도를 높일 수 있으면 상기 핫박스의 외부 등 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 예열부(112)가 상기 핫박스의 외부에 설치될 경우, 상기 예열부(112)는 상기 핫박스 내부의 공기와 상기 배기가스를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스 내부의 공기를 가열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)가 가동되기 전에 상기 발전엔진(1031)들의 배기가스를 이용하여 상기 연료전지부(102)의 내부 온도를 최적의 상태로 미리 예열시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(102)가 전기를 생산하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있어서 신속하게 전기 생산량을 최대치까지 끌어올릴 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 제어부(111)는 상기 예열부(112)에 의해 상기 연료전지부(102)의 온도가 최적의 상태로 높여져서 상기 연료전지부(102)가 가동되면 상기 예열부(112)로 공급되는 발전엔진부(103)의 배기가스를 차단하고, 상기 발전엔진부(103)의 배기가스가 상기 연료기화부(110)로 공급되도록 상기 발전엔진부(103) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 발전엔진부(103)와 상기 예열부(112)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 발전엔진부(103)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 발전엔진부(103) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다.The ship 100 according to the second embodiment of the present invention may include a preheating unit 112. The preheating unit 112 is for raising the temperature of the fuel cell 21 to an optimal state before the fuel cell 21 starts operating. The plurality of power generation engines 1031 can be operated by receiving fuel from the fuel storage tank 105 through the third fuel supply pipe 109, so that exhaust gas of high temperature can be discharged. Therefore, the preheating unit 112 is disposed at a position where the fuel cell 21 is located with the exhaust gas discharged from the plurality of power generation engines 1031 as a heat source. For example, by heating the air inside the hot box, the temperature of the fuel cell 21 can be raised to an optimized state of operation. The hot exhaust gas can be transferred to the hot box through a pipeline. The preheating unit 112 may be installed inside the hot box, but it is not limited thereto. The preheating unit 112 may be installed at another position such as the outside of the hot box as long as the temperature of the fuel cell 21 can be increased. When the preheater 112 is installed outside the hot box, the preheater 112 can heat the air inside the hot box by exchanging the air inside the hot box with the exhaust gas. Therefore, in the ship 100 according to the second embodiment of the present invention, the internal temperature of the fuel cell unit 102 is adjusted by using the exhaust gas of the power generation engines 1031 before the fuel cell unit 102 is operated It is possible to shorten the time taken for the fuel cell unit 102 to produce electricity, so that the electricity production amount can be quickly increased to the maximum value. In the ship 100 according to the second embodiment of the present invention, the control unit 111 controls the preheating unit 112 to raise the temperature of the fuel cell unit 102 to the optimal state, The exhaust gas from the power generation engine unit 103 supplied to the preheating unit 112 is shut off and the exhaust gas from the power generation engine unit 103 is supplied to the fuel vaporizer 110, It is possible to switch the movement path of the exhaust gas in the power generation engine section 103. The control unit 111 includes a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the preheating unit 112 and a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the fuel vaporization unit 110 It is possible to switch the path of the exhaust gas of the power generation engine section 103 by controlling the valves to be installed.

이하에서는 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 18 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a third embodiment of the present invention; FIG. 19 is a schematic view showing a first fuel supply pipe, a second fuel supply pipe, FIG. 20 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe in a ship according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a schematic block diagram for explaining the third fuel supply pipe according to the third embodiment of the present invention. FIG. 22 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a third embodiment of the present invention; FIG.

도 18 내지 도 22를 참고하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)에서 개질기(113)를 더 포함한다.18 to 22, the ship 100 according to the third embodiment of the present invention has the same structure and effect as the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, And further includes a reformer 113 in the ship 100 according to the first embodiment.

상기 개질기(113)는 상기 연료전지부(102)에 수소가 포함된 연료를 공급하도록 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아 개질시키기 위한 것이다. 이 경우, 상기 개질기(113)가 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급받는 연료는 LPG 또는 LPG가 기화된 가스일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 개질기(113)는 상기 연료저장탱크(105)와 상기 연료전지부(102) 사이에 위치하도록 상기 연료저장탱크(105)와 상기 연료전지부(102)에 각각 결합될 수 있다. 상기 개질기(113)는 상기 연료저장탱크(105)와 상기 연료전지부(102)를 연결하는 제1연료공급배관(106)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 개질기(113)는 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급되는 연료를 개질시켜서 상기 연료전지부(102)에 공급할 수 있다. 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급되는 연료를 상기 개질기(113)가 개질시켜서 상기 연료전지부(102)에 공급함으로써, 상기 연료전지부(102)에 공급되는 연료에 포함된 수소의 농도를 증대시킬 수 있으므로 상기 연료전지부(102)의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.The reformer 113 is adapted to supply fuel from the fuel storage tank 105 to supply fuel containing hydrogen to the fuel cell 102. In this case, the fuel supplied from the fuel storage tank 105 by the reformer 113 may be LPG or LPG vaporized gas, but is not limited thereto. The reformer 113 may be coupled to the fuel storage tank 105 and the fuel cell unit 102 so as to be positioned between the fuel storage tank 105 and the fuel cell unit 102, respectively. The reformer 113 may be installed in the first fuel supply pipe 106 connecting the fuel storage tank 105 and the fuel cell unit 102. Therefore, the reformer 113 can reform the fuel supplied from the fuel storage tank 105 and supply the reformed fuel to the fuel cell unit 102. The vessel 100 according to the third embodiment of the present invention may be configured such that the fuel supplied from the fuel storage tank 105 is reformed by the reformer 113 and supplied to the fuel cell unit 102, The concentration of hydrogen contained in the fuel supplied to the fuel cell unit 102 can be increased, and thus the electricity production efficiency of the fuel cell unit 102 can be improved.

상기 개질기(113)는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 개질기(22c)와 구성 및 작용 효과가 동일하다. 따라서, 상기 개질기(113)에 대한 구체적인 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다. 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 개질기(113)는 연료를 거의 수소(H2)로만 전환시키는 개질기(이하, '수소개질기'라 함)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 연료를 수소(H2)와 메탄(CH4) 등으로 전환시키는 개질기(이하, '제1개질기'라 함)일 수도 있다. 상기 수소개질기는 연료를 수소로만 전환시키는 완전 개질에 가깝기 때문에 상기 제1개질기에 비해 크기가 크다. 따라서, 상기 제1개질기는 상기 수소개질기에 비해 콤팩트화 또는 모듈화되어 선박의 공간확보가 용이하다. 그러므로, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 공간 확보가 어려울 경우에는 상기 제1개질기를 이용하여 연료를 개질시키고, 공간 확보가 용이할 경우에는 상기 수소개질기를 이용하여 연료를 개질시키는 것이 바람직하다. 상기 제1개질기는 촉매개발 및 운전조건 최적화 등을 통하여 상기 수소개질기에 비해 저온 영역에서 운전이 가능하도록 구현될 수 있다. 상기 제1개질기는 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량 조절, 및 제1개질기 내부의 온도 조절을 통해 연료전지(21)로 공급되는 연료의 수소(H2) 및 메탄(CH4)의 농도 조절이 가능하다. 또한, 상기 제1개질기는 메탄가(Methane Number)를 최적화하여 수소개질기 대비 스팀(H2O)의 사용량을 저감시킬 수 있다. 상기 개질기는 반응속도가 거의 일정하기 때문에 상기 연료전지(21)나 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 연료의 양이 거의 일정하다. 따라서, 상기 개질기는 엔진의 부하가 낮은 경우에는 문제가 없으나, 엔진의 부하가 갑자기 높아지는 경우에 연료의 양을 급격하게 증가시킬 수 없는 문제가 있다. 상기 제1개질기는 엔진 로드에 따라 부하가 변동되도록 운전할 수 있다. 상기 제1개질기는 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(103)에 직접 결합되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 제1개질기에서 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(103)까지 개질가스를 이동시키는 이동거리를 줄임으로써, 개질가스를 신속하게 상기 연료전지(21) 및 상기 발전엔진부(103)에 공급할 수 있다. 상기 제1개질기는 엔진의 저부하 시에는 위에서 설명한 것처럼 일정한 반응속도에 따라 연료를 공급할 수 있다. 상기 제어부는 엔진의 고부하 시 상기 제1개질기에 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량을 증가시키고, 및 제1개질기 내부의 온도를 증가시켜 반응속도를 증가시킴으로써, 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 선체에 상기 제1개질기를 설치함으로써, 상기 수소개질기를 설치한 경우보다 추진 효율을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 상기 제1개질기를 개질기(113)라 한다.The reformer 113 has the same configuration and operation as the reformer 22c of the ship 1 according to the present invention. Therefore, a detailed description of the reformer 113 will be omitted, and only differences will be described. In the ship 100 according to the third embodiment of the present invention, the reformer 113 may be a reformer (hereinafter referred to as a "hydrogen reformer") for converting only the fuel into hydrogen (H 2 ) (Hereinafter referred to as a "first reformer") for converting the fuel into hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) or the like. The hydrogen reformer is larger in size than the first reformer because it is close to the complete reforming which converts only the fuel to hydrogen. Therefore, the first reformer is more compact or modular than the hydrogen reformer, so that it is easy to secure the space of the ship. Therefore, in the case where the space occupied by the ship 100 according to the third embodiment of the present invention is difficult to secure, the fuel is reformed using the first reformer, and when the space is easy to secure, the fuel is reformed using the hydrogen reformer . The first reformer can be operated in a low temperature region as compared with the hydrogen reformer through catalyst development and optimization of operating conditions. The first reformer is supplied with fuel. That is, it is possible to control the concentration of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) of the fuel supplied to the fuel cell 21 through the flow rate control of the source gas and the temperature control inside the first reformer. In addition, the first reformer can reduce the amount of steam (H 2 O) used for the hydrogen reformer by optimizing the methane number. Since the reformer has a substantially constant reaction rate, the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 and the power generation engine section 103 is substantially constant. Therefore, there is no problem in the case where the load of the engine is low, but there is a problem that the amount of fuel can not be increased sharply when the load of the engine suddenly increases. The first reformer may be operated such that the load varies according to the engine load. The first reformer may be installed directly to the fuel cell 21 or the power generation engine unit 103. Accordingly, the ship 100 according to the third embodiment of the present invention reduces the moving distance for moving the reformed gas from the first reformer to the fuel cell 21 or the power generation engine unit 103, Can be quickly supplied to the fuel cell (21) and the power generation engine section (103). The first reformer can supply fuel at a constant reaction rate as described above when the engine is under low load. The control unit may supply fuel to the first reformer at a high load of the engine. That is, it is possible to increase the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 or the power generation engine section 103 by increasing the flow rate of the source gas and increasing the temperature inside the first reformer to increase the reaction rate have. Accordingly, the ship 100 according to the third embodiment of the present invention can improve the propulsion efficiency by installing the first reformer on the hull, as compared with the case where the hydrogen reformer is installed. Hereinafter, the first reformer is referred to as a reformer 113.

상기 개질기(113)는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 원료처리부(22a)로부터 공급되는 전처리된 원료 및 상기 원료수처리부(22b)로부터 공급되는 스팀(H2O)의 개질반응을 진행하여 수소(H2)를 포함하는 개질가스를 발생시킨다. 이러한 개질반응을 진행함에 있어서, 상기 개질기(113)는 연소기(22d)에서 제공되는 열 에너지, 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 및 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 연소기(22d)는 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아 연소시킴으로써, 상기 개질기(113)에 열 에너지를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 개질기(22c)를 가열하기 위한 별도의 가열장치를 설치하지 않아도 되므로, 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급되는 연료를 개질시키기 위한 비용을 절감할 수 있다.The reformer 113 proceeds the reforming reaction of the pretreated raw material supplied from the raw material treating portion 22a of the ship 1 according to the present invention and steam (H 2 O) supplied from the raw water treating portion 22b Thereby generating a reformed gas containing hydrogen (H 2 ). The reformer 113 is operated to supply the heat energy provided by the combustor 22d, the waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102, And waste heat of the exhaust gas. The combustor 22d may supply heat energy to the reformer 113 by supplying fuel from the fuel storage tank 105 and burning the fuel. Therefore, the ship 100 according to the third embodiment of the present invention does not require a separate heating device for heating the reformer 22c, The cost can be reduced.

본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102)에서 공급되는 미반응연료를 이용하여 상기 추진부(104) 및 상기 수요처가 사용하기 위한 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 미반응연료를 상기 발전엔진부(103)가 재사용함으로써, 상기 미반응연료가 상기 발전엔진부(103)를 거치지 않고 외부로 배출되는 경우에 비해 상기 미반응연료에 포함된 수소(H2)와 메탄(CH4)이 외부로 배출되는 배출량을 감소시킬 수 있으므로 환경이 오염되는 것을 더 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 미반응연료에 포함된 수소(H2)와 메탄(CH4)을 처리하기 위한 별도의 처리시설을 설치할 필요가 없으므로, 전기를 생산하는데 드는 구축비용을 절감할 수 있다.The power generation engine unit 103 of the ship 100 according to the third embodiment of the present invention uses the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to drive the propulsion unit 104 and the demander Electricity for use can be produced. Therefore, in the ship 100 according to the third embodiment of the present invention, unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 102 is reused by the power generation engine unit 103, (H 2 ) and methane (CH 4 ) contained in the unreacted fuel are discharged to the outside as compared with the case where the exhaust gas is not exhausted to the outside without passing through the reforming unit 103, . In addition, since the ship 100 according to the third embodiment of the present invention does not need to provide a separate treatment facility for treating hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) contained in the unreacted fuel, It can reduce the construction cost for production.

본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 발전엔진부(103)는 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 공급되는 상기 연료전지부(102)의 미반응연료 및 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 공급되는 상기 연료저장탱크(105)의 연료 중 적어도 하나를 이용하여 상기 추진부(104) 및 상기 수요처가 사용하기 위한 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되더라도 나머지 하나를 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 선체의 추진이 중단되거나 상기 수요처가 사용하는 전기의 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 상기 연료전지부(102)의 미반응연료 및 상기 연료저장탱크(105)의 연료를 모두 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 전체적인 전기 생산성을 향상시킬 수 있다.The power generation engine section 103 of the ship 100 according to the third embodiment of the present invention is configured such that the unreacted fuel of the fuel cell section 102 supplied through the second fuel supply piping 107, The propulsion unit 104 and the consumer can generate electricity for use by using at least one of the fuel in the fuel storage tank 105 supplied through the third fuel supply pipe 109. Therefore, the ship 100 according to the third embodiment of the present invention can generate electricity using the other one even if any one of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 is damaged or broken, It is possible to prevent the propulsion of the hull from being stopped or the supply of electricity used by the demanding party is stopped. In the vessel 100 according to the third embodiment of the present invention, the power generation engine unit 103 uses both unreacted fuel in the fuel cell unit 102 and fuel in the fuel storage tank 105, It is possible to improve the overall electrical productivity.

본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 연료전지부(102)와 상기 개질기(113)를 연결하는 배관, 상기 발전엔진부(103)와 상기 개질기(113)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(102)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(103)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관은 서로 연통되도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료기화부(110) 및 상기 개질기(113) 중 적어도 하나로 공급되어서 연료를 기화시키거나 연료를 개질시키는 열원으로 사용될 수 있다.The present invention provides a ship 100 according to the third embodiment of the present invention that includes a pipe for connecting the fuel cell unit 102 and the reformer 113 to each other and a pipe for connecting the power generation engine unit 103 and the reformer 113 A pipe connecting the fuel cell unit 102 and the fuel vaporization unit 110 and a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the fuel vaporization unit 110 may be connected to each other . The exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 is supplied to at least one of the fuel vaporizer 110 and the reformer 113 to vaporize the fuel or reform the fuel Can be used as a heat source.

이하에서는 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 23은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 24는 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 25는 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 26은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 27은 본 발명의 제4실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 23 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 24 is a schematic view of a ship according to the fourth embodiment of the present invention in which a first fuel supply pipe, 3 is a schematic block diagram for explaining a fuel supply piping and an energy storage unit, FIG. 25 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporization unit in a ship according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 26 is a fourth embodiment FIG. 27 is a schematic block diagram for explaining a preheating unit in a ship according to a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 23 내지 도 27을 참고하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 개질기(113)가 상기 연료전지부(102) 뿐만 아니라 상기 발전엔진부(103)에도 수소가 포함된 연료를 공급하도록 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아 개질시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제3실시예에 따른 선박(100)에서 예열부(112)를 더 포함할 수 있다.23 to 27, the structure of the ship 100 according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the ship 100 according to the third embodiment of the present invention, 113 can supply fuel from the fuel storage tank 105 to supply fuel containing hydrogen to not only the fuel cell unit 102 but also the power generation engine unit 103. In addition, the ship 100 according to the fourth embodiment of the present invention may further include a preheating unit 112 in the ship 100 according to the third embodiment of the present invention.

상기 개질기(113)는 일측이 상기 연료저장탱크(105)에 연결되고, 타측이 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)에 연결될 수 있다. 상기 개질기(113)는 상기 제1연료공급배관(106)에 설치됨으로써, 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 연료전지부(102)로 공급되는 연료를 개질시킬 수 있다. 상기 개질기(113)는 상기 제3연료공급배관(109)에 설치됨으로써, 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(9)로 공급되는 연료를 개질시킬 수 있다. 즉, 상기 개질기(113)는 상기 제1연료공급배관(106) 및 상기 제3연료공급배관(109)에 설치됨으로써, 상기 연료저장탱크(105)에서 공급되는 연료를 개질시켜서 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 각각으로 개질시킨 연료를 공급할 수 있다. 상기 개질기(113)는 상기 제1연료공급배관(106) 및 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 공급되는 연료를 개질시키도록 상기 제1연료공급배관(106) 및 상기 제3연료공급배관(109)에 걸쳐서 설치될 수 있다. 상기 연료저장탱크(105)와 상기 개질기(113)를 연결하는 제1연료공급배관(106) 및 제3연료공급배관(109)은 서로 연통되도록 결합되어서 하나의 배관으로 구현될 수도 있다. 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103)가 상기 개질기(113)로부터 공급받는 연료에는 수소(H2)와 메탄(CH4)이 포함될 수 있다. 상기 개질기(113)는 상기 본 발명의 제3실시예처럼 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료저장탱크(105)에서 공급되는 연료를 개질시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102)에서 공급되는 미반응연료, 및 상기 개질기(113)에서 공급되는 개질된 연료 중 적어도 하나를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102) 뿐만 아니라, 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 연료에 포함된 수소의 농도를 증대시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(102) 및 상기 발전엔진부(103) 각각의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.One side of the reformer 113 may be connected to the fuel storage tank 105 and the other side thereof may be connected to the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103. The reformer 113 may be installed in the first fuel supply pipe 106 to reform the fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the fuel cell unit 102. The reformer 113 is installed in the third fuel supply pipe 109 so as to reform the fuel supplied to the power generation engine unit 9 from the fuel storage tank 105. That is, the reformer 113 is installed in the first fuel supply pipe 106 and the third fuel supply pipe 109 to reform the fuel supplied from the fuel storage tank 105, 102 and the power generation engine unit 103, respectively. The reformer 113 reforms the fuel supplied through the first fuel supply pipe 106 and the third fuel supply pipe 109 so as to reform the fuel supplied through the first fuel supply pipe 106 and the third fuel supply pipe 109. [ (Not shown). The first fuel supply pipe 106 and the third fuel supply pipe 109 for connecting the fuel storage tank 105 and the reformer 113 may be connected to each other to form a single pipe. The fuel supplied to the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 from the reformer 113 may include hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ). The reformer 113 supplies the exhaust gas discharged from at least one of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 as a heat source from the fuel storage tank 105 as in the third embodiment of the present invention The fuel can be reformed. Accordingly, the power generation engine unit 103 can generate electricity using at least one of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 and the reformed fuel supplied from the reformer 113. Accordingly, the ship 100 according to the fourth embodiment of the present invention can increase not only the fuel cell 102 but also the concentration of hydrogen contained in the fuel supplied to the power generation engine 103, The electricity production efficiency of each of the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 can be improved.

상기 예열부(112)는 연료전지(21)가 가동하기 전에 상기 연료전지(21)의 온도를 최적의 상태로 미리 높여놓기 위한 것이다. 상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102)가 작동되지 않을 경우, 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 따라서, 상기 예열부(112)는 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료전지(21)가 위치하는 곳. 예컨대, 핫박스(Hot Box) 내부의 공기를 가열시킴으로써, 상기 연료전지(21)의 온도를 가동에 최적화된 상태로 높여놓을 수 있다. 상기 고온의 배기가스는 관로를 통해 상기 핫박스로 이동될 수 있다. 상기 예열부(112)는 상기 연료전지(21)로부터 이격된 위치에서 상기 핫박스 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지(21)의 온도를 높일 수 있으면 상기 핫박스의 외부 등 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 예열부(112)가 상기 핫박스의 외부에 설치될 경우, 상기 예열부(112)는 상기 핫박스 내부의 공기와 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스 내부의 공기를 가열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)가 가동되기 전에 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 상기 연료전지부(102)의 내부 온도를 최적의 상태로 미리 예열시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(102)가 전기를 생산하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있어서 신속하게 전기 생산량을 최대치까지 끌어올릴 수 있다. 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 제어부(111)는 상기 예열부(112)에 의해 상기 연료전지부(102)의 온도가 최적의 상태로 높여져서 상기 연료전지부(102)가 가동되면 상기 예열부(112)로 공급되는 발전엔진부(103)의 배기가스를 차단하고, 상기 발전엔진부(103)의 배기가스가 상기 연료기화부(110)로 공급되도록 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 발전엔진부(103)와 상기 예열부(112)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 발전엔진부(103)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 발전엔진부(103) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 상기 예열부(112) 및 상기 연료기화부(110) 중 적어도 하나로 공급하여서 상기 연료전지부(102) 및 상기 연료저장탱크(105)를 가열하는 가열매체로 이용함으로써, 외부로 배출되는 상기 발전엔진부(103)의 배기가스 온도를 낮출 수 있으므로 높은 온도의 배기가스가 외부로 배출되는 경우에 비해 환경이 오염되는 것을 더 방지할 수 있다.The preheating unit 112 is for raising the temperature of the fuel cell 21 to an optimal state before the fuel cell 21 starts operating. The power generation engine unit 103 can be operated by receiving fuel from the fuel storage tank 105 through the third fuel supply pipe 109 when the fuel cell unit 102 is not operated, It is possible to exhaust the exhaust gas. Therefore, the preheating unit 112 is disposed at a place where the fuel cell 21 is located using the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 as a heat source. For example, by heating the air inside the hot box, the temperature of the fuel cell 21 can be raised to a state optimized for operation. The hot exhaust gas can be transferred to the hot box through a pipeline. The preheater 112 may be installed inside the hot box at a position spaced apart from the fuel cell 21, but is not limited thereto. If the temperature of the fuel cell 21 can be increased, It may be installed in another location. When the preheater 112 is installed outside the hot box, the preheater 112 exchanges heat between the air inside the hot box and the exhaust gas discharged from the power generator engine 103, The inside air can be heated. Therefore, in the ship 100 according to the fourth embodiment of the present invention, the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 is used to operate the fuel cell unit 102 before the fuel cell unit 102 is operated. The internal temperature can be preheated in an optimal state, so that it is possible to shorten the time taken for the fuel cell unit 102 to produce electricity, so that the electricity production amount can be rapidly increased to the maximum value. In the vessel 100 according to the fourth embodiment of the present invention, the control unit 111 controls the preheating unit 112 to raise the temperature of the fuel cell unit 102 to the optimal state, The exhaust gas from the power generation engine unit 103 supplied to the preheating unit 112 is shut off and the exhaust gas from the power generation engine unit 103 is supplied to the fuel vaporizer 110, The path of the exhaust gas discharged from the power generation engine section 103 can be switched. The control unit 111 includes a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the preheating unit 112 and a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the fuel vaporization unit 110 It is possible to switch the path of the exhaust gas of the power generation engine section 103 by controlling the valves to be installed. Accordingly, the ship 100 according to the fourth embodiment of the present invention supplies the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 to at least one of the preheating unit 112 and the fuel vaporization unit 110, The temperature of the exhaust gas of the power generation engine unit 103 discharged to the outside can be lowered by using the power storage unit 102 and the fuel storage tank 105 as the heating medium for heating the exhaust gas, The environment can be further prevented from being contaminated.

본 발명의 제4실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 연료전지부(102)와 상기 개질기(113)를 연결하는 배관, 상기 발전엔진부(103)와 상기 개질기(113)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(102)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관, 상기 발전엔진부(103)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(103)와 상기 예열부(112)를 연결하는 배관은 서로 연통되도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료기화부(110), 상기 예열부(112) 및 상기 개질기(113) 중 적어도 하나로 공급되어서 연료를 기화시키거나 연료를 개질시키거나 연료전지(12)를 예열시키는 열원으로 사용될 수 있다.In the ship 100 according to the fourth embodiment of the present invention, a pipe connecting the fuel cell unit 102 and the reformer 113, a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the reformer 113 A pipe connecting the fuel cell unit 102 and the fuel vaporization unit 110, a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the fuel vaporization unit 110, And the piping connecting the preheating unit 112 may be connected to communicate with each other. Accordingly, the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 is supplied to at least one of the fuel vaporization unit 110, the preheating unit 112, and the reformer 113, Or may be used as a heat source for preheating the fuel cell 12.

이하에서는 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 28은 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 재공급부를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 29는 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 30은 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 31은 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 32는 본 발명의 제5실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 28 is a schematic view for explaining a re-supply unit in a ship according to a fifth embodiment of the present invention; FIG. 29 is a schematic view for explaining a third fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to a fifth embodiment of the present invention; Fig. 30 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a fifth embodiment of the present invention, and Fig. 31 is a schematic block diagram for explaining a control portion in a ship according to the fifth embodiment of the present invention Fig. 32 is a schematic block diagram for explaining a preheating unit in a ship according to a fifth embodiment of the present invention. Fig.

도 28 내지 도 32를 참고하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)에서 재공급부(114) 및 예열부(112)를 더 포함한다.28 to 32, the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, The supply unit 114 and the preheating unit 112 in the ship 100 according to the first embodiment of the present invention.

상기 재공급부(114)는 상기 발전엔진부(103)에서 요구하는 미반응연료의 유량을 초과하는 잉여연료를 상기 연료전지부(102)로 재공급하기 위한 것이다. 상기 재공급부(114)는 재공급배관(1141) 및 재공급밸브(1142)를 포함할 수 있다. 상기 재공급배관(1141)은 일측이 상기 연료저장탱크(105)와 상기 연료전지부(102)를 연결하는 제1연료공급배관(106)에 연통되도록 결합되고, 타측이 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103)를 연결하는 제2연료공급배관(107)에 연통하도록 결합될 수 있다. 상기 재공급배관(1141)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 이에 따라, 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료는 상기 재공급배관(1141)을 통해 상기 제1연료공급배관(106)으로 공급됨으로써, 상기 연료전지부(102)로 다시 공급될 수 있다. 상기 재공급배관(1141)을 통해 상기 연료전지부(102)로 재공급되는 미반응연료는 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 일부 또는 전부일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량이 상기 발전엔진부(103)에서 요구하는 미반응연료의 유량을 초과하면, 초과하는 잉여연료를 상기 재공급배관(1141)을 통해서 상기 연료전지부(102)로 재공급할 수 있다. 이 경우, 상기 재공급배관(1141)을 통해 상기 연료전지부(102)로 재공급되는 미반응연료는 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 일부일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 손상 내지 파손되었을 경우, 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료 전부를 상기 재공급배관(1141)을 통해서 상기 연료전지부(102)로 재공급되도록 할 수 있다.The re-supply unit 114 is for re-supplying excess fuel exceeding the flow rate of the unreacted fuel required by the power generation engine unit 103 to the fuel cell unit 102. The re-supply unit 114 may include a re-supply pipe 1141 and a re-supply valve 1142. One end of the re-supply pipe 1141 is connected to the first fuel supply pipe 106 connecting the fuel storage tank 105 and the fuel cell unit 102 and the other end is connected to the fuel electrode unit 102 And the second fuel supply pipe 107 connecting the power generation engine unit 103 with each other. The re-supply pipe 1141 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The unreacted fuel supplied to the power generation engine unit 103 through the second fuel supply pipe 107 is supplied to the first fuel supply pipe 106 through the re-supply pipe 1141, And may be supplied to the fuel cell unit 102 again. Unreacted fuel re-supplied to the fuel cell unit 102 through the re-supply pipe 1141 may be part or all of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 have. For example, the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention is configured such that the flow rate of unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 is equal to or greater than the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 Excess fuel surplus fuel can be re-supplied to the fuel cell 102 via the re-supply pipe 1141 when the flow rate of unreacted fuel is exceeded. In this case, the unreacted fuel re-supplied to the fuel cell unit 102 through the re-supply pipe 1141 is part of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 . For example, when the power generation engine unit 103 is damaged or broken, the ship 100 in accordance with the fifth embodiment of the present invention is configured such that the power supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 The entire fuel can be supplied again to the fuel cell unit 102 through the re-supply pipe 1141. [

상기 재공급밸브(1142)는 상기 재공급배관(1141)을 개폐하기 위한 것이다. 상기 재공급밸브(1142)는 상기 재공급배관(1141)에 설치되고 상기 재공급배관(1141)의 유로가 개방되는 크기를 조절함으로써, 상기 재공급배관(1141)을 개폐할 수 있다. 상기 재공급밸브(1142)는 상기 재공급배관(1141)의 유로가 개방되는 크기를 조절함으로써, 상기 제2연료공급배관(107)에서 상기 제1연료공급배관(106)으로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수도 있다. 상기 재공급밸브(1142)는 상기 제어부(111)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 발전엔진부(103)에서 요구하는 미반응연료의 유량이 기설정된 기준미반응연료유량을 초과하면, 상기 재공급배관(1141)이 폐쇄되도록 상기 재공급밸브(1142)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 미반응연료는 전부 상기 발전엔진부(103)로 공급될 수 있다. 즉, 잉여연료는 발생하지 않는다. 상기 제어부(111)는 상기 발전엔진부(103)에서 요구하는 미반응연료의 유량이 기설정된 기준미반응연료유량 이하이면, 상기 재공급배관(1141)이 개방되도록 상기 재공급밸브(1142)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료 중 일부 또는 전부는 상기 재공급부(114)를 통해서 상기 연료전지부(102)로 공급될 수 있다. 상기 기준미반응연료유량은 엔진의 부하 또는 상기 선체가 운항하는 운항지역에 따라 상기 발전엔진부(103)가 최적의 효율로 전기를 생산할 수 있는 미반응연료의 유량을 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 선체가 배출제한구역(ECA)에서 운항하면, 상기 발전엔진부(103)의 부하가 최저이므로 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량이 작아지도록 상기 재공급배관(1141)을 개방할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 배출제한구역(ECA)에서 유해물질의 배출을 최소화시키면서, 최적의 효율로 운항할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 선체가 배출완화구역(Global)에서 운항하면, 상기 발전엔진부(103)의 부하가 최고이므로 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량이 커지도록 상기 재공급배관(1141)을 폐쇄할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 배출완화구역(Global)에서 최고 운항 속력으로 항해하여 물건 및 사람의 이송시간을 단축시킬 수 있다.The re-supply valve 1142 is for opening and closing the re-supply pipe 1141. The re-supply valve 1142 may be provided in the re-supply pipe 1141 and may open / close the re-supply pipe 1141 by adjusting the size of opening the re-supply pipe 1141. The re-supply valve 1142 regulates the opening degree of the flow path of the re-supply pipe 1141 so that the unreacted fuel supplied from the second fuel supply pipe 107 to the first fuel supply pipe 106 May be adjusted. The re-supply valve 1142 may be controlled by the controller 111. The control unit 111 controls the supply valve 1142 to close the re-supply pipe 1141 when the flow rate of the unreacted fuel required by the power generation engine unit 103 exceeds a predetermined reference unreacted fuel flow rate, Can be controlled. Accordingly, all the unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 102 can be supplied to the power generation engine unit 103. That is, surplus fuel does not occur. The control unit 111 controls the re-supply valve 1142 to open the re-supply pipe 1141 when the flow rate of the unreacted fuel requested by the power generation engine unit 103 is equal to or lower than a predetermined reference unreacted fuel flow rate, Can be controlled. Accordingly, some or all of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 may be supplied to the fuel cell unit 102 through the re-supply unit 114. The reference unreacted fuel flow rate refers to the flow rate of the unreacted fuel that can generate electricity with the optimum efficiency according to the load of the engine or the operating area operated by the hull, Can be set. For example, when the hull according to the fifth embodiment of the present invention is operated in the ECA, the load on the power generating engine unit 103 is the lowest, so that the power supplied to the power generating engine unit 103 It is possible to open the re-supply pipe 1141 so that the flow rate of the unreacted fuel becomes smaller. Accordingly, the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention can operate at an optimal efficiency while minimizing the discharge of harmful substances in the ECA. For example, in a ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention, when the hull is operated in the emission mitigation area (Global), the load of the power generation engine unit 103 is the highest, It is possible to close the re-supply pipe 1141 so that the flow rate of the unreacted fuel becomes larger. Accordingly, the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention can shorten the transportation time of objects and people by navigating from the emission mitigation area (Global) at the highest operating speed.

본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)에서 요구하는 미반응연료의 유량을 초과하는 잉여연료를 상기 연료전지부(102)로 재공급하도록 구현됨으로써, 상기 연료전지부(102)에 공급되는 연료의 유량을 줄일 수 있어서 전기 생산에 대한 운영비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 잉여연료를 외부로 배출하지 않고 상기 재공급부(114)를 통해 재사용할 수 있으므로, 상기 잉여연료에 포함된 수소(H2) 및 메탄(CH4)을 줄이기 위한 별도의 처리시설을 설치할 필요가 없으므로 유해물질 배출 저감에 대한 구축비용을 절감할 수 있다.The vessel 100 according to the fifth embodiment of the present invention is configured to re-supply surplus fuel exceeding the flow rate of the unreacted fuel required by the power generation engine unit 103 to the fuel cell unit 102, The flow rate of the fuel supplied to the fuel cell unit 102 can be reduced, thereby reducing the operating cost for the electricity production. In addition, since the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention can reuse the surplus fuel through the re-supply unit 114 without discharging the surplus fuel to the outside, hydrogen (H 2 ) and hydrogen Since there is no need to install a separate treatment facility to reduce methane (CH 4 ), the construction cost for reducing the emission of toxic substances can be reduced.

상기 예열부(112)는 상기 연료전지(21)가 가동하기 전에 상기 연료전지(21)의 온도를 최적의 상태로 미리 높여놓기 위한 것이다. 상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102)가 작동되지 않을 경우, 상기 제3연료공급배관(109)을 통해서 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 따라서, 상기 예열부(112)는 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료전지(21)가 위치하는 곳. 예컨대, 핫박스(Hot Box) 내부의 공기를 가열시킴으로써, 상기 연료전지(21)의 온도를 가동에 최적화된 상태로 높여놓을 수 있다. 상기 고온의 배기가스는 배관을 통해 상기 핫박스로 이동될 수 있다. 상기 예열부(112)는 상기 연료전지(21)와 함께 상기 핫박스 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지(21)의 온도를 높일 수 있으면 상기 핫박스의 외부 등 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 예열부(112)가 상기 핫박스의 외부에 설치될 경우, 상기 예열부(112)는 상기 핫박스 내부의 공기와 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스 내부의 공기를 가열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)가 가동되기 전에 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 상기 연료전지부(102)의 내부 온도를 최적의 상태로 미리 예열시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(102)가 전기를 생산하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있어서 신속하게 전기 생산량을 최대치까지 끌어올릴 수 있다. 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 제어부(111)는 상기 예열부(112)에 의해 상기 연료전지부(102)의 온도가 최적의 상태로 높여져서 상기 연료전지부(102)가 가동되면 상기 예열부(112)로 공급되는 발전엔진부(103)의 배기가스를 차단하고, 상기 발전엔진부(103)의 배기가스가 상기 연료기화부(110)로 공급되도록 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 발전엔진부(103)와 상기 예열부(112)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 발전엔진부(103)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 발전엔진부(103) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 상기 예열부(112) 및 상기 연료기화부(110) 중 적어도 하나로 공급하여서 상기 연료전지부(102) 및 상기 연료저장탱크(105)를 가열하는 가열매체로 이용함으로써, 외부로 배출되는 상기 발전엔진부(103)의 배기가스 온도를 낮출 수 있으므로 높은 온도의 배기가스가 외부로 배출되는 경우에 비해 환경이 오염되는 것을 더 방지할 수 있다. 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 연료전지부(102)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관, 상기 발전엔진부(103)와 상기 연료기화부(110)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(103)와 상기 예열부(112)를 연결하는 배관은 서로 연통되도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료기화부(110) 및 상기 예열부(112) 중 적어도 하나로 공급되어서 연료를 기화시키거나 연료전지(12)를 예열시키는 열원으로 사용될 수 있다.The preheating unit 112 is designed to raise the temperature of the fuel cell 21 to an optimum state before the fuel cell 21 starts operating. The power generation engine unit 103 can be operated by receiving fuel from the fuel storage tank 105 through the third fuel supply pipe 109 when the fuel cell unit 102 is not operated, It is possible to exhaust the exhaust gas. Therefore, the preheating unit 112 is disposed at a place where the fuel cell 21 is located using the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 as a heat source. For example, by heating the air inside the hot box, the temperature of the fuel cell 21 can be raised to a state optimized for operation. The hot exhaust gas can be transferred to the hot box through the piping. The preheating unit 112 may be installed inside the hot box together with the fuel cell 21. However, if the temperature of the fuel cell 21 can be increased, May be installed. When the preheater 112 is installed outside the hot box, the preheater 112 exchanges heat between the air inside the hot box and the exhaust gas discharged from the power generator engine 103, The inside air can be heated. Accordingly, in the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention, before the fuel cell unit 102 is operated, the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 is used to heat the fuel cell unit 102 The internal temperature can be preheated in an optimal state, so that it is possible to shorten the time taken for the fuel cell unit 102 to produce electricity, so that the electricity production amount can be rapidly increased to the maximum value. In the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention, the control unit 111 controls the preheating unit 112 to raise the temperature of the fuel cell unit 102 to the optimal state, The exhaust gas from the power generation engine unit 103 supplied to the preheating unit 112 is shut off and the exhaust gas from the power generation engine unit 103 is supplied to the fuel vaporizer 110, The path of the exhaust gas discharged from the power generation engine section 103 can be switched. The control unit 111 includes a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the preheating unit 112 and a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the fuel vaporization unit 110 It is possible to switch the path of the exhaust gas of the power generation engine section 103 by controlling the valves to be installed. Accordingly, the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention supplies the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 to at least one of the preheating unit 112 and the fuel vaporization unit 110, The temperature of the exhaust gas of the power generation engine unit 103 discharged to the outside can be lowered by using the power storage unit 102 and the fuel storage tank 105 as the heating medium for heating the exhaust gas, The environment can be further prevented from being contaminated. The present invention provides a ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention that includes a pipe connecting the fuel cell unit 102 and the fuel vaporization unit 110 and a pipe connecting the power generation engine unit 103 and the fuel vaporization unit 110 And the piping connecting the power generation engine unit 103 and the preheating unit 112 may be connected to communicate with each other. The exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 is supplied to at least one of the fuel vaporizer 110 and the preheater 112 to vaporize the fuel, Can be used as a heat source for preheating the heat exchanger (12).

이하에서는 본 발명의 제6실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 33은 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 수분제거부를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 34는 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 수분공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 35는 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 36은 본 발명의 제6실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 33 is a schematic view for explaining a moisture removing unit in a ship according to a sixth embodiment of the present invention; FIG. 34 is a schematic view showing a water supply pipe, a third fuel supply pipe, Fig. 35 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a sixth embodiment of the present invention, Fig. 36 is a schematic block diagram for explaining the control portion and the control portion in the ship according to the sixth embodiment of the present invention, And is a schematic block diagram for explaining the preheating unit.

도 33 내지 도 36을 참고하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)에서 수분제거부(115), 수분공급배관(116) 및 예열부(112)를 더 포함한다. 상기 예열부(112)는 상기 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)의 예열부(112)와 기능 및 효과가 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.33 to 36, the ship 100 according to the sixth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, The water dispenser 115, the water supply pipe 116 and the preheating unit 112 in the ship 100 according to the first embodiment of the present invention. The preheating unit 112 has the same function and effect as the preheating unit 112 of the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted.

상기 수분제거부(115)는 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료에 포함된 수분(H2O)을 제거하기 위한 것이다. 상기 수분제거부(115)는 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103) 사이에 위치하도록 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103)에 각각 연결될 수 있다. 상기 수분제거부(115)는 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103)를 연결하는 제2연료공급배관(107)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 수분제거부(115)는 상기 연료전지부(102)로부터 미반응연료를 공급받아서 미반응연료에 포함된 수분을 제거한 후 상기 발전엔진부(103)로 수분이 제거된 미반응연료를 공급할 수 있다. 상기 수분제거부(115)는 컨덴서(Condenser)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거할 수 있으면 다른 장치일 수도 있다. 도시되지 않았지만, 상기 수분제거부(115)는 상기 연료저장탱크(105)가 저장하는 액화상태의 연료, 및 상기 미반응연료를 열교환시켜서 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거할 수도 있다. 이 경우, 상기 액화상태의 연료가 상기 미반응연료를 냉각시키는 냉매일 수 있다. 상기 액화상태의 연료는 LNG일 수 있다. 이에 따라, 상기 발전엔진부(103)는 수분이 제거된 미반응연료를 공급받을 수 있다. 따라서, 본 발명의 제6실시예에 따른 선박(100)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The water removing unit 115 is for removing water (H 2 O) contained in unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103. The water removing unit 115 may be connected to the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103 so as to be positioned between the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103. The water removing unit 115 may be installed in a second fuel supply pipe 107 connecting the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103. Accordingly, the water removing unit 115 receives unreacted fuel from the fuel cell unit 102, removes moisture contained in the unreacted fuel, and supplies the unreacted fuel, Can be supplied. The water removing unit 115 may be a condenser, but it is not limited thereto and may be a different unit as long as the water contained in the unreacted fuel can be removed. Although not shown, the water removing unit 115 may heat the fuel in the liquefied state stored in the fuel storage tank 105, and the unreacted fuel to remove moisture contained in the unreacted fuel. In this case, the liquefied fuel may be a refrigerant that cools the unreacted fuel. The liquefied fuel may be LNG. Accordingly, the power generation engine unit 103 can receive unreacted fuel from which moisture has been removed. Therefore, the ship 100 according to the sixth embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 제6실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 수분이 제거된 미반응연료를 공급받을 수 있으므로, 수분이 포함된 미반응연료를 공급받는 경우에 비해 연소효율을 더 향상시킬 수 있으므로 전기 생산량을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 연비향상에 따른 운영비용을 절감할 수 있다.First, since the power generation engine unit 103 according to the sixth embodiment of the present invention can receive unreacted fuel from which water has been removed, The combustion efficiency can be further improved, so that not only the electricity production can be increased but also the operating cost due to the fuel efficiency improvement can be reduced.

둘째, 본 발명의 제6실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 수분이 제거된 미반응연료를 공급받을 수 있으므로, 수분이 포함된 미반응연료를 공급받는 경우에 비해 상기 발전엔진부(103)의 내구성을 더 증대시킬 수 있어서 상기 발전엔진부(103)의 유지보수 및 교체 횟수 감소에 따른 유지보수비용을 절감할 수 있다.Secondly, since the power generation engine unit 103 according to the sixth embodiment of the present invention can receive unreacted fuel from which water has been removed, compared with the case where unreacted fuel containing moisture is supplied The durability of the power generation engine unit 103 can be further increased, and the maintenance cost due to the decrease in the number of times of maintenance and replacement of the power generation engine unit 103 can be reduced.

셋째, 본 발명의 제6실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 연료를 냉매로 이용하여 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거할 수 있으므로, 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거하기 위한 별도의 냉각장치를 설치할 필요가 없어서 미반응연료에 포함된 수분을 제거하기 위한 구축비용을 절감할 수 있다.Third, the vessel 100 according to the sixth embodiment of the present invention can remove moisture contained in the unreacted fuel by using the fuel stored in the fuel storage tank 105 as a refrigerant, It is not necessary to provide a separate cooling device for removing the contained moisture, so that the construction cost for removing moisture contained in unreacted fuel can be reduced.

상기 수분공급배관(116)은 상기 수분제거부(115)가 제거한 수분을 상기 연료전지부(102)로 공급하기 위한 것이다. 상기 수분공급배관(116)은 상기 수분제거부(115)와 상기 연료전지부(102)를 연결한다. 상기 수분공급배관(116)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 상기 수분공급배관(116)에는 상기 수분제거부(115)에서 상기 연료전지부(102)로 수분을 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 따라서, 상기 수분제거부(115)가 제거한 수분은 상기 수분공급배관(116)을 따라 상기 연료전지부(102)로 공급되어서 전기화학 반응에 사용될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 수분제거부(115)가 제거한 수분은 선체 내부의 유틸리티로 공급될 수 있다. 예컨대, 상기 수분제거부(115)가 제거한 수분은 선박에서 작업하는 작업자들의 온수로 사용되거나 선체의 내부를 가열하는 난방용으로 사용될 수 있다. 상기 수분제거부(115)가 제거한 수분은 폐열회수장치로 공급되어서 폐열을 회수하는데 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 제6실시예에 따른 선박(100)은 외부로 버려질 수 있는 수분(H2O)을 재사용함으로써, 자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 전기 생산에 필요한 물을 생산하거나 저장하는데 사용되는 비용을 절감할 수 있다.The water supply pipe 116 is for supplying moisture removed by the water removing unit 115 to the fuel cell unit 102. The water supply pipe 116 connects the water removing unit 115 and the fuel cell unit 102. The water supply pipe 116 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The water supply pipe 116 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring moisture from the water removing unit 115 to the fuel cell unit 102. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. Therefore, moisture removed by the water removing unit 115 may be supplied to the fuel cell unit 102 along the water supply pipe 116 and used for the electrochemical reaction. Although not shown, the water removed by the water removing unit 115 can be supplied to a utility inside the hull. For example, the water removed by the water removing unit 115 may be used as hot water for workers working on the ship or for heating heating the inside of the hull. The moisture removed by the water removing unit 115 may be supplied to the waste heat recovering unit to recover the waste heat. Therefore, the ship 100 according to the sixth embodiment of the present invention can reuse water (H 2 O) that can be discharged to the outside, thereby preventing waste of resources, Or the cost of storing the data.

이하에서는 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 37은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 발전엔진부가 연료전지부, 개질기 및 연료저장탱크로부터 연료를 공급받는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 38은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 39는 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 40은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록, 도 41은 본 발명의 제7실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록이다.FIG. 37 is a schematic view for explaining that a power generation engine is supplied with fuel from a fuel cell unit, a reformer, and a fuel storage tank in a ship according to a seventh embodiment of the present invention. Fig. 39 is a schematic block diagram for explaining the fourth fuel supply piping and the energy storage unit in the ship according to the seventh embodiment of the present invention, Fig. 39 is a schematic block diagram for explaining the first valve, the second valve and the third valve in the ship according to the seventh embodiment of the present invention Fig. 40 is a schematic block for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a seventh embodiment of the present invention, Fig. 41 is a schematic block diagram for explaining a control portion and a preheating portion in a ship according to a seventh embodiment of the present invention .

도 37 내지 도 41을 참고하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)에서 개질기(113), 제4연료공급배관(117) 및 예열부(112)를 더 포함하고, 상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113)에 병렬로 연결되어서 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아 발전하는 것이다. 상기 예열부(112)는 상기 본 발명의 제5실시예에 따른 선박(100)의 예열부(112)와 기능 및 효과가 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.37 to 41, the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention has the same structure and effect as the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, Further comprising a reformer 113, a fourth fuel supply pipe 117 and a preheating unit 112 in the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, wherein the power generation engine unit 103 includes the fuel cell unit 102 Is connected in parallel to the fuel storage tank 105 and the reformer 113 to receive fuel containing hydrogen from the fuel cell unit 102, the fuel storage tank 105 and the reformer 113 It is developing. The preheating unit 112 has the same function and effect as the preheating unit 112 of the ship 100 according to the fifth embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted.

상기 발전엔진부(103)는 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 상기 연료전지부(102)에 연결될 수 있다. 상기 발전엔진부(103)는 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 상기 연료저장탱크(105)에 연결될 수 있다. 상기 발전엔진부(103)는 상기 제4연료공급배관(117)을 통해 상기 개질기(113)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산할 수 있다.The power generation engine unit 103 may be connected to the fuel cell unit 102 through the second fuel supply pipe 107. The power generation engine unit 103 may be connected to the fuel storage tank 105 through the third fuel supply pipe 109. The power generation engine unit 103 may be connected to the reformer 113 through the fourth fuel supply pipe 117. Accordingly, the power generation engine unit 103 can generate electricity by receiving fuel containing hydrogen from the fuel cell unit 102, the fuel storage tank 105, and the reformer 113.

상기 개질기(113)는 상기 발전엔진부(103)에 수소가 포함된 연료를 공급하도록 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아 개질시키기 위한 것이다. 이 경우, 상기 개질기(113)가 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급받는 연료는 LPG 또는 LPG가 기화된 가스일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 LNG 또는 LNG가 기화된 가스일 수도 있다. 상기 개질기(113)는 상기 연료저장탱크(105)와 상기 발전엔진부(103) 사이에 위치하도록 상기 연료저장탱크(105)와 상기 발전엔진부(103)에 각각 결합될 수 있다. 상기 개질기(113)는 상기 연료저장탱크(105)와 상기 발전엔진부(103)를 연결하는 제4연료공급배관(117)에 설치될 수 있다. 상기 제4연료공급배관(117)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 것이다. 상기 제4연료공급배관(117)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 상기 제4연료공급배관(117)에는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 개질기(113)는 상기 제4연료공급배관(117)에 설치되어서 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아 개질시킨 후 개질시킨 연료를 상기 발전엔진부(103)로 공급할 수 있다. 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급되는 연료를 상기 개질기(113)가 개질시켜서 상기 발전엔진부(103)에 공급함으로써, 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 수소의 농도를 증대시킬 수 있으므로 상기 발전엔진부(103)의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.The reformer 113 is for supplying fuel from the fuel storage tank 105 to supply the hydrogen-containing fuel to the power generation engine unit 103. In this case, the fuel supplied from the fuel storage tank 105 by the reformer 113 may be LPG or LPG vaporized gas, but not limited thereto, and LNG or LNG may be a vaporized gas. The reformer 113 may be coupled to the fuel storage tank 105 and the power generation engine unit 103 so as to be positioned between the fuel storage tank 105 and the power generation engine unit 103, respectively. The reformer 113 may be installed in the fourth fuel supply pipe 117 connecting the fuel storage tank 105 and the power generation engine unit 103. The fourth fuel supply pipe 117 is for supplying fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103. The fourth fuel supply pipe 117 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The fourth fuel supply pipe 117 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring the fuel from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. The reformer 113 can supply the reformed fuel to the power generation engine unit 103 after being supplied to the fourth fuel supply pipe 117, reforming the fuel supplied from the fuel storage tank 105, and reforming the fuel. The vessel 100 according to the seventh embodiment of the present invention can be constructed such that the fuel supplied from the fuel storage tank 105 is reformed by the reformer 113 and supplied to the power generation engine unit 103, It is possible to increase the concentration of hydrogen supplied to the power generation engine section 103, thereby improving the electricity production efficiency of the power generation engine section 103.

상기 개질기(113)는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 개질기(22c)와 구성 및 작용 효과가 동일하다. 따라서, 상기 개질기(113)에 대한 구체적인 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다. 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)에 있어서, 상기 개질기(113)는 연료를 거의 수소(H2)로만 전환시키는 개질기(이하, '수소개질기'라 함)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 연료를 수소(H2)와 메탄(CH4) 등으로 전환시키는 개질기(이하, '제1개질기'라 함)일 수도 있다. 상기 수소개질기는 연료를 수소로만 전환시키는 완전 개질에 가깝기 때문에 상기 제1개질기에 비해 크기가 크다. 따라서, 상기 제1개질기는 상기 수소개질기에 비해 콤팩트화 또는 모듈화되어 선박의 공간확보가 용이하다. 상기 제1개질기는 촉매개발 및 운전조건 최적화 등을 통하여 상기 수소개질기에 비해 저온 영역에서 운전이 가능하도록 구현될 수 있다. 상기 제1개질기는 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량 조절, 및 제1개질기 내부의 온도 조절을 통해 연료전지(21)로 공급되는 연료의 수소(H2) 및 메탄(CH4)의 농도 조절이 가능하다. 또한, 상기 제1개질기는 메탄가(Methane Number)를 최적화하여 수소개질기 대비 스팀(H2O)의 사용량을 저감시킬 수 있다. 상기 개질기는 반응속도가 거의 일정하기 때문에 상기 연료전지(21)나 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 연료의 양이 거의 일정하다. 따라서, 상기 개질기는 엔진의 부하가 낮은 경우에는 문제가 없으나, 엔진의 부하가 갑자기 높아지는 경우에 연료의 양을 급격하게 증가시킬 수 없는 문제가 있다. 상기 제1개질기는 엔진 로드에 따라 부하가 변동되도록 운전할 수 있다. 상기 제1개질기는 상기 발전엔진부(103)에 직접 결합되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 제1개질기에서 상기 발전엔진부(103)까지 개질가스를 이동시키는 이동거리를 줄임으로써, 개질가스를 신속하게 상기 발전엔진부(103)에 공급할 수 있다. 상기 제1개질기는 엔진의 저부하 시에는 위에서 설명한 것처럼 일정한 반응속도에 따라 연료를 공급할 수 있다. 상기 제어부는 엔진의 고부하 시 상기 제1개질기에 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량을 증가시키고, 및 제1개질기 내부의 온도를 증가시켜 반응속도를 증가시킴으로써, 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 선체에 상기 제1개질기를 설치함으로써, 상기 수소개질기를 설치한 경우보다 추진 효율을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 상기 제1개질기를 개질기(113)라 한다.The reformer 113 has the same configuration and operation as the reformer 22c of the ship 1 according to the present invention. Therefore, a detailed description of the reformer 113 will be omitted, and only differences will be described. In the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention, the reformer 113 may be a reformer (hereinafter referred to as a "hydrogen reformer") for converting only the fuel to hydrogen (H 2 ) (Hereinafter referred to as a "first reformer") for converting the fuel into hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) or the like. The hydrogen reformer is larger in size than the first reformer because it is close to the complete reforming which converts only the fuel to hydrogen. Therefore, the first reformer is more compact or modular than the hydrogen reformer, so that it is easy to secure the space of the ship. The first reformer can be operated in a low temperature region as compared with the hydrogen reformer through catalyst development and optimization of operating conditions. The first reformer is supplied with fuel. That is, it is possible to control the concentration of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) of the fuel supplied to the fuel cell 21 through the flow rate control of the source gas and the temperature control inside the first reformer. In addition, the first reformer can reduce the amount of steam (H 2 O) used for the hydrogen reformer by optimizing the methane number. Since the reformer has a substantially constant reaction rate, the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 and the power generation engine section 103 is substantially constant. Therefore, there is no problem in the case where the load of the engine is low, but there is a problem that the amount of fuel can not be increased sharply when the load of the engine suddenly increases. The first reformer may be operated such that the load varies according to the engine load. The first reformer may be installed to be directly coupled to the power generation engine unit 103. Accordingly, the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention reduces the moving distance for moving the reformed gas from the first reformer to the power generation engine unit 103, (103). The first reformer can supply fuel at a constant reaction rate as described above when the engine is under low load. The control unit may supply fuel to the first reformer at a high load of the engine. That is, the amount of fuel supplied to the power generation engine unit 103 can be increased by increasing the flow rate of the source gas and increasing the temperature inside the first reformer to increase the reaction rate. Accordingly, the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention can improve the propulsion efficiency by providing the first reformer on the hull, as compared with the case where the hydrogen reformer is installed. Hereinafter, the first reformer is referred to as a reformer 113.

상기 개질기(113)는 원료처리부(22a)로부터 공급되는 전처리된 원료 및 원료수처리부(22b)로부터 공급되는 스팀(H2O)의 개질반응을 진행하여 수소(H2)를 포함하는 개질가스를 발생시킨다. 이러한 개질반응을 진행함에 있어서, 상기 개질기(113)는 상기 연소기(22d)에서 제공되는 열 에너지, 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 및 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 연소기(22d)는 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아 연소시킴으로써, 상기 개질기(113)에 열 에너지를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 개질기(113)를 가열하기 위한 별도의 가열장치를 설치하지 않아도 되므로, 상기 연료저장탱크(105)로부터 공급되는 연료를 개질시키기 위한 비용을 절감할 수 있다.The reformer 113 performs a reforming reaction of steam (H 2 O) supplied from the pretreated raw material supplied from the raw material treatment section 22a and raw water treatment section 22b to supply a reformed gas containing hydrogen (H 2 ) . The reformer 113 is operated to remove heat energy provided by the combustor 22d, waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102, and exhaust heat from the power generation engine unit 103 And waste heat of the exhaust gas from the exhaust gas. The combustor 22d may supply heat energy to the reformer 113 by supplying fuel from the fuel storage tank 105 and burning the fuel. Therefore, since the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention does not require a separate heating device for heating the reformer 113, The cost can be reduced.

상기 발전엔진부(103)는 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113)에 병렬로 연결되어서 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 따라서, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)의 전기 생산이 중단되는 것을 방지할 수 있다.The power generation engine unit 103 is connected in parallel to the fuel cell unit 102, the fuel storage tank 105 and the reformer 113 and is connected to the fuel cell unit 102, the fuel storage tank 105, The fuel containing hydrogen can be supplied from the reformer 113. Therefore, even if any one of the fuel cell unit 102, the fuel storage tank 105, and the reformer 113 is damaged or broken, the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention may contain hydrogen It is possible to prevent the generation of electricity in the power generation engine unit 103 from being interrupted.

본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 제1밸브(118), 제2밸브(119) 및 제3밸브(120)를 더 포함할 수 있다.The ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention may further include a first valve 118, a second valve 119 and a third valve 120. [

상기 제1밸브(118)는 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 제1밸브(118)는 상기 연료전지부(102)와 상기 발전엔진부(103) 사이에 위치하도록 상기 제2연료공급배관(107)에 설치될 수 있다. 상기 제1밸브(118)는 상기 제2연료공급배관(107)의 개도를 조절함으로써, 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 제1밸브(118)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(111)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1밸브(118)는 상기 제어부(111)에 의해 제어됨으로써, 상기 제2연료공급배관(107)의 개도를 조절하여 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수 있다.The first valve 118 is for regulating the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103. The first valve 118 may be installed in the second fuel supply pipe 107 so as to be positioned between the fuel cell unit 102 and the power generation engine unit 103. The first valve 118 can regulate the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 by adjusting the opening degree of the second fuel supply pipe 107 . The first valve 118 may be connected to the controller 111 in at least one of wireless communication and wired communication. The first valve 118 is controlled by the control unit 111 to adjust the opening degree of the second fuel supply pipe 107 so that the power generation engine unit 103, The flow rate of the unreacted fuel supplied to the engine can be controlled.

상기 제2밸브(119)는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 연료저장탱크(105)와 상기 발전엔진부(103) 사이에 위치하도록 상기 제3연료공급배관(109)에 설치될 수 있다. 상기 제2밸브(119)는 상기 제3연료공급배관(109)의 개도를 조절함으로써, 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 제2밸브(119)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(111)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2밸브(119)는 상기 제어부(111)에 의해 제어됨으로써, 상기 제3연료공급배관(109)의 개도를 조절하여 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다.The second valve 119 is for regulating the flow rate of fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103. And may be installed in the third fuel supply pipe 109 so as to be positioned between the fuel storage tank 105 and the power generation engine unit 103. The second valve 119 regulates the opening of the third fuel supply pipe 109 to adjust the flow rate of the fuel containing hydrogen supplied from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103 . The second valve 119 may be connected to the controller 111 in at least one of wireless communication and wired communication. The second valve 119 is controlled by the control unit 111 to adjust the opening degree of the third fuel supply pipe 109 so that the fuel in the fuel storage tank 105 flows into the power generation engine unit 103, The flow rate of the fuel to be supplied to the engine can be adjusted.

상기 제3밸브(120)는 상기 개질기(113)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 연료는 수소(H2)일 수 있으나, 수소(H2) 및 메탄(CH4)일 수도 있다. 상기 제3밸브(120)는 상기 개질기(113)와 상기 발전엔진부(103) 사이에 위치하도록 상기 제4연료공급배관(117)에 설치될 수 있다. 상기 제3밸브(120)는 상기 제4연료공급배관(117)의 개도를 조절함으로써, 상기 개질기(113)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 제3밸브(120)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(111)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3밸브(120)는 상기 제어부(111)에 의해 제어됨으로써, 상기 제4연료공급배관(117)의 개도를 조절하여 상기 개질기(113)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다.The third valve 120 is for regulating the flow rate of the fuel supplied from the reformer 113 to the power generation engine unit 103. The fuel may be a hydrogen (H 2), it may be a hydrogen (H 2) and methane (CH 4). The third valve 120 may be installed in the fourth fuel supply pipe 117 so as to be positioned between the reformer 113 and the power generation engine unit 103. The third valve 120 can regulate the flow rate of the fuel containing hydrogen supplied from the reformer 113 to the power generation engine unit 103 by adjusting the opening degree of the fourth fuel supply pipe 117 . The third valve 120 may be connected to the controller 111 through at least one of wireless communication and wired communication. The third valve 120 is controlled by the control unit 111 to adjust the opening degree of the fourth fuel supply pipe 117 and supply the reformed gas to the power generation engine unit 103 from the reformer 113 The flow rate of the fuel can be adjusted.

상기 제어부(111)는 상기 발전엔진부(103)가 공급받는 연료의 가스 조성비가 상이하도록 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(111)는 가스농도측정기(미도시)로부터 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113)로부터 공급되는 연료의 가스 조성비 정보를 제공받을 수 있다. 상기 가스농도측정기는 상기 발전엔진부(103)가 공급받는 연료. 예컨대, 수소, 메탄 등의 농도를 측정할 수 있는 센서로, 상기 발전엔진부(103)에 연료가 공급되는 배관의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 가스농도측정기가 측정한 연료의 가스들 중 폭발위험이 있는 가스의 농도가 높아지면, 폭발위험이 있는 가스의 농도가 감소되도록 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료는 주성분이 수소와 메탄일 수 있다. 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료는 주성분이 메탄일 수 있다. 상기 제4연료공급배관(117)을 통해 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료는 주성분이 수소일 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(111)는 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어함으로써, 상기 발전엔진부(103)가 공급받는 연료에서 수소와 메탄 각각의 농도를 조절할 수 있다. 예컨대, 폭발위험이 있는 가스가 수소라고 할 경우, 상기 제어부(111)는 수소가 주성분인 연료가 공급되는 상기 제4연료공급배관(117)에 설치된 상기 제3밸브(120)를 제어하여 상기 제4연료공급배관(117)의 개도를 줄임으로써, 상기 발전엔진부(103)가 공급받는 연료에서 수소의 비율을 낮출 수 있다. 따라서, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The control unit 111 can control the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 so that the gas composition ratio of the fuel supplied to the power generation engine unit 103 is different have. The control unit 111 may be provided with gas composition ratio information of the fuel supplied from the fuel cell unit 102, the fuel storage tank 105, and the reformer 113 from a gas concentration meter (not shown). The gas concentration measuring instrument is a fuel that is supplied by the power generation engine unit 103. For example, a sensor capable of measuring the concentration of hydrogen, methane, and the like, and may be installed inside or outside a pipe to which fuel is supplied to the power generation engine unit 103. The controller 111 controls the first valve 118, the second valve 118, and the second valve 118 such that, when the concentration of the gas at which the explosion is likely to occur among the gases of the fuel measured by the gas concentration meter is increased, The valve 119 and the third valve 120, as shown in FIG. For example, the fuel supplied to the power generation engine unit 103 through the second fuel supply pipe 107 may be mainly composed of hydrogen and methane. The fuel supplied to the power generation engine unit 103 through the third fuel supply pipe 109 may be mainly composed of methane. The fuel supplied to the power generation engine unit 103 through the fourth fuel supply pipe 117 may be mainly composed of hydrogen. The control unit 111 controls the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 so that the power generation engine unit 103 generates hydrogen The concentration of each methane can be adjusted. For example, if the gas at risk of explosion is hydrogen, the control unit 111 controls the third valve 120 installed in the fourth fuel supply pipe 117 to which hydrogen as a main component is supplied, 4 fuel supply piping 117 can be reduced, the power generation engine section 103 can lower the ratio of hydrogen in the fuel supplied thereto. Therefore, the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어하여 상기 발전엔진부(103)가 공급받는 연료에서 폭발위험이 있는 가스의 농도를 낮출 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103) 뿐만 아니라 전체 시스템의 안전성을 확보할 수 있다.First, the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention controls the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 so that the power generation engine unit 103 It is possible to lower the concentration of the gas which is at risk of explosion in the supplied fuel, so that not only the power generation engine unit 103 but also the safety of the entire system can be secured.

둘째, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어하여 상기 발전엔진부(103)가 요구하는 최적의 가스 조성비를 조절할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)가 최적의 효율로 전기를 생산하도록 하여 연비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 외부로 배출되는 유해물질의 양도 최소화시킬 수 있다.Second, the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention controls the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 so that the power generation engine unit 103 It is possible to control the optimum gas composition ratio so that the power generation engine unit 103 can produce electricity at the optimum efficiency, thereby reducing fuel consumption and minimizing the amount of harmful substances discharged to the outside.

셋째, 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 연료의 가스 조성비를 실시간으로 조절할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)가 요구하는 최적의 가스 조성비에 신속하게 대응할 수 있어서 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.Thirdly, since the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention can adjust the gas composition ratio of the fuel supplied to the power generation engine unit 103 in real time, the optimal gas demanded by the power generation engine unit 103 It is possible to quickly cope with the composition ratio, thereby improving the electric production efficiency.

이하에서는 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to an eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 42는 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 버퍼탱크를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 43은 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 44는 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 45는 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 46은 본 발명의 제8실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 42 is a schematic view for explaining a buffer tank in a ship according to an eighth embodiment of the present invention; FIG. 43 is a schematic view for explaining a fifth fuel supply pipe and an energy storage unit in a ship according to an eighth embodiment of the present invention; 44 is a schematic block diagram for explaining the first valve, the second valve and the third valve in the ship according to the eighth embodiment of the present invention, and Fig. 45 is a schematic block diagram of the eighth embodiment of the present invention FIG. 46 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 46 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporization unit in a ship according to the present invention.

도 42 내지 도 46을 참고하면, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)에서 버퍼탱크(121) 및 제5연료공급배관(122)을 더 포함하고, 상기 발전엔진부(103)는 상기 버퍼탱크(121)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아 발전하는 것이다.42 to 46, the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention has the same structure and effect as the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention, The buffer tank 121 and the fifth fuel supply pipe 122 in the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention, It is fueled and developed.

상기 버퍼탱크(121)는 상기 제2연료공급배관(107)을 통해 상기 연료전지부(102)에 연결될 수 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 상기 제3연료공급배관(109)을 통해 상기 연료저장탱크(105)에 연결될 수 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 상기 제4연료공급배관(117)을 통해 상기 개질기(113)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 버퍼탱크(121)는 상기 연료전지부(102), 상기 연료저장탱크(105) 및 상기 개질기(113)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 저장할 수 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 상기 제5연료공급배관(122)을 통해 상기 발전엔진부(103)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 발전엔진부(103)는 상기 버퍼탱크(121)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산할 수 있다.The buffer tank 121 may be connected to the fuel cell unit 102 through the second fuel supply pipe 107. The buffer tank 121 may be connected to the fuel storage tank 105 through the third fuel supply pipe 109. The buffer tank 121 may be connected to the reformer 113 through the fourth fuel supply pipe 117. Accordingly, the buffer tank 121 may receive and store fuel containing hydrogen from the fuel cell unit 102, the fuel storage tank 105, and the reformer 113. The buffer tank 121 may be connected to the power generation engine unit 103 through the fifth fuel supply pipe 122. Therefore, the power generation engine unit 103 can receive electricity from hydrogen supplied from the buffer tank 121 to produce electricity.

상기 버퍼탱크(121)는 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 연료를 저장하기 위한 것이다. 예컨대, 상기 버퍼탱크(121)는 상기 연료전지부(102)로부터 수소와 메탄이 포함된 미반응연료를 공급받고, 상기 개질기(113)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받으며, 상기 연료저장탱크(105)로부터 메탄이 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 따라서, 상기 버퍼탱크(121)는 수소와 메탄이 포함된 미반응연료, 수소가 포함된 연료, 및 메탄이 포함된 연료가 혼합된 혼합연료를 저장할 수 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 상기 제5연료공급배관(122)을 통해 상기 발전엔진부(103)에 연결됨으로써, 저장한 혼합연료를 상기 발전엔진부(103)에 공급할 수 있다. 상기 제5연료공급배관(122)은 상기 버퍼탱크(121)에서 상기 발전엔진부(103)로 수소가 포함된 혼합연료를 공급하기 위한 것이다. 상기 제5연료공급배관(122)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 상기 제5연료공급배관(122)에는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 발전엔진부(103)로 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 내부가 비어있는 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 내부가 비어있는 구(球)형 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 선체의 내부 또는 외부에 설치될 수 있지만, 상기 선체의 내부와 외부에 결쳐서 설치될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 상기 발전엔진부(103)로부터 이격된 위치에 설치될 수 있으나, 상기 발전엔진부(103)와 일체로 형성될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료는 수소와 메탄일 수 있으나, 이산화탄소(CO2), 수분(H2O) 등 다른 기체가 포함될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(121)에 저장한 연료에 이산화탄소(CO2), 수분(H2O)이 포함될 경우, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료에서 이산화탄소(CO2)와 수분(H2O)을 각각 제거하기 위한 이산화탄소 포집부 및 수분제거장치를 더 포함할 수 있다. 상기 버퍼탱크(121)는 액체상태, 기체상태, 액체와 기체가 혼합된 혼합상태 등 다양한 형태로 연료를 저장할 수 있다. 상기 버퍼탱크(121)에는 연료를 액화시키기 위한 액화설비, 연료를 기화시키기 위한 기화설비, 기화된 연료를 재액화시키기 위한 재액화설비 등이 설치될 수 있다. 상기 기화설비는 별도의 가열장치를 이용하여 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료를 기화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 배기가스의 폐열 및 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 이용하여 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료를 기화시킬 수도 있다. 이 경우, 상기 연료전지부(102)에서 배출되는 배기가스의 폐열 및 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스의 폐열이 가열매체가 될 수 있다. 상기 액화설비는 별도의 냉각장치를 이용하여 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료를 액화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 LNG를 이용하여 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료를 액화시킬 수도 있다. 이 경우, 상기 LNG가 냉각매체가 될 수 있다.The buffer tank 121 is for storing the fuel supplied to the power generation engine unit 103. For example, the buffer tank 121 receives unreacted fuel containing hydrogen and methane from the fuel cell unit 102, receives fuel containing hydrogen from the reformer 113, 105 can receive fuel containing methane. Accordingly, the buffer tank 121 may store mixed fuel in which unreacted fuel containing hydrogen and methane, fuel containing hydrogen, and methane-containing fuel are mixed. The buffer tank 121 is connected to the power generation engine unit 103 through the fifth fuel supply pipe 122 to supply the stored mixed fuel to the power generation engine unit 103. The fifth fuel supply pipe 122 is for supplying mixed fuel including hydrogen from the buffer tank 121 to the power generation engine unit 103. The fifth fuel supply pipe 122 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The fifth fuel supply pipe 122 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring the fuel from the fuel storage tank 105 to the power generation engine unit 103. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. The buffer tank 121 may be formed in a rectangular parallelepiped shape having an empty interior, but may be formed in other shapes such as a sphere having an empty interior. The buffer tank 121 may be installed inside or outside the hull, but may be installed inside and outside the hull. The buffer tank 121 may be disposed at a position spaced apart from the power generation engine unit 103, but may be formed integrally with the power generation engine unit 103. The fuel stored in the buffer tank 121 may be hydrogen and methane, but may include other gases such as carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O). When the fuel stored in the buffer tank 121 contains carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O), the vessel 100 according to the eighth embodiment of the present invention is capable of generating electricity A carbon dioxide collecting part and a water removing device for removing carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O) from the fuel supplied to the engine part 103, respectively. The buffer tank 121 may store fuel in various forms such as a liquid state, a gas state, a mixed state in which liquid and gas are mixed, and the like. The buffer tank 121 may be provided with a liquefaction facility for liquefying the fuel, a vaporizer for vaporizing the fuel, and a liquefaction facility for re-liquefying the vaporized fuel. The vaporizing unit may vaporize the fuel stored in the buffer tank 121 by using a separate heating device, but the present invention is not limited thereto. The waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102, The waste heat of the exhaust gas discharged from the buffer tank 121 may be used to vaporize the fuel stored in the buffer tank 121. [ In this case, the waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 102 and the waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103 may be heating media. The liquefaction facility may liquefy the fuel stored in the buffer tank 121 using a separate cooling device. However, the present invention is not limited to this, and the LNG stored in the fuel storage tank 105 may be used to liquefy the fuel stored in the buffer tank 121 The stored fuel may be liquefied. In this case, the LNG can be a cooling medium.

상기 발전엔진부(103)는 상기 제5연료공급배관(122)을 통해 상기 버퍼탱크(121)로부터 혼합연료를 공급받아서 전기를 생산할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 상기 버퍼탱크(121)로부터 가스 조성비가 일정한 혼합연료를 공급받아 전기를 생산할 수 있으므로, 상기 연료전지부(102), 상기 개질기(113) 및 상기 연료저장탱크(105) 각각으로부터 직접 연료를 공급받아 전기를 생산하는 경우에 비해 상기 발전엔진부(103)가 안정적으로 전기를 생산하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 혼합연료를 상기 발전엔진부(103)에 공급할 수 있으므로, 상기 연료전지부(102)의 전기화학 반응속도, 상기 개질기(113)의 반응속도에 상관없이 신속하게 상기 발전엔진부(103)에 혼합연료를 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)가 요구하는 출력에 신속하게 대응할 수 있으므로 상기 본 발명의 제7실시예에 비해 효율적으로 전기를 생산할 수 있다.The power generation engine unit 103 may receive the mixed fuel from the buffer tank 121 through the fifth fuel supply pipe 122 to produce electricity. Accordingly, in the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention, the power generation engine unit 103 can generate electricity by receiving mixed fuel having a constant gas composition ratio from the buffer tank 121, The power generation engine unit 103 can generate electricity stably in comparison with the case where the fuel is directly supplied from each of the reforming unit 102, the reformer 113, and the fuel storage tank 105 to produce electricity. Since the vessel 100 according to the eighth embodiment of the present invention can supply the mixed fuel stored in the buffer tank 121 to the power generation engine unit 103, The mixed fuel can be supplied to the power generation engine unit 103 quickly regardless of the speed of the reformer 113 and the reaction rate of the reformer 113. [ Therefore, since the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention can quickly respond to the output requested by the power generation engine unit 103, it is possible to efficiently produce electricity as compared with the seventh embodiment of the present invention .

본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 제1밸브(118), 제2밸브(119), 제3밸브(120) 및 제어부(111)를 더 포함할 수 있다.The ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention may further include a first valve 118, a second valve 119, a third valve 120, and a controller 111.

상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119), 상기 제3밸브(120) 및 상기 제어부(111)는 상기 본 발명의 제7실시예에 따른 선박(100)의 제1밸브(118), 제2밸브(119), 제3밸브(120) 및 제어부(111)와 작용 및 효과가 동일하므로, 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119), 상기 제3밸브(120) 및 상기 제어부(111)에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.The first valve 118, the second valve 119, the third valve 120 and the control unit 111 are connected to the first valve 118 of the ship 100 according to the seventh embodiment of the present invention The first valve 118, the second valve 119, the third valve 120, and the control unit 111 are the same in operation and effect as the first valve 118, the second valve 119, the third valve 120, And the control unit 111 will not be described in detail, and only differences will be described.

상기 제1밸브(118)는 상기 연료전지부(102)와 상기 버퍼탱크(121) 사이에 위치하도록 상기 제2연료공급배관(107)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제1밸브(118)는 상기 연료전지부(102)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 미반응연료의 주성분은 수소와 메탄일 수 있다.The first valve 118 may be installed in the second fuel supply pipe 107 so as to be positioned between the fuel cell unit 102 and the buffer tank 121. Accordingly, the first valve 118 can regulate the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the buffer tank 121. The main components of the unreacted fuel may be hydrogen and methane.

상기 제2밸브(119)는 상기 연료저장탱크(105)와 상기 버퍼탱크(121) 사이에 위치하도록 상기 제3연료공급배관(109)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제2밸브(119)는 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 주성분은 메탄일 수 있다.The second valve 119 may be installed in the third fuel supply pipe 109 so as to be positioned between the fuel storage tank 105 and the buffer tank 121. Accordingly, the second valve 119 can regulate the flow rate of the hydrogen-containing fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the buffer tank 121. The main component of the hydrogen-containing fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the buffer tank 121 may be methane.

상기 제3밸브(120)는 상기 개질기(113)와 상기 버퍼탱크(121) 사이에 위치하도록 상기 제4연료공급배관(117)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제3밸브(120)는 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 주성분은 수소일 수 있다.The third valve 120 may be installed in the fourth fuel supply pipe 117 so as to be positioned between the reformer 113 and the buffer tank 121. Accordingly, the third valve 120 can regulate the flow rate of the hydrogen-containing fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121. The main component of the hydrogen-containing fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 may be hydrogen.

상기 제어부(111)는 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 가스 조성비가 상이하도록 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(111)는 가스농도측정기(미도시)로부터 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 가스 조성비 정보를 제공받을 수 있다. 상기 가스농도측정기는 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료. 예컨대, 수소, 메탄 등의 농도를 측정할 수 있는 센서로, 상기 버퍼탱크(121)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 상기 제어부(111)는 상기 가스농도측정기가 측정한 연료의 가스들 중 폭발위험이 있는 가스의 농도가 높아지면, 폭발위험이 있는 가스의 농도가 감소되도록 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어할 수 있다. 예컨대, 폭발위험이 있는 가스가 수소라고 할 경우, 상기 제어부(111)는 수소가 주성분인 연료가 공급되는 상기 제4연료공급배관(117)에 설치된 상기 제3밸브(120)를 제어하여 상기 제4연료공급배관(117)의 개도를 줄임으로써, 상기 버퍼탱크(121)에 공급되는 수소의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료에서 수소의 비율을 낮출 수 있다. 그러므로, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The control unit 111 may control the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 such that the gas composition ratio of the fuel stored in the buffer tank 121 is different . The control unit 111 may receive information on the gas composition ratio of the fuel stored in the buffer tank 121 from a gas concentration meter (not shown). The gas concentration meter measures the amount of fuel stored in the buffer tank 121. For example, a sensor capable of measuring the concentration of hydrogen, methane, etc., and may be installed inside or outside the buffer tank 121. The controller 111 controls the first valve 118, the second valve 118, and the second valve 118 such that, when the concentration of the gas at which the explosion is likely to occur among the gases of the fuel measured by the gas concentration meter is increased, The valve 119 and the third valve 120, as shown in FIG. For example, if the gas at risk of explosion is hydrogen, the control unit 111 controls the third valve 120 installed in the fourth fuel supply pipe 117 to which hydrogen as a main component is supplied, 4 fuel supply pipe 117 is reduced, the amount of hydrogen supplied to the buffer tank 121 can be reduced. Therefore, the ratio of hydrogen in the fuel stored in the buffer tank 121 can be lowered. Therefore, the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어하여 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료에서 폭발위험이 있는 가스의 농도를 낮출 수 있으므로, 상기 버퍼탱크(121) 뿐만 아니라 전체 시스템의 안전성을 확보할 수 있다.First, the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention controls the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 so that the buffer tank 121 is stored It is possible to secure the safety of the entire system as well as the buffer tank 121. In addition,

둘째, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제어하여 상기 발전엔진부(103)가 요구하는 최적의 가스 조성비를 갖는 혼합연료를 상기 버퍼탱크(121)에 저장할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)가 최적의 효율로 전기를 생산하도록 하여 연비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 외부로 배출되는 유해물질의 양도 최소화시킬 수 있다.Second, the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention controls the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 so that the power generation engine section 103 The mixed fuel having the required optimum gas composition ratio can be stored in the buffer tank 121 so that the power generation engine unit 103 can produce electricity with the optimum efficiency so that the fuel consumption can be reduced, It is possible to minimize the amount of harmful substances.

셋째, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에 저장되는 연료의 가스 조성비를 실시간으로 조절할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)가 요구하는 최적의 가스 조성비에 신속하게 대응할 수 있어서 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.Third, the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention can adjust the gas composition ratio of the fuel stored in the buffer tank 121 in real time, so that the optimal gas composition ratio required by the power generation engine unit 103 So that it is possible to improve the electric production efficiency.

본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 필요한 출력에 따라 상기 버퍼탱크(121)에 저장되는 연료의 가스 조성비를 상이하게 할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에 공급되는 수소(H2)의 양을 메탄(CH4)의 양보다 증대시킴으로써, 상기 발전엔진부(103)의 전기 생산량을 증대시켜서 고출력으로 운항할 수 있다. 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에 공급되는 메탄(CH4)의 양을 수소(H2)의 양보다 증대시킴으로써, 상기 발전엔진부(103)의 전기 생산량을 줄여서 저출력으로 운항할 수도 있다. 상기 버퍼탱크(121)에 공급되는 수소(H2)와 메탄(CH4) 각각의 양은 상기 연료전지(21)의 반응속도, 상기 개질기(113)의 반응속도 등을 조절함으로써 조절할 수 있다. 상기 버퍼탱크에 공급되는 수소(H2)와 메탄(CH4) 각각의 양은 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 각각 제어함으로써 조절할 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 제3연료공급배관(109)의 개도가 작아지고, 상기 제4연료공급배관(117)의 개도가 커지도록 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 각각 제어함으로써, 상기 버퍼탱크(121)에 공급되는 수소(H2)의 양을 메탄(CH4)의 양보다 증대시킬 수 있다. 예컨대, 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)은 상기 제3연료공급배관(109)의 개도가 커지고, 상기 제4연료공급배관(117)의 개도가 작아지도록 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 각각 제어함으로써, 상기 버퍼탱크(121)에 공급되는 메탄(CH4)의 양을 수소(H2)의 양보다 증대시킬 수 있다. The vessel 100 according to the eighth embodiment of the present invention can make the gas composition ratio of the fuel stored in the buffer tank 121 different according to the required output. For example, the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention increases the amount of hydrogen (H 2 ) supplied to the buffer tank 121 from the amount of methane (CH 4 ) ) To increase the electricity production, so that it can be operated with high power. The vessel 100 according to the eighth embodiment of the present invention increases the amount of methane CH 4 supplied to the buffer tank 121 from the amount of hydrogen H 2 , It is also possible to operate with low output by reducing electricity production. The amounts of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) supplied to the buffer tank 121 can be adjusted by adjusting the reaction rate of the fuel cell 21, the reaction rate of the reformer 113, and the like. The amounts of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) supplied to the buffer tank may be adjusted by controlling the second valve 119 and the third valve 120, respectively. For example, in the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention, the opening degree of the third fuel supply pipe 109 is reduced and the opening degree of the fourth fuel supply pipe 117 is increased, The amount of hydrogen (H 2 ) supplied to the buffer tank 121 can be increased more than the amount of methane (CH 4 ) by controlling the third valve 119 and the third valve 120, respectively. For example, in the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention, the opening degree of the third fuel supply pipe 109 is increased and the opening degree of the second fuel supply pipe 117 The amount of methane CH 4 supplied to the buffer tank 121 can be increased more than the amount of hydrogen H 2 by controlling the third valve 120 and the third valve 120.

이하에서는 본 발명의 제9실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a ninth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 47은 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 수소농도측정부 및 유량조절부를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 48은 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 49는 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 50은 본 발명의 제9실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 47 is a schematic view for explaining a hydrogen concentration measuring part and a flow rate adjusting part in a ship according to a ninth embodiment of the present invention, FIG. 48 is a schematic view for explaining a hydrogen concentration measuring part and a flow rate adjusting part in a ship according to a ninth embodiment of the present invention, FIG. 49 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a ninth embodiment of the present invention, FIG. 50 is a schematic block diagram of a ninth embodiment of the present invention A schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to an example;

도 47 내지 도 50을 참고하면, 본 발명의 제9실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)의 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제외하고, 수소농도측정부(123) 및 유량조절부(124)를 더 포함한다.47 to 50, the ship 100 according to the ninth embodiment of the present invention has the same structure and effect as the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention, Except for the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 of the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention, (124).

상기 수소농도측정부(123)는 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료에서 수소(H2)의 농도를 측정하기 위한 것이다. 상기 수소농도측정부(123)는 상기 버퍼탱크(121)의 외부에 설치되고 관로를 통해 상기 버퍼탱크(121)의 내부에 연결되어서 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 수소 농도를 측정할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 버퍼탱크(121)의 내부에 설치되어서 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 수소 농도를 측정할 수도 있다. 상기 수소농도측정부(123)는 상기 버퍼탱크(121)와 상기 발전엔진부(103)를 연결하는 제5연료공급배관(122)에 설치되어 상기 버퍼탱크(121)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 수소 농도를 측정함으로써, 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 수소 농도를 측정할 수도 있다. 상기 수소농도측정부(123)는 한 개가 설치될 수 있으나, 수소 농도 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 복수개가 상기 버퍼탱크(121)의 서로 다른 위치에 연결되도록 설치될 수도 있다. 상기 수소농도측정부(123)는 상기 유량조절부(124)에 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 수소농도측정부(123)는 측정한 수소 농도 측정값을 상기 유량조절부(124)에 제공할 수 있다.The hydrogen concentration measuring unit 123 measures the concentration of hydrogen (H 2 ) in the fuel stored in the buffer tank 121. The hydrogen concentration measuring unit 123 is installed outside the buffer tank 121 and connected to the inside of the buffer tank 121 through a channel to measure the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 121 However, the present invention is not limited to this, and the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 121 may be measured inside the buffer tank 121. The hydrogen concentration measuring unit 123 is installed in a fifth fuel supply pipe 122 connecting the buffer tank 121 and the power generation engine unit 103 and is connected to the power generation engine unit 103 The hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 121 may be measured. One of the hydrogen concentration measuring units 123 may be provided, but a plurality of the hydrogen concentration measuring units 123 may be connected to different positions of the buffer tank 121 to increase the reliability of the hydrogen concentration measurement value. The hydrogen concentration measuring unit 123 may be connected to the flow rate regulator 124 through at least one of wireless communication and wire communication. Accordingly, the hydrogen concentration measuring unit 123 may provide the measured hydrogen concentration measured value to the flow rate regulator 124.

상기 유량조절부(124)는 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 개질기(113)가 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받아서 개질시킨 연료는 주성분이 수소(H2)일 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써, 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료에 포함된 수소의 유량을 조절할 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 개질기(113)와 상기 버퍼탱크(121) 사이에 위치하도록 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 유량조절부(124)는 상기 개질기(113)와 상기 버퍼탱크(121)를 연결하는 제4연료공급배관(117)에 설치될 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 제4연료공급배관(117)의 개도를 조절해서 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 밸브일 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 수소농도측정부(123)로부터 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료에 포함된 수소 농도 측정값을 제공받을 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 수소농도측정부(123)가 측정한 수소 농도가 기설정된 기준수소농도를 초과하면, 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 유량을 감소시킬 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 제4연료공급배관(117)의 개도를 작게 함으로써, 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 유량을 감소시킬 수 있다. 상기 기준수소농도는 상기 버퍼탱크(121)가 폭발하지 않는 수소의 농도를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 기준수소농도는 상기 발전엔진부(103)의 내구성을 급격하게 저하시키지 않는 수소의 농도일 수도 있다. 따라서, 본 발명의 제9실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에 저장되는 연료에 포함된 수소의 농도를 감소시킬 수 있으므로, 상기 버퍼탱크(121)가 폭발하는 것을 방지하여 전체 시스템의 안전도를 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 연료의 수소 농도가 과도하게 높아지는 것을 방지하여 상기 발전엔진부(103)의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 수소농도측정부(123)가 측정한 수소 농도가 기설정된 기준수소농도 이하이면, 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 유량을 증가시킬 수 있다. 상기 유량조절부(124)는 상기 제4연료공급배관(117)의 개도를 크게 함으로써, 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 유량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제9실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에 저장되는 연료에 포함된 수소의 농도를 증가시킬 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)에 공급되는 연료의 수소 농도를 증가시킬 수 있어서 연료의 수소 농도가 기준수소농도 미만일 경우에 비해 상기 발전엔진부(103)가 효율적으로 전기를 생산하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제9실시예에 따른 선박(100)은 상기 수소농도측정부(123) 및 상기 유량조절부(124)를 통해 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 수소 농도를 적정한 수준으로 유지시킬 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)가 농도가 일정한 연료를 이용하여 안정적으로 전기를 생산하도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제9실시예에 따른 선박(100)의 상기 추진부(104) 및 상기 수요처는 상기 발전엔진부(103)로부터 안정적으로 전기를 공급받아 사용할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 유량조절부(124)는 상기 제어부(111)에 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나를 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(111)는 상기 유량조절부(124)를 제어하여 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 수소 농도를 조절함으로써, 상기 발전엔진부(103)가 생산하는 전기의 양을 조절할 수 있다.The flow rate regulator 124 regulates the flow rate of fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121. The reformed fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the reformer 113 may be hydrogen (H 2 ) as a main component. The flow rate regulator 124 can regulate the flow rate of hydrogen contained in the fuel stored in the buffer tank 121 by regulating the flow rate of the fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 . The flow rate regulator 124 may be disposed between the reformer 113 and the buffer tank 121. For example, the flow rate regulator 124 may be installed in the fourth fuel supply pipe 117 connecting the reformer 113 and the buffer tank 121. The flow rate regulator 124 may adjust the flow rate of the fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 by regulating the opening degree of the fourth fuel supply pipe 117. The flow rate regulator 124 may be a valve. The flow rate controller 124 may receive the hydrogen concentration measurement value included in the fuel stored in the buffer tank 121 from the hydrogen concentration measuring unit 123. The flow rate regulator 124 regulates the flow rate of the fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 when the hydrogen concentration measured by the hydrogen concentration measuring unit 123 exceeds a preset reference hydrogen concentration . The flow rate regulator 124 can reduce the flow rate of the fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 by reducing the opening of the fourth fuel supply pipe 117. The reference hydrogen concentration means a concentration of hydrogen that does not explode in the buffer tank 121, and can be set in advance by an operator. The reference hydrogen concentration may be a concentration of hydrogen that does not abruptly lower the durability of the power generation engine unit 103. [ Accordingly, the ship 100 according to the ninth embodiment of the present invention can reduce the concentration of hydrogen contained in the fuel stored in the buffer tank 121, thereby preventing the buffer tank 121 from exploding The safety of the entire system can be ensured and the hydrogen concentration of the fuel supplied to the power generation engine unit 103 can be prevented from being excessively increased so that the durability of the power generation engine unit 103 can be prevented from being lowered . The flow rate regulator 124 increases the flow rate of the fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 when the hydrogen concentration measured by the hydrogen concentration measuring unit 123 is lower than a preset reference hydrogen concentration . The flow rate regulator 124 can increase the flow rate of the fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 by increasing the opening of the fourth fuel supply pipe 117. Accordingly, since the ship 100 according to the ninth embodiment of the present invention can increase the concentration of hydrogen contained in the fuel stored in the buffer tank 121, the amount of the fuel supplied to the power generation engine unit 103 The hydrogen concentration can be increased, so that the power generation engine unit 103 can produce electricity efficiently as compared with the case where the hydrogen concentration of the fuel is less than the reference hydrogen concentration. The vessel 100 according to the ninth embodiment of the present invention is configured such that the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 121 through the hydrogen concentration measuring unit 123 and the flow rate control unit 124 is maintained at a proper level So that the power generation engine section 103 can stably produce electricity using fuel having a constant concentration. Therefore, the propulsion unit 104 and the demander of the ship 100 according to the ninth embodiment of the present invention can supply and use electricity stably from the power generation engine unit 103. Although not shown, the flow rate regulator 124 may be connected to the controller 111 through at least one of wireless communication and wired communication. The control unit 111 controls the flow rate regulator 124 to adjust the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 121 so that the amount of electricity produced by the power generation engine unit 103 Can be adjusted.

이하에서는 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to a tenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 51은 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 온도측정부 및 스프레이노즐을 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 52는 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 53은 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 54는 본 발명의 제10실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 51 is a schematic view for explaining a temperature measuring unit and a spray nozzle in a ship according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 52 is a schematic view of a fourth fuel supply pipe in a ship, FIG. 53 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 54 is a schematic block diagram for explaining a fuel supply piping and an energy storage portion of the tenth embodiment of the present invention FIG. 7 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to the present invention; FIG.

도 51 내지 도 54를 참고하면, 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 제8실시예에 따른 선박(100)의 상기 제1밸브(118), 상기 제2밸브(119) 및 상기 제3밸브(120)를 제외하고, 온도측정부(125) 및 스프레이노즐(126)을 더 포함한다.51 to 54, the ship 100 according to the tenth embodiment of the present invention has the same structure and effect as the ship 100 according to the eighth embodiment of the present invention, Except for the first valve 118, the second valve 119 and the third valve 120 of the vessel 100 according to the eighth embodiment of the present invention, the temperature measurement part 125 and the spray nozzle 126 ).

상기 온도측정부(125)는 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료의 온도를 측정하기 위한 것이다. 상기 온도측정부(125)는 온도센서일 수 있다. 상기 온도측정부(125)는 상기 버퍼탱크(121)의 내부에 설치되어 상기 연료의 온도를 측정할 수 있다. 상기 온도측정부(125)는 상기 버퍼탱크(121)의 외부에 설치되어 상기 연료의 온도를 측정할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)가 저장한 연료의 샘플을 채취하기 위한 샘플채취부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 온도측정부(125)는 상기 샘플채취부에 연결되어 상기 샘플채취부로 공급되는 연료의 온도를 측정할 수 있다. 상기 온도측정부(125)는 상기 버퍼탱크(121)와 상기 발전엔진부(103)를 연결하는 제5연료공급배관(122)에 설치되어 상기 버퍼탱크(121)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 연료의 온도를 측정함으로써, 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료의 온도를 간접 측정할 수도 있다. 상기 온도측정부(125)는 한 개가 설치될 수 있으나, 연료 온도 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 복수개가 상기 버퍼탱크(121)의 서로 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 온도측정부(125)는 상기 스프레이노즐(126)에 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 온도측정부(125)는 상기 버퍼탱크(121)가 저장한 연료의 온도 측정값을 상기 스프레이노즐(126)에 제공할 수 있다.The temperature measuring unit 125 measures the temperature of the fuel stored in the buffer tank 121. The temperature measuring unit 125 may be a temperature sensor. The temperature measuring unit 125 may be installed inside the buffer tank 121 to measure the temperature of the fuel. The temperature measuring unit 125 may be installed outside the buffer tank 121 to measure the temperature of the fuel. In this case, the vessel 100 according to the tenth embodiment of the present invention may further include a sampling unit (not shown) for sampling the fuel stored in the buffer tank 121. The temperature measuring unit 125 may measure the temperature of the fuel supplied to the sample collecting unit by being connected to the sample collecting unit. The temperature measuring unit 125 is installed in a fifth fuel supply pipe 122 connecting the buffer tank 121 and the power generation engine unit 103 and is connected to the power generation engine unit 103 in the buffer tank 121. [ The temperature of the fuel stored in the buffer tank 121 may be indirectly measured. One of the temperature measuring units 125 may be installed, but a plurality of the temperature measuring units 125 may be installed at different positions in the buffer tank 121 to improve the reliability of the fuel temperature measurement value. The temperature measuring unit 125 may be connected to the spray nozzle 126 by at least one of wireless communication and wired communication. Accordingly, the temperature measuring unit 125 may provide the temperature measurement value of the fuel stored in the buffer tank 121 to the spray nozzle 126.

상기 스프레이노즐(126)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료를 액체(Liquid)상태 또는 기체상태로 분사하기 위한 것이다. 상기 스프레이노즐(126)은 상기 연료저장탱크(105)와 상기 버퍼탱크(121)를 연결하는 제3연료공급배관(109)에 설치될 수 있다. 상기 스프레이노즐(126)은 상기 제3연료공급배관(109)의 개도를 작게 함으로써, 상기 버퍼탱크(121)의 내부로 공급되는 연료를 액체(Liquid)상태로 분사할 수 있다. 상기 스프레이노즐(126)은 상기 제3연료공급배관(109)의 개도를 크게 함으로써, 상기 버퍼탱크(121)의 내부로 공급되는 연료를 기체상태로 분사할 수 있다. 상기 스프레이노즐(126)은 상기 제3연료공급관로(109)의 개도를 크게 해서 상기 버퍼탱크(121)의 내부로 공급되는 연료를 액체상태로 분사하거나 상기 제3연료공급관로(109)의 개도를 작게 해서 상기 버퍼탱크(121)의 내부로 공급되는 연료를 기체상태로 분사할 수도 있다. 상기 스프레이노즐(126)은 상기 온도측정부(125)가 측정한 상기 버퍼탱크(121)의 연료 온도에 따라 상기 연료를 액체(Liquid)상태 또는 기체상태로 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 스프레이노즐(126)은 상기 온도측정부(125)가 측정한 연료의 온도가 기설정된 기준연료온도를 초과하면, 상기 버퍼탱크(121)의 연료 온도가 낮아지도록 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료를 액체상태로 분사할 수 있다. 상기 연료가 액체상태로 분사되면, 상기 연료전지부(102) 및 상기 개질기(113)에서 고온으로 공급되는 연료의 열을 흡수하여 기화됨으로써 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 온도를 용이하게 낮출 수 있다. 예컨대, 상기 연료전지부(102)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 미반응연료의 온도는 약 400 ℃이고, 상기 개질기(113)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 개질연료의 온도는 약 300 ℃이며, 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료의 온도는 약 영하 165 ℃이상이다. 따라서, 상기 스프레이노즐(126)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료를 액체상태로 분사함으로써, 상기 미반응연료와 상기 개질연료의 온도를 낮추어서 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 온도를 낮출 수 있다. 상기 기준연료온도는 상기 발전엔진부(103)에서 요구하는 최적의 연료 온도를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 최적의 연료 온도는 상기 발전엔진부(103)가 적은 연료로 최대의 전기 생산 효율을 나타내는 연료의 온도를 의미한다. 예컨대, 상기 기준연료온도는 100 ℃ 이하일 수 있다. 예컨대, 상기 스프레이노즐(126)은 상기 온도측정부(125)가 측정한 연료의 온도가 기설정된 기준연료온도 이하이면, 상기 버퍼탱크(121)의 연료 온도가 높아지도록 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료를 기체상태로 분사할 수 있다. 상기 연료가 기체상태로 분사되면, 액체상태로 분사되는 경우에 비해 상기 연료전지부(102)에서 공급되는 미반응연료 및 상기 개질기(113)에서 공급되는 개질연료의 열 흡수율이 낮으므로 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 전체적인 온도를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The spray nozzle 126 is for spraying the fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the buffer tank 121 into a liquid state or a gaseous state. The spray nozzle 126 may be installed in the third fuel supply pipe 109 connecting the fuel storage tank 105 and the buffer tank 121. [ The spray nozzle 126 can inject the fuel supplied into the buffer tank 121 into the liquid state by reducing the opening degree of the third fuel supply pipe 109. The spray nozzle 126 can inject the fuel supplied to the buffer tank 121 into the gas state by increasing the opening degree of the third fuel supply pipe 109. The spray nozzle 126 increases the degree of opening of the third fuel supply pipe 109 and injects the fuel supplied into the buffer tank 121 into the liquid state or the opening of the third fuel supply pipe 109 So that the fuel supplied into the buffer tank 121 can be injected in a gaseous state. The spray nozzle 126 may inject the fuel into a liquid state or a gaseous state according to the fuel temperature of the buffer tank 121 measured by the temperature measuring unit 125. For example, when the temperature of the fuel measured by the temperature measuring unit 125 exceeds a preset reference fuel temperature, the spray nozzle 126 is connected to the fuel storage tank 105 The fuel supplied to the buffer tank 121 may be injected in a liquid state. When the fuel is injected in a liquid state, it absorbs the heat of the fuel supplied at a high temperature in the fuel cell unit 102 and the reformer 113 and is vaporized, thereby facilitating the temperature of the fuel stored in the buffer tank 121 Can be lowered. For example, the temperature of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the buffer tank 121 is about 400 ° C., and the temperature of the reforming fuel supplied from the reformer 113 to the buffer tank 121 is The temperature of the fuel supplied to the buffer tank 121 from the fuel storage tank 105 is about minus 165 ° C. Accordingly, the spray nozzle 126 lowers the temperature of the unreacted fuel and the reforming fuel by injecting the fuel supplied from the fuel storage tank 105 into the buffer tank 121 in a liquid state, 121 can reduce the temperature of the fuel stored therein. The reference fuel temperature means the optimum fuel temperature required by the power generation engine unit 103 and can be set in advance by the operator. The optimal fuel temperature refers to the temperature of the fuel, which shows the maximum electric production efficiency with less fuel by the power generation engine unit 103. For example, the reference fuel temperature may be 100 ° C or less. For example, when the temperature of the fuel measured by the temperature measuring unit 125 is lower than a predetermined reference fuel temperature, the spray nozzle 126 may increase the fuel temperature of the buffer tank 121, The fuel supplied to the buffer tank 121 can be injected in a gaseous state. When the fuel is injected in a gaseous state, since the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 and the reformed fuel supplied from the reformer 113 are lower than the case where the fuel is injected into the liquid state, It is possible to increase the overall temperature of the fuel stored in the fuel tank 121. Therefore, the ship 100 according to the tenth embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료를 액체상태 또는 기체상태로 분사함으로써, 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 온도를 적정한 수준으로 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)에 상기 기준연료온도에 부합하는 연료를 공급할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.The tank 100 according to the tenth embodiment of the present invention is configured such that the fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the buffer tank 121 is injected in a liquid state or a gaseous state, The temperature of the fuel to be stored can be maintained at an appropriate level. Accordingly, the ship 100 according to the tenth embodiment of the present invention can supply fuel to the power generation engine unit 103 in accordance with the reference fuel temperature, thereby improving the electricity production efficiency of the power generation engine unit 103 .

둘째, 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 버퍼탱크(121)로 공급되는 연료를 액체상태 또는 기체상태로 분사함으로써, 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 온도를 적정한 수준으로 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제10실시예에 따른 선박(100)은 상기 버퍼탱크(121)에 저장된 연료의 온도를 상기 기준연료온도로 유지시키기 위한 별도의 가열장치 또는 냉각장치를 설치할 필요가 없으므로 상기 버퍼탱크(121)가 저장하는 연료의 온도를 상기 기준연료온도로 유지시키기 위한 구축비용을 절감할 수 있다.Secondly, the vessel 100 according to the tenth embodiment of the present invention is configured such that the fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the buffer tank 121 is injected in a liquid state or a gaseous state, The temperature of the fuel to be stored can be maintained at an appropriate level. Therefore, in the vessel 100 according to the tenth embodiment of the present invention, it is not necessary to provide a separate heating device or a cooling device for maintaining the temperature of the fuel stored in the buffer tank 121 at the reference fuel temperature, The construction cost for maintaining the temperature of the fuel stored in the tank 121 at the reference fuel temperature can be reduced.

이하에서는 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 100 according to an eleventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 55는 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 핫박스 및 온도조절배리어를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 56은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 지지기구 및 유체이송관을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 57은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 냉각시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 58은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 예열시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 59는 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 60은 본 발명의 제11실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 55 is a schematic view for explaining a hot box and a temperature control barrier in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention, FIG. 56 is a view for explaining a support mechanism and a fluid transfer pipe in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention Fig. 57 is a schematic block diagram for explaining that a temperature control barrier in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention cools a hot box; Fig. 58 is a schematic block diagram according to an eleventh embodiment of the present invention; FIG. 59 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention, FIG. 60 is a schematic block diagram for explaining a temperature control barrier in a ship, FIG. 10 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to an eleventh embodiment of the present invention. FIG.

도 55 내지 도 60을 참고하면, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 연료전지부(102)가 핫박스(1022) 및 온도조절배리어(1023)를 더 포함한다. 따라서, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)의 연료전지부(102)는 복수개의 연료전지(1021), 핫박스(1022) 및 온도조절배리어(1023)를 포함한다. 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)의 연료전지(1021)는 본 발명에 따른 선박(1)의 연료전지(21)와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.55 to 60, the structure of the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention is the same as that of the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, (102) further includes a hot box (1022) and a temperature control barrier (1023). Therefore, the fuel cell unit 102 of the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention includes a plurality of fuel cells 1021, a hot box 1022, and a temperature control barrier 1023. The fuel cell 1021 of the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention is the same as the fuel cell 21 of the ship 1 according to the present invention and therefore a detailed description thereof will be omitted.

상기 복수개의 연료전지(1021)는 각각 연료저장탱크(105)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기화학 반응을 통해 전기를 생산할 수 있다. 이 경우, 상기 복수개의 연료전지(1021)는 전기화학 반응을 위해 공기공급부로부터 공기, 및 원료수공급부로부터 스팀(H2O)을 공급받을 수 있다. 상기 복수개의 연료전지(1021)가 생산한 전기는 전선, 케이블 등을 통해 추진부(104), 에너지저장부(108) 및 수요처 중 적어도 한 곳으로 공급될 수 있다. 상기 복수개의 연료전지(1021)는 상기 핫박스(1022)의 내부에 서로 이격되게 설치될 수 있다.Each of the plurality of fuel cells 1021 may receive fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 105 to produce electricity through an electrochemical reaction. In this case, the plurality of fuel cells 1021 can receive air from the air supply unit and steam (H 2 O) from the raw water supply unit for the electrochemical reaction. The electricity generated by the plurality of fuel cells 1021 may be supplied to at least one of the propulsion unit 104, the energy storage unit 108 and the demanding party through electric wires and cables. The plurality of fuel cells 1021 may be installed in the hot box 1022 to be spaced apart from each other.

상기 핫박스(1022)는 상기 복수개의 연료전지(1021)가 설치되기 위한 것이다. 상기 핫박스(1022)는 내부가 비어 있는 직방체형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 복수개의 연료전지(1021)가 설치될 수 있으면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 핫박스(1022)는 일측이 제1연료공급배관(106)을 통해 상기 연료저장탱크(105)에 연결되고, 타측이 제2연료공급배관(107)을 통해 상기 발전엔진부(103)에 연결될 수 있다 이에 따라, 상기 핫박스(1022)는 상기 연료저장탱크(105)로부터 연료를 공급받을 수 있다. 상기 연료저장탱크(105)에서 상기 핫박스(1022)로 공급된 연료는 상기 복수개의 연료전지(1021) 각각으로 분배되어 공급될 수 있다. 상기 핫박스(1022)는 공기공급부 및 원료수공급부에 연결됨으로써, 상기 공기공급부로부터 공기를 공급받고 상기 원료수공급부로부터 스팀(H2O)을 공급받을 수 있다. 상기 핫박스(1022)로 공급된 공기와 스팀(H2O)은 상기 복수개의 연료전지(1021) 각각으로 분배되어 공급될 수 있다. 따라서, 상기 복수개의 연료전지(1021) 각각은 연료, 공기 및 스팀(H2O)을 이용한 전기화학 반응을 통해 전기를 생산할 수 있다. 상기 복수개의 연료전지(1021) 각각에서 배출되는 미반응연료는 상기 제2연료공급배관(107)으로 합류되어 상기 핫박스(1022)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급될 수 있다. 상기 미반응연료는 주로 수소(H2)일 수 있으나, 메탄(CH4), 이산화탄소(CO2), 수분(H2O) 등 다른 유체를 포함할 수도 있다. 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료에 이산화탄소(CO2)가 포함될 경우, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 미반응연료에 포함된 이산화탄소(CO2)를 제거하기 위해 이산화탄소 포집기를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료에서 탄소의 농도를 낮출 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스에 포함되는 유해물질의 양을 줄일 수 있다. 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료에 수분(H2O)이 포함될 경우, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 미반응연료에 포함된 수분(H2O)을 제거하기 위해 수분제거장치를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 연료전지부(102)에서 상기 발전엔진부(103)로 공급되는 미반응연료에서 수분(H2O)을 제거할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)의 내구성이 저하되거나 연소 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The hot box 1022 is for installing the plurality of fuel cells 1021. The hot box 1022 may be formed in a rectangular parallelepiped shape having an empty interior, but may be formed in other shapes as long as a plurality of fuel cells 1021 can be installed. The hot box 1022 has one side connected to the fuel storage tank 105 through a first fuel supply line 106 and the other side connected to the power generation engine unit 103 via a second fuel supply line 107 Accordingly, the hot box 1022 can receive fuel from the fuel storage tank 105. Fuel supplied from the fuel storage tank 105 to the hot box 1022 may be distributed to the plurality of fuel cells 1021 and supplied. The hot box 1022 is connected to the air supply unit and the raw water supply unit, so that air can be supplied from the air supply unit and receive steam (H 2 O) from the raw water supply unit. Air and steam (H 2 O) supplied to the hot box 1022 can be distributed to the plurality of fuel cells 1021 and supplied. Therefore, each of the plurality of fuel cells 1021 can generate electricity through an electrochemical reaction using fuel, air, and steam (H 2 O). Unreacted fuel discharged from each of the plurality of fuel cells 1021 may be joined to the second fuel supply pipe 107 and supplied to the power generation engine unit 103 from the hot box 1022. The unreacted fuel may be mainly hydrogen (H 2 ) but may include other fluids such as methane (CH 4 ), carbon dioxide (CO 2 ), and water (H 2 O). When carbon dioxide (CO 2 ) is included in the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103, the vessel 100 according to the eleventh embodiment of the present invention is provided with the unreacted fuel And may further include a carbon dioxide collector to remove the contained carbon dioxide (CO 2 ). Accordingly, the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can lower the concentration of carbon in the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103, The amount of the harmful substances included in the exhaust gas discharged from the unit 103 can be reduced. When water (H 2 O) is contained in the unreacted fuel supplied to the power generation engine unit 103 from the fuel cell unit 102, the vessel 100 according to the eleventh embodiment of the present invention, (H 2 O) contained in the water. Accordingly, the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can remove moisture (H 2 O) from unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 102 to the power generation engine unit 103 , It is possible to prevent the durability of the power generation engine unit 103 from deteriorating and the combustion efficiency from being lowered.

상기 온도조절배리어(1023)는 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 조절하기 위한 것이다. 상기 온도조절배리어(1023)는 상기 복수개의 연료전지(1021) 사이에 위치하도록 상기 핫박스(1022)에 한 개 이상 설치될 수 있다. 상기 온도조절배리어(1023)는 가열매체 또는 냉각매체를 이용하여 상기 가열매체 또는 냉각매체와 상기 핫박스(1022) 내부의 공기와 같은 기체를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 조절할 수 있다. 상기 온도조절배리어(1023)는 지지기구(1023a) 및 유체이송관(1023b)를 포함할 수 있다. 상기 지지기구(1023a)는 상기 복수개의 연료전지(1021) 사이에 위치하도록 설치되고 상기 핫박스(1022)를 지지할 수 있다. 상기 지지기구(1023a)는 사각판형태로 형성될 수 있으나, 상기 핫박스(1022)의 단면 형태와 동일하면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 지지기구(1023a)는 상기 복수개의 연료전지(1021) 사이를 밀폐시키도록 설치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 지지기구(1023a)가 상기 복수개의 연료전지(1021) 사이를 밀폐시키도록 설치될 경우, 상기 복수개의 연료전지(1021) 중 어느 하나의 연료전지(1021)가 손상 내지 파손되는 문제가 발생하면 문제가 발생된 연료전지(1021)에 연료, 공기 및 스팀(H2O)의 공급을 중단하고 문제가 발생된 연료전지(1021)를 용이하게 유지보수하거나 교체할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 지지기구(1023a)가 상기 복수개의 연료전지(1021) 사이를 밀폐시키도록 설치될 경우, 문제가 발생된 연료전지(1021)에 대한 유지보수 및 교체작업의 용이성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 문제가 발생된 연료전지(1021)를 제외한 나머지 연료전지(1021)들을 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로 상기 추진부(104) 및 수요처에 대한 상기 연료전지부(102)의 전기 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있다.The temperature control barriers 1023 are for regulating the temperature inside the hot box 1022. The temperature control barriers 1023 may be installed in the hot box 1022 so as to be positioned between the plurality of fuel cells 1021. The temperature control barriers 1023 control the temperature inside the hot box 1022 by heat-exchanging the heating medium or the cooling medium with a gas such as air inside the hot box 1022 using a heating medium or a cooling medium . The temperature regulation barrier 1023 may include a support mechanism 1023a and a fluid delivery tube 1023b. The support mechanism 1023a may be installed between the plurality of fuel cells 1021 and may support the hot box 1022. [ The supporting mechanism 1023a may be formed in the shape of a rectangular plate, but may be formed in a different shape if it is the same as the sectional shape of the hot box 1022. [ In this case, the support mechanism 1023a may be installed to seal the plurality of fuel cells 1021, but is not limited thereto. When the support mechanism 1023a is installed to close the space between the plurality of fuel cells 1021, if any of the plurality of fuel cells 1021 is damaged or damaged The supply of fuel, air and steam (H 2 O) to the fuel cell 1021 in which the problem has occurred can be stopped, and the fuel cell 1021 in which the problem has occurred can be easily maintained or replaced. Therefore, when the support mechanism 1023a is installed to close the space between the plurality of fuel cells 1021, the vessel 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can prevent the problem with respect to the fuel cell 1021 It is possible to increase the ease of maintenance and replacement work and to produce electricity using the remaining fuel cells 1021 except for the fuel cell 1021 in which the problem has occurred, The supply of electricity to the fuel cell unit 102 can be prevented from being interrupted.

상기 유체이송관(1023b)은 상기 지지기구(1023a)에 설치될 수 있다. 상기 유체이송관(1023b)은 냉각수, 온수 등과 같은 액체 및 배기가스 등과 같은 기체가 이동할 수 있는 호스 또는 파이프이다. 상기 유체이송관(1023b)은 상기 지지기구(1023a) 내부에 매립되는 형태로 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 가열매체 또는 냉각매체를 상기 핫박스(1022) 내부의 기체와 열교환시킬 수 있으면 상기 지지기구(1023a)의 외부에 노출되는 형태로 설치될 수도 있다. 상기 유체이송관(1023b)은 상기 핫박스(1022) 내부의 기체와 열교환되는 열교환면적을 증가시키기 위해 코일 형태, 지그재그 형태 등 다양한 형태로 상기 지지기구(1023a)에 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 유체이송관(1023b)을 따라 이동하는 냉각매체 또는 가열매체와 상기 핫박스(1022) 내부의 기체를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 용이하게 조절할 수 있다. 상기 냉각매체는 컨덴서와 같은 별도의 냉각장치에 의해 냉각된 냉각수 또는 상기 연료저장탱크(105)가 저장한 LNG일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 낮출 수 있으면 다른 것일 수도 있다. 상기 가열매체는 히터, 전열기와 같은 별도의 가열장치에 의해 가열된 기체 또는 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 고온의 배기가스일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 높일 수 있으면 다른 것일 수도 있다. 상기 냉각장치 및 상기 가열장치는 열을 교환시킬 수 있는 열교환부일 수도 있다.The fluid transfer pipe 1023b may be installed in the support mechanism 1023a. The fluid transfer pipe 1023b is a hose or pipe through which a gas such as a liquid such as cooling water, hot water or the like and an exhaust gas can move. However, if the heating medium or the cooling medium can be heat-exchanged with the gas inside the hot box 1022, the fluid conveying pipe 1023b may be embedded in the supporting mechanism 1023a, And may be installed in a form exposed to the outside of the mechanism 1023a. The fluid transfer pipe 1023b may be installed in the support mechanism 1023a in various forms such as a coil shape and a zigzag shape in order to increase a heat exchange area where heat exchange with the gas inside the hot box 1022 is performed. Accordingly, the vessel 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can heat the hot box 1022 by exchanging heat with a cooling medium or a heating medium moving along the fluid conveying pipe 1023b and the gas inside the hot box 1022. Accordingly, ) Can be easily controlled. The cooling medium may be cooling water cooled by a separate cooling device such as a condenser, or LNG stored in the fuel storage tank 105, but is not limited thereto. If the temperature inside the hot box 1022 can be lowered, It may be. The heating medium may be a gas heated by a separate heating device such as a heater or an electric heater or a high temperature exhaust gas discharged from the power generation engine unit 103. However, If you can increase it, it may be something else. The cooling device and the heating device may be heat exchange units capable of exchanging heat.

본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 측정부(127)를 더 포함할 수 있다. 상기 측정부(127)는 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 측정하기 위한 것이다. 상기 측정부(127)는 상기 핫박스(1022)의 내부에 설치되어서 상기 핫박스(1022)의 내부 온도를 측정할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핫박스(1022)의 외부에 설치되어서 상기 핫박스(1022)의 내부 온도를 측정할 수도 있다. 예컨대, 상기 측정부(127)는 온도센서일 수 있다. 상기 측정부(127)는 한 개가 설치될 수 있으나, 상기 핫박스(1022) 내부 온도 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 복수개가 상기 핫박스(1022)의 서로 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 측정부(127)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 온도조절배리어(1023)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 측정부(127)는 측정한 핫박스(1022) 내부의 온도값을 상기 온도조절배리어(1023)에 제공할 수 있다.The ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention may further include a measurement unit 127. [ The measurement unit 127 is for measuring the temperature inside the hot box 1022. The measurement unit 127 may be installed inside the hot box 1022 to measure the internal temperature of the hot box 1022. However, the measurement unit 127 may be installed outside the hot box 1022, The internal temperature of the box 1022 may be measured. For example, the measuring unit 127 may be a temperature sensor. One of the measurement units 127 may be installed, but a plurality of measurement units 127 may be installed at different positions of the hot box 1022 to increase the reliability of the measured temperature of the hot box 1022. The measurement unit 127 may be connected to the temperature regulation barrier 1023 in at least one of wireless communication and wired communication. Accordingly, the measurement unit 127 can provide the temperature value inside the measured hot box 1022 to the temperature regulation barrier 1023. [

상기 온도조절배리어(1023)는 상기 측정부(127)가 측정한 핫박스(1023)의 온도에 따라 상기 유체이송관(1023b)에 가열매체 또는 냉각매체를 이동시켜서 상기 핫박스(1022)의 온도를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 온도조절배리어(1023)는 상기 측정부(127)가 측정한 핫박스(1022)의 온도가 기설정된 기준연료전지온도를 초과하면, 상기 연료저장탱크(105)에 저장된 액화연료를 상기 유체이송관(1023b)을 통해 이동시켜서 상기 핫박스(1022) 내부의 기체를 냉각시킴으로써 상기 핫박스(1022)의 온도를 낮출 수 있다. 이 경우, 상기 액화연료는 LNG 또는 LPG일 수 있다. 상기 온도조절배리어(1023)는 상기 유체이송관(1023b)으로 액화연료를 이송시키기 위한 유량조절밸브(미도시)를 개방하거나 상기 냉각장치를 작동시켜서 상기 유체이송관(1023b)으로 냉각매체가 이동되도록 할 수 있다. 상기 온도조절배리어(1023)는 상기 측정부(127)가 측정한 핫박스(1022)의 온도가 기설정된 기준연료전지온도 이하이면, 상기 발전엔진부(103)에서 배출되는 배기가스를 상기 유체이송관(1023b)을 통해 이동시켜서 상기 핫박스(1022) 내부의 기체를 가열시킴으로써 상기 핫박스(1022)의 온도를 높일 수 있다. 상기 온도조절배리어(1023)는 상기 유체이송관(1023b)으로 상기 발전엔진부(103)의 배기가스를 이송시키기 위한 유량조절밸브(미도시)를 개방하거나 가열장치를 작동시켜서 상기 유체이송관(1023b)으로 가열매체가 이동되도록 할 수 있다. 상기 기준연료전지온도는 상기 복수개의 연료전지(1021)가 가장 효율적으로 전기를 생산할 수 있는 핫박스(1022)의 최적 온도범위를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The temperature control barriers 1023 move the heating medium or the cooling medium to the fluid transfer pipe 1023b in accordance with the temperature of the hot box 1023 measured by the measuring unit 127 to adjust the temperature of the hot box 1022 Can be adjusted. For example, when the temperature of the hot box 1022 measured by the measuring unit 127 exceeds a preset reference fuel cell temperature, the temperature control barrier 1023 may be changed to the temperature control barrier 1023, The temperature of the hot box 1022 can be lowered by moving the gas through the fluid feed pipe 1023b to cool the gas inside the hot box 1022. [ In this case, the liquefied fuel may be LNG or LPG. The temperature regulation barrier 1023 opens a flow control valve (not shown) for transferring the liquefied fuel to the fluid transfer pipe 1023b or operates the cooling device to move the cooling medium to the fluid transfer pipe 1023b . When the temperature of the hot box 1022 measured by the measuring unit 127 is equal to or lower than a predetermined reference fuel cell temperature, the temperature control barrier 1023 is connected to the fluid delivery pipe 1023, It is possible to increase the temperature of the hot box 1022 by moving the hot box 1022b through the heating box 1023b to heat the gas inside the hot box 1022. [ The temperature control barrier 1023 opens the flow control valve (not shown) for transferring the exhaust gas of the power generation engine unit 103 to the fluid transfer pipe 1023b or activates the heating device to operate the fluid transfer pipe 1023b. So that the heating medium can be moved. The reference fuel cell temperature means an optimal temperature range of the hot box 1022 in which the plurality of fuel cells 1021 can most efficiently produce electricity, and can be preset by an operator. Therefore, the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 온도조절배리어(1023)를 이용하여 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 낮출 수 있으므로, 한 개의 핫박스(1022)에 복수개의 연료전지(1021)를 설치할 수 있어서 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 선체의 공간 활용도를 높일 수 있다.First, since the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can lower the temperature inside the hot box 1022 by using the temperature control barrier 1023, The fuel cell 1021 can be installed to improve the electric production efficiency and increase the space utilization of the hull.

둘째, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 온도조절배리어(1023)를 통해 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 높일 수 있으므로, 상기 복수개의 연료전지(1021)가 상기 기준연료전지온도에서 작동될 수 있도록 상기 핫박스(1022) 내부를 미리 예열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 복수개의 연료전지(1021)가 가동하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 최적의 상태에서 전기를 생산하도록 할 수 있으므로 전체적인 전기 생산량을 증대시킬 수 있다.Second, since the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can increase the temperature inside the hot box 1022 through the temperature control barrier 1023, The inside of the hot box 1022 may be preheated to be operable at the fuel cell temperature. Accordingly, the vessel 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can shorten the time taken for the plurality of fuel cells 1021 to operate, and can produce electricity in an optimal state. Therefore, It is possible to increase the electricity production amount.

셋째, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 온도조절배리어(1023)를 통해 상기 핫박스(1022) 내부의 온도를 낮출 수 있으므로, 상기 복수개의 연료전지(1021)가 상기 기준연료전지온도를 초과하여 작동되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 복수개의 연료전지(1021)가 과열되어 폭발하거나 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 복수개의 연료전지(1021)에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용을 줄여서 전기 생산에 대한 전체적인 운영비용을 감소시킬 수 있다.Third, since the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can lower the temperature inside the hot box 1022 through the temperature control barrier 1023, It is possible to prevent the fuel cell from being operated in excess of the fuel cell temperature. Therefore, the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention can prevent the plurality of fuel cells 1021 from being overheated, exploded, damaged or broken, Reducing maintenance and replacement costs can reduce overall operating costs for electricity production.

넷째, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 온도조절배리어(1023)를 통해 상기 발전엔진부(103)에 상기 기준연료전지온도에 해당하거나 근접하는 온도의 미반응연료를 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제11실시예에 따른 선박(100)은 상기 발전엔진부(103)에 상기 기준연료전지온도보다 온도가 너무 낮거나 온도가 너무 높은 미반응연료를 공급하지 않을 수 있으므로, 상기 발전엔진부(103)가 갖는 발전엔진의 내구성이 저하되는 것을 방지하여 상기 발전엔진에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용을 절감할 수 있다.Fourth, the ship 100 according to the eleventh embodiment of the present invention supplies unreacted fuel at a temperature corresponding to or close to the reference fuel cell temperature to the power generation engine unit 103 through the temperature control barrier 1023 . Accordingly, the vessel 100 according to the eleventh embodiment of the present invention may not supply unreacted fuel with a temperature lower than the reference fuel cell temperature or a temperature too high to the power generation engine unit 103, The durability of the power generation engine of the power generation engine unit 103 can be prevented from being lowered, thereby reducing the maintenance cost and replacement cost of the power generation engine.

이하에서는 본 발명의 변형된 실시예들에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, modified embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 61은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박의 개략적인 블록도, 도 62는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 추진연료공급배관, 제1연료공급배관 및 제2연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 63은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 추진부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 64는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 65는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 66은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 67은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.FIG. 61 is a schematic block diagram of a ship according to a modified first embodiment of the present invention; FIG. 62 is a schematic view showing a propulsion fuel supply pipe, a first fuel supply pipe, and a second FIG. 63 is a schematic block diagram for explaining a propulsion unit in a ship according to a modified first embodiment of the present invention, FIG. 64 is a schematic block diagram for explaining a fuel supply pipe according to a modified first embodiment Fig. 65 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe in a ship according to a modified first embodiment of the present invention, Fig. 66 is a schematic block diagram for explaining an energy storage in a ship according to the present invention FIG. 67 is a schematic view for explaining a control unit in a ship according to a modified first embodiment of the present invention. FIG. 67 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing unit in a ship according to a first modified embodiment of the present invention.

도 61 내지 도 67을 참고하면, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)의 연료전지부(102), 발전엔진부(103) 및 연료저장탱크(105)와 동일한 구성 및 효과를 가지는 연료전지부(202), 발전엔진부(203) 및 연료저장탱크(205)를 포함하고, 차이점은 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)에서 추진엔진부(201)를 더 포함한다. 또한, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 추진부(204)는 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)의 추진부(104)에서 추진기구 및 모터 이외에 기어기구(2043)를 더 포함한다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)의 추진부(204)는 추진기구(2041), 모터(2042) 및 기어기구(2043)를 포함한다. 이하에서는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)이 상기 본 발명의 제1실시예에 따른 선박(100)과 차이가 있는 부분에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.61 to 67, a ship 200 according to a modified first embodiment of the present invention includes a fuel cell unit 102, a power generation engine unit (not shown) of the ship 100 according to the first embodiment of the present invention, The power generation engine section 203 and the fuel storage tank 205 having the same configuration and effect as those of the fuel storage tank 105 and the fuel storage tank 105 according to the first embodiment of the present invention, And the propulsion engine unit 201 in the ship 100 according to the present invention. In the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention, the propelling unit 204 is a propelling unit and a propelling unit of the propelling unit 104 of the ship 100 according to the first embodiment of the present invention. And further includes a gear mechanism 2043 in addition to the motor. The propulsion section 204 of the vessel 200 according to the modified first embodiment of the present invention includes a propelling mechanism 2041, a motor 2042 and a gear mechanism 2043. [ Hereinafter, a portion where the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention differs from the ship 100 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 추진엔진부(201), 연료전지부(202), 발전엔진부(203), 추진부(204) 및 연료저장탱크(205)를 포함한다.The ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention is provided with the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the propelling unit 204 and the fuel storage tank 205 .

상기 추진엔진부(201)는 수소가 포함된 연료를 이용하여 선체를 추진시키기 위한 구동력을 발생시킨다. 상기 추진엔진부(201)는 2 Stroke 엔진일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 수소가 포함된 연료를 이용하여 구동력을 발생시킬 수 있으면 다른 엔진일 수도 있다. 상기 추진엔진부(201)는 추진연료공급배관(201a)을 통해 연료저장탱크(205)에 연결될 수 있다. 상기 추진연료공급배관(201a)은 상기 연료저장탱크(205)와 상기 추진엔진부(201)를 연결한다. 상기 추진연료공급배관(201a)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 따라서, 상기 추진연료공급배관(201a)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 추진엔진부(201)로 수소가 포함된 연료가 공급되도록 할 수 있다. 상기 추진연료공급배관(201a)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 추진엔진부(201)로 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 추진연료공급배관(201a)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 추진엔진부(201)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 연료유량조절밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 추진연료공급배관(201a)을 통해 상기 추진엔진부(201)로 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써, 상기 추진엔진부(201)가 발생시키는 구동력을 크기를 조절하여 선체의 운항 속도를 조절할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 추진엔진부(201)는 상기 연료전지부(202)에 연결됨으로써, 상기 연료전지부(202)로부터 수소가 포함된 미반응연료를 공급받아 구동력을 발생시킬 수도 있다. 상기 추진엔진부(201)는 수소가 포함된 연료와 공기를 실린더에서 혼합 연소시켜서 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 추진엔진부(201)는 연료와 공기가 연소 시 발생하는 폭발력으로 피스톤을 이동시켜서 피스톤의 직선 운동을 크랭크 축의 회전운동으로 변환시킬 수 있다. 상기 크랭크 축은 상기 추진부(204)가 갖는 프로펠러와 같은 추진기구(2041)에 연결되어서 구동력을 상기 추진기구(2041)로 전달할 수 있다. 상기 추진엔진부(201)는 상기 기어기구(2043)를 통해 상기 추진기구(2041) 또는 상기 모터(2042)에 연결될 수 있다. 상기 기어기구(2043)는 두 개 또는 그 이상의 회전축 사이에 회전이나 동력을 전달하기 위한 기어(Gear), 벨트, 체인 등을 포함할 수 있다. 상기 모터(2042)는 전기를 이용하여 구동력을 발생시키거나 상기 추진엔진부(201)가 발생시킨 구동력으로 전기를 생산하는 제너레이터모터(Generator Motor)일 수 있다. 상기 모터(2042)는 전선, 케이블 등으로 상기 연료전지부(2) 및 상기 발전엔진부(3)에 연결됨으로써, 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나가 생산한 전기를 이용하여 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 모터(2042)는 상기 기어기구(2043)에 의해 상기 추진기구(2041)에 연결됨으로써, 전기를 이용하여 발생시킨 구동력으로 상기 추진기구(2041)를 작동시켜서 선체를 추진시킬 수 있다. 상기 모터(2042)는 상기 기어기구(2043)에 의해 상기 추진엔진부(201)에 연결됨으로써, 상기 추진엔진부(201)가 발생시킨 구동력을 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 모터(2042)는 전선, 케이블 등을 통해 수요처 및 에너지저장부에 연결됨으로써, 생산한 전기를 상기 수요처 및 상기 에너지저장부 중 적어도 한 곳으로 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진기구(2041)가 상기 기어기구(2043)를 통해 상기 추진엔진부(201)에 결합되면, 상기 추진엔진부(201)가 발생시킨 구동력으로 추진할 수 있다. 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진기구(2041)가 상기 기어기구(2043)를 통해 상기 모터(2042)에 결합되면, 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 추진할 수 있다. 상기 기어기구(2043)는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 선박(200)이 갖는 제어부(211)에 연결됨으로써, 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 추진엔진부(201)는 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)로부터 연료를 공급받을 수도 있다. 이에 따라, 상기 추진엔진부(201)는 상기 연료전지부(202)에서 공급되는 미반응연료, 및 상기 발전엔진부(203)에서 공급되는 연료 중 적어도 하나를 이용하여 선체를 추진시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 상기 발전엔진부(203)에서 상기 추진부엔진부(201)로 공급되는 연료는 상기 발전엔진부(203)가 갖는 발전엔진의 전단에 설치되어 상기 발전엔진의 연료를 저장하는 발전연료저장기구로부터 제공되는 것일 수 있다.The propulsion engine unit 201 generates driving force for propelling the hull using fuel containing hydrogen. The propulsion engine unit 201 may be a 2 stroke engine but is not limited thereto and may be a different engine as long as it can generate driving force using fuel containing hydrogen. The propulsion engine unit 201 may be connected to the fuel storage tank 205 through a propelling fuel supply pipe 201a. The propelling fuel supply pipe 201a connects the fuel storage tank 205 and the propulsion engine unit 201. [ The propellant fuel supply pipe 201a may be a pipe such as a pipe or a pipe. Accordingly, the propellant fuel supply pipe 201a may supply the hydrogen-containing fuel to the propulsion engine unit 201 from the fuel storage tank 205. The propulsion fuel supply pipe 201a may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring fuel from the fuel storage tank 205 to the propulsion engine unit 201. [ The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. A fuel flow rate control valve (not shown) may be installed in the propellant fuel supply line 201a to control the flow rate of fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the propulsion engine unit 201. Accordingly, the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention can measure the flow rate of the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the propulsion engine unit 201 via the propulsion fuel supply pipe 201a The driving speed of the hull can be adjusted by adjusting the driving force generated by the propelling engine unit 201. [ Although not shown, the propulsion engine unit 201 may be connected to the fuel cell unit 202 to receive unreacted fuel containing hydrogen from the fuel cell unit 202 to generate a driving force. The propulsion engine unit 201 may generate a driving force by mixing and burning fuel and air containing hydrogen in a cylinder. The propulsion engine unit 201 can convert the linear motion of the piston into the rotational motion of the crankshaft by moving the piston with the explosive force generated when the fuel and air are burned. The crankshaft may be connected to a propelling mechanism 2041 such as a propeller of the propelling unit 204 to transmit a driving force to the propelling unit 2041. The propulsion engine unit 201 may be connected to the propelling mechanism 2041 or the motor 2042 through the gear mechanism 2043. The gear mechanism 2043 may include gears, belts, chains, and the like for transmitting rotation or power between two or more rotating shafts. The motor 2042 may be a generator motor that generates driving force using electricity or generates electricity using a driving force generated by the propulsion engine unit 201. The motor 2042 is connected to the fuel cell unit 2 and the power generation engine unit 3 by electric wires or cables so that at least one of the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 is produced A driving force can be generated using one electric power. The motor 2042 is connected to the propelling mechanism 2041 by the gear mechanism 2043 so that the propulsion mechanism 2041 can be driven by the driving force generated by electricity to propel the hull. The motor 2042 is connected to the propulsion engine unit 201 by the gear mechanism 2043 so that electricity can be produced using the driving force generated by the propulsion engine unit 201. The motor 2042 may be connected to a consumer and an energy storage through a wire, a cable, and the like, thereby supplying the generated electricity to at least one of the consumer and the energy storage. Accordingly, when the propulsion mechanism 2041 is coupled to the propulsion engine unit 201 through the gear mechanism 2043, the propulsion engine unit 201 according to the modified first embodiment of the present invention is configured such that the propulsion engine unit 201 Can be driven by the driving force generated. When the propulsion mechanism 2041 is coupled to the motor 2042 through the gear mechanism 2043, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention is configured such that the fuel cell unit 202, The engine unit 203, and the energy storage unit. The gear mechanism 2043 may be controlled by the control unit 211 by being connected to the control unit 211 of the ship 200 according to the modified embodiment of the present invention. Although not shown, the propulsion engine unit 201 may receive fuel from the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203. Accordingly, the propulsion engine unit 201 uses a driving force for propelling the hull using at least one of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 and the fuel supplied from the power generation engine unit 203 . The fuel supplied from the power generation engine section 203 to the propulsion section engine section 201 is supplied from a power generation fuel storage mechanism installed at the front end of the power generation engine of the power generation engine section 203, It may be provided.

상기 연료전지부(202)는 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급받은 수소(H2)와 메탄(CH4), 공기공급부로부터 공급받은 공기, 원료수공급부로부터 공급받은 원료수, 및 전해질을 이용하여 전기화학 반응을 통해 전기를 생산한다. 상기 연료전지부(202)가 갖는 연료전지가 생산한 전기는 상기 추진부(204) 및 상기 수요처 중 적어도 하나로 공급될 수 있다. 상기 연료전지부(202)의 연료전지는 상기 본 발명에 따른 선박(1)으이 연료전지(21)와 구성 및 효과가 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 상기 연료전지부(202)에서 전기 생산에 사용되지 않고 미반응되어 배출되는 미반응연료는 상기 발전엔진부(203)로 공급될 수 있다. 예컨대, 상기 미반응연료는 수소(H2)일 수 있으나, 이산화탄소(CO2)가 포함될 수도 있다. 상기 미반응연료에 이산화탄소(CO2)가 포함될 경우, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 이산화탄소(CO2)를 제거하기 위한 이산화탄소(CO2) 포집기를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 발전엔진부(203)가 상기 연료전지부(202)로 공급받는 연료는 수소(H2)일 수 있다.The fuel cell unit 202 uses hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) supplied from the fuel storage tank 205, air supplied from the air supply unit, raw water supplied from the raw water supply unit, and electrolyte Thereby producing electricity through an electrochemical reaction. The electricity generated by the fuel cell of the fuel cell unit 202 may be supplied to at least one of the propelling unit 204 and the demanding party. The fuel cell of the fuel cell unit 202 according to the present invention has the same configuration and effect as the fuel cell 21 of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted. Unreacted fuel that is not used for electricity production in the fuel cell unit 202 but is unreacted and discharged may be supplied to the power generation engine unit 203. For example, the unreacted fuel may be hydrogen (H 2 ), but may include carbon dioxide (CO 2 ). If they contain carbon dioxide (CO 2) to the unreacted fuel, the ship 200 according to a modified first embodiment of the present invention further include a carbon dioxide (CO 2) collector for removing the carbon dioxide (CO 2) . Therefore, the fuel supplied to the fuel cell unit 202 by the power generation engine unit 203 may be hydrogen (H 2 ).

상기 발전엔진부(203)는 상기 연료전지부(202)로부터 공급받은 수소(H2)를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(203)는 발전엔진의 전단부에 별도의 발전연료저장기구(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 발전연료저장기구는 상기 발전엔진에 연료를 공급하기 전에 상기 연료전지부(202)로부터 공급되는 연료를 저장할 수 있다. 따라서, 상기 발전엔진은 상기 발전연료저장기구가 저장한 연료를 안정적으로 공급받을 수 있으므로, 상기 추진부(204), 상기 수요처의 요구량에 맞추어 안정적으로 전기를 생산할 수 있다. 상기 발전엔진부(203)가 생산한 전기는 상기 추진부(204) 및 상기 수요처 중 적어도 하나로 공급될 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 상기 연료전지부(202)로부터 전기 생산에 미반응된 미반응연료를 공급받아 전기를 생산할 수 있으므로, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 미반응연료에 포함된 수소(H2) 및 메탄(CH4)을 처리할 별도의 처리시설이 필요없어서 전기 생산에 대한 구축비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 미반응연료에 포함된 수소(H2) 및 메탄(CH4)을 이용하여 전기를 생산하므로, 선체의 외부로 배출되는 유해물질의 배출량을 최소화시켜서 환경보호에 기여할 수 있다.The power generation engine unit 203 can generate electricity using hydrogen (H 2 ) supplied from the fuel cell unit 202. The power generation engine unit 203 may include a separate power generation fuel storage mechanism (not shown) at the front end of the power generation engine. The power generation fuel storage mechanism may store the fuel supplied from the fuel cell unit 202 before supplying the power generation engine with fuel. Accordingly, the power generation engine can stably receive the fuel stored in the power generation fuel storage mechanism, and thus can generate electricity stably according to the demanded amount of the propulsion unit 204 and the demanding customer. The electricity generated by the power generation engine unit 203 may be supplied to at least one of the propelling unit 204 and the demanding party. Accordingly, in the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention, the power generation engine unit 203 can receive unreacted fuel unreacted from the fuel cell unit 202 to produce electricity Therefore, there is no need for a separate treatment facility for treating hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) contained in the unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 202, thereby reducing the construction cost for electricity production . The present invention is also applicable to a ship 200 according to a modified embodiment of the present invention in which the power generation engine unit 203 is provided with hydrogen (H 2 ) and methane (CH 2 ) contained in unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 202 CH 4 ), it is possible to minimize the emission of harmful substances discharged to the outside of the hull, thereby contributing to environmental protection.

상기 추진부(204)는 선체를 추진시키기 위한 것이다. 상기 추진부(204)는 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에 의해 구동하여 선체를 추진시킬 수 있다. 상기 추진부(204)는 구동력으로 전기를 생산하거나 전기로 구동력을 발생시키는 제너레이터모터(Gen/Motor)(2042), 상기 추진엔진부(201)가 발생시킨 구동력을 상기 모터(2042)로 전달하기 위한 기어기구(2043), 및 상기 모터(2042)와 상기 추진엔진부(201) 중 적어도 하나가 발생시킨 구동력으로 회전하는 프로펠러와 같은 추진기구(2041)를 포함할 수 있다. 상기 기어기구(2043)는 상기 추진엔진부(201)를 상기 추진기구(2041)에 연결시키거나 연결을 해제시킬 수 있고, 상기 모터(2042)를 상기 추진기구(2041)에 연결하거나 연결을 해제시킬 수도 있다. 상기 기어기구(2043)는 상기 추진엔진부(201)와 상기 모터(2042) 모두를 상기 추진기구(2041)에 연결시키거나 연결을 해제시킬 수도 있다. 예컨대, 상기 기어기구(2043)는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)이 상기 추진엔진부(201)로 추진할 경우, 상기 추진엔진부(201)와 상기 추진기구(2041)를 연결할 수 있다. 이 경우, 상기 기어기구(2043)는 상기 추진엔진부(201)와 상기 모터(2042)를 연결할 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201)가 발생시킨 구동력으로 상기 추진기구(2041)를 작동시켜 추진할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 추진엔진부(201)가 발생시킨 구동력으로 상기 모터(2042)를 작동시켜서 상기 모터(2042)가 전기를 생산하도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201)의 구동력을 이용하여 선체를 추진시킬 수 있을 뿐만 아니라 전기를 생산할 수도 있다. 예컨대, 상기 기어기구(2043)는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)이 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 에너지저장부로부터 전기를 공급받아 추진할 경우, 상기 모터(2042)와 상기 추진기구(2041)를 연결할 수 있다. 상기 모터는 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부에 각각 전선, 케이블 등을 통해 연결됨으로써, 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장장치 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 구동력을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 상기 기어기구(2043)는 상기 추진엔진부(201)와 상기 추진기구(2041)의 연결을 해제할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 환경오염물질의 배출이 제한되는 배출제한구역(ECA)을 운항하는 경우. 즉, 저출력이 요구될 경우, 상기 기어기구(2043)을 통해 상기 추진기구(2041)가 상기 모터(2042)에 연결되어서 전기만을 이용하여 추진할 수 있으므로, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 이산화탄소(CO2)와 같은 환경오염물질이 배출되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 환경오염물질의 배출에 제한이 없는 배출완화구역(Global)을 운항하는 경우. 즉, 고출력이 요구될 경우, 상기 기어기구(2043)를 통해 상기 추진기구(2041)가 상기 추진엔진부(201)와 상기 모터(2042)에 모두 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201)가 발생시킨 구동력과 상기 모터(2042)가 발생시킨 구동력 모두를 이용하여 추진할 수 있으므로, 이동속도를 높일 수 있어서 물류, 사람을 이송시키는 이송시간을 단축시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 운항하는 지역에 따라 추진 효율을 다양하게 조절할 수 있다. 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)와 같은 다양한 전기공급원을 구비하고, 상기 추진엔진부(201)와 같은 구동력공급원을 구비하고 있으므로, 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203) 중 하나가 손상되거나 파손되어도 나머지 공급원을 이용하여 선체를 추진시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 이송시간이 지연되는 것을 최소화할 수 있다. 상기 기어기구(2043)는 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)이 갖는 제어부(211)에 의해 제어됨으로써, 상기 추진엔진부(201), 상기 모터(2042) 및 상기 추진기구(2041)를 서로 연결시키거나 연결을 해제할 수 있다. 상기 추진부(204)는 복수개의 모터(2042) 및 복수개의 프로펠러를 포함할 수도 있다. 상기 추진부(204)는 선체를 전진 또는 후진시키는데 사용되는 메인추진기구, 선체를 좌측 또는 우측으로 이동시키거나 회전시키는데 사용되는 보조추진기구로 나누어질 수 있다. 예컨대, 상기 보조추진기구는 아지무스스러스터(Azimuth Thruster)일 수 있다. 상기 아지무스스러스터는 상기 선체에 고정되게 설치되거나 회전 가능하게 설치될 수 있다. 상기 모터(2042)는 상기 프로펠러를 제1방향으로 회전시킴으로써, 선체를 전진시킬 수 있다. 상기 모터(2042)는 상기 프로펠러를 상기 제1방향과 반대되는 제2방향으로 회전시킴으로써, 선체를 후진시킬 수 있다. 상기 모터(2042)는 상기 프로펠러를 제1방향으로 회전시켜서 선체를 후진시키고, 상기 프로펠러를 제2방향으로 회전시켜서 선체를 전진시킬 수도 있다.The propelling unit 204 is for propelling the hull. The propulsion unit 204 may be driven by at least one of the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202, and the power generation engine unit 203 to propel the hull. The driving unit 204 includes a generator motor 2042 for generating electricity or generating an electric driving force by a driving force, a driving motor 2042 for transmitting driving force generated by the driving engine unit 201 to the motor 2042, And a propelling mechanism 2041 such as a propeller rotating with a driving force generated by at least one of the motor 2042 and the propulsion engine unit 201. [ The gear mechanism 2043 may connect or disconnect the propulsion engine unit 201 to the propelling mechanism 2041 and connect the motor 2042 to the propelling mechanism 2041 or disconnect . The gear mechanism 2043 may connect or disconnect both the propulsion engine unit 201 and the motor 2042 to or from the propelling mechanism 2041. For example, the gear mechanism 2043 may be provided to the propulsion engine unit 201 and the propulsion unit 2041 when the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention is propelled by the propulsion engine unit 201, . In this case, the gear mechanism 2043 may connect the propulsion engine unit 201 and the motor 2042. Accordingly, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention not only can propel the propulsion mechanism 2041 by driving force generated by the propulsion engine unit 201, The motor 2042 can be operated by the driving force generated by the motor 201 to generate electric power. That is, the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention can not only propel the hull using the driving force of the propulsion engine 201 but also produce electricity. For example, the gear mechanism 2043 may be configured such that the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention receives electricity from the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203 and the energy storage unit The motor 2042 and the propelling mechanism 2041 can be connected to each other. The motor is connected to the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203 and the energy storage unit via electric wires and cables, respectively, so that the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, And power may be supplied from at least one of the energy storage devices to generate a driving force. In this case, the gear mechanism 2043 can release the connection between the propulsion engine unit 201 and the propelling mechanism 2041. Accordingly, the vessel 200 according to the first modified embodiment of the present invention is operated in an emission restriction area (ECA) in which the discharge of environmental pollutants is limited. That is, when a low output is required, the propelling mechanism 2041 can be connected to the motor 2042 through the gear mechanism 2043 so that the propelling mechanism 2041 can propel the motor 2042 using only electricity. Therefore, the nitrogen oxide (NOx) , And carbon dioxide (CO 2 ) can be prevented from being discharged. The vessel 200 according to the first modified embodiment of the present invention is operated in an emission mitigation area (Global) without limitation of the discharge of environmental pollutants. That is, when a high output is required, the propelling mechanism 2041 can be connected to both the propulsion engine unit 201 and the motor 2042 through the gear mechanism 2043. Therefore, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention can be propelled using both the driving force generated by the propulsion engine 201 and the driving force generated by the motor 2042, It is possible to shorten the transportation time for transporting goods and people. Therefore, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention can control the propulsion efficiency in various ways according to the area to be operated. The ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention is provided with various electric sources such as the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203, So that even if one of the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202, and the power generation engine unit 203 is damaged or broken, the ship can be propelled using the remaining sources. Therefore, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention can minimize the delay of the transfer time. The gear mechanism 2043 is controlled by the control unit 211 of the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention so that the propulsion engine unit 201, the motor 2042, (2041) can be connected to each other or disconnected. The propelling unit 204 may include a plurality of motors 2042 and a plurality of propellers. The propelling unit 204 may be divided into a main propelling unit used to move the hull forward or backward, and an auxiliary propelling unit used to move or rotate the hull to the left or right. For example, the auxiliary propulsion mechanism may be an azimuth thruster. The azimuth thrusters may be fixed to the hull or may be rotatably installed. The motor 2042 can advance the hull by rotating the propeller in the first direction. The motor 2042 rotates the propeller in a second direction opposite to the first direction, thereby reversing the hull. The motor 2042 may rotate the propeller in the first direction to reverse the hull, and rotate the propeller in the second direction to advance the hull.

본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 제1연료공급배관(206) 및 제2연료공급배관(207)을 포함할 수 있다.The vessel 200 according to the first modified embodiment of the present invention may include a first fuel supply pipe 206 and a second fuel supply pipe 207. [

상기 제1연료공급배관(206)은 상기 연료저장탱크(205)와 상기 연료전지부(202)를 연결한다. 상기 제1연료공급배관(206)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 따라서, 상기 제1연료공급배관(206)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 연료전지부(202)로 수소가 포함된 연료가 공급되도록 할 수 있다. 상기 제1연료공급배관(206)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 연료전지부(202)로 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 제1연료공급배관(206)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 연료전지부(202)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 연료유량조절밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 제1연료공급배관(206)을 통해 상기 연료전지부(202)로 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써, 상기 연료전지부(202)가 생산하는 전기 생산량을 조절할 수 있다.The first fuel supply pipe 206 connects the fuel storage tank 205 and the fuel cell unit 202. The first fuel supply pipe 206 may be a pipe such as a pipe or a pipe. Accordingly, the first fuel supply pipe 206 may supply the hydrogen-containing fuel to the fuel cell unit 202 from the fuel storage tank 205. The first fuel supply pipe 206 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring the fuel from the fuel storage tank 205 to the fuel cell unit 202. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. The first fuel supply pipe 206 may be provided with a fuel flow control valve (not shown) for controlling a flow rate of fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the fuel cell unit 202. Accordingly, the vessel 200 according to the modified first embodiment of the present invention is configured such that the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the fuel cell unit 202 through the first fuel supply pipe 206 By adjusting the flow rate, the amount of electricity produced by the fuel cell unit 202 can be controlled.

상기 제2연료공급배관(207)은 상기 연료전지부(202)와 상기 발전엔진부(203)를 연결한다. 상기 제2연료공급배관(207)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 따라서, 상기 제2연료공급배관(207)은 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 미반응연료가 공급되도록 할 수 있다. 상기 제2연료공급배관(207)에는 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 미반응연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 제2연료공급배관(207)에는 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절하기 위한 미반응연료유량조절밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)에서 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절함으로써, 상기 발전엔진부(203)가 생산하는 전기 생산량을 조절할 수 있다.The second fuel supply pipe 207 connects the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203. The second fuel supply pipe 207 may be a pipe such as a pipe or a pipe. Accordingly, the second fuel supply pipe 207 can supply unreacted fuel from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203. The second fuel supply pipe 207 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring unreacted fuel from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. An unreacted fuel flow rate control valve (not shown) for controlling the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 is installed in the second fuel supply pipe 207 . Accordingly, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention is configured such that the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 through the second fuel supply pipe 207 The amount of electricity produced by the power generation engine unit 203 can be controlled by adjusting the flow rate of the fuel.

본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 에너지저장부(208)를 포함할 수 있다.The ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention may include an energy storage unit 208. [

상기 에너지저장부(208)는 상기 모터(2042), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)가 생산한 전기를 공급받아 전기를 저장하기 위한 것이다. 상기 에너지저장부(208)는 상기 추진부(204)가 작동되지 않을 경우. 예컨대, 선박(200)이 항구에 정박하거나 수리를 위해 작동되지 않을 경우에 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)가 생산한 전기를 공급받아 저장할 수 있다. 상기 에너지저장부(208)는 상기 추진부(204)가 작동되는 경우에도 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)가 생산한 전기가 상기 추진부(204) 및 상기 수요처가 요구하는 전기 용량을 초과하는 경우, 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)로부터 초과하는 잉여전력을 공급받아 저장할 수 있다. 또한, 상기 에너지저장부(208)는 상기 추진엔진부(201)가 작동하는 경우, 상기 추진엔진부(201)에 연결된 모터(2042)가 생산한 전기를 공급받아 저장할 수도 있다. 상기 에너지저장부(208)에 대해 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 모터(2042)는 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 에너지저장부(208)는 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 모터(2042) 중 적어도 하나가 생산한 전기를 공급받아 저장할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 모터(2042) 중 어느 하나가 작동을 멈춘 경우에도 나머지를 이용하여 상기 에너지저장부(208)에 전기를 공급할 수 있다. 상기 연료전지부(202)가 작동을 멈춘 경우, 상기 발전엔진부(203)는 후술할 제3연료공급배관을 통해 상기 연료저장탱크(205)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 상기 추진부(204)는 전선, 케이블 등을 통해 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 에너지저장부(208) 및 상기 모터(2042)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 추진부(204)는 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 에너지저장부(208) 및 상기 모터(2042) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 구동하여 선체를 추진시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 다양한 전기공급원 또는 구동공급원을 이용하여 상기 추진부(204)를 가동시킬 수 있으므로, 운항지역에 맞춰서 추진속도를 조절하여 최적의 효율로 선체를 추진시킬 수 있다. 상기 수요처는 전선, 케이블 등을 통해 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 에너지저장부(208) 및 상기 모터(2042)에 각각 연결된다. 이 경우, 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 에너지저장부(208) 및 상기 모터(2042)는 상기 수요처에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 에너지저장부(208) 및 상기 모터(2042) 중 적어도 하나가 상기 수요처로 전기를 공급할 수 있으므로, 상기 수요처에 전기 공급이 중단되는 것을 방지하여 다양한 작업이 중단되는 것을 방지할 수 있다.The energy storage unit 208 is for receiving electricity generated by the motor 2042, the fuel cell unit 202, and the power generation engine unit 203 to store electricity. The energy storage unit 208 may be operated when the propelling unit 204 is not operated. For example, the electricity generated by the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 can be supplied and stored when the ship 200 is not moored at a port or operated for repair. The energy storage unit 208 may be configured such that the electricity generated by the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 is supplied to the propulsion unit 204 and the demander The surplus power exceeding from the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 can be supplied and stored. In addition, when the propulsion engine unit 201 is operated, the energy storage unit 208 may receive and store electricity generated by the motor 2042 connected to the propulsion engine unit 201. The fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, and the motor 2042 may be connected to each other in parallel with respect to the energy storage unit 208. Accordingly, the energy storage unit 208 can receive and store electricity produced by at least one of the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, and the motor 2042. Therefore, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention can be operated even if any one of the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203 and the motor 2042 stops operating. So that the energy can be supplied to the energy storage unit 208. When the fuel cell unit 202 stops operating, the power generation engine unit 203 can receive hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank 205 via a third fuel supply pipe, which will be described later. The propelling unit 204 may be connected to the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the energy storage unit 208, and the motor 2042 through electric wires and cables. Accordingly, the propelling unit 204 receives and drives electricity from at least one of the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the energy storage unit 208, and the motor 2042, . Accordingly, since the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention can operate the propelling unit 204 using various electric sources or driving sources, it is possible to adjust the propelling speed according to the operating area, The hull can be propelled with efficiency. The demander is connected to the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the energy storage unit 208, and the motor 2042 through electric wires and cables. In this case, the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the energy storage unit 208, and the motor 2042 may be connected to each other in parallel with the customer. Therefore, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention can be used for the ship 200 according to at least one of the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the energy storage unit 208 and the motor 2042 Can supply electricity to the demander, thereby preventing the supply of electricity to the demander from being interrupted and preventing various operations from being interrupted.

본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 제3연료공급배관(209)을 포함할 수 있다.The vessel 200 according to the modified first embodiment of the present invention may include the third fuel supply pipe 209. [

상기 제3연료공급배관(209)은 상기 연료저장탱크(205)와 상기 발전엔진부(203)를 연결한다. 상기 제3연료공급배관(209)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 따라서, 상기 제3연료공급배관(209)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 수소가 포함된 연료가 공급되도록 할 수 있다. 상기 제3연료공급배관(209)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 수소가 포함된 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 상기 연료전지부(202) 및 상기 연료저장탱크(205)부터 연료를 공급받을 수 있으므로, 상기 연료전지부(202)에서 공급되는 미반응연료만을 이용하여 전기를 생산하는 경우에 비해 전기 생산량을 증대시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제3연료공급배관(209)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 연료유량조절밸브가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 발전엔진부(203)는 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 공급되는 미반응연료, 및 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 공급되는 수소가 포함된 연료 중 적어도 하나를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 제2연료공급배관(207) 및 상기 제3연료공급배관(209)에 설치된 유량조절밸브들을 각각 제어하여 상기 발전엔진부(203)가 요구하는 연료의 유량을 신속하게 공급할 수 있으므로, 선체를 효율적으로 추진시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 상기 연료전지부(202) 및 상기 연료저장탱크(205) 중 적어도 하나로부터 연료를 공급받을 수 있으므로, 상기 제2연료공급배관(207) 및 상기 제3연료공급배관(209) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 하나를 이용하여 연료를 공급받아서 전기를 생산하여 추진할 수 있다.The third fuel supply pipe 209 connects the fuel storage tank 205 and the power generation engine unit 203. The third fuel supply pipe 209 may be a pipe such as a pipe or a pipe. Accordingly, the third fuel supply pipe 209 may supply fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203. The third fuel supply pipe 209 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 205 to the power generation engine 203. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. Therefore, in the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention, since the power generation engine unit 203 can receive fuel from the fuel cell unit 202 and the fuel storage tank 205, The amount of electricity produced can be increased compared with the case where electricity is produced using only the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202. Although not shown, the third fuel supply pipe 209 may be provided with a fuel flow rate control valve for regulating the flow rate of fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203. Accordingly, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention is capable of controlling the amount of fuel supplied to the power generation engine unit 203 from the fuel storage tank 205 through the third fuel supply pipe 209 The flow rate can be adjusted. The power generation engine unit 203 uses at least one of unreacted fuel supplied through the second fuel supply pipe 207 and fuel containing hydrogen supplied through the third fuel supply pipe 209 Electricity can be produced. Therefore, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention controls the flow rate control valves provided in the second fuel supply pipe 207 and the third fuel supply pipe 209, respectively, It is possible to quickly supply the flow rate of the fuel required by the hull 203, so that the hull can be propelled efficiently. The present invention can be applied to a ship 200 according to the first embodiment of the present invention in which the power generation engine unit 203 receives fuel from at least one of the fuel cell unit 202 and the fuel storage tank 205 Therefore, even if any one of the second fuel supply pipe 207 and the third fuel supply pipe 209 is damaged or damaged, the remaining fuel may be supplied to the second fuel supply pipe 207 to generate electricity.

본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 연료기화부(210)를 포함한다. 상기 연료기화부(210)는 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료를 기화시키기 위한 것이다. 상기 연료기화부(210)는 상기 연료저장탱크(205) 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료를 기화시킬 수 있으면 상기 연료저장탱크(205)의 외부 또는 내외부에 걸쳐서 설치될 수도 있다. 상기 연료기화부(210)는 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료에 직접 접촉되어서 상기 연료를 기화시킬 수 있다. 상기 연료기화부(210)는 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료로부터 이격되어서 상기 연료저장탱크(205)를 가열하거나 상기 연료저장탱크(205) 내부에 있는 기체를 가열함으로써, 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료를 간접 가열하여 연료를 기화시킬 수도 있다. 상기 연료기화부(210)는 히터와 같은 별도의 가열장치일 수 있으나, 열교환매체를 이용하는 열교환부일 수도 있다. 상기 연료기화부(210)가 열교환부일 경우, 상기 연료기화부(210)는 상기 추진엔진부(201)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 열원으로 이용하여 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료를 기화시킬 수 있다. 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료전지(21)의 공기극에서 배출되는 공기 및 연료극에서 배출되는 미반응연료 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 연료기화부(201)는 배관을 통해 상기 추진엔진부(201)에 연결됨으로써, 상기 추진엔진부(201)로부터 고온의 배기가스를 공급받을 수 있다. 상기 연료기화부(210)는 배관을 통해 상기 연료전지부(202)에 연결됨으로써, 상기 연료전지부(202)로부터 고온의 공기 또는 고온의 미반응연료를 공급받을 수 있다. 상기 연료기화부(210)는 배관을 통해 상기 발전엔진부(203)에 연결됨으로써, 상기 발전엔진부(203)로부터 고온의 배기가스를 공급받을 수 있다. 상기 연료기화부(210)는 상기 추진엔진부(201)에 연결되는 배관, 상기 연료전지부(202)에 연결되는 배관, 상기 발전엔진부(203)에 연결되는 배관이 서로 연통되도록 결합됨으로써, 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나로부터 고온의 배기가스를 공급받을 수 있다. 상기 연료기화부(210)가 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료를 기화시킴에 따라 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)는 기체상태의 연료를 공급받을 수 있다. 예컨대, 상기 연료기화부(210)는 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)가 NG(천연가스)를 공급받도록 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 LNG(액화천연가스)를 기화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스의 폐열을 이용하여 상기 연료저장탱크(205)가 저장한 연료를 기화시킬 수 있으므로, 연료를 기화시키기 위한 별도의 가열장치를 생략할 수 있어서 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)의 연료 공급에 대한 구축비용을 줄일 수 있다. 도시되지 않았지만, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(202)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(203)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관 각각에 유체의 유량을 조절하는 유량조절밸브를 설치함으로써, 상기 연료기화부(210)에 공급되는 유체의 유량을 조절하여 상기 연료저장탱크(205)에서 기화되는 연료의 양을 조절할 수 있다. 상기 연료기화부(210)에 공급되는 유체의 유량이 많을수록 상기 연료저장탱크(205)에서 기화되는 연료의 양이 많을 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)가 공급받는 천연가스의 유량을 조절함으로써, 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)의 전기 생산량을 용이하게 조절할 수 있다.The vessel 200 according to the first modified embodiment of the present invention includes the fuel vaporization portion 210. [ The fuel vaporizer 210 is for vaporizing the fuel stored in the fuel storage tank 205. The fuel vaporizer 210 may be installed inside the fuel storage tank 205, but is not limited thereto. If the fuel stored in the fuel storage tank 205 can be vaporized, Or may be installed inside or outside. The fuel vaporizer 210 may directly contact the fuel stored in the fuel storage tank 205 to vaporize the fuel. The fuel vaporizer 210 is spaced from the fuel stored in the fuel storage tank 205 to heat the fuel storage tank 205 or the gas inside the fuel storage tank 205, The fuel stored in the fuel tank 205 may be indirectly heated to vaporize the fuel. The fuel vaporization part 210 may be a separate heating device such as a heater, or may be a heat exchange part using a heat exchange medium. When the fuel vaporizing unit 210 is a heat exchanging unit, the fuel vaporizing unit 210 generates waste heat of the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201, waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 202, And waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 203 may be used as a heat source to vaporize the fuel stored in the fuel storage tank 205. [ The exhaust gas discharged from the fuel cell unit 202 may be at least one of air discharged from the air electrode of the fuel cell 21 and unreacted fuel discharged from the fuel electrode. The fuel vaporizing unit 201 is connected to the propulsion engine unit 201 through a pipe to receive a high temperature exhaust gas from the propulsion engine unit 201. The fuel vaporizing unit 210 is connected to the fuel cell unit 202 through a pipe to receive hot air or high temperature unreacted fuel from the fuel cell unit 202. The fuel vaporizer 210 is connected to the power generator engine 203 through a pipe, so that the high-temperature exhaust gas can be supplied from the power generator engine 203. The fuel vaporizing unit 210 is connected to the piping connected to the propulsion engine unit 201, the piping connected to the fuel cell unit 202, and the piping connected to the power generation engine unit 203, The high temperature exhaust gas may be supplied from at least one of the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202, and the power generation engine unit 203. As the fuel vaporization unit 210 vaporizes the fuel stored in the fuel storage tank 205, the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202, and the power generation engine unit 203 are in a gaseous state Fuel can be supplied. For example, the fuel vaporizer 210 may be connected to the fuel storage tank 205 such that the propulsion engine 201, the fuel cell 202, and the power generation engine 203 receive NG (natural gas) It is possible to vaporize the stored LNG (liquefied natural gas). Therefore, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention is capable of preventing the exhaust gas discharged from at least one of the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 The fuel stored in the fuel storage tank 205 can be vaporized by using the waste heat, so that the separate heating device for vaporizing the fuel can be omitted so that the propulsion engine 201, the fuel cell 202, And the fuel supply cost of the power generation engine unit 203 can be reduced. Although not shown, the vessel 200 according to the first modified embodiment of the present invention includes a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the fuel vaporization unit 210, a pipe connecting the fuel cell unit 202 and the fuel The flow rate control valve for controlling the flow rate of the fluid is provided in each of the pipe connecting the gasification unit 210 and the pipe connecting the power generation engine unit 203 and the fuel vaporization unit 210, 210 to regulate the amount of fuel vaporized in the fuel storage tank 205 by controlling the flow rate of the fluid supplied to the fuel storage tank 205. The greater the flow rate of the fluid supplied to the fuel vaporizer 210, the greater the amount of fuel vaporized in the fuel storage tank 205. Accordingly, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention can control the flow rate of the natural gas supplied to the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 The amount of electricity produced by the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 can be easily controlled.

본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 제어부(211)를 포함할 수 있다.The ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention may include a control unit 211. [

상기 제어부(211)는 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 추진부(204) 및 상기 에너지저장부(208)를 제어하기 위한 것이다. 상기 제어부(211)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 추진부(204) 및 상기 에너지저장부(208)에 각각 연결될 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 선체가 운항하는 운항지역에 따라 상기 추진부(204)에 전기를 공급하거나 구동력을 공급하는 공급원이 상이하도록 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 추진부(204) 및 상기 에너지저장부(208)를 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(211)는 상기 선체가 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx)과 같은 유해물질의 배출이 제한되는 배출제한구역(ECA)을 운항할 경우, 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203)의 가동을 중단시키고 상기 추진부(204)가 상기 연료전지부(202) 및 상기 에너지저장부(208) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 상기 선체를 추진시키도록 상기 추진부(204)와 상기 연료전지부(202) 및 상기 에너지저장부(208)를 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 선체의 외부로 배출되는 유해물질의 배출량을 최소화시킴으로써, 유해물질의 배출 제한을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(211)는 상기 선체가 상기 유해물질의 배출에 제한이 없는 배출완화구역(Global)을 운항할 경우, 상기 추진부(204)가 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부(208) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 선체를 추진시키도록 상기 추진부(204)와 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부(208)를 연결시킬 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부(208)는 상기 모터(2042)에 연결됨으로써, 상기 추진부(204)에 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진부(204)가 상기 추진엔진부(201)로부터 구동력을 공급받고, 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부(208)로부터 전기를 공급받을 수 있으므로, 상기 추진엔진부(201)의 구동력과 상기 모터(2042)의 구동력 모두를 이용하여 최대 출력으로 선체를 추진시킬 수 있어서 물품 및 사람의 이송시간을 단축시킬 수 있다. 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)은 상기 선체의 운항지역에 따라 상기 제어부(211)가 상기 추진부(204)의 전기 또는 구동력 공급원을 다양하게 조절할 수 있으므로, 운항지역에 최적화된 효율로 선체를 추진시킬 수 있다.The control unit 211 is for controlling the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the propelling unit 204, and the energy storage unit 208. The controller 211 controls the driving of the propulsion engine 201, the fuel cell 202, the power generation engine 203, the propelling unit 204, and the energy And the storage unit 208, respectively. The control unit 211 controls the propulsion unit 201, the fuel cell unit 202, and the fuel cell unit 202 so that the supply source for supplying electricity or supplying the driving force to the propelling unit 204 differs according to the operating area operated by the hull, The power generation engine unit 203, the propelling unit 204, and the energy storage unit 208 may be controlled. For example, when the hull is operated in an emission restriction area (ECA) where emission of harmful substances such as nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) is restricted, the control unit 211 controls the propulsion engine unit 201 and / The operation of the power generation engine unit 203 is stopped and the propulsion unit 204 supplies electricity from at least one of the fuel cell unit 202 and the energy storage unit 208 to propel the hull The fuel cell unit 202 and the energy storage unit 208 may be connected to each other. Accordingly, the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention can minimize the emission amount of harmful substances discharged to the outside of the ship, thereby satisfying the emission restriction of harmful substances and preventing the environment from being contaminated can do. For example, when the hull is operated in the emission mitigation area (Global) where there is no restriction on the emission of the harmful substances, the control unit 211 controls the propulsion unit 204 to operate the propulsion engine unit 201, The propulsion unit 204, the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 201, the fuel cell unit 201, the fuel cell unit 201, the fuel cell unit 201, The power generation engine unit 203, and the energy storage unit 208 may be connected to each other. In this case, the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, and the energy storage unit 208 may be connected to the motor 2042 to be connected to the propelling unit 204. Therefore, in the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention, the propulsion unit 204 is supplied with driving force from the propulsion engine unit 201, and the fuel cell unit 202, The power can be supplied from the energy storage unit 203 and the energy storage unit 208 so that the ship can be propelled to the maximum output by using both the driving force of the propulsion engine unit 201 and the driving force of the motor 2042, And shorten the transfer time of the person. The ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention can variously adjust the electric power or the driving force source of the propelling unit 204 according to the operating area of the hull, The hull can be propelled with optimized efficiency.

이하에서는 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a modified second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 68은 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 추진엔진부, 복수개의 발전엔진 및 복수개의 발전기를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 69는 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 70은 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 71은 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 72는 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 68 is a schematic view for explaining a propulsion engine part, a plurality of power generation engines, and a plurality of generators in a ship according to a modified second embodiment of the present invention, and FIG. 70 is a schematic block diagram for explaining the first fuel supply pipe, the second fuel supply pipe, the third fuel supply pipe and the energy storage unit in the ship, FIG. 70 is a schematic block diagram of the fuel supply unit 71 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified second embodiment of the present invention, and Fig. 72 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified second embodiment of the present invention And is a schematic block diagram for explaining the preheating unit.

도 68 내지 도 72를 참고하면, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)에서 발전엔진부(203)가 복수개의 발전엔진(2031) 및 상기 발전엔진(2031)들에 각각 연결되는 복수개의 발전기(2032)를 포함한다. 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 복수개의 발전엔진(2031)은 상기 연료전지부(202) 및 상기 연료저장탱크(205)에 연결되어서 상기 연료전지부(202)의 미반응연료 및 상기 연료저장탱크(205)의 수소가 포함된 연료 중 적어도 하나를 공급받을 수 있다.68 to 72, a ship 200 according to a second modified embodiment of the present invention is a ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention, in which the power generation engine section 203 includes a plurality of And a plurality of generators 2032 connected to the power generation engine 2031 and the power generation engines 2031, respectively. The plurality of power generation engines 2031 may be connected to the fuel cell unit 202 and the fuel storage tank 205 and may be connected to the fuel cell unit 2031. In the present embodiment, 202) and fuel containing hydrogen of the fuel storage tank (205).

상기 복수개의 발전엔진(2031)은 일측이 상기 연료전지부(202) 및 상기 연료저장탱크(205)에 연결되고, 타측이 상기 복수개의 발전기(2032)에 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(2031)은 상기 연료전지부(202)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(2031) 각각은 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 연료전지부(202)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전엔진(2031)은 각각 상기 연료전지부(202)로부터 미반응연료를 공급받을 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(2031)은 상기 연료저장탱크(205)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(2031) 각각은 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 상기 연료저장탱크(205)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전엔진(2031)은 각각 상기 연료저장탱크(205)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 상기 복수개의 발전엔진(2031)은 공급받은 미반응연료 및 수소가 포함된 연료를 공기와 함께 압축 연소시킴으로써, 상기 복수개의 발전기(2032)를 구동시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.One side of the plurality of power generation engines 2031 may be connected to the fuel cell unit 202 and the fuel storage tank 205 and the other side thereof may be connected to the plurality of generators 2032. The plurality of power generation engines 2031 may be connected to the fuel cell unit 202 in parallel with each other. Each of the plurality of power generation engines 2031 may be connected to the fuel cell unit 202 through the second fuel supply pipe 207. Accordingly, the plurality of power generation engines 2031 can receive unreacted fuel from the fuel cell unit 202, respectively. The plurality of power generation engines 2031 may be connected to the fuel storage tank 205 in parallel with each other. Each of the plurality of power generation engines 2031 may be connected to the fuel storage tank 205 through the third fuel supply pipe 209. Accordingly, the plurality of power generation engines 2031 can receive the hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank 205, respectively. The plurality of power generation engines 2031 can generate driving force for driving the plurality of generators 2032 by compression-burning the supplied unreacted fuel and the fuel containing hydrogen together with the air. Therefore, the ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)에서 상기 복수개의 발전엔진(2031) 각각은 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 공급되는 미반응연료, 및 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 공급되는 수소가 포함된 연료 중 적어도 하나를 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 전체적인 전기 생산성을 높여서 선체의 추진 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 선체를 추진시키기 위한 예비전력 및 상기 수요처가 요구하는 예비전력을 충분히 확보할 수 있다.First, in the ship 200 according to the modified second embodiment of the present invention, each of the plurality of power generation engines 2031 is connected to the unreacted fuel supplied through the second fuel supply pipe 207, It is possible to produce electricity using at least one of the fuel containing hydrogen supplied through the supply pipe 209, thereby improving the overall electric productivity and improving the propulsion efficiency of the hull, The reserve power required by the customer can be sufficiently secured.

둘째, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 복수개의 발전엔진(2031)을 상기 연료전지부(202) 및 상기 연료저장탱크(205)에 병렬로 연결시킴으로써, 상기 복수개의 발전엔진(2031) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 발전엔진(2031)들에 상기 연료전지부(202)의 미반응연료 및 상기 연료저장탱크(205)의 수소가 포함된 연료를 공급하여서 구동력을 발생시킬 수 있다.Second, the ship 200 according to the modified second embodiment of the present invention can be constructed in such a manner that the plurality of power generation engines 2031 are connected in parallel to the fuel cell unit 202 and the fuel storage tank 205, Even if any one of the power generation engines 2031 is damaged or broken, the unreacted fuel of the fuel cell unit 202 and the fuel containing the hydrogen of the fuel storage tank 205 are supplied to the remaining power generation engines 2031 A driving force can be generated.

셋째, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 복수개의 발전엔진(2031)을 병렬로 배치함으로써, 상기 추진부(204) 및 수요처의 전기 수요량에 맞추어서 가동되는 발전엔진(2031)의 개수를 조절할 수 있으므로 효율적으로 전기를 생산할 수 있다.Third, the ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention can be constructed by arranging the plurality of the power generation engines 2031 in parallel so that the propulsion unit 204 and the power generation engine 2031) can be controlled, so that electricity can be efficiently produced.

상기 복수개의 발전기(2032)는 일측이 상기 복수개의 발전엔진(2031)에 각각 연결되고, 타측이 상기 추진부(204)에 연결될 수 있다. 상기 복수개의 발전기(2032)는 일측이 회전축, 기어 등과 같은 연결부재를 통해 상기 복수개의 발전엔진(2031)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전기(2032)는 각각 상기 복수개의 발전엔진(2031)으로부터 구동력을 제공받을 수 있다. 상기 복수개의 발전기(2032)는 타측이 전선, 케이블 등을 통해 상기 추진부(204)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전기(2032)가 생산한 전기는 상기 추진부(204)에 공급될 수 있다. 상기 복수개의 발전기(2032)는 상기 추진부(204)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 복수개의 발전기(2032)를 상기 추진부(204)에 병렬로 연결시킴으로써, 상기 복수개의 발전기(2032) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 발전기(2032)들을 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 복수개의 발전엔진(2031) 및 복수개의 발전기(2032)를 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 전기 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 어느 하나의 발전엔진(2031) 또는 어느 하나의 발전기(2032)가 손상 내지 파손되어도 전기 생산이 중단되는 것을 방지할 수 있다.One side of the plurality of generators 2032 may be connected to the plurality of power generation engines 2031 and the other side thereof may be connected to the propelling unit 204. One side of the plurality of generators 2032 may be connected to the plurality of power generation engines 2031 through a connection member such as a rotary shaft, a gear, or the like. Accordingly, the plurality of generators 2032 may receive driving force from the plurality of power generation engines 2031, respectively. The other side of the plurality of generators 2032 may be connected to the propelling unit 204 through electric wires, cables, and the like. Accordingly, electricity generated by the plurality of generators 2032 can be supplied to the propelling unit 204. [ The plurality of generators 2032 may be connected to the propelling unit 204 in parallel with each other. The ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention may be constructed such that the plurality of generators 2032 are connected to the propelling unit 204 in parallel so that any one of the plurality of generators 2032 may be damaged or damaged The remaining generators 2032 can be used to produce electricity. Accordingly, since the ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention can generate electricity using the plurality of power generation engines 2031 and the plurality of generators 2032, it is possible not only to increase the electric productivity, It is possible to prevent the electric generation from being stopped even if any one of the power generation engines 2031 or one of the generators 2032 is damaged or broken.

상기 복수개의 발전기(2032)는 전선, 케이블 등을 통해 상기 에너지저장부(208)에 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 복수개의 발전기(2032)는 상기 에너지저장부(208)에 대해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 발전기(2032)가 생산한 전기는 상기 에너지저장부(208)에 공급되어서 저장될 수 있다. 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 복수개의 발전기(2032) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지 정상 작동하는 발전기(2032)들을 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 상기 에너지저장부(208)에 전기 저장이 중단되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 추진부(204)에 의한 선체 추진이 중단되는 것을 방지할 수 있다. 상기 추진부(204)는 상기 연료전지부(202), 상기 발전기(2032)들 및 상기 에너지저장부(208) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 구동하거나 상기 추진엔진부(201)로부터 구동력을 공급받아 구동하여 상기 선체를 추진시킬 수 있다.The plurality of generators 2032 may be connected to the energy storage unit 208 through electric wires, cables, and the like. In this case, the plurality of generators 2032 may be connected to the energy storage unit 208 in parallel with each other. Accordingly, the electricity generated by the plurality of generators 2032 can be supplied to the energy storage unit 208 and stored. The ship 200 according to the modified second embodiment of the present invention can generate electricity using the remaining normally operating generators 2032 even if any one of the plurality of generators 2032 is damaged or damaged, It is possible to prevent the electricity storage from being interrupted in the storage unit 208 and to prevent the hull propulsion by the propelling unit 204 from being interrupted. The propulsion unit 204 may be supplied with electricity from at least one of the fuel cell unit 202, the generators 2032 and the energy storage unit 208, or may be supplied with driving force from the propulsion engine unit 201 So that the hull can be driven.

본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 연료기화부(210)는 상기 추진엔진부(201)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 및 상기 발전엔진(2031)들에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 열원으로 이용하여 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료를 기화시킬 수 있다. 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 복수개의 발전엔진(2031)을 포함하고 있으므로, 발전엔진(2031)이 한 개일 경우에 비해 상기 발전엔진(2031)들로부터 배출되는 배기가스의 양을 증대시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료기화부(210)에 공급되는 배기가스의 양을 증대시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진(2031)들에 공급되는 연료의 양을 증대시켜서 전체적인 전기 생산성을 향상시킬 수 있다.The fuel vaporizing unit 210 may be configured to discharge the waste heat of the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201 and the waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 202. In the second embodiment of the present invention, And the waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engines 2031 may be used as a heat source to vaporize the fuel stored in the fuel storage tank 205. [ Since the power generation engine unit 203 of the ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention includes a plurality of power generation engines 2031, It is possible to increase the amount of exhaust gas discharged from the exhaust ports 2031. Accordingly, since the ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention can increase the amount of the exhaust gas supplied to the fuel vaporizing unit 210, the fuel cell unit 202 and the power generation engine 2031 to increase the overall electrical productivity.

본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 제어부(211)는 상기 선체가 운항하는 운항지역에 따라 상기 추진부(204)에 구동력 또는 전기를 공급하는 공급원이 상이하도록 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203), 상기 에너지저장부(208) 및 상기 추진부(204)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 선체가 배출제한구역(ECA)을 운항할 경우, 상기 추진부(204)가 상기 연료전지부(202) 및 상기 에너지저장부(208) 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 선체를 추진시키도록 상기 연료전지부(202) 및 상기 에너지저장부(208)를 상기 추진부(204)에 연결할 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 선체가 배출완화구역(Global)을 운항할 경우, 상기 추진부(204)가 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부(208) 중 적어도 하나에 의해 구동하여 선체를 추진시키도록 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202), 상기 발전엔진부(203) 및 상기 에너지저장부(208)를 상기 추진부(204)에 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 선체의 운항지역에 따라 상기 제어부(211)가 상기 추진부(204)의 구동력 또는 전기 공급원을 다양하게 조절할 수 있으므로, 운항지역에 최적화된 효율로 선체를 추진시킬 수 있어서 연비를 절감할 수 있다.In the ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention, the control unit 211 controls the supply of the driving force or electricity to the propelling unit 204 according to the operating area operated by the hull, It is possible to control the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, the energy storage unit 208, and the propelling unit 204. The control unit 211 receives electricity from at least one of the fuel cell unit 202 and the energy storage unit 208 when the propulsion unit 204 operates the ECA of the hull The fuel cell unit 202 and the energy storage unit 208 may be connected to the propelling unit 204 so as to propel the hull. The control unit 211 controls the propulsion unit 201, the fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, and the power generation engine unit 203 so that, when the hull is operated in the emission mitigation area (Global) The fuel cell unit 202, the power generation engine unit 203, and the energy storage unit 208 (not shown) to drive the hull by driving at least one of the energy storage unit 208 and the energy storage unit 208, May be connected to the propelling unit 204. Accordingly, the ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention can variously control the driving force or the electric power source of the propelling unit 204 according to the operating area of the hull, It is possible to drive the hull with optimized efficiency in the region, which can reduce fuel consumption.

본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 예열부(212)를 포함할 수 있다. 상기 예열부(212)는 상기 연료전지부(202)의 연료전지가 가동하기 전에 상기 연료전지의 온도를 최적의 상태로 미리 높여놓기 위한 것이다. 상기 추진엔진부(201) 및 상기 복수개의 발전엔진(2031)은 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 각각 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 따라서, 상기 예열부(212)는 상기 추진엔진부(201)에서 배출되는 배기가스, 및 상기 복수개의 발전엔진(2031)에서 배출되는 배기가스 중 적어도 하나를 열원으로 상기 연료전지가 위치하는 곳. 예컨대, 핫박스(Hot Box) 내부의 공기를 가열시킴으로써, 상기 연료전지의 온도를 가동이 최적화된 상태로 높여놓을 수 있다. 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진(2031)들에서 배출되는 고온의 배기가스는 관로를 통해 상기 핫박스로 이동될 수 있다. 상기 예열부(212)는 상기 핫박스 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지의 온도를 높일 수 있으면 상기 핫박스의 외부 등 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 예열부(212)가 상기 핫박스의 외부에 설치될 경우, 상기 예열부(212)는 상기 핫박스 내부의 공기와 상기 배기가스를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스 내부의 공기를 가열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)가 가동되기 전에 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진(2031)들의 배기가스를 이용하여 상기 연료전지부(202)의 내부 온도를 최적의 상태로 미리 예열시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(202)가 전기를 생산하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있어서 신속하게 전기 생산량을 최대치까지 끌어올릴 수 있다. 본 발명의 변형된 제2실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 제어부(211)는 상기 예열부(212)에 의해 상기 연료전지부(202)의 온도가 최적의 상태로 높여져서 상기 연료전지부(202)가 가동되면 상기 예열부(212)로 공급되는 발전엔진부(203)의 배기가스를 차단하고, 상기 발전엔진부(203)의 배기가스가 상기 연료기화부(210)로 공급되도록 상기 발전엔진부(203) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 발전엔진부(203)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 발전엔진부(203)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 발전엔진부(203) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 추진엔진부(201)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 추진엔진부(201)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 추진엔진부(201) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수도 있다.The ship 200 according to the second modified embodiment of the present invention may include the preheating unit 212. The preheating unit 212 is for raising the temperature of the fuel cell to an optimum state before the fuel cell of the fuel cell unit 202 starts operating. The propulsion engine unit 201 and the plurality of power generation engines 2031 can be operated by being supplied with fuel from the fuel storage tank 205, so that exhaust gas of high temperature can be discharged. Therefore, the preheating unit 212 is disposed at a position where the fuel cell is located with at least one of the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201 and the exhaust gas discharged from the plurality of power generation engines 2031 as a heat source. For example, by heating the air inside the hot box, the temperature of the fuel cell can be raised to an optimized state of operation. The high temperature exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201 and the power generation engine 2031 can be transferred to the hot box through a pipeline. The preheating unit 212 may be installed inside the hot box, but it is not limited thereto and may be installed at another position such as the outside of the hot box as long as the temperature of the fuel cell can be increased. When the preheater 212 is installed outside the hot box, the preheater 212 can heat the air inside the hot box by exchanging the air inside the hot box with the exhaust gas. Therefore, the ship 200 according to the modified second embodiment of the present invention can be constructed so that the exhaust gas from the propulsion engine unit 201 and the power generation engine 2031 is used to operate the fuel cell unit 202 before the fuel cell unit 202 is operated. The internal temperature of the fuel cell unit 202 can be preheated in advance to an optimal state so that the time required for the fuel cell unit 202 to produce electricity can be shortened and the electric production amount can be quickly increased to the maximum value have. In the ship 200 according to the modified second embodiment of the present invention, the controller 211 controls the preheating unit 212 to raise the temperature of the fuel cell unit 202 to an optimal state, The exhaust gas from the power generation engine unit 203 supplied to the preheating unit 212 is shut off and the exhaust gas from the power generation engine unit 203 is supplied to the fuel vaporization unit 210 The flow path of the exhaust gas of the power generation engine unit 203 can be switched. The control unit 211 may include a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 203 and the preheating unit 212 and a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 203 and the fuel vaporization unit 210 The flow path of the exhaust gas of the power generation engine section 203 can be switched by controlling the valves to be installed. The control unit 211 may include a valve installed in a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the preheating unit 212 and a valve installed in the pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the fuel vaporization unit 210 It is possible to switch the movement path of the exhaust gas of the propulsion engine unit 201 by controlling valves to be installed.

이하에서는 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a modified third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 73은 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 74는 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 75는 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 76은 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 77은 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 73 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a third modified embodiment of the present invention, and FIG. 74 is a schematic view of a ship according to a modified third embodiment of the present invention, FIG. 75 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe in a ship according to a third modified embodiment of the present invention, and FIG. 76 is a schematic block diagram for explaining the supply pipe and the energy storage unit. FIG. 77 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a modified third embodiment of the present invention; FIG. 77 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing unit in a ship according to a modified third embodiment;

도 73 내지 도 77을 참고하면, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)에서 개질기(213)를 더 포함한다.73 to 77, the ship 200 according to the modified third embodiment of the present invention further includes the reformer 213 in the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention.

상기 개질기(213)는 상기 연료전지부(202)에 수소가 포함된 연료를 공급하도록 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아 개질시키기 위한 것이다. 이 경우, 상기 개질기(213)가 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급받는 연료는 LPG 또는 LPG가 기화된 가스일 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 연료저장탱크(205)와 상기 연료전지부(202) 사이에 위치하도록 상기 연료저장탱크(205)와 상기 연료전지부(202)에 각각 결합될 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 연료저장탱크(205)와 상기 연료전지부(202)를 연결하는 제1연료공급배관(206)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 개질기(213)는 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급되는 연료를 개질시켜서 상기 연료전지부(202)에 개질연료를 공급할 수 있다. 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급되는 연료를 상기 개질기(213)가 개질시켜서 상기 연료전지부(202)에 공급함으로써, 상기 연료전지부(202)에 공급되는 연료에 포함된 수소의 농도를 증대시킬 수 있으므로 상기 연료전지부(202)의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.The reformer 213 supplies fuel from the fuel storage tank 205 to the fuel cell unit 202 so as to supply fuel containing hydrogen. In this case, the fuel supplied from the fuel storage tank 205 by the reformer 213 may be LPG or LPG vaporized gas. The reformer 213 may be respectively coupled to the fuel storage tank 205 and the fuel cell unit 202 so as to be positioned between the fuel storage tank 205 and the fuel cell unit 202. The reformer 213 may be installed in the first fuel supply pipe 206 connecting the fuel storage tank 205 and the fuel cell unit 202. Therefore, the reformer 213 can reform the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to supply the reformed fuel to the fuel cell unit 202. The vessel 200 according to the modified third embodiment of the present invention reforms the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the fuel cell unit 202 by modifying the reformer 213, The concentration of hydrogen contained in the fuel supplied to the fuel cell unit 202 can be increased, so that the electricity production efficiency of the fuel cell unit 202 can be improved.

상기 개질기(213)는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 개질기(22c)와 구성 및 작용 효과가 동일하다. 따라서, 상기 개질기(213)에 대한 구체적인 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다. 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 개질기(213)는 연료를 거의 수소(H2)로만 전환시키는 개질기(이하, '수소개질기'라 함)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 연료를 수소(H2)와 메탄(CH4) 등으로 전환시키는 개질기(이하, '제1개질기'라 함)일 수도 있다. 상기 수소개질기는 연료를 수소로만 전환시키는 완전 개질에 가깝기 때문에 상기 제1개질기에 비해 크기가 크다. 따라서, 상기 제1개질기는 상기 수소개질기에 비해 콤팩트화 또는 모듈화되어 선박의 공간확보가 용이하다. 상기 제1개질기는 촉매개발 및 운전조건 최적화 등을 통하여 상기 수소개질기에 비해 저온 영역에서 운전이 가능하도록 구현될 수 있다. 상기 제1개질기는 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량 조절, 및 제1개질기 내부의 온도 조절을 통해 연료전지(21)로 공급되는 연료의 수소(H2) 및 메탄(CH4)의 농도 조절이 가능하다. 또한, 상기 제1개질기는 메탄가(Methane Number)를 최적화하여 수소개질기 대비 스팀(H2O)의 사용량을 저감시킬 수 있다. 상기 개질기는 반응속도가 거의 일정하기 때문에 상기 연료전지(21)나 상기 발전엔진부(203)에 공급되는 연료의 양이 거의 일정하다. 따라서, 상기 개질기는 엔진의 부하가 낮은 경우에는 문제가 없으나, 엔진의 부하가 갑자기 높아지는 경우에 연료의 양을 급격하게 증가시킬 수 없는 문제가 있다. 상기 제1개질기는 엔진 로드에 따라 부하가 변동되도록 운전할 수 있다. 상기 제1개질기는 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(203)에 직접 결합되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 상기 제1개질기에서 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(203)까지 개질가스를 이동시키는 이동거리를 줄임으로써, 개질연료를 신속하게 상기 연료전지(21) 및 상기 발전엔진부(203)에 공급할 수 있다. 상기 제1개질기는 엔진의 저부하 시에는 위에서 설명한 것처럼 일정한 반응속도에 따라 연료를 공급할 수 있다. 상기 제어부는 엔진의 고부하 시 상기 제1개질기에 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량을 증가시키고, 및 제1개질기 내부의 온도를 증가시켜 반응속도를 증가시킴으로써, 상기 연료전지(21) 또는 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 선체에 상기 제1개질기를 설치함으로써, 상기 수소개질기를 설치한 경우보다 추진 효율을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 상기 제1개질기를 개질기(213)라 한다.The reformer 213 has the same configuration and operation as the reformer 22c of the ship 1 according to the present invention. Therefore, a detailed description of the reformer 213 will be omitted, and only differences will be described. The reformer 213 may be a reformer for converting only the fuel into hydrogen (H 2 ) (hereinafter, referred to as a "hydrogen reformer"), And may be a reformer (hereinafter, referred to as a first reformer) for converting fuel into hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ). The hydrogen reformer is larger in size than the first reformer because it is close to the complete reforming which converts only the fuel to hydrogen. Therefore, the first reformer is more compact or modular than the hydrogen reformer, so that it is easy to secure the space of the ship. The first reformer can be operated in a low temperature region as compared with the hydrogen reformer through catalyst development and optimization of operating conditions. The first reformer is supplied with fuel. That is, it is possible to control the concentration of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) of the fuel supplied to the fuel cell 21 through the flow rate control of the source gas and the temperature control inside the first reformer. In addition, the first reformer can reduce the amount of steam (H 2 O) used for the hydrogen reformer by optimizing the methane number. Since the reformer has a substantially constant reaction rate, the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 and the power generation engine unit 203 is almost constant. Therefore, there is no problem in the case where the load of the engine is low, but there is a problem that the amount of fuel can not be increased sharply when the load of the engine suddenly increases. The first reformer may be operated such that the load varies according to the engine load. The first reformer may be installed directly to the fuel cell 21 or the power generation engine unit 203. Accordingly, the ship 200 according to the modified third embodiment of the present invention reduces the moving distance for moving the reformed gas from the first reformer to the fuel cell 21 or the power generation engine unit 203, The reforming fuel can be quickly supplied to the fuel cell 21 and the power generation engine unit 203. [ The first reformer can supply fuel at a constant reaction rate as described above when the engine is under low load. The control unit may supply fuel to the first reformer at a high load of the engine. That is, it is possible to increase the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 or the power generation engine section 203 by increasing the flow rate of the source gas and increasing the temperature inside the first reformer to increase the reaction rate have. Accordingly, the ship 200 according to the modified third embodiment of the present invention can improve the propulsion efficiency by providing the first reformer on the hull, as compared with the case where the hydrogen reformer is installed. Hereinafter, the first reformer is referred to as a reformer 213.

상기 개질기(213)는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 원료처리부(22a)로부터 공급되는 전처리된 원료 및 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 원료수처리부(22b)로부터 공급되는 스팀(H2O)의 개질반응을 진행하여 수소(H2)를 포함하는 개질가스를 발생시킨다. 이러한 개질반응을 진행함에 있어서, 상기 개질기(213)는 본 발명에 따른 선박(1)의 연소기(22d)에서 제공되는 열 에너지, 상기 추진엔진부(201)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 상기 개질기(213)를 가열하기 위한 별도의 가열장치를 설치하지 않아도 되므로, 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급되는 연료를 개질시키기 위한 비용을 절감할 수 있다.The reformer 213 is connected to the pretreated raw material supplied from the raw material treatment section 22a of the ship 1 according to the present invention and the steam W supplied from the raw water treatment section 22b of the ship 1 according to the present invention 2 O) to generate a reformed gas containing hydrogen (H 2 ). The reformer 213 may be configured to convert the thermal energy provided by the combustor 22d of the ship 1 according to the present invention, the waste heat of the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201, At least one of the waste heat of the exhaust gas discharged from the battery unit 202 and the waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 203 can be used. Therefore, since the ship 200 according to the third modified embodiment of the present invention does not require a separate heating device for heating the reformer 213, the fuel supplied from the fuel storage tank 205 can be reformed It is possible to reduce the cost for making it.

본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 발전엔진부(203)는 상기 연료전지부(202)에서 공급되는 미반응연료를 이용하여 상기 추진부(204) 및 상기 수요처가 사용하기 위한 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 미반응연료를 상기 발전엔진부(203)가 재사용함으로써, 상기 미반응연료가 상기 발전엔진부(203)를 거치지 않고 외부로 배출되는 경우에 비해 상기 미반응연료에 포함된 수소(H2)와 메탄(CH4)이 외부로 배출되는 배출량을 감소시킬 수 있으므로 환경이 오염되는 것을 더 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 상기 미반응연료에 포함된 수소(H2)와 메탄(CH4)을 처리하기 위한 별도의 처리시설을 설치할 필요가 없으므로, 전기를 생산하는데 드는 구축비용을 절감할 수 있다.The power generation engine unit 203 may be configured such that the propulsion unit 204 and the propulsion unit 204 are operated using the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202, Consumers can produce electricity for use. Accordingly, in the ship 200 according to the modified third embodiment of the present invention, unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 202 is reused by the power generation engine unit 203, (H 2 ) and methane (CH 4 ) contained in the unreacted fuel can be reduced as compared with the case where the exhaust gas is discharged to the outside without passing through the engine unit 203, . In addition, since the ship 200 according to the modified third embodiment of the present invention does not need to provide a separate treatment facility for treating hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) contained in the unreacted fuel, The cost of building electricity can be reduced.

본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 발전엔진부(203)는 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 공급되는 상기 연료전지부(202)의 미반응연료 및 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 공급되는 상기 연료저장탱크(205)의 연료 중 적어도 하나를 이용하여 상기 추진부(204) 및 상기 수요처가 사용하기 위한 전기를 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되더라도 정상 작동하는 나머지를 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 선체의 추진이 중단되거나 상기 수요처가 사용하는 전기의 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 상기 연료전지부(202)의 미반응연료 및 상기 연료저장탱크(205)의 연료를 모두 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로, 전체적인 전기 생산성을 향상시킬 수 있다.The power generation engine unit 203 of the ship 200 according to the third modified embodiment of the present invention is configured such that the unreacted fuel of the fuel cell unit 202 supplied through the second fuel supply pipe 207 And the fuel of the fuel storage tank 205 supplied through the third fuel supply pipe 209 to produce electric power for use by the propelling unit 204 and the customer. Therefore, the ship 200 according to the modified third embodiment of the present invention can be operated by using the rest that normally operates even if any one of the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 is damaged or damaged It is possible to prevent the propulsion of the hull or stop the supply of electricity used by the customer. In the third embodiment of the present invention, the power generating engine unit 203 uses both the unreacted fuel in the fuel cell unit 202 and the fuel in the fuel storage tank 205 So that the overall electrical productivity can be improved.

본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 추진엔진부(201)와 상기 개질기(213)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(202)와 상기 개질기(213)를 연결하는 배관, 상기 발전엔진부(203)와 상기 개질기(213)를 연결하는 배관, 상기 추진엔진부(201)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(202)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(203)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관은 서로 연통되도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료기화부(210) 및 상기 개질기(213) 중 적어도 하나로 공급되어서 연료를 기화시키거나 연료를 개질시키는 열원으로 사용될 수 있다.In the ship 200 according to the third modified embodiment of the present invention, the pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the reformer 213, the pipe connecting the fuel cell unit 202 and the reformer 213 A pipe connecting the power generation engine unit 203 and the reformer 213, a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the fuel vaporization unit 210, a pipe connecting the fuel cell unit 202, A pipe connecting the fuel vaporizer 210 and a pipe connecting the power generator engine 203 and the fuel vaporizer 210 may be connected to communicate with each other. The exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 is supplied to at least one of the fuel vaporizer 210 and the reformer 213 Can be used as a heat source to vaporize the fuel or to reform the fuel.

이하에서는 본 발명의 제4실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 78은 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 개질기를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 79는 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 제1연료공급배관, 제2연료공급배관, 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 80은 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 81은 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 82는 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 78 is a schematic view for explaining a reformer in a ship according to a fourth modified embodiment of the present invention, and FIG. 79 is a schematic view of a ship according to a modified fourth embodiment of the present invention, FIG. 80 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a modified fourth embodiment of the present invention, FIG. 81 is a schematic block diagram for explaining a fuel supply portion, FIG. 82 is a schematic block diagram for explaining a preheating unit in a ship according to a modified fourth embodiment of the present invention; FIG. 82 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified fourth embodiment of the present invention;

도 78 내지 도 82를 참고하면, 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제3실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 개질기(213)가 상기 연료전지부(202) 뿐만 아니라 상기 추진엔진부(201)에도 수소가 포함된 연료를 공급하도록 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아 개질시킬 수 있다.78 to 82, the ship 200 according to the modified fourth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the third modified embodiment of the present invention, The reformer 213 can supply fuel from the fuel storage tank 205 to reform the fuel to supply not only the fuel cell unit 202 but also the propulsion engine unit 201 with the hydrogen-containing fuel.

상기 개질기(213)는 일측이 상기 연료저장탱크(205)에 연결되고, 타측이 상기 추진엔진부(201) 및 상기 연료전지부(202)에 연결될 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 제1연료공급배관(206)에 설치됨으로써, 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 연료전지부(202)로 공급되는 연료를 개질시킬 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 추진연료공급배관(201a)에 설치됨으로써, 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 추진엔진부(201)로 공급되는 연료를 개질시킬 수 있다. 즉, 상기 개질기(213)는 상기 추진연료공급배관(201a) 및 상기 제1연료공급배관(206)에 설치됨으로써, 상기 연료저장탱크(205)에서 공급되는 연료를 개질시켜서 상기 추진엔진부(201) 및 상기 연료전지부(202) 각각으로 개질시킨 개질연료를 공급할 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 추진연료공급배관(201a) 및 상기 제1연료공급배관(206)을 통해 공급되는 연료를 개질시키도록 상기 추진연료공급배관(201a) 및 상기 제1연료공급배관(206)에 걸쳐서 설치될 수 있다. 상기 연료저장탱크(205)와 상기 개질기(213)를 연결하는 추진연료공급배관(201a) 및 제1연료공급배관(206)은 서로 연통되도록 결합되어서 하나의 배관으로 구현될 수도 있다. 상기 추진엔진부(201) 및 상기 연료전지부(202)가 상기 개질기(213)로부터 공급받는 연료에는 수소(H2)와 메탄(CH4)이 포함될 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 본 발명의 변형된 제3실시예처럼 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료저장탱크(205)에서 공급되는 연료를 개질시킬 수 있다. 상기 발전엔진부(203)는 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 연료전지부(202)에서 공급되는 미반응연료를 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202) 뿐만 아니라, 상기 추진엔진부(201)에 공급되는 연료에 포함된 수소의 농도를 증대시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(202) 및 상기 추진엔진부(201) 각각의 전기 생산 효율을 향상시켜서 전체적인 전기 생산량을 증대시킬 수 있다.One end of the reformer 213 may be connected to the fuel storage tank 205 and the other end thereof may be connected to the propulsion engine unit 201 and the fuel cell unit 202. The reformer 213 may be installed in the first fuel supply pipe 206 to reform the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the fuel cell unit 202. The reformer 213 is installed in the propelling fuel supply pipe 201a to reform the fuel supplied to the propulsion engine unit 201 from the fuel storage tank 205. [ That is, the reformer 213 is installed in the propellant fuel supply pipe 201a and the first fuel supply pipe 206 to reform the fuel supplied from the fuel storage tank 205, ) And the fuel cell unit 202, respectively. The reformer 213 reforms the propellant fuel supply pipe 201a and the first fuel supply pipe 206 to reform the fuel supplied through the propellant fuel supply pipe 201a and the first fuel supply pipe 206 As shown in FIG. The propellant fuel supply pipe 201a and the first fuel supply pipe 206 connecting the fuel storage tank 205 and the reformer 213 may be connected to communicate with each other and may be realized as a single pipe. Hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) may be included in the fuel supplied from the reformer 213 by the propulsion engine unit 201 and the fuel cell unit 202. The reformer 213 may supply the exhaust gas discharged from at least one of the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 as a heat source The fuel supplied from the fuel storage tank 205 can be reformed. The power generation engine unit 203 can generate electricity using the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 through the second fuel supply pipe 207. The vessel 200 according to the fourth modified embodiment of the present invention can increase not only the fuel cell unit 202 but also the concentration of hydrogen contained in the fuel supplied to the propulsion engine unit 201, It is possible to improve the electricity production efficiency of each of the fuel cell unit 202 and the propulsion engine unit 201, thereby increasing the overall electric production amount.

상기 예열부(212)는 연료전지가 가동하기 전에 상기 연료전지의 온도를 최적의 상태로 미리 높여놓기 위한 것이다. 여기서, 상기 연료전지는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 연료전지(21)와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 상기 발전엔진부(203)는 상기 연료전지부(202)가 작동되지 않을 경우, 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 상기 추진엔진부(201)는 상기 추진연료공급배관(201a)를 통해 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 따라서, 상기 예열부(212)는 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료전지(21)가 위치하는 곳. 예컨대, 핫박스(Hot Box) 내부의 공기를 가열시킴으로써, 상기 연료전지(21)의 온도를 가동에 최적화된 상태로 높여놓을 수 있다. 상기 고온의 배기가스는 관로를 통해 상기 핫박스로 이동될 수 있다. 상기 예열부(212)는 상기 연료전지(21)로부터 이격된 위치에서 상기 핫박스 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지(21)의 온도를 높일 수 있으면 상기 핫박스의 외부 등 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 예열부(212)가 상기 핫박스의 외부에 설치될 경우, 상기 예열부(212)는 상기 핫박스 내부의 공기와 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스 내부의 공기를 가열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)가 가동되기 전에 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 상기 연료전지부(202)의 내부 온도를 최적의 상태로 미리 예열시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(202)가 전기를 생산하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있어서 신속하게 전기 생산량을 최대치까지 끌어올릴 수 있다. 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 제어부(211)는 상기 예열부(212)에 의해 상기 연료전지부(202)의 온도가 최적의 상태로 높여져서 상기 연료전지부(202)가 가동되면 상기 예열부(212)로 공급되는 발전엔진부(203)의 배기가스를 차단하고, 상기 발전엔진부(203)의 배기가스가 상기 연료기화부(210)로 공급되도록 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 발전엔진부(203)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 발전엔진부(203)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 발전엔진부(203) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 추진엔진부(201)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 추진엔진부(201)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 추진엔진부(201) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스를 상기 예열부(212) 및 상기 연료기화부(210) 중 적어도 하나로 공급하여서 상기 연료전지부(202) 및 상기 연료저장탱크(205)를 가열하는 가열매체로 이용함으로써, 외부로 배출되는 상기 발전엔진부(203)의 배기가스 온도를 낮출 수 있으므로 높은 온도의 배기가스가 외부로 배출되는 경우에 비해 환경이 오염되는 것을 더 방지할 수 있다.The preheating unit 212 is for raising the temperature of the fuel cell to an optimal state before the fuel cell is activated. Here, the fuel cell is the same as the fuel cell 21 of the ship 1 according to the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted. The power generation engine unit 203 can be operated by receiving fuel from the fuel storage tank 205 through the third fuel supply pipe 209 when the fuel cell unit 202 is not operated, It is possible to exhaust the exhaust gas. The propulsion engine unit 201 can be operated by receiving the fuel from the fuel storage tank 205 through the propulsion fuel supply pipe 201a, so that the high temperature exhaust gas can be discharged. Therefore, the preheater 212 is disposed at a position where the fuel cell 21 is located with the exhaust gas discharged from at least one of the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 as a heat source. For example, by heating the air inside the hot box, the temperature of the fuel cell 21 can be raised to a state optimized for operation. The hot exhaust gas can be transferred to the hot box through a pipeline. The preheater 212 may be installed inside the hot box at a position spaced apart from the fuel cell 21, but is not limited thereto. If the temperature of the fuel cell 21 can be increased, It may be installed in another location. When the preheater 212 is installed outside the hot box, the preheater 212 is connected to the air inside the hot box and at least one of the propulsion engine 201 and the power generator engine 203 By exchanging the exhaust gas to be discharged, the air inside the hot box can be heated. Therefore, the ship 200 according to the modified fourth embodiment of the present invention is configured such that the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 before the fuel cell unit 202 is operated Since the internal temperature of the fuel cell unit 202 can be preheated in advance in an optimal state, the time required for the fuel cell unit 202 to produce electricity can be shortened, You can raise it. In the ship 200 according to the modified fourth embodiment of the present invention, the control unit 211 controls the preheating unit 212 to raise the temperature of the fuel cell unit 202 to an optimal state, The exhaust gas from the power generation engine unit 203 supplied to the preheating unit 212 is shut off and the exhaust gas from the power generation engine unit 203 is supplied to the fuel vaporization unit 210 The flow path of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 203 can be switched. The control unit 211 may include a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 203 and the preheating unit 212 and a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 203 and the fuel vaporization unit 210 The flow path of the exhaust gas of the power generation engine section 203 can be switched by controlling the valves to be installed. The control unit 211 may include a valve installed in a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the preheating unit 212 and a valve installed in the pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the fuel vaporization unit 210 The paths of the exhaust gas of the propulsion engine unit 201 can be switched by controlling valves to be installed. Therefore, the ship 200 according to the modified fourth embodiment of the present invention can supply the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 to the preheater 212 and the fuel vaporizer (210) to heat the fuel cell unit (202) and the fuel storage tank (205), so that the exhaust gas temperature of the power generation engine unit (203) Therefore, it is possible to further prevent contamination of the environment as compared with the case where the exhaust gas at a high temperature is discharged to the outside.

본 발명의 변형된 제4실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 추진엔진부(201)와 상기 개질기(213)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(202)와 상기 개질기(213)를 연결하는 배관, 상기 추진엔진부(201)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(202)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 상기 발전엔진부(203)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 상기 추진엔진부(201)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(203)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관은 서로 연통되도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료기화부(210), 상기 예열부(212) 및 상기 개질기(213) 중 적어도 하나로 공급되어서 연료를 기화시키거나 연료를 개질시키거나 연료전지(212)를 예열시키는 열원으로 사용될 수 있다.A pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the reformer 213 and a pipe connecting the fuel cell unit 202 and the reformer 213 to each other, A pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the fuel vaporization unit 210, a pipe connecting the fuel battery unit 202 and the fuel vaporization unit 210, a pipe connecting the power generation engine unit 203 A piping connecting the propulsion engine unit 201 and the preheating unit 212 and a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the preheating unit 212 to each other, Can be coupled to communicate with each other. The exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 is supplied to the fuel vaporizer 210, the preheater 212, 213) to be used as a heat source for vaporizing the fuel, reforming the fuel, or preheating the fuel cell 212.

이하에서는 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a modified fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 83은 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 재공급부를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 84는 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 85는 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 86은 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 87은 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박에서 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 83 is a schematic view for explaining a re-supply unit in a ship according to a fifth modified embodiment of the present invention; FIG. 84 is a schematic view showing a third fuel supply pipe and energy storage 85 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a fifth modified embodiment of the present invention, and Fig. 86 is a schematic block diagram according to a modified fifth embodiment of the present invention. FIG. 87 is a schematic block diagram for explaining a preheater in a ship according to a modified fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 83 내지 도 87을 참고하면, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)에서 재공급부(214) 및 예열부(212)를 더 포함한다.83 to 87, the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention, Further includes a re-supply unit 214 and a preheating unit 212 in the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention.

상기 재공급부(214)는 상기 발전엔진부(203)에서 요구하는 미반응연료의 유량을 초과하는 잉여연료를 상기 연료전지부(202)로 재공급하기 위한 것이다. 상기 재공급부(214)는 재공급배관(2141) 및 재공급밸브(2142)를 포함할 수 있다. 상기 재공급배관(2141)은 일측이 상기 연료저장탱크(205)와 상기 연료전지부(202)를 연결하는 제1연료공급배관(206)에 연통되도록 결합되고, 타측이 상기 연료전지부(202)와 상기 발전엔진부(203)를 연결하는 제2연료공급배관(207)에 연통하도록 결합될 수 있다. 상기 재공급배관(2141)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 이에 따라, 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료는 상기 재공급배관(2141)을 통해 상기 제1연료공급배관(206)으로 공급됨으로써, 상기 연료전지부(202)로 다시 공급될 수 있다. 상기 재공급배관(2141)을 통해 상기 연료전지부(202)로 재공급되는 미반응연료는 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 일부 또는 전부일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량이 상기 발전엔진부(203)에서 요구하는 미반응연료의 유량을 초과하면, 초과하는 잉여연료를 상기 재공급배관(2141)을 통해서 상기 연료전지부(202)로 재공급할 수 있다. 이 경우, 상기 재공급배관(2141)을 통해 상기 연료전지부(202)로 재공급되는 미반응연료는 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 일부일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 손상 내지 파손되었을 경우, 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료 전부를 상기 재공급배관(2141)을 통해서 상기 연료전지부(202)로 재공급되도록 할 수 있다.The re-supply unit 214 is for re-supplying surplus fuel exceeding the flow rate of unreacted fuel required by the power generation engine unit 203 to the fuel cell unit 202. The re-supply unit 214 may include a re-supply pipe 2141 and a re-supply valve 2142. The re-supply pipe 2141 is connected to the first fuel supply pipe 206, one end of which connects to the fuel storage tank 205 and the fuel cell 202, and the other end thereof is connected to the fuel electrode 202 And the second fuel supply pipe 207 connecting the power generation engine unit 203 with each other. The re-supply pipe 2141 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The unreacted fuel supplied to the power generation engine unit 203 through the second fuel supply pipe 207 is supplied to the first fuel supply pipe 206 through the re-supply pipe 2141, The fuel can be supplied to the fuel cell unit 202 again. Unreacted fuel re-supplied to the fuel cell unit 202 through the re-supply pipe 2141 may be part or all of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 have. For example, in a ship 200 according to a modified fifth embodiment of the present invention, the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 is lower than the flow rate of the unreacted fuel supplied from the power generation engine unit 203 Excess fuel exceeding the required flow rate of the unreacted fuel can be re-supplied to the fuel cell unit 202 through the re-supply pipe 2141. [ In this case, the unreacted fuel re-supplied to the fuel cell unit 202 through the re-supply pipe 2141 is part of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 . For example, when the power generation engine unit 203 is damaged or broken, the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention is supplied to the power generation engine unit 203 from the fuel cell unit 202 The entire unreacted fuel can be re-supplied to the fuel cell unit 202 through the re-supply pipe 2141.

상기 재공급밸브(2142)는 상기 재공급배관(2141)을 개폐하기 위한 것이다. 상기 재공급밸브(2142)는 상기 재공급배관(2141)에 설치되고 상기 재공급배관(2141)의 유로가 개방되는 크기를 조절함으로써, 상기 재공급배관(2141)을 개폐할 수 있다. 상기 재공급밸브(2142)는 상기 재공급배관(2141)의 유로가 개방되는 크기를 조절함으로써, 상기 제2연료공급배관(207)에서 상기 제1연료공급배관(206)으로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수도 있다. 상기 재공급밸브(2142)는 상기 제어부(211)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 발전엔진부(203)에서 요구하는 미반응연료의 유량이 기설정된 기준미반응연료유량을 초과하면, 상기 재공급배관(2141)이 폐쇄되도록 상기 재공급밸브(2142)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 미반응연료는 전부 상기 발전엔진부(203)로 공급될 수 있다. 즉, 잉여연료는 발생하지 않는다. 상기 제어부(211)는 상기 발전엔진부(203)에서 요구하는 미반응연료의 유량이 기설정된 기준미반응연료유량 이하이면, 상기 재공급배관(2141)이 개방되도록 상기 재공급밸브(2142)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료 중 일부 또는 전부는 상기 재공급부(214)를 통해서 상기 연료전지부(202)로 공급될 수 있다. 상기 기준미반응연료유량은 엔진의 부하 또는 상기 선체가 운항하는 운항지역에 따라 상기 발전엔진부(203)가 최적의 효율로 전기를 생산할 수 있는 미반응연료의 유량을 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 선체가 배출제한구역(ECA)에서 운항하면, 상기 발전엔진부(203)의 부하가 최저이므로 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량이 작아지도록 상기 재공급배관(2141)을 개방할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 배출제한구역(ECA)에서 유해물질의 배출을 최소화시키면서, 최적의 효율로 운항할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 선체가 배출완화구역(Global)에서 운항하면, 상기 발전엔진부(203)의 부하가 최고이므로 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량이 커지도록 상기 재공급배관(2141)을 폐쇄할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 배출완화구역(Global)에서 최고 운항 속력으로 항해하여 물건 및 사람의 이송시간을 단축시킬 수 있다.The re-supply valve 2142 is for opening and closing the re-supply pipe 2141. The re-supply valve 2142 may be provided in the re-supply pipe 2141 and may open or close the re-supply pipe 2141 by adjusting the size of the re-supply pipe 2141 to open the channel. The re-supply valve 2142 regulates the opening degree of the flow path of the re-supply pipe 2141 so that the unreacted fuel supplied from the second fuel supply pipe 207 to the first fuel supply pipe 206 May be adjusted. The re-supply valve 2142 may be controlled by the controller 211. The controller 211 controls the re-supply valve 2142 to close the re-supply pipe 2141 when the flow rate of the unreacted fuel requested by the power generation engine unit 203 exceeds a predetermined reference unreacted fuel flow rate, Can be controlled. Accordingly, all the unreacted fuel discharged from the fuel cell unit 202 can be supplied to the power generation engine unit 203. That is, surplus fuel does not occur. The control unit 211 controls the re-supply valve 2142 to open the re-supply pipe 2141 when the flow rate of the unreacted fuel required by the power generation engine unit 203 is equal to or less than a predetermined reference unreacted fuel flow rate Can be controlled. Accordingly, some or all of unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 may be supplied to the fuel cell unit 202 through the re-supply unit 214. The reference unreacted fuel flow rate refers to a flow rate of unreacted fuel that can generate electricity with the optimum efficiency according to the load of the engine or the operating area operated by the hull, Can be set. For example, when the hull according to the modified fifth embodiment of the present invention is operated in the ECA, the load on the power generation engine unit 203 is the lowest, It is possible to open the re-supply pipe 2141 so that the flow rate of the unreacted fuel supplied to the re-supply pipe 2141 becomes small. Therefore, the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention can operate at the optimum efficiency while minimizing the discharge of harmful substances in the ECA. For example, in a ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention, when the hull is operated in the emission mitigation area (Global), the load of the power generation engine unit 203 is the highest, It is possible to close the re-supply pipe 2141 so that the flow rate of the unreacted fuel supplied to the re-supply pipe 2141 becomes larger. Accordingly, the vessel 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention can shorten the transportation time of objects and people by navigating from the emission mitigation area (Global) at the highest operating speed.

본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)에서 요구하는 미반응연료의 유량을 초과하는 잉여연료를 상기 연료전지부(202)로 재공급하도록 구현됨으로써, 상기 연료전지부(202)에 공급되는 연료의 유량을 줄일 수 있어서 전기 생산에 대한 운영비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 잉여연료를 외부로 배출하지 않고 상기 재공급부(214)를 통해 재사용할 수 있으므로, 상기 잉여연료에 포함된 수소(H2) 및 메탄(CH4)을 줄이기 위한 별도의 처리시설을 설치할 필요가 없으므로 유해물질 배출 저감에 대한 구축비용을 절감할 수 있다.The vessel 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention is configured to re-supply surplus fuel exceeding the flow rate of unreacted fuel required by the power generation engine unit 203 to the fuel cell unit 202 , The flow rate of the fuel supplied to the fuel cell unit 202 can be reduced, thereby reducing the operating cost for the electricity production. In addition, since the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention can reuse the surplus fuel through the re-supply unit 214 without discharging the surplus fuel to the outside, hydrogen (H 2 ) and methane (no need to install a separate treatment facility to reduce CH 4) can reduce deployment costs for reducing harmful emissions.

상기 예열부(212)는 연료전지(21)가 가동하기 전에 상기 연료전지(21)의 온도를 최적의 상태로 미리 높여놓기 위한 것이다. 상기 발전엔진부(203)는 상기 연료전지부(202)가 작동되지 않을 경우, 상기 제3연료공급배관(209)을 통해서 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 상기 추진엔진부(201)는 상기 추진연료공급배관(201a)을 통해서 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아서 작동될 수 있으므로, 고온의 배기가스를 배출시킬 수 있다. 따라서, 상기 예열부(212)는 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(3) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료전지(21)가 위치하는 곳. 예컨대, 핫박스(Hot Box) 내부의 공기를 가열시킴으로써, 상기 연료전지(21)의 온도를 가동에 최적화된 상태로 높여놓을 수 있다. 상기 고온의 배기가스는 배관을 통해 상기 핫박스로 이동될 수 있다. 상기 예열부(212)는 상기 연료전지(21)로부터 이격된 위치에서 상기 핫박스 내부에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료전지(21)의 온도를 높일 수 있으면 상기 핫박스의 외부 등 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 예열부(212)가 상기 핫박스의 외부에 설치될 경우, 상기 예열부(212)는 상기 핫박스 내부의 공기와 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스 내부의 공기를 가열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)가 가동되기 전에 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 이용하여 상기 연료전지부(202)의 내부 온도를 최적의 상태로 미리 예열시킬 수 있으므로, 상기 연료전지부(202)가 전기를 생산하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있어서 신속하게 전기 생산량을 최대치까지 끌어올릴 수 있다. 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 제어부(211)는 상기 예열부(212)에 의해 상기 연료전지부(202)의 온도가 최적의 상태로 높여져서 상기 연료전지부(202)가 가동되면 상기 예열부(212)로 공급되는 상기 추진엔진부(201) 및 발전엔진부(203)의 배기가스를 차단하고, 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203)의 배기가스가 상기 연료기화부(210)로 공급되도록 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 발전엔진부(203)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 발전엔진부(203)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 발전엔진부(203) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 추진엔진부(201)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브, 및 상기 추진엔진부(201)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관에 설치되는 밸브를 각각 제어함으로써, 상기 추진엔진부(201) 배기가스의 이동 경로를 전환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)은 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 상기 예열부(212) 및 상기 연료기화부(210) 중 적어도 하나로 공급하여서 상기 연료전지부(202) 및 상기 연료저장탱크(205)를 가열하는 가열매체로 이용함으로써, 외부로 배출되는 상기 발전엔진부(203)의 배기가스 온도를 낮출 수 있으므로 높은 온도의 배기가스가 외부로 배출되는 경우에 비해 환경이 오염되는 것을 더 방지할 수 있다. 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 추진엔진부(201)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 상기 추진엔진부(201)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관, 상기 연료전지부(202)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 상기 발전엔진부(203)와 상기 연료기화부(210)를 연결하는 배관, 및 상기 발전엔진부(203)와 상기 예열부(212)를 연결하는 배관은 서로 연통되도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 추진엔진부(201), 상기 연료전지부(202) 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스는 상기 연료기화부(210) 및 상기 예열부(212) 중 적어도 하나로 공급되어서 연료를 기화시키거나 연료전지(212)를 예열시키는 열원으로 사용될 수 있다.The preheating unit 212 is designed to raise the temperature of the fuel cell 21 to an optimal state before the fuel cell 21 starts operating. The power generation engine unit 203 can be operated by receiving fuel from the fuel storage tank 205 through the third fuel supply pipe 209 when the fuel cell unit 202 is not operated, It is possible to exhaust the exhaust gas. The propulsion engine unit 201 can be operated by receiving fuel from the fuel storage tank 205 through the propulsion fuel supply pipe 201a, and thus can discharge exhaust gas at a high temperature. Therefore, the preheating unit 212 is disposed at a position where the fuel cell 21 is located with the exhaust gas discharged from at least one of the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 3 as a heat source. For example, by heating the air inside the hot box, the temperature of the fuel cell 21 can be raised to a state optimized for operation. The hot exhaust gas can be transferred to the hot box through the piping. The preheater 212 may be installed inside the hot box at a position spaced apart from the fuel cell 21, but is not limited thereto. If the temperature of the fuel cell 21 can be increased, It may be installed in another location. When the preheater 212 is installed outside the hot box, the preheater 212 is connected to the air inside the hot box and at least one of the propulsion engine 201 and the power generator engine 203 By exchanging the exhaust gas to be discharged, the air inside the hot box can be heated. Therefore, the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention is discharged from at least one of the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 before the fuel cell unit 202 is operated It is possible to preheat the internal temperature of the fuel cell unit 202 in an optimum state by using the exhaust gas so that the time required for the fuel cell unit 202 to produce electricity can be shortened, Up to a maximum. In the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention, the control unit 211 controls the preheating unit 212 to raise the temperature of the fuel cell unit 202 to an optimal state, The exhaust gas from the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 supplied to the preheating unit 212 is shut off when the power unit 202 is operated and the exhaust gas from the propulsion engine unit 201, The traveling path of the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 can be switched so that the exhaust gas of the engine 203 is supplied to the fuel vaporizer 210. The control unit 211 may include a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 203 and the preheating unit 212 and a valve installed in a pipe connecting the power generation engine unit 203 and the fuel vaporization unit 210 The flow path of the exhaust gas of the power generation engine section 203 can be switched by controlling the valves to be installed. The control unit 211 may include a valve installed in a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the preheating unit 212 and a valve installed in the pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the fuel vaporization unit 210 The paths of the exhaust gas of the propulsion engine unit 201 can be switched by controlling valves to be installed. Accordingly, the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention can supply the exhaust gas discharged from at least one of the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 to the preheating unit 212, And the fuel storage tank 205 is supplied to at least one of the fuel vaporizer 210 and the fuel storage tank 205 so that the exhaust gas temperature of the power generator engine 203 The environment can be further prevented from being contaminated as compared with the case where the exhaust gas at a high temperature is discharged to the outside. In the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention, a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the fuel vaporizer 210, a pipe connecting the propulsion engine unit 201 and the preheater A pipe connecting the fuel cell unit 202 and the fuel vaporization unit 210, a pipe connecting the power generation engine unit 203 and the fuel vaporization unit 210, The piping connecting the engine unit 203 and the preheating unit 212 may be connected to communicate with each other. The exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201, the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 is supplied to at least one of the fuel vaporizer 210 and the preheater 212 And may be used as a heat source to vaporize the fuel or to preheat the fuel cell 212.

이하에서는 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a modified sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 88은 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 수분제거부를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 89는 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 수분공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 90은 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 제3연료공급배관 및 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 91은 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 88 is a schematic view for explaining a moisture removing unit in a ship according to a modified sixth embodiment of the present invention, and FIG. 89 is a view explaining a water supply pipe and an energy storing unit in a ship according to a modified sixth embodiment of the present invention Fig. 90 is a schematic block diagram for explaining a third fuel supply pipe and a fuel vaporizer in a ship according to a sixth modified embodiment of the present invention. Fig. 91 is a schematic block diagram FIG. 8 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to an embodiment; FIG.

도 88 내지 도 91을 참고하면, 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)에서 수분제거부(215), 수분공급배관(216) 및 예열부(212)를 더 포함한다. 상기 예열부(12)는 상기 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)의 예열부(212)와 기능 및 효과가 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.88 to 91, the ship 200 according to the modified sixth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention, Further comprises a water removing unit 215, a water supply pipe 216 and a preheating unit 212 in the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention. Since the preheating unit 12 has the same function and effect as the preheating unit 212 of the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

상기 수분제거부(215)는 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료에 포함된 수분(H2O)을 제거하기 위한 것이다. 상기 수분제거부(215)는 상기 연료전지부(202)와 상기 발전엔진부(203) 사이에 위치하도록 상기 연료전지부(202)와 상기 발전엔진부(203)에 각각 연결될 수 있다. 상기 수분제거부(215)는 상기 연료전지부(202)와 상기 발전엔진부(203)를 연결하는 제2연료공급배관(207)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 수분제거부(215)는 상기 연료전지부(202)로부터 미반응연료를 공급받아서 미반응연료에 포함된 수분을 제거한 후 상기 발전엔진부(203)로 수분이 제거된 미반응연료를 공급할 수 있다. 상기 수분제거부(215)는 컨덴서(Condenser)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거할 수 있으면 다른 장치일 수도 있다. 도시되지 않았지만, 상기 수분제거부(215)는 상기 연료저장탱크(205)가 저장하는 액화상태의 연료, 및 상기 미반응연료를 열교환시켜서 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거할 수도 있다. 이 경우, 상기 액화상태의 연료가 상기 미반응연료를 냉각시키는 냉매일 수 있다. 상기 액화상태의 연료는 LNG일 수 있다. 이에 따라, 상기 발전엔진부(203)는 수분이 제거된 미반응연료를 공급받을 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박(200)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The water removing unit 215 removes water (H 2 O) contained in unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203. The water removal unit 215 may be connected to the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203 so as to be positioned between the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203. The water removing unit 215 may be installed in a second fuel supply pipe 207 connecting the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203. Accordingly, the water removing unit 215 receives the unreacted fuel from the fuel cell unit 202 to remove water contained in the unreacted fuel, Can be supplied. The water removing unit 215 may be a condenser, but it is not limited thereto and may be a different device as long as the water contained in the unreacted fuel can be removed. Although not shown, the water removing unit 215 may heat the fuel in the liquefied state stored in the fuel storage tank 205 and the unreacted fuel to remove moisture contained in the unreacted fuel. In this case, the liquefied fuel may be a refrigerant that cools the unreacted fuel. The liquefied fuel may be LNG. Accordingly, the power generation engine unit 203 can receive unreacted fuel from which moisture has been removed. Therefore, the ship 200 according to the modified sixth embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 수분이 제거된 미반응연료를 공급받을 수 있으므로, 수분이 포함된 미반응연료를 공급받는 경우에 비해 연소효율을 더 향상시킬 수 있으므로 전기 생산량을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 연비향상에 따른 운영비용을 절감할 수 있다.First, the ship 200 according to the modified sixth embodiment of the present invention can receive the unreacted fuel from which the moisture is removed, so that when the unreacted fuel containing moisture is supplied The combustion efficiency can be further improved as compared with the conventional method. Therefore, it is possible not only to increase the electricity production amount but also to reduce the operating cost due to the improvement of the fuel efficiency.

둘째, 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 수분이 제거된 미반응연료를 공급받을 수 있으므로, 수분이 포함된 미반응연료를 공급받는 경우에 비해 상기 발전엔진부(203)의 내구성을 더 증대시킬 수 있어서 상기 발전엔진부(203)의 유지보수 및 교체 횟수 감소에 따른 유지보수비용을 절감할 수 있다.Second, in the ship 200 according to the modified sixth embodiment of the present invention, since the power generation engine unit 203 can receive the unreacted fuel from which water has been removed, when the unreacted fuel containing moisture is supplied The durability of the power generation engine unit 203 can be further increased as compared with the power generation engine unit 203, and the maintenance cost due to the decrease in the number of maintenance and replacement cycles of the power generation engine unit 203 can be reduced.

셋째, 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 연료를 냉매로 이용하여 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거할 수 있으므로, 상기 미반응연료에 포함된 수분을 제거하기 위한 별도의 냉각장치를 설치할 필요가 없어서 미반응연료에 포함된 수분을 제거하기 위한 구축비용을 절감할 수 있다.Third, the vessel 200 according to the modified sixth embodiment of the present invention can remove moisture contained in the unreacted fuel by using the fuel stored in the fuel storage tank 205 as a refrigerant, It is not necessary to provide a separate cooling device for removing water contained in the fuel, so that the construction cost for removing water contained in the unreacted fuel can be reduced.

상기 수분공급배관(216)은 상기 수분제거부(215)가 제거한 수분을 상기 연료전지부(202)로 공급하기 위한 것이다. 상기 수분공급배관(216)은 상기 수분제거부(215)와 상기 연료전지부(202)를 연결한다. 상기 수분공급배관(216)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 상기 수분공급배관(216)에는 상기 수분제거부(215)에서 상기 연료전지부(202)로 수분을 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 따라서, 상기 수분제거부(215)가 제거한 수분은 상기 수분공급배관(216)을 따라 상기 연료전지부(202)로 공급될 수 있다. 상기 연료전지부(202)로 공급된 수분은 상기 연료전지부(202)가 갖는 개질기로 공급되어서 상기 연료전지(21)에 연료를 공급하기 위한 개질반응에 사용될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 수분제거부(215)가 제거한 수분은 선체 내부의 유틸리티로 공급될 수 있다. 예컨대, 상기 수분제거부(215)가 제거한 수분은 선박에서 작업하는 작업자들의 온수로 사용되거나 선체의 내부를 가열하는 난방용으로 사용될 수 있다. 상기 수분제거부(215)가 제거한 수분은 폐열회수장치로 공급되어서 폐열을 회수하는데 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제6실시예에 따른 선박(200)은 외부로 버려질 수 있는 수분(H2O)을 재사용함으로써, 자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 전기 생산에 필요한 물을 생산하거나 저장하는데 사용되는 비용을 절감할 수 있다.The water supply pipe 216 is for supplying moisture removed by the water removing unit 215 to the fuel cell unit 202. The water supply pipe 216 connects the water removing unit 215 and the fuel cell unit 202. The water supply pipe 216 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The water supply pipe 216 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring moisture from the water removing unit 215 to the fuel cell unit 202. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. Therefore, moisture removed by the water removing unit 215 can be supplied to the fuel cell unit 202 along the water supply pipe 216. The water supplied to the fuel cell unit 202 may be supplied to a reformer of the fuel cell unit 202 and used for a reforming reaction to supply fuel to the fuel cell 21. Although not shown, the water removed by the water removing unit 215 can be supplied to a utility inside the hull. For example, the water removed by the water removing unit 215 may be used as hot water for workers working on the ship or for heating heating the inside of the hull. The moisture removed by the water removing unit 215 may be supplied to the waste heat recovering unit to recover the waste heat. Therefore, the ship 200 according to the modified sixth embodiment of the present invention can reuse water (H 2 O) that can be dumped to the outside, thereby preventing waste of resources, The cost of producing or storing the < / RTI >

이하에서는 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a modified seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 92는 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 발전엔진부가 연료전지부, 개질기 및 연료저장탱크로부터 연료를 공급받는 것을 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 93은 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 94는 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 95는 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 96은 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 92 is a schematic view for explaining that a power generation engine is supplied with fuel from a fuel cell unit, a reformer, and a fuel storage tank in a ship according to a modified seventh embodiment of the present invention; FIG. 94 is a schematic block diagram for explaining a fourth fuel supply piping and an energy storage unit in a ship according to a seventh embodiment; FIG. 94 is a schematic block diagram of a first valve, a second valve, and a third FIG. 95 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a modified seventh embodiment of the present invention, FIG. 96 is a schematic block diagram for explaining a valve according to a modified seventh embodiment of the present invention FIG. 2 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to the present invention; FIG.

도 92 내지 도 96을 참고하면, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)에서 개질기(213), 제4연료공급배관(217) 및 예열부(212)를 더 포함하고, 상기 발전엔진부(203)는 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213)에 병렬로 연결되어서 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아 발전하는 것이다. 상기 예열부(212)는 상기 본 발명의 변형된 제5실시예에 따른 선박(200)의 예열부(212)와 기능 및 효과가 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.92 to 96, the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention, Further comprises a reformer 213, a fourth fuel supply pipe 217 and a preheating unit 212 in the ship 200 according to the modified first embodiment of the present invention, Hydrogen is supplied from the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205 and the reformer 213 in parallel to the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205 and the reformer 213, It will be supplied with the fuel. Since the preheater 212 has the same function and effect as the preheater 212 of the ship 200 according to the modified fifth embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

상기 발전엔진부(203)는 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 연료전지부(202)에 연결될 수 있다. 상기 발전엔진부(203)는 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 상기 연료저장탱크(205)에 연결될 수 있다. 상기 발전엔진부(203)는 상기 제4연료공급배관(217)을 통해 상기 개질기(213)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 발전엔진부(203)는 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 발전할 수 있다.The power generation engine unit 203 may be connected to the fuel cell unit 202 through the second fuel supply pipe 207. The power generation engine unit 203 may be connected to the fuel storage tank 205 through the third fuel supply pipe 209. The power generation engine unit 203 may be connected to the reformer 213 through the fourth fuel supply pipe 217. Accordingly, the power generation engine unit 203 can receive the fuel containing hydrogen from the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205, and the reformer 213, and generate power.

상기 개질기(213)는 상기 발전엔진부(203)에 수소가 포함된 연료를 공급하도록 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아 개질시키기 위한 것이다. 이 경우, 상기 개질기(213)가 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급받는 연료는 LPG 또는 LPG가 기화된 가스일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 LNG 또는 LNG가 기화된 가스일 수도 있다. 상기 개질기(213)는 상기 연료저장탱크(205)와 상기 발전엔진부(203) 사이에 위치하도록 상기 연료저장탱크(205)와 상기 발전엔진부(203)에 각각 결합될 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 연료저장탱크(205)와 상기 발전엔진부(203)를 연결하는 제4연료공급배관(217)에 설치될 수 있다. 상기 제4연료공급배관(217)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 것이다. 상기 제4연료공급배관(217)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 상기 제4연료공급배관(217)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 개질기(213)는 상기 제4연료공급배관(217)에 설치되어서 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아 개질시킨 후 개질시킨 연료를 상기 발전엔진부(203)로 공급할 수 있다. 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급되는 연료를 상기 개질기(213)가 개질시켜서 상기 발전엔진부(203)에 공급함으로써, 상기 발전엔진부(203)에 공급되는 수소의 농도를 증대시킬 수 있으므로 상기 발전엔진부(203)의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.The reformer 213 supplies fuel from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203 so as to supply fuel containing hydrogen. In this case, the fuel supplied from the fuel storage tank 205 by the reformer 213 may be LPG or LPG vaporized gas, but is not limited thereto, and LNG or LNG may be a vaporized gas. The reformer 213 may be coupled to the fuel storage tank 205 and the power generation engine unit 203 so as to be positioned between the fuel storage tank 205 and the power generation engine unit 203, respectively. The reformer 213 may be installed in the fourth fuel supply pipe 217 connecting the fuel storage tank 205 and the power generation engine unit 203. The fourth fuel supply pipe 217 is for supplying hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203. The fourth fuel supply pipe 217 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The fourth fuel supply pipe 217 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring the fuel from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. The reformer 213 may be installed in the fourth fuel supply pipe 217 to supply the reformed fuel to the power generation engine unit 203 after the fuel is supplied from the fuel storage tank 205 and reformed. The ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention is constructed such that the fuel supplied from the fuel storage tank 205 is reformed by the reformer 213 and supplied to the power generation engine unit 203, It is possible to increase the concentration of hydrogen supplied to the power generation unit 203, thereby improving the electricity production efficiency of the power generation engine unit 203.

상기 개질기(213)는 상기 본 발명에 따른 선박(1)의 개질기(22c)와 구성 및 작용 효과가 동일하다. 따라서, 상기 개질기(213)에 대한 구체적인 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다. 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)에 있어서, 상기 개질기(213)는 연료를 거의 수소(H2)로만 전환시키는 개질기(이하, '수소개질기'라 함)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 연료를 수소(H2)와 메탄(CH4) 등으로 전환시키는 개질기(이하, '제1개질기'라 함)일 수도 있다. 상기 수소개질기는 연료를 수소로만 전환시키는 완전 개질에 가깝기 때문에 상기 제1개질기에 비해 크기가 크다. 따라서, 상기 제1개질기는 상기 수소개질기에 비해 콤팩트화 또는 모듈화되어 선박의 공간확보가 용이하다. 상기 제1개질기는 촉매개발 및 운전조건 최적화 등을 통하여 상기 수소개질기에 비해 저온 영역에서 운전이 가능하도록 구현될 수 있다. 상기 제1개질기는 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량 조절, 및 제1개질기 내부의 온도 조절을 통해 연료전지(21)로 공급되는 연료의 수소(H2) 및 메탄(CH4)의 농도 조절이 가능하다. 또한, 상기 제1개질기는 메탄가(Methane Number)를 최적화하여 수소개질기 대비 스팀(H2O)의 사용량을 저감시킬 수 있다. 상기 개질기는 반응속도가 거의 일정하기 때문에 상기 연료전지(21)나 상기 발전엔진부(203)에 공급되는 연료의 양이 거의 일정하다. 따라서, 상기 개질기는 엔진의 부하가 낮은 경우에는 문제가 없으나, 엔진의 부하가 갑자기 높아지는 경우에 연료의 양을 급격하게 증가시킬 수 없는 문제가 있다. 상기 제1개질기는 엔진 로드에 따라 부하가 변동되도록 운전할 수 있다. 상기 제1개질기는 상기 발전엔진부(203)에 직접 결합되게 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 제1개질기에서 상기 발전엔진부(203)까지 개질가스를 이동시키는 이동거리를 줄임으로써, 개질가스를 신속하게 상기 발전엔진부(203)에 공급할 수 있다. 상기 제1개질기는 엔진의 저부하 시에는 위에서 설명한 것처럼 일정한 반응속도에 따라 연료를 공급할 수 있다. 상기 제어부는 엔진의 고부하 시 상기 제1개질기에 공급되는 연료. 즉, 소스가스의 유량을 증가시키고, 및 제1개질기 내부의 온도를 증가시켜 반응속도를 증가시킴으로써, 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 선체에 상기 제1개질기를 설치함으로써, 상기 수소개질기를 설치한 경우보다 추진 효율을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 상기 제1개질기를 개질기(213)라 한다.The reformer 213 has the same configuration and operation as the reformer 22c of the ship 1 according to the present invention. Therefore, a detailed description of the reformer 213 will be omitted, and only differences will be described. The reformer 213 may be a reformer for converting only the fuel into hydrogen (H 2 ) (hereinafter, referred to as a 'hydrogen reformer'), And may be a reformer (hereinafter, referred to as a first reformer) for converting fuel into hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ). The hydrogen reformer is larger in size than the first reformer because it is close to the complete reforming which converts only the fuel to hydrogen. Therefore, the first reformer is more compact or modular than the hydrogen reformer, so that it is easy to secure the space of the ship. The first reformer can be operated in a low temperature region as compared with the hydrogen reformer through catalyst development and optimization of operating conditions. The first reformer is supplied with fuel. That is, it is possible to control the concentration of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) of the fuel supplied to the fuel cell 21 through the flow rate control of the source gas and the temperature control inside the first reformer. In addition, the first reformer can reduce the amount of steam (H 2 O) used for the hydrogen reformer by optimizing the methane number. Since the reformer has a substantially constant reaction rate, the amount of fuel supplied to the fuel cell 21 and the power generation engine unit 203 is almost constant. Therefore, there is no problem in the case where the load of the engine is low, but there is a problem that the amount of fuel can not be increased sharply when the load of the engine suddenly increases. The first reformer may be operated such that the load varies according to the engine load. The first reformer may be directly coupled to the power generation engine unit 203. Accordingly, the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention reduces the moving distance for moving the reformed gas from the first reformer to the power generation engine unit 203, Can be supplied to the engine section (203). The first reformer can supply fuel at a constant reaction rate as described above when the engine is under low load. The control unit may supply fuel to the first reformer at a high load of the engine. That is, the amount of fuel supplied to the power generation engine section 203 can be increased by increasing the flow rate of the source gas and increasing the temperature inside the first reformer to increase the reaction rate. Accordingly, the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention can improve the propulsion efficiency by installing the first reformer on the hull, as compared with the case where the hydrogen reformer is installed. Hereinafter, the first reformer is referred to as a reformer 213.

상기 개질기(213)는 원료처리부(22a)로부터 공급되는 전처리된 원료, 및 원료수처리부(22b)로부터 공급되는 스팀(H2O)의 개질반응을 진행하여 수소(H2)를 포함하는 개질가스를 발생시킨다. 이러한 개질반응을 진행함에 있어서, 상기 개질기(213)는 상기 연소기(22d)에서 제공되는 열 에너지, 상기 추진엔진부(201)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 연소기(22d)는 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아 연소시킴으로써, 상기 개질기(213)에 열 에너지를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 개질기(213)를 가열하기 위한 별도의 가열장치를 설치하지 않아도 되므로, 상기 연료저장탱크(205)로부터 공급되는 연료를 개질시키기 위한 비용을 절감할 수 있다.The reformer 213 performs reforming reaction of the pretreated raw material supplied from the raw material treatment section 22a and steam (H 2 O) supplied from the raw water treatment section 22b to supply reforming gas containing hydrogen (H 2 ) . The reformer 213 is operated to remove heat energy supplied from the combustor 22d, waste heat of the exhaust gas discharged from the propulsion engine 201, and exhaust gas discharged from the fuel cell unit 202 At least one of the waste heat of the exhaust gas and the waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 203 can be used. The combustor 22d can supply heat energy to the reformer 213 by supplying fuel from the fuel storage tank 205 and burning the fuel. Therefore, since the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention does not need to be provided with a separate heating device for heating the reformer 213, the fuel supplied from the fuel storage tank 205 can be reformed It is possible to reduce the cost for making it.

상기 발전엔진부(203)는 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213)에 병렬로 연결되어서 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213) 중 어느 하나가 손상 내지 파손되어도 나머지로부터 수소가 포함된 연료를 공급받을 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)의 전기 생산이 중단되는 것을 방지할 수 있다.The power generation engine unit 203 is connected in parallel to the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205 and the reformer 213 and is connected to the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205, The fuel containing hydrogen can be supplied from the reformer 213. Therefore, in the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention, even if any one of the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205, and the reformer 213 is damaged or broken, It is possible to prevent the electricity generation of the power generation engine unit 203 from being interrupted.

본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 제1밸브(218), 제2밸브(219) 및 제3밸브(220)를 더 포함할 수 있다.The vessel 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention may further include a first valve 218, a second valve 219 and a third valve 220. [

상기 제1밸브(218)는 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 제1밸브(218)는 상기 연료전지부(202)와 상기 발전엔진부(203) 사이에 위치하도록 상기 제2연료공급배관(207)에 설치될 수 있다. 상기 제1밸브(218)는 상기 제2연료공급배관(207)의 개도를 조절함으로써, 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 제1밸브(218)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(211)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1밸브(218)는 상기 제어부(211)에 의해 제어됨으로써, 상기 제2연료공급배관(207)의 개도를 조절하여 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수 있다.The first valve 218 is for regulating the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203. The first valve 218 may be installed in the second fuel supply pipe 207 so as to be positioned between the fuel cell unit 202 and the power generation engine unit 203. The first valve 218 can regulate the flow rate of unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 by adjusting the opening degree of the second fuel supply pipe 207 . The first valve 218 may be connected to the controller 211 in at least one of wireless communication and wired communication. The first valve 218 is controlled by the control unit 211 to adjust the opening degree of the second fuel supply pipe 207 so that the power generation engine unit 203, The flow rate of the unreacted fuel supplied to the engine can be controlled.

상기 제2밸브(219)는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 제2밸브(219)는 상기 연료저장탱크(205)와 상기 발전엔진부(203) 사이에 위치하도록 상기 제3연료공급배관(209)에 설치될 수 있다. 상기 제2밸브(219)는 상기 제3연료공급배관(209)의 개도를 조절함으로써, 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 제2밸브(219)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(211)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2밸브(219)는 상기 제어부(211)에 의해 제어됨으로써, 상기 제3연료공급배관(209)의 개도를 조절하여 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다.The second valve 219 is for regulating the flow rate of the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203. The second valve 219 may be installed in the third fuel supply pipe 209 so as to be positioned between the fuel storage tank 205 and the power generation engine unit 203. The second valve 219 regulates the opening of the third fuel supply pipe 209 to adjust the flow rate of the fuel containing hydrogen supplied from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203 . The second valve 219 may be connected to the controller 211 in at least one of wireless communication and wired communication. The second valve 219 is controlled by the control unit 211 to adjust the degree of opening of the third fuel supply pipe 209 so that the fuel in the fuel storage tank 205 is supplied to the power generation engine unit 203, The flow rate of the fuel to be supplied to the engine can be adjusted.

상기 제3밸브(220)는 상기 개질기(213)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 연료는 수소(H2)일 수 있으나, 수소(H2) 및 메탄(CH4)일 수도 있다. 상기 제3밸브(220)는 상기 개질기(213)와 상기 발전엔진부(203) 사이에 위치하도록 상기 제4연료공급배관(217)에 설치될 수 있다. 상기 제3밸브(220)는 상기 제4연료공급배관(217)의 개도를 조절함으로써, 상기 개질기(213)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 제3밸브(220)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(211)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3밸브(220)는 상기 제어부(211)에 의해 제어됨으로써, 상기 제4연료공급배관(217)의 개도를 조절하여 상기 개질기(213)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다.The third valve 220 is for regulating the flow rate of the fuel supplied from the reformer 213 to the power generation engine unit 203. The fuel may be a hydrogen (H 2), it may be a hydrogen (H 2) and methane (CH 4). The third valve 220 may be installed in the fourth fuel supply pipe 217 so as to be positioned between the reformer 213 and the power generation engine unit 203. The third valve 220 can regulate the flow rate of the fuel containing hydrogen supplied from the reformer 213 to the power generation engine unit 203 by adjusting the opening degree of the fourth fuel supply pipe 217 . The third valve 220 may be connected to the controller 211 through at least one of wireless communication and wired communication. The third valve 220 is controlled by the control unit 211 to adjust the opening degree of the fourth fuel supply pipe 217 and supply the reformed gas to the power generation engine unit 203 from the reformer 213. The flow rate of the fuel can be adjusted.

상기 제어부(211)는 상기 발전엔진부(203)가 공급받는 연료의 가스 조성비가 상이하도록 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(211)는 가스농도측정기(미도시)로부터 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213)로부터 공급되는 연료의 가스 조성비 정보를 제공받을 수 있다. 상기 가스농도측정기는 상기 발전엔진부(203)가 공급받는 연료. 예컨대, 수소, 메탄 등의 농도를 측정할 수 있는 센서로, 상기 발전엔진부(203)에 연료가 공급되는 배관의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 가스농도측정기가 측정한 연료의 가스들 중 폭발위험이 있는 가스의 농도가 높아지면, 폭발위험이 있는 가스의 농도가 감소되도록 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료는 주성분이 수소와 메탄일 수 있다. 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료는 주성분이 메탄일 수 있다. 상기 제4연료공급배관(217)을 통해 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료는 주성분이 수소일 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(211)는 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어함으로써, 상기 발전엔진부(203)가 공급받는 연료에서 수소와 메탄 각각의 농도를 조절할 수 있다. 예컨대, 폭발위험이 있는 가스가 수소라고 할 경우, 상기 제어부(211)는 수소가 주성분인 연료가 공급되는 상기 제4연료공급배관(217)에 설치된 상기 제3밸브(220)를 제어하여 상기 제4연료공급배관(217)의 개도를 줄임으로써, 상기 발전엔진부(203)가 공급받는 연료에서 수소의 비율을 낮출 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The control unit 211 can control the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 so that the gas composition ratio of the fuel supplied to the power generation engine unit 203 is different have. The control unit 211 may receive information on the gas composition ratio of the fuel supplied from the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205, and the reformer 213 from a gas concentration meter (not shown). The gas concentration meter is a fuel that is supplied by the power generation engine unit 203. For example, a sensor capable of measuring the concentration of hydrogen, methane, etc., and may be installed inside or outside a pipe to which fuel is supplied to the power generation engine unit 203. The controller 211 controls the first valve 218, the second valve 218, and the second valve 218 so that the concentration of the gas, which is at risk of explosion, The valve 219 and the third valve 220 can be controlled. For example, the fuel supplied to the power generation engine unit 203 through the second fuel supply pipe 207 may be mainly composed of hydrogen and methane. The fuel supplied to the power generation engine unit 203 through the third fuel supply pipe 209 may be mainly composed of methane. The fuel supplied to the power generation engine unit 203 through the fourth fuel supply pipe 217 may be mainly composed of hydrogen. The control unit 211 controls the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 so that the power generation engine unit 203 generates hydrogen The concentration of each methane can be adjusted. For example, if the gas at risk of explosion is hydrogen, the control unit 211 controls the third valve 220 installed in the fourth fuel supply pipe 217 to which hydrogen as a main component is supplied, 4 fuel supply piping 217 to reduce the ratio of hydrogen in the fuel supplied to the power generation engine unit 203. [ Therefore, the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 공급받는 연료에서 폭발위험이 있는 가스의 농도를 낮출 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203) 뿐만 아니라 전체 시스템의 안전성을 확보할 수 있다.First, since the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention can lower the concentration of the gas which may be explosive in the fuel supplied to the power generation engine unit 203, the power generation engine unit 203 But also the safety of the entire system can be ensured.

둘째, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어하여 상기 발전엔진부(203)가 요구하는 최적의 가스 조성비를 조절할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)가 최적의 효율로 전기를 생산하도록 하여 연비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 외부로 배출되는 유해물질의 양도 최소화시킬 수 있다.Second, the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention controls the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 to control the power generation engine 203 So that the power generation engine unit 203 can produce electricity at an optimum efficiency, so that the fuel consumption can be reduced and the amount of the harmful substances discharged to the outside can be minimized .

셋째, 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)에 공급되는 연료의 가스 조성비를 실시간으로 조절할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)가 요구하는 최적의 가스 조성비에 신속하게 대응할 수 있어서 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.Third, since the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention can adjust the gas composition ratio of the fuel supplied to the power generation engine unit 203 in real time, It is possible to quickly cope with the gas composition ratio of the fuel cell, thereby improving the electric production efficiency.

이하에서는 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a modified eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 97은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 버퍼탱크를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 98은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 99는 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 제1밸브, 제2밸브 및 제3밸브를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 100은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 101은 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 97 is a schematic view for explaining a buffer tank in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention; FIG. 98 is a schematic view showing a fifth fuel supply pipe and energy storage FIG. 99 is a schematic block diagram for explaining a first valve, a second valve and a third valve in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention, FIG. 100 is a schematic block diagram for explaining the present invention FIG. 101 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention; FIG. 101 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing unit in a ship according to a modified eighth embodiment of the present invention .

도 97 내지 도 101을 참고하면, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)에서 버퍼탱크(221) 및 제5연료공급배관(222)을 더 포함하고, 상기 발전엔진부(203)는 상기 버퍼탱크(221)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아 발전하는 것이다.97 to 101, a ship 200 according to a modified eighth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention, The power generation engine unit 203 further includes a buffer tank 221 and a fifth fuel supply pipe 222 in the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention, The hydrogen-containing fuel is supplied to the fuel cell.

상기 버퍼탱크(221)는 상기 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 연료전지부(202)에 연결될 수 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 상기 제3연료공급배관(209)을 통해 상기 연료저장탱크(205)에 연결될 수 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 상기 제4연료공급배관(217)을 통해 상기 개질기(213)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 버퍼탱크(221)는 상기 연료전지부(202), 상기 연료저장탱크(205) 및 상기 개질기(213)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 저장할 수 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 상기 제5연료공급배관(222)을 통해 상기 발전엔진부(203)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 발전엔진부(203)는 상기 버퍼탱크(221)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산할 수 있다.The buffer tank 221 may be connected to the fuel cell unit 202 through the second fuel supply pipe 207. The buffer tank 221 may be connected to the fuel storage tank 205 through the third fuel supply pipe 209. The buffer tank 221 may be connected to the reformer 213 through the fourth fuel supply pipe 217. Accordingly, the buffer tank 221 can receive and store fuel containing hydrogen from the fuel cell unit 202, the fuel storage tank 205, and the reformer 213. The buffer tank 221 may be connected to the power generation engine unit 203 through the fifth fuel supply pipe 222. Therefore, the power generation engine unit 203 can receive electricity from hydrogen supplied from the buffer tank 221 to produce electricity.

상기 버퍼탱크(221)는 상기 발전엔진부(203)에 공급되는 연료를 저장하기 위한 것이다. 예컨대, 상기 버퍼탱크(221)는 상기 연료전지부(202)로부터 수소와 메탄이 포함된 미반응연료를 공급받고, 상기 개질기(213)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받으며, 상기 연료저장탱크(205)로부터 메탄이 포함된 연료를 공급받을 수 있다. 따라서, 상기 버퍼탱크(221)는 수소와 메탄이 포함된 미반응연료, 수소가 포함된 연료, 및 메탄이 포함된 연료가 혼합된 혼합연료를 저장할 수 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 상기 제5연료공급배관(222)을 통해 상기 발전엔진부(203)에 연결됨으로써, 저장한 혼합연료를 상기 발전엔진부(203)에 공급할 수 있다. 상기 제5연료공급배관(222)은 상기 버퍼탱크(221)에서 상기 발전엔진부(203)로 수소가 포함된 혼합연료를 공급하기 위한 것이다. 상기 제5연료공급배관(222)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 상기 제5연료공급배관(222)에는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 발전엔진부(203)로 연료를 이동시키기 위한 이송력을 발생시키는 이송장치가 설치될 수 있다. 상기 이송장치는 압축기, 펌프, 임펠러 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 내부가 비어있는 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 내부가 비어있는 구(球)형 등 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 선체의 내부 또는 외부에 설치될 수 있지만, 상기 선체의 내부와 외부에 결쳐서 설치될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 상기 발전엔진부(203)로부터 이격된 위치에 설치될 수 있으나, 상기 발전엔진부(203)와 일체로 형성될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료는 수소와 메탄일 수 있으나, 이산화탄소(CO2), 수분(H2O) 등 다른 기체가 포함될 수도 있다. 상기 버퍼탱크(221)에 저장한 연료에 이산화탄소(CO2), 수분(H2O)이 포함될 경우, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 버퍼탱크(221)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료에서 이산화탄소(CO2)와 수분(H2O)을 각각 제거하기 위한 이산화탄소 포집부 및 수분제거장치를 더 포함할 수 있다. 상기 버퍼탱크(221)는 액체상태, 기체상태, 액체와 기체가 혼합된 혼합상태 등 다양한 형태로 연료를 저장할 수 있다. 상기 버퍼탱크(221)에는 연료를 액화시키기 위한 액화설비, 연료를 기화시키기 위한 기화설비, 기화된 연료를 재액화시키기 위한 재액화설비 등이 설치될 수 있다. 상기 기화설비는 별도의 가열장치를 이용하여 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료를 기화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 추진엔진부(201)에서 배출되는 배기가스의 폐열, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 배기가스의 폐열 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 이용하여 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료를 기화시킬 수도 있다. 이 경우, 상기 추진엔진부(201)에서 배출된느 배기가스의 폐열, 상기 연료전지부(202)에서 배출되는 배기가스의 폐열 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스의 폐열이 가열매체가 될 수 있다. 상기 액화설비는 별도의 냉각장치를 이용하여 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료를 액화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 LNG를 이용하여 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료를 액화시킬 수도 있다. 이 경우, 상기 LNG가 냉각매체가 될 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료는 배관을 통해 상기 추진엔진부(201)에 공급되어서 구동력을 발생시키는 연료로 사용될 수도 있다.The buffer tank 221 is for storing the fuel supplied to the power generation engine unit 203. For example, the buffer tank 221 receives unreacted fuel containing hydrogen and methane from the fuel cell unit 202, receives fuel containing hydrogen from the reformer 213, 205 to receive fuel containing methane. Accordingly, the buffer tank 221 may store mixed fuel in which unreacted fuel containing hydrogen and methane, fuel containing hydrogen, and methane-containing fuel are mixed. The buffer tank 221 is connected to the power generation engine unit 203 through the fifth fuel supply pipe 222 to supply the stored mixed fuel to the power generation engine unit 203. The fifth fuel supply pipe 222 is for supplying mixed fuel containing hydrogen from the buffer tank 221 to the power generation engine unit 203. The fifth fuel supply pipe 222 may be a pipe such as a pipe or a pipe. The fifth fuel supply pipe 222 may be provided with a transfer device for generating a transfer force for transferring the fuel from the fuel storage tank 205 to the power generation engine unit 203. The transfer device may be at least one of a compressor, a pump, and an impeller. The buffer tank 221 may be formed in a rectangular parallelepiped shape having an empty interior, but may be formed in other shapes such as a sphere having an empty interior. The buffer tank 221 may be installed inside or outside the hull, but may be installed inside and outside the hull. The buffer tank 221 may be installed at a position spaced apart from the power generation engine unit 203, but may be formed integrally with the power generation engine unit 203. The fuel stored in the buffer tank 221 may be hydrogen and methane, but may include other gases such as carbon dioxide (CO 2 ), moisture (H 2 O), and the like. When the fuel stored in the buffer tank 221 contains carbon dioxide (CO 2 ) and moisture (H 2 O), the vessel 200 according to the eighth embodiment of the present invention is disposed in the buffer tank 221 The power generation engine unit 203 may further include a carbon dioxide collecting unit and a water removing device for removing carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O) from the fuel supplied to the power generation engine unit 203. The buffer tank 221 may store fuel in various forms such as a liquid state, a gas state, a mixed state in which a liquid and a gas are mixed, and the like. The buffer tank 221 may be provided with a liquefaction facility for liquefying the fuel, a vaporizer for vaporizing the fuel, and a liquefaction facility for liquefying the vaporized fuel. The vaporizer may vaporize the fuel stored in the buffer tank 221 by using a separate heating device, but the present invention is not limited to this, and the waste heat of the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201, The waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 202 and the waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 203 may be used to vaporize the fuel stored in the buffer tank 221. [ In this case, the waste heat of the exhaust gas discharged from the propulsion engine unit 201, the waste heat of the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 202 and the waste heat of the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 203 are heated Media. The liquefaction facility may be configured to liquefy the fuel stored in the buffer tank 221 by using a separate cooling device. However, the present invention is not limited to this, and the LNG stored in the fuel storage tank 205 may be used to liquefy the fuel stored in the buffer tank 221 The stored fuel may be liquefied. In this case, the LNG can be a cooling medium. Although not shown, the fuel stored in the buffer tank 221 may be supplied to the propulsion engine unit 201 through a pipe and used as a fuel for generating a driving force.

상기 발전엔진부(203)는 상기 제5연료공급배관(205)을 통해 상기 버퍼탱크(221)로부터 혼합연료를 공급받아서 전기를 생산할 수 있다. 상기 혼합연료는 수소와 메탄이 포함된 연료일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 상기 버퍼탱크(221)로부터 가스 조성비가 일정한 혼합연료를 공급받아 전기를 생산할 수 있으므로, 상기 연료전지부(202), 상기 개질기(213) 및 상기 연료저장탱크(205) 각각으로부터 직접 연료를 공급받아 전기를 생산하는 경우에 비해 상기 발전엔진부(203)가 안정적으로 전기를 생산하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 혼합연료를 상기 발전엔진부(203)에 공급할 수 있으므로, 상기 연료전지부(202)의 전기화학 반응속도, 상기 개질기(213)의 반응속도에 상관없이 신속하게 상기 발전엔진부(203)에 혼합연료를 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)가 요구하는 출력에 신속하게 대응할 수 있으므로 효율적으로 전기를 생산할 수 있다.The power generation engine unit 203 may receive the mixed fuel from the buffer tank 221 through the fifth fuel supply pipe 205 to produce electricity. The mixed fuel may be a fuel containing hydrogen and methane. Accordingly, in the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention, the power generation engine unit 203 can receive the mixed fuel having a constant gas composition ratio from the buffer tank 221 to produce electricity, The power generation engine unit 203 can stably generate electricity as compared with the case where the fuel is directly supplied from the fuel cell unit 202, the reformer 213, and the fuel storage tank 205, respectively, have. In addition, since the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention can supply the mixed fuel stored in the buffer tank 221 to the power generation engine unit 203, the electric power of the fuel cell unit 202 The mixed fuel can be supplied to the power generation engine unit 203 quickly regardless of the chemical reaction rate and the reaction rate of the reformer 213. [ Therefore, the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention can quickly respond to the output requested by the power generation engine unit 203, and thus can efficiently produce electricity.

본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 제1밸브(218), 제2밸브(219), 제3밸브(220) 및 제어부(211)를 더 포함할 수 있다.The ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention may further include a first valve 218, a second valve 219, a third valve 220, and a control unit 211.

상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219), 상기 제3밸브(220) 및 상기 제어부(211)는 상기 본 발명의 변형된 제7실시예에 따른 선박(200)의 제1밸브(218), 제2밸브(219), 제3밸브(220) 및 제어부(211)와 작용 및 효과가 동일하므로, 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219), 상기 제3밸브(220) 및 상기 제어부(211)에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.The first valve 218, the second valve 219, the third valve 220 and the control unit 211 are connected to the first valve 210 of the ship 200 according to the modified seventh embodiment of the present invention, The first valve 218, the second valve 219, the third valve 220, and the control unit 211 are the same in operation and effect as the first valve 218, the second valve 219, the third valve 220, The detailed description of the control unit 220 and the control unit 211 will be omitted, and only differences will be described.

상기 제1밸브(218)는 상기 연료전지부(202)와 상기 버퍼탱크(221) 사이에 위치하도록 상기 제2연료공급배관(207)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제1밸브(218)는 상기 연료전지부(202)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 미반응연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 미반응연료의 주성분은 수소와 메탄일 수 있다.The first valve 218 may be installed in the second fuel supply pipe 207 so as to be positioned between the fuel cell unit 202 and the buffer tank 221. Therefore, the first valve 218 can regulate the flow rate of the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the buffer tank 221. The main components of the unreacted fuel may be hydrogen and methane.

상기 제2밸브(219)는 상기 연료저장탱크(205)와 상기 버퍼탱크(221) 사이에 위치하도록 상기 제3연료공급배관(209)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제2밸브(219)는 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 주성분은 메탄일 수 있다.The second valve 219 may be installed in the third fuel supply pipe 209 so as to be positioned between the fuel storage tank 205 and the buffer tank 221. Therefore, the second valve 219 can regulate the flow rate of the fuel containing hydrogen supplied from the fuel storage tank 205 to the buffer tank 221. The main component of the hydrogen-containing fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the buffer tank 221 may be methane.

상기 제3밸브(220)는 상기 개질기(213)와 상기 버퍼탱크(221) 사이에 위치하도록 상기 제4연료공급배관(217)에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제3밸브(220)는 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 수소가 포함된 연료의 주성분은 수소일 수 있다.The third valve 220 may be installed in the fourth fuel supply pipe 217 between the reformer 213 and the buffer tank 221. Accordingly, the third valve 220 can regulate the flow rate of the hydrogen-containing fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221. The main component of the hydrogen-containing fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 may be hydrogen.

상기 제어부(211)는 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 가스 조성비가 상이하도록 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(211)는 가스농도측정기(미도시)로부터 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 가스 조성비 정보를 제공받을 수 있다. 상기 가스농도측정기는 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료. 예컨대, 수소, 메탄 등의 농도를 측정할 수 있는 센서로, 상기 버퍼탱크(221)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 상기 제어부(211)는 상기 가스농도측정기가 측정한 연료의 가스들 중 폭발위험이 있는 가스의 농도가 높아지면, 폭발위험이 있는 가스의 농도가 감소되도록 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어할 수 있다. 예컨대, 폭발위험이 있는 가스가 수소라고 할 경우, 상기 제어부(211)는 수소가 주성분인 연료가 공급되는 상기 제4연료공급배관(217)에 설치된 상기 제3밸브(220)를 제어하여 상기 제4연료공급배관(217)의 개도를 줄임으로써, 상기 버퍼탱크(21)에 공급되는 수소의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료에서 수소의 비율을 낮출 수 있다. 그러므로, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The control unit 211 may control the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 so that the gas composition ratio of the fuel stored in the buffer tank 221 is different . The controller 211 may receive information on gas composition ratio of fuel stored in the buffer tank 221 from a gas concentration meter (not shown). The gas concentration meter is a fuel that the buffer tank 221 stores. For example, a sensor capable of measuring the concentration of hydrogen, methane, etc., and may be installed inside or outside the buffer tank 221. The controller 211 controls the first valve 218, the second valve 218, and the second valve 218 so that the concentration of the gas, which is at risk of explosion, The valve 219 and the third valve 220 can be controlled. For example, if the gas at risk of explosion is hydrogen, the control unit 211 controls the third valve 220 installed in the fourth fuel supply pipe 217 to which hydrogen as a main component is supplied, 4 fuel supply pipe 217 is reduced, the amount of hydrogen supplied to the buffer tank 21 can be reduced. Accordingly, the ratio of hydrogen in the fuel stored in the buffer tank 221 can be lowered. Therefore, the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어하여 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료에서 폭발위험이 있는 가스의 농도를 낮출 수 있으므로, 상기 버퍼탱크(221) 뿐만 아니라 전체 시스템의 안전성을 확보할 수 있다.First, the vessel 200 according to the eighth embodiment of the present invention controls the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 to control the buffer tank 221, It is possible to secure the safety of the entire system as well as the buffer tank 221 because the concentration of the gas which may be explosive may be lowered.

둘째, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제어하여 상기 발전엔진부(203)가 요구하는 최적의 가스 조성비를 갖는 혼합연료를 상기 버퍼탱크(221)에 저장할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)가 최적의 효율로 전기를 생산하도록 하여 연비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 외부로 배출되는 유해물질의 양도 최소화시킬 수 있다.Second, the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention controls the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 to control the power generation engine 203 Can be stored in the buffer tank 221, so that the power generation engine unit 203 can produce electricity with the optimum efficiency, so that the fuel consumption can be reduced. In addition, It is possible to minimize the amount of harmful substances discharged to the outside.

셋째, 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)은 상기 버퍼탱크(221)에 저장되는 연료의 가스 조성비를 실시간으로 조절할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)가 요구하는 최적의 가스 조성비에 신속하게 대응할 수 있어서 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.Third, since the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention can adjust the gas composition ratio of the fuel stored in the buffer tank 221 in real time, It is possible to quickly cope with the gas composition ratio, thereby improving the electric production efficiency.

이하에서는 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a ninth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 102는 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 수소농도측정부 및 유량조절부를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 103은 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 104는 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 105는 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 102 is a schematic view for explaining a hydrogen concentration measuring unit and a flow rate adjusting unit in a ship according to a ninth embodiment of the present invention. FIG. 103 is a schematic view for explaining a hydrogen concentration measuring unit and a flow rate adjusting unit in a ship according to a ninth embodiment of the present invention. FIG. 104 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporization portion in a ship according to a ninth modified embodiment of the present invention, FIG. 105 is a schematic block diagram for explaining a fuel supply portion, FIG. 10 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a ninth embodiment of the present invention; FIG.

도 102 내지 도 105를 참고하면, 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)의 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제외하고, 수소농도측정부(223) 및 유량조절부(224)를 더 포함한다.102 to 105, the ship 200 according to the ninth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention, Except for the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 of the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention, 223) and a flow rate regulator (224).

상기 수소농도측정부(223)는 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료에서 수소(H2)의 농도를 측정하기 위한 것이다. 상기 수소농도측정부(223)는 상기 버퍼탱크(221)의 외부에 설치되고 관로를 통해 상기 버퍼탱크(221)의 내부에 연결되어서 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 수소 농도를 측정할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 버퍼탱크(221)의 내부에 설치되어서 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 수소 농도를 측정할 수도 있다. 상기 수소농도측정부(223)는 상기 버퍼탱크(221)와 상기 발전엔진부(203)를 연결하는 제5연료공급배관(222)에 설치되어 상기 버퍼탱크(221)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 수소 농도를 측정함으로써, 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 수소 농도를 측정할 수도 있다. 상기 수소농도측정부(223)는 한 개가 설치될 수 있으나, 수소 농도 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 복수개가 상기 버퍼탱크(221)의 서로 다른 위치에 연결되도록 설치될 수도 있다. 상기 수소농도측정부(223)는 상기 유량조절부(224)에 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 수소농도측정부(223)는 측정한 수소 농도 측정값을 상기 유량조절부(224)에 제공할 수 있다.The hydrogen concentration measuring unit 223 measures the concentration of hydrogen (H 2 ) in the fuel stored in the buffer tank 221. The hydrogen concentration measuring unit 223 is installed outside the buffer tank 221 and connected to the inside of the buffer tank 221 through a channel to measure the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 221 However, the present invention is not limited thereto, and the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 221 may be measured inside the buffer tank 221. The hydrogen concentration measuring unit 223 is installed in the fifth fuel supply pipe 222 connecting the buffer tank 221 and the power generation engine unit 203 and is connected to the power generation engine unit 203 The hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 221 may be measured. One or more hydrogen concentration measuring units 223 may be provided, but a plurality of hydrogen concentration measuring units 223 may be connected to different positions of the buffer tank 221 to increase the reliability of the hydrogen concentration measurement value. The hydrogen concentration measuring unit 223 may be connected to the flow rate regulator 224 through at least one of wireless communication and wire communication. Accordingly, the hydrogen concentration measurement unit 223 may provide the measured hydrogen concentration measurement value to the flow rate adjustment unit 224. [

상기 유량조절부(224)는 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 유량을 조절하기 위한 것이다. 상기 개질기(213)가 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받아서 개질시킨 연료는 주성분이 수소(H2)일 수 있다. 상기 유량조절부(224)는 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 유량을 조절함으로써, 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료에 포함된 수소의 유량을 조절할 수 있다. 상기 유량조절부(224)는 상기 개질기(213)와 상기 버퍼탱크(221) 사이에 위치하도록 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 유량조절부(224)는 상기 개질기(213)와 상기 버퍼탱크(221)를 연결하는 제4연료공급배관(217)에 설치될 수 있다. 상기 유량조절부(224)는 상기 제4연료공급배관(217)의 개도를 조절해서 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있다. 상기 유량조절부(224)는 밸브일 수 있다. 상기 유량조절부(224)는 상기 수소농도측정부(223)로부터 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료에 포함된 수소 농도 측정값을 제공받을 수 있다. 상기 유량조절밸브(224)는 상기 수소농도측정부(223)가 측정한 수소 농도가 기설정된 기준수소농도를 초과하면, 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 유량을 감소시킬 수 있다. 상기 유량조절밸브(224)는 상기 제4연료공급배관(217)의 개도를 작게 함으로써, 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 유량을 감소시킬 수 있다. 상기 기준수소농도는 상기 버퍼탱크(221)가 폭발하지 않는 수소의 농도를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 기준수소농도는 상기 발전엔진부(203)의 내구성을 급격하게 저하시키지 않는 수소의 농도일 수도 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박(200)은 상기 버퍼탱크(221)에 저장되는 연료에 포함된 수소의 농도를 감소시킬 수 있으므로, 상기 버퍼탱크(221)가 폭발하는 것을 방지하여 전체 시스템의 안전도를 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 발전엔진부(203)에 공급되는 연료의 수소 농도가 과도하게 높아지는 것을 방지하여 상기 발전엔진부(203)의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 유량조절밸브(224)는 상기 수소농도측정부(223)가 측정한 수소 농도가 기설정된 기준수소농도 이하이면, 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 유량을 증가시킬 수 있다. 상기 유량조절밸브(224)는 상기 제4연료공급배관(217)의 개도를 크게 함으로써, 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 유량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박(200)은 상기 버퍼탱크(221)에 저장되는 연료에 포함된 수소의 농도를 증가시킬 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)에 공급되는 연료의 수소 농도를 증가시킬 수 있어서 연료의 수소 농도가 기준수소농도 미만일 경우에 비해 상기 발전엔진부(203)가 효율적으로 전기를 생산하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박(200)은 상기 수소농도측정부(223) 및 상기 유량조절부(224)를 통해 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 수소 농도를 적정한 수준으로 유지시킬 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)가 안정적으로 전기를 생산하도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제9실시예에 따른 선박(200)의 상기 추진부(204) 및 상기 수요처는 상기 발전엔진부(203)로부터 안정적으로 전기를 공급받아 사용할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 유량조절부(224)는 상기 제어부(211)에 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나를 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(211)는 상기 유량조절부(224)를 제어하여 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 수소 농도를 조절함으로써, 상기 발전엔진부(203)가 생산하는 전기의 양을 조절할 수 있다.The flow rate regulator 224 regulates the flow rate of fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221. The fuel reformed by the reformer 213 through the fuel storage tank 205 may be hydrogen (H 2 ) as a main component. The flow rate regulator 224 can regulate the flow rate of hydrogen contained in the fuel stored in the buffer tank 221 by regulating the flow rate of fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 . The flow rate regulator 224 may be disposed between the reformer 213 and the buffer tank 221. For example, the flow rate regulator 224 may be installed in the fourth fuel supply pipe 217 connecting the reformer 213 and the buffer tank 221. The flow rate regulator 224 may adjust the flow rate of the fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 by adjusting the opening degree of the fourth fuel supply pipe 217. The flow rate regulator 224 may be a valve. The flow rate regulator 224 may receive the hydrogen concentration measurement value included in the fuel stored in the buffer tank 221 from the hydrogen concentration measuring unit 223. [ The flow rate control valve 224 controls the flow rate of the fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 when the hydrogen concentration measured by the hydrogen concentration measuring unit 223 exceeds a preset reference hydrogen concentration . The flow rate control valve 224 can reduce the flow rate of the fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 by reducing the opening of the fourth fuel supply pipe 217. The reference hydrogen concentration means the concentration of hydrogen which does not explode in the buffer tank 221, and can be preset by the operator. The reference hydrogen concentration may be a concentration of hydrogen which does not abruptly lower the durability of the power generation engine section 203. [ Accordingly, since the ship 200 according to the ninth embodiment of the present invention can reduce the concentration of hydrogen contained in the fuel stored in the buffer tank 221, the buffer tank 221 is prevented from exploding Thereby preventing the hydrogen concentration of the fuel supplied to the power generation engine unit 203 from being excessively increased and preventing the durability of the power generation engine unit 203 from being lowered . The flow rate control valve 224 may increase the flow rate of the fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 if the hydrogen concentration measured by the hydrogen concentration measuring unit 223 is lower than a preset reference hydrogen concentration . The flow rate control valve 224 may increase the flow rate of the fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 by increasing the opening of the fourth fuel supply pipe 217. Therefore, the ship 200 according to the ninth embodiment of the present invention can increase the concentration of hydrogen contained in the fuel stored in the buffer tank 221, The hydrogen concentration of the fuel can be increased, so that the power generation engine unit 203 can produce electricity more efficiently than when the hydrogen concentration of the fuel is less than the reference hydrogen concentration. The vessel 200 according to the modified ninth embodiment of the present invention can measure the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 221 through the hydrogen concentration measurement unit 223 and the flow rate control unit 224 So that the power generation engine unit 203 can stably generate electricity. Therefore, the propulsion unit 204 and the demander of the ship 200 according to the ninth embodiment of the present invention can stably supply electricity from the power generation engine unit 203. Although not shown, the flow rate regulator 224 may be connected to the controller 211 through at least one of wireless communication and wired communication. The control unit 211 controls the flow rate regulator 224 to adjust the hydrogen concentration of the fuel stored in the buffer tank 221 so that the amount of electricity produced by the power generation engine unit 203 Can be adjusted.

이하에서는 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a tenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 106은 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 온도측정부 및 스프레이노즐을 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 107은 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 제4연료공급배관, 제5연료공급배관 및 에너지저장부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 108은 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 109는 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박에서 제어부 및 예열부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 106 is a schematic view for explaining a temperature measuring part and a spray nozzle in a ship according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 107 is a schematic view for explaining a temperature measuring part and a spray nozzle in a ship according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 108 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a tenth modified embodiment of the present invention, FIG. 109 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 10 is a schematic block diagram for explaining a control unit and a preheating unit in a ship according to a tenth embodiment of the present invention; FIG.

도 106 내지 도 109를 참고하면, 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 상기 본 발명의 변형된 제8실시예에 따른 선박(200)의 상기 제1밸브(218), 상기 제2밸브(219) 및 상기 제3밸브(220)를 제외하고, 온도측정부(225) 및 스프레이노즐(226)을 더 포함한다.106 to 109, the ship 200 according to the tenth embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention, Except for the first valve 218, the second valve 219 and the third valve 220 of the ship 200 according to the eighth embodiment of the present invention, And a spray nozzle 226.

상기 온도측정부(225)는 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료의 온도를 측정하기 위한 것이다. 상기 온도측정부(225)는 온도센서일 수 있다. 상기 온도측정부(225)는 상기 버퍼탱크(221)의 내부에 설치되어 상기 연료의 온도를 측정할 수 있다. 상기 온도측정부(225)는 상기 버퍼탱크(221)의 외부에 설치되어 상기 연료의 온도를 측정할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)은 상기 버퍼탱크(221)가 저장한 연료의 샘플을 채취하기 위한 샘플채취부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 온도측정부(225)는 상기 샘플채취부에 연결되어 상기 샘플채취부로 공급되는 연료의 온도를 측정할 수 있다. 상기 온도측정부(225)는 상기 버퍼탱크(221)와 상기 발전엔진부(203)를 연결하는 제5연료공급배관(222)에 설치되어 상기 버퍼탱크(221)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 연료의 온도를 측정함으로써, 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료의 온도를 간접 측정할 수도 있다. 상기 온도측정부(225)는 한 개가 설치될 수 있으나, 연료 온도 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 복수개가 상기 버퍼탱크(221)의 서로 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 온도측정부(225)는 상기 스프레이노즐(226)에 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 온도측정부(225)는 상기 버퍼탱크(221)가 저장한 연료의 온도 측정값을 상기 스프레이노즐(226)에 제공할 수 있다.The temperature measuring unit 225 measures the temperature of the fuel stored in the buffer tank 221. The temperature measuring unit 225 may be a temperature sensor. The temperature measuring unit 225 may be installed in the buffer tank 221 to measure the temperature of the fuel. The temperature measuring unit 225 may be installed outside the buffer tank 221 to measure the temperature of the fuel. In this case, the vessel 200 according to the modified tenth embodiment of the present invention may further include a sample collecting unit (not shown) for sampling the fuel stored in the buffer tank 221. The temperature measuring unit 225 may be connected to the sample collecting unit to measure the temperature of the fuel supplied to the sample collecting unit. The temperature measuring unit 225 is installed in a fifth fuel supply pipe 222 connecting the buffer tank 221 and the power generation engine unit 203 and is connected to the power generation engine unit 203 in the buffer tank 221, The temperature of the fuel stored in the buffer tank 221 may be indirectly measured. One of the temperature measuring units 225 may be installed, but a plurality of the temperature measuring units 225 may be installed at different positions in the buffer tank 221 to improve the reliability of the measured fuel temperature. The temperature measuring unit 225 may be connected to the spray nozzle 226 by at least one of wireless communication and wired communication. Accordingly, the temperature measuring unit 225 may provide the temperature measurement value of the fuel stored in the buffer tank 221 to the spray nozzle 226.

상기 스프레이노즐(226)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료를 액체(Liquid)상태 또는 기체상태로 분사하기 위한 것이다. 상기 스프레이노즐(226)은 상기 연료저장탱크(205)와 상기 버퍼탱크(221)를 연결하는 제3연료공급관로(209)에 설치될 수 있다. 상기 스프레이노즐(226)은 상기 제3연료공급관로(209)의 개도를 작게 함으로써, 상기 버퍼탱크(221)의 내부로 공급되는 연료를 액체(Liquid)상태로 분사할 수 있다. 상기 스프레이노즐(226)은 상기 제3연료공급관로(209)의 개도를 크게 함으로써, 상기 버퍼탱크(221)의 내부로 공급되는 연료를 기체상태로 분사할 수 있다. 상기 스프레이노즐(226)은 상기 제3연료공급관로(209)의 개도를 크게 해서 상기 버퍼탱크(221)의 내부로 공급되는 연료를 액체상태로 분사하거나 상기 제3연료공급관로(209)의 개도를 작게 해서 상기 버퍼탱크(221)의 내부로 공급되는 연료를 기체상태로 분사할 수도 있다. 상기 스프레이노즐(226)은 상기 온도측정부(225)가 측정한 상기 버퍼탱크(221)의 연료 온도에 따라 상기 연료를 액체(Liquid)상태 또는 기체상태로 분사할 수 있다. 예컨대, 상기 스프레이노즐(226)은 상기 온도측정부(225)가 측정한 연료의 온도가 기설정된 기준연료온도를 초과하면, 상기 버퍼탱크(221)의 연료 온도가 낮아지도록 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료를 액체상태로 분사할 수 있다. 상기 연료가 액체상태로 분사되면, 상기 연료전지부(202) 및 상기 개질기(213)에서 고온으로 공급되는 연료의 열을 흡수하여 기화됨으로써 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 온도를 용이하게 낮출 수 있다. 예컨대, 상기 연료전지부(202)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 미반응연료의 온도는 약 400 ℃이고, 상기 개질기(213)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 개질연료의 온도는 약 300 ℃이며, 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료의 온도는 약 영하 165 ℃이상이다. 따라서, 상기 스프레이노즐(226)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료를 액체상태로 분사함으로써, 상기 미반응연료와 상기 개질연료의 온도를 낮추어서 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 온도를 낮출 수 있다. 상기 기준연료온도는 상기 발전엔진부(203)에서 요구하는 최적의 연료 온도를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 최적의 연료 온도는 상기 발전엔진부(203)가 적은 연료로 최대의 전기 생산 효율을 나타내는 연료의 온도를 의미한다. 예컨대, 상기 기준연료온도는 100 ℃ 이하일 수 있다. 예컨대, 상기 스프레이노즐(226)은 상기 온도측정부(225)가 측정한 연료의 온도가 기설정된 기준연료온도 이하이면, 상기 버퍼탱크(221)의 연료 온도가 높아지도록 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료를 기체상태로 분사할 수 있다. 상기 연료가 기체상태로 분사되면, 액체상태로 분사되는 경우에 비해 상기 연료전지부(202)에서 공급되는 미반응연료 및 상기 개질기(213)에서 공급되는 개질연료의 열 흡수율이 낮으므로 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 전체적인 온도를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The spray nozzle 226 is for spraying the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the buffer tank 221 into a liquid state or a gaseous state. The spray nozzle 226 may be installed in a third fuel supply line 209 connecting the fuel storage tank 205 and the buffer tank 221. The spray nozzle 226 can inject the fuel supplied into the buffer tank 221 in a liquid state by reducing the opening degree of the third fuel supply conduit 209. The spray nozzle 226 can inject the fuel supplied into the buffer tank 221 into the gas state by increasing the opening degree of the third fuel supply conduit 209. The spray nozzle 226 increases the degree of opening of the third fuel supply line 209 and injects the fuel supplied into the buffer tank 221 into the liquid state or the opening of the third fuel supply line 209 So that the fuel supplied into the buffer tank 221 can be injected in a gaseous state. The spray nozzle 226 can inject the fuel into a liquid state or a gaseous state according to the fuel temperature of the buffer tank 221 measured by the temperature measuring unit 225. For example, when the temperature of the fuel measured by the temperature measuring unit 225 exceeds a predetermined reference fuel temperature, the spray nozzle 226 is connected to the fuel storage tank 205 The fuel supplied to the buffer tank 221 may be injected in a liquid state. When the fuel is injected into the liquid state, it absorbs the heat of the fuel supplied at a high temperature in the fuel cell unit 202 and the reformer 213 and is vaporized, thereby facilitating the temperature of the fuel stored in the buffer tank 221 Can be lowered. For example, the temperature of unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the buffer tank 221 is about 400 ° C., and the temperature of the reforming fuel supplied from the reformer 213 to the buffer tank 221 is And the temperature of the fuel supplied to the buffer tank 221 from the fuel storage tank 205 is about minus 165 ° C. Accordingly, the spray nozzle 226 lowers the temperature of the unreacted fuel and the reforming fuel by injecting the fuel supplied from the fuel storage tank 205 into the buffer tank 221 in a liquid state, 221 can reduce the temperature of the fuel stored therein. The reference fuel temperature means an optimal fuel temperature required by the power generation engine unit 203, and can be set in advance by an operator. The optimal fuel temperature means the temperature of the fuel, in which the power generation engine unit 203 has the smallest amount of fuel and exhibits the maximum electric production efficiency. For example, the reference fuel temperature may be 100 ° C or less. For example, the spray nozzle 226 may be connected to the fuel storage tank 205 such that the fuel temperature of the buffer tank 221 is higher when the temperature of the fuel measured by the temperature measuring unit 225 is lower than a predetermined reference fuel temperature. The fuel supplied to the buffer tank 221 can be injected in a gaseous state. When the fuel is injected in a gaseous state, since the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 and the reforming fuel supplied from the reformer 213 are lower than the case of injecting in the liquid state, It is possible to increase the overall temperature of the fuel stored in the combustion chamber 221. Therefore, the ship 200 according to the tenth embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료를 액체상태 또는 기체상태로 분사함으로써, 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 온도를 적정한 수준으로 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)에 상기 기준연료온도에 부합하는 연료를 공급할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)의 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다.First, the vessel 200 according to the modified tenth embodiment of the present invention is configured such that the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the buffer tank 221 is injected in a liquid state or a gaseous state, It is possible to maintain the temperature of the fuel to be maintained at an appropriate level. Accordingly, since the ship 200 according to the tenth embodiment of the present invention can supply the fuel to the power generation engine unit 203 in accordance with the reference fuel temperature, the electricity production efficiency of the power generation engine unit 203 Can be improved.

둘째, 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 버퍼탱크(221)로 공급되는 연료를 액체상태 또는 기체상태로 분사함으로써, 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 온도를 적정한 수준으로 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제10실시예에 따른 선박(200)은 상기 버퍼탱크(221)에 저장된 연료의 온도를 상기 기준연료온도로 유지시키기 위한 별도의 가열장치 또는 냉각장치를 설치할 필요가 없으므로 상기 버퍼탱크(221)가 저장하는 연료의 온도를 상기 기준연료온도로 유지시키기 위한 구축비용을 절감할 수 있다.Second, the vessel 200 according to the modified tenth embodiment of the present invention is configured such that the fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the buffer tank 221 is injected in a liquid state or a gaseous state, It is possible to maintain the temperature of the fuel to be maintained at an appropriate level. Therefore, in the vessel 200 according to the modified tenth embodiment of the present invention, there is no need to provide a separate heating device or cooling device for maintaining the temperature of the fuel stored in the buffer tank 221 at the reference fuel temperature The construction cost for maintaining the temperature of the fuel stored in the buffer tank 221 at the reference fuel temperature can be reduced.

이하에서는 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a ship 200 according to a modified eleventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 110은 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 핫박스 및 온도조절배리어를 설명하기 위한 개략적인 도면, 도 111은 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 지지기구 및 유체이송관을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 112는 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 냉각시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 113은 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 온도조절배리어가 핫박스를 예열시키는 것을 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 114는 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 연료기화부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 115는 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박에서 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.FIG. 110 is a schematic view for explaining a hot box and a temperature control barrier in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention. FIG. 112 is a schematic block diagram for explaining that the temperature control barrier in a ship according to the eleventh embodiment of the present invention cools the hot box, and FIG. 113 is a schematic block diagram for explaining the present invention 114 is a schematic block diagram for explaining a temperature control barrier in a ship according to a modified eleventh embodiment for preheating a hot box, FIG. 114 is a schematic block diagram for explaining a fuel vaporizing portion in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention 115 is a schematic block diagram for explaining a control unit in a ship according to a modified eleventh embodiment of the present invention.

도 110 내지 도 115를 참고하면, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 본 발명의 변형된 제1실시예에 따른 선박(200)과 구성 및 효과가 동일하고, 차이점은 연료전지부가 핫박스(2022) 및 온도조절배리어(2023)를 더 포함한다. 따라서, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)의 연료전지부(202)는 복수개의 연료전지(2021), 핫박스(2022) 및 온도조절배리어(2023)를 포함한다. 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)의 연료전지(2021)는 본 발명에 따른 선박(1)의 연료전지(21)와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.110 to 115, a ship 200 according to a modified eleventh embodiment of the present invention has the same configuration and effect as the ship 200 according to the first modified embodiment of the present invention, The fuel cell unit further includes a hot box 2022 and a temperature control barrier 2023. [ Therefore, the fuel cell unit 202 of the ship 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention includes a plurality of fuel cells 2021, a hot box 2022, and a temperature control barrier 2023. [ The fuel cell 2021 of the ship 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention is the same as the fuel cell 21 of the ship 1 according to the present invention and therefore a detailed description thereof will be omitted.

상기 복수개의 연료전지(2021)는 각각 연료저장탱크(205)로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기화학 반응을 통해 전기를 생산할 수 있다. 이 경우, 상기 복수개의 연료전지(2021)는 전기화학 반응을 위해 공기공급부로부터 공기, 및 원료수공급부로부터 스팀(H2O)을 공급받을 수 있다. 상기 복수개의 연료전지(2021)가 생산한 전기는 전선, 케이블 등을 통해 추진부(204), 에너지저장부(208) 및 수요처 중 적어도 한 곳으로 공급될 수 있다. 상기 복수개의 연료전지(2021)는 상기 핫박스(2022)의 내부에 서로 이격되게 설치될 수 있다.Each of the plurality of fuel cells 2021 may receive fuel containing hydrogen from the fuel storage tank 205 and produce electricity through an electrochemical reaction. In this case, the plurality of fuel cells 2021 may receive air from the air supply unit and steam (H 2 O) from the raw water supply unit for the electrochemical reaction. The electricity generated by the plurality of fuel cells 2021 may be supplied to at least one of the propelling unit 204, the energy storing unit 208 and the demanding place through electric wires, cables, and the like. The plurality of fuel cells 2021 may be installed in the hot box 2022 so as to be spaced apart from each other.

상기 핫박스(2022)는 상기 복수개의 연료전지(2021)가 설치되기 위한 것이다. 상기 핫박스(2022)는 내부가 비어 있는 직방체형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 복수개의 연료전지(2021)가 설치될 수 있으면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 핫박스(2022)는 일측이 제1연료공급배관(206)을 통해 상기 연료저장탱크(205)에 연결되고, 타측이 제2연료공급배관(207)을 통해 상기 발전엔진부(203)에 연결될 수 있다 이에 따라, 상기 핫박스(2022)는 상기 연료저장탱크(205)로부터 연료를 공급받을 수 있다. 상기 연료저장탱크(205)에서 상기 핫박스(2022)로 공급된 연료는 상기 복수개의 연료전지(2021) 각각으로 분배되어 공급될 수 있다. 상기 핫박스(2022)는 공기공급부 및 원료수공급부에 연결됨으로써, 상기 공기공급부로부터 공기를 공급받고 상기 원료수공급부로부터 스팀(H2O)을 공급받을 수 있다. 상기 핫박스(2022)로 공급된 공기와 스팀(H2O)은 상기 복수개의 연료전지(2021) 각각으로 분배되어 공급될 수 있다. 따라서, 상기 복수개의 연료전지(2021) 각각은 연료, 공기 및 스팀(H2O)을 이용한 전기화학 반응을 통해 전기를 생산할 수 있다. 상기 복수개의 연료전지(2021) 각각에서 전기 생산에 미반응된 미반응연료는 상기 제2연료공급배관(207)으로 합류되어 상기 핫박스(2022)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급될 수 있다. 상기 미반응연료는 주로 수소(H2)일 수 있으나, 메탄(CH4), 이산화탄소(CO2), 수분(H2O) 등 다른 유체를 포함할 수도 있다. 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료에 이산화탄소(CO2)가 포함될 경우, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 미반응연료에 포함된 이산화탄소(CO2)를 제거하기 위해 이산화탄소 포집기를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료에서 탄소의 농도를 낮출 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 배기가스에 포함되는 유해물질의 양을 줄일 수 있다. 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료에 수분(H2O)이 포함될 경우, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 미반응연료에 포함된 수분(H2O)을 제거하기 위해 수분제거장치를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 연료전지부(202)에서 상기 발전엔진부(203)로 공급되는 미반응연료에서 수분(H2O)을 제거할 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)의 내구성이 저하되거나 연소 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The hot box 2022 is for installing the plurality of fuel cells 2021. The hot box 2022 may be formed in a shape of a rectangular parallelepiped having an empty interior, but may be formed in other forms as long as a plurality of fuel cells 2021 can be installed. The hot box 2022 is connected to the fuel storage tank 205 through a first fuel supply pipe 206 and the other end is connected to the power generation engine unit 203 through a second fuel supply pipe 207. [ Accordingly, the hot box 2022 can receive fuel from the fuel storage tank 205. The fuel supplied from the fuel storage tank 205 to the hot box 2022 may be distributed to each of the plurality of fuel cells 2021. The hot box 2022 is connected to the air supply unit and the raw water supply unit to receive air from the air supply unit and receive steam (H 2 O) from the raw water supply unit. Air and steam (H 2 O) supplied to the hot box 2022 can be distributed to the plurality of fuel cells 2021, respectively. Therefore, each of the plurality of fuel cells 2021 can generate electricity through an electrochemical reaction using fuel, air, and steam (H 2 O). Unreacted fuel unreacted in the electric generation in each of the plurality of fuel cells 2021 may be joined to the second fuel supply pipe 207 and supplied to the power generation engine unit 203 from the hot box 2022 have. The unreacted fuel may be mainly hydrogen (H 2 ) but may include other fluids such as methane (CH 4 ), carbon dioxide (CO 2 ), and water (H 2 O). When the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 contains carbon dioxide (CO 2 ), the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention is not subjected to the unreacted And may further include a carbon dioxide collector to remove carbon dioxide (CO 2 ) contained in the fuel. Accordingly, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention can lower the concentration of carbon in the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203, The amount of the harmful substances contained in the exhaust gas discharged from the power generation engine unit 203 can be reduced. When the water (H 2 O) is included in the unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention, And may further include a moisture removing device for removing water (H 2 O) contained in the reaction fuel. Accordingly, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention can remove water (H 2 O) from unreacted fuel supplied from the fuel cell unit 202 to the power generation engine unit 203 It is possible to prevent the durability of the power generation engine unit 203 from being lowered and the combustion efficiency to be lowered.

상기 온도조절배리어(2023)는 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 조절하기 위한 것이다. 상기 온도조절배리어(2023)는 상기 복수개의 연료전지(2021) 사이에 위치하도록 상기 핫박스(2022)에 한 개 이상 설치될 수 있다. 상기 온도조절배리어(2023)는 가열매체 또는 냉각매체를 이용하여 상기 가열매체 또는 냉각매체와 상기 핫박스(2022) 내부의 공기와 같은 기체를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 조절할 수 있다. 상기 온도조절배리어(2023)는 지지기구(2023a) 및 유체이송관(2023b)를 포함할 수 있다. 상기 지지기구(2023a)는 상기 복수개의 연료전지(2021) 사이에 위치하도록 설치되고 상기 핫박스(2022)를 지지할 수 있다. 상기 지지기구(2023a)는 사각판형태로 형성될 수 있으나, 상기 핫박스(2022)를 지지할 수 있으면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 지지기구(2023a)는 상기 복수개의 연료전지(2021) 사이를 밀폐시키도록 설치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 지지기구(2023a)가 상기 복수개의 연료전지(2021) 사이를 밀폐시키도록 설치될 경우, 상기 복수개의 연료전지(2021) 중 어느 하나의 연료전지(2021)가 손상 내지 파손되는 문제가 발생하면 문제가 발생된 연료전지(2021)에 연료, 공기 및 스팀(H2O)의 공급을 중단하고 문제가 발생된 연료전지(2021)를 용이하게 유지보수하거나 교체할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 지지기구(2023a)가 상기 복수개의 연료전지(2021) 사이를 밀폐시키도록 설치될 경우, 문제가 발생된 연료전지(2021)에 대한 유지보수 및 교체작업의 용이성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 문제가 발생된 연료전지(2021)를 제외한 나머지 연료전지(2021)들을 이용하여 전기를 생산할 수 있으므로 상기 추진부(204) 및 수요처에 대한 상기 연료전지부(202)의 전기 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있다.The temperature regulation barrier 2023 is for regulating the temperature inside the hot box 2022. One or more temperature control barriers 2023 may be installed in the hot box 2022 to be positioned between the plurality of fuel cells 2021. The temperature control barrier 2023 controls the temperature inside the hot box 2022 by heat-exchanging the heating medium or the cooling medium with a gas such as air inside the hot box 2022 using a heating medium or a cooling medium . The temperature control barrier 2023 may include a support mechanism 2023a and a fluid delivery tube 2023b. The support mechanism 2023a may be installed between the plurality of fuel cells 2021 and may support the hot box 2022. [ The support mechanism 2023a may be formed in a rectangular plate shape, but may be formed in another shape as long as it can support the hot box 2022. [ In this case, the support mechanism 2023a may be installed to seal the plurality of fuel cells 2021, but is not limited thereto. When the support mechanism 2023a is installed to close the space between the plurality of fuel cells 2021, if there is a problem that any one of the plurality of fuel cells 2021 is damaged or damaged The supply of fuel, air and steam (H 2 O) to the fuel cell 2021 in which the problem has occurred can be stopped and the fuel cell 2021 in which the problem has occurred can be easily maintained or replaced. Therefore, when the support mechanism 2023a is installed to seal the plurality of fuel cells 2021 according to the modified eleventh embodiment of the present invention, It is possible to increase the ease of maintenance and replacement work for the fuel cell 2021 and to generate electricity using the remaining fuel cells 2021 except for the fuel cell 2021 in which the problem has occurred, It is possible to prevent the supply of electricity to the fuel cell unit 202 from being interrupted.

상기 유체이송관(2023b)은 상기 지지기구(2023a)에 설치될 수 있다. 상기 유체이송관(2023b)은 냉각수, 온수 등과 같은 액체 및 배기가스 등과 같은 기체가 이동할 수 있는 호스 또는 파이프이다. 상기 유체이송관(2023b)은 상기 지지기구(2023a) 내부에 매립되는 형태로 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 가열매체 또는 냉각매체를 상기 핫박스(2022) 내부의 기체와 열교환시킬 수 있으면 상기 지지기구(2023a)의 외부에 노출되는 형태로 설치될 수도 있다. 상기 유체이송관(2023b)은 상기 핫박스(2022) 내부의 기체와 열교환되는 열교환면적을 증가시키기 위해 코일 형태, 지그재그 형태 등 다양한 형태로 상기 지지기구(2023a)에 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 유체이송관(2023b)을 따라 이동하는 냉각매체 또는 가열매체와 상기 핫박스(2022) 내부의 기체를 열교환시킴으로써, 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 용이하게 조절할 수 있다. 상기 냉각매체는 컨덴서와 같은 별도의 냉각장치에 의해 냉각된 냉각수 또는 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 LNG일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 낮출 수 있으면 다른 것일 수도 있다. 상기 가열매체는 히터, 전열기와 같은 별도의 가열장치에 의해 가열된 기체, 상기 추진엔진부(201)에서 배출되는 고온의 배기가스, 및 상기 발전엔진부(203)에서 배출되는 고온의 배기가스일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 높일 수 있으면 다른 것일 수도 있다. 상기 냉각장치 및 상기 가열장치는 열을 교환시킬 수 있는 열교환부일 수도 있다.The fluid transfer tube 2023b may be installed in the support mechanism 2023a. The fluid transfer pipe 2023b is a hose or pipe through which a gas such as a liquid such as cooling water, hot water or the like and an exhaust gas can move. However, the present invention is not limited thereto. If the heating medium or the cooling medium can exchange heat with the gas inside the hot box 2022, the fluid conveyance pipe 2023b may be embedded in the support mechanism 2023a, Or may be installed in a form exposed to the outside of the mechanism 2023a. The fluid transfer pipe 2023b may be installed in the support mechanism 2023a in various forms such as a coil shape and a zigzag shape in order to increase the heat exchange area where heat exchange with the gas inside the hot box 2022 is performed. Accordingly, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention exchanges heat with the cooling medium or heating medium moving along the fluid conveyance pipe 2023b and the gas inside the hot box 2022, It is possible to easily adjust the temperature inside the heat exchanger 2022. The cooling medium may be cooled water cooled by a separate cooling device such as a condenser, or LNG stored in the fuel storage tank 205, but is not limited thereto. If the temperature inside the hot box 2022 can be lowered, It is possible. The heating medium includes a gas heated by a separate heating device such as a heater and an electric heater, a high temperature exhaust gas discharged from the propulsion engine 201, and a high temperature exhaust gas discharged from the power generation engine 203 However, the present invention is not limited to this, and may be different as long as the temperature inside the hot box 2022 can be increased. The cooling device and the heating device may be heat exchange units capable of exchanging heat.

본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 측정부(227)를 더 포함할 수 있다. 상기 측정부(227)는 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 측정하기 위한 것이다. 상기 측정부(227)는 상기 핫박스(2022)의 내부에 설치되어서 상기 핫박스(2022)의 내부 온도를 측정할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 핫박스(2022)의 외부에 설치되어서 상기 핫박스(2022)의 내부 온도를 측정할 수도 있다. 예컨대, 상기 측정부(227)는 온도센서일 수 있다. 상기 측정부(227)는 한 개가 설치될 수 있으나, 상기 핫박스(2022) 내부 온도 측정값의 신뢰성을 높이기 위해 복수개가 상기 핫박스(2022)의 서로 다른 위치에 설치될 수도 있다. 상기 측정부(227)는 무선통신 및 유선통신 중 적어도 하나의 방법으로 상기 온도조절배리어(2023)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 측정부(227)는 측정한 핫박스(2022) 내부의 온도값을 상기 온도조절배리어(2023)에 제공할 수 있다.The ship 200 according to the eleventh embodiment of the present invention may further include a measurement unit 227. [ The measurement unit 227 is for measuring the temperature inside the hot box 2022. The measurement unit 227 may be installed inside the hot box 2022 to measure the internal temperature of the hot box 2022. However, the measurement unit 227 may be installed outside the hot box 2022, The internal temperature of the box 2022 may be measured. For example, the measuring unit 227 may be a temperature sensor. A plurality of measurement units 227 may be installed at different positions of the hot box 2022 to increase the reliability of the internal temperature measurement values of the hot boxes 2022. The measurement unit 227 may be connected to the temperature regulation barrier 2023 in at least one of wireless communication and wired communication. Accordingly, the measurement unit 227 can provide a temperature value inside the measured hot box 2022 to the temperature control barrier 2023. [

상기 온도조절배리어(2023)는 상기 측정부(227)가 측정한 핫박스(2023)의 온도에 따라 상기 유체이송관(2023b)에 가열매체 또는 냉각매체를 이동시켜서 상기 핫박스(2022)의 온도를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 온도조절배리어(2023)는 상기 측정부(227)가 측정한 핫박스(2022)의 온도가 기설정된 기준연료전지온도를 초과하면, 상기 연료저장탱크(205)에 저장된 액화연료를 상기 유체이송관(2023b)을 통해 이동시켜서 상기 핫박스(2022) 내부의 기체를 냉각시킴으로써 상기 핫박스(2022)의 온도를 낮출 수 있다. 이 경우, 상기 액화연료는 LNG 또는 LPG일 수 있다. 상기 온도조절배리어(2023)는 상기 유체이송관(2023b)으로 액화연료를 이송시키기 위한 유량조절밸브(미도시)를 개방하거나 상기 냉각장치를 작동시켜서 상기 유체이송관(2023b)으로 냉각매체가 이동되도록 할 수 있다. 상기 온도조절배리어(2023)는 상기 측정부(227)가 측정한 핫박스(2022)의 온도가 기설정된 기준연료전지온도 이하이면, 상기 추진엔진부(201) 및 상기 발전엔진부(203) 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 상기 유체이송관(2023b)을 통해 이동시켜서 상기 핫박스(2022) 내부의 기체를 가열시킴으로써 상기 핫박스(2022)의 온도를 높일 수 있다. 상기 온도조절배리어(2023)는 상기 유체이송관(2023b)으로 상기 추진엔진부(201)의 배기가스 및 상기 발전엔진부(203)의 배기가스를 이송시키기 위한 유량조절밸브(미도시)를 개방하거나 상기 가열장치를 작동시켜서 상기 유체이송관(2023b)으로 가열매체가 이동되도록 할 수 있다. 상기 기준연료전지온도는 상기 복수개의 연료전지(2021)가 가장 효율적으로 전기를 생산할 수 있는 핫박스(2022)의 최적 온도범위를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The temperature control barrier 2023 moves the heating medium or the cooling medium to the fluid transfer pipe 2023b in accordance with the temperature of the hot box 2023 measured by the measurement unit 227 to change the temperature of the hot box 2022 Can be adjusted. For example, when the temperature of the hot box 2022 measured by the measuring unit 227 exceeds a predetermined reference fuel cell temperature, the temperature control barrier 2023 may be configured to control the liquefied fuel stored in the fuel storage tank 205, The temperature of the hot box 2022 can be lowered by moving the gas through the fluid transportation pipe 2023b to cool the gas inside the hot box 2022. [ In this case, the liquefied fuel may be LNG or LPG. The temperature control barrier 2023 opens a flow control valve (not shown) for transferring the liquefied fuel to the fluid transfer pipe 2023b or operates the cooling device to move the cooling medium to the fluid transfer pipe 2023b . When the temperature of the hot box 2022 measured by the measuring unit 227 is lower than a preset reference fuel cell temperature, the temperature control barrier 2023 is disposed between the propulsion engine unit 201 and the power generation engine unit 203 The temperature of the hot box 2022 can be increased by moving the exhaust gas discharged from at least one of the heat transfer tubes through the fluid transfer tube 2023b to heat the gas inside the hot box 2022. [ The temperature control barrier 2023 opens a flow control valve (not shown) for transferring the exhaust gas of the propulsion engine unit 201 and the exhaust gas of the power generation engine unit 203 to the fluid transfer pipe 2023b The heating device may be operated to move the heating medium to the fluid transfer pipe 2023b. The reference fuel cell temperature refers to an optimum temperature range of the hot box 2022 in which the plurality of fuel cells 2021 can most efficiently produce electricity, and can be preset by an operator. Therefore, the ship 200 according to the eleventh embodiment of the present invention can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 온도조절배리어(2023)를 이용하여 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 낮출 수 있으므로, 한 개의 핫박스(2022)에 복수개의 연료전지(2021)를 설치할 수 있어서 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 선체의 공간 활용도를 높일 수 있다.First, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention can lower the temperature inside the hot box 2022 by using the temperature control barrier 2023, A plurality of fuel cells 2021 can be installed, thereby improving the electric production efficiency and enhancing space utilization of the hull.

둘째, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 온도조절배리어(2023)를 통해 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 높일 수 있으므로, 상기 복수개의 연료전지(2021)가 상기 기준연료전지온도에서 작동될 수 있도록 상기 핫박스(2022) 내부를 미리 예열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 복수개의 연료전지(2021)가 가동하기까지 걸리는 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 최적의 상태에서 전기를 생산하도록 할 수 있으므로 전체적인 전기 생산량을 증대시킬 수 있다.Second, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention can raise the temperature inside the hot box 2022 through the temperature control barrier 2023, so that the plurality of fuel cells 2021 The interior of the hot box 2022 may be preheated to be operable at the reference fuel cell temperature. Accordingly, the ship 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention can shorten the time taken for the plurality of fuel cells 2021 to operate, and can also produce electricity in an optimal state So that the overall electric output can be increased.

셋째, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 온도조절배리어(2023)를 통해 상기 핫박스(2022) 내부의 온도를 낮출 수 있으므로, 상기 복수개의 연료전지(2021)가 상기 기준연료전지온도를 초과하여 작동되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 복수개의 연료전지(2021)가 과열되어 폭발하거나 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 복수개의 연료전지(2021)에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용을 줄여서 전기 생산에 대한 전체적인 운영비용을 감소시킬 수 있다.Third, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention can lower the temperature inside the hot box 2022 through the temperature control barrier 2023, so that the plurality of fuel cells 2021 It is possible to prevent the fuel cell from being operated beyond the reference fuel cell temperature. Therefore, the ship 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention can prevent the plurality of fuel cells 2021 from being overheated, exploded, damaged or broken, Reducing maintenance and replacement costs can reduce overall operating costs for electricity production.

넷째, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 온도조절배리어(2023)를 통해 상기 발전엔진부(203)에 상기 기준연료전지온도에 해당하거나 근접하는 온도의 미반응연료를 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변형된 제11실시예에 따른 선박(200)은 상기 발전엔진부(203)에 상기 기준연료전지온도보다 온도가 너무 낮거나 너무 높은 미반응연료를 공급하지 않을 수 있으므로, 상기 발전엔진부(203)가 갖는 발전엔진의 내구성이 저하되는 것을 방지하여 상기 발전엔진에 대한 유지보수 비용 및 교체 비용을 절감할 수 있다.Fourth, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention is configured such that the vessel 200 is connected to the power generation engine unit 203 via the temperature control barrier 2023 with unreacted fuel at a temperature corresponding to or close to the reference fuel cell temperature Can be supplied. Accordingly, the vessel 200 according to the modified eleventh embodiment of the present invention may not supply the unreacted fuel to the power generation engine unit 203 at an excessively lower or higher temperature than the reference fuel cell temperature, The durability of the power generation engine of the power generation engine unit 203 can be prevented from being lowered, and maintenance and replacement costs for the power generation engine can be reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

200 : 선박
201 : 추진엔진부 202 : 연료전지부
203 : 발전엔진부 204 : 추진부
205 : 연료저장탱크 206 : 제1연료공급배관
207 : 제2연료공급배관 208 : 에너지저장부
209 : 제3연료공급배관 210 : 연료기화부
211 : 제어부 212 : 예열부
213 : 개질기 217 : 제4연료공급배관
221 : 버퍼탱크 222 : 제5연료공급배관
225 : 온도측정부 226 : 스프레이노즐200: Ship
201: propulsion engine unit 202: fuel cell unit
203: power generation engine section 204: propulsion section
205: fuel storage tank 206: first fuel supply pipe
207: Second fuel supply pipe 208: Energy storage unit
209: Third fuel supply pipe 210: Fuel vaporizer
211: control unit 212: preheating unit
213: reformer 217: fourth fuel supply pipe
221: Buffer tank 222: Fifth fuel supply pipe
225: Temperature measuring unit 226: Spray nozzle

Claims (14)

선체에 설치되고 수소가 포함된 연료를 저장하는 연료저장탱크;
상기 연료저장탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 구동력을 발생시키는 추진엔진부;
상기 추진엔진부와 이격되게 설치되고 상기 연료저장탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산하는 연료전지부;
상기 연료전지부와 이격되게 설치되고 수소가 포함된 연료를 이용하여 전기를 생산하는 발전엔진부;
상기 추진엔진부, 상기 연료전지부 및 상기 발전엔진부 중 적어도 하나에 의해 구동하여 상기 선체를 추진시키는 추진부;
상기 연료저장탱크로부터 연료를 공급받아 개질시키는 개질기;
상기 연료저장탱크, 상기 연료전지부 및 상기 개질기로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아 저장하는 버퍼탱크;
상기 버퍼탱크에 저장된 연료의 온도를 측정하기 위한 온도측정부; 및
상기 온도측정부가 측정한 상기 버퍼탱크의 연료 온도에 따라 상기 연료저장탱크에서 상기 버퍼탱크로 공급되는 연료를 액체(Liquid)상태 또는 기체상태로 분사하는 스프레이노즐을 포함하는 선박.A fuel storage tank installed in the hull and storing fuel containing hydrogen;
A propulsion engine unit for receiving a fuel containing hydrogen from the fuel storage tank to generate a driving force;
A fuel cell unit installed to be spaced apart from the propulsion engine unit and receiving fuel containing hydrogen from the fuel storage tank to produce electricity;
A power generation engine unit installed to be spaced apart from the fuel cell unit and generating electricity using fuel containing hydrogen;
A propulsion unit driven by at least one of the propulsion engine unit, the fuel cell unit, and the power generation engine unit to propel the hull;
A reformer for supplying fuel from the fuel storage tank and reforming the fuel;
A buffer tank for receiving and storing fuel containing hydrogen from the fuel storage tank, the fuel cell unit, and the reformer;
A temperature measuring unit for measuring the temperature of the fuel stored in the buffer tank; And
And a spray nozzle for spraying the fuel supplied from the fuel storage tank to the buffer tank in a liquid state or a gaseous state in accordance with the fuel temperature of the buffer tank measured by the temperature measuring unit. 제1항에 있어서,
상기 스프레이노즐은 상기 온도측정부가 측정한 연료의 온도가 기설정된 기준연료온도를 초과하면, 상기 버퍼탱크의 연료 온도가 낮아지도록 상기 연료저장탱크에서 상기 버퍼탱크로 공급되는 연료를 액체상태로 분사하는 것을 특징으로 하는 선박.The method according to claim 1,
Wherein the spray nozzle injects the fuel supplied from the fuel storage tank to the buffer tank into a liquid state such that the fuel temperature of the buffer tank is lowered when the temperature of the fuel measured by the temperature measuring unit exceeds a preset reference fuel temperature A ship characterized by. 제1항에 있어서,
상기 스프레이노즐은 상기 온도측정부가 측정한 연료의 온도가 기설정된 기준연료온도 이하이면, 상기 버퍼탱크의 연료 온도가 높아지도록 상기 연료저장탱크에서 상기 버퍼탱크로 공급되는 연료를 기체상태로 분사하는 것을 특징으로 하는 선박.The method according to claim 1,
Wherein the spray nozzle injects fuel supplied to the buffer tank from the fuel storage tank into the buffer tank so that the fuel temperature of the buffer tank becomes higher when the temperature of the fuel measured by the temperature measuring unit is lower than a preset reference fuel temperature Features a ship. 제1항에 있어서, 상기 추진부는
상기 선체를 추진시키기 위한 추진기구;
전기를 이용하여 상기 추진기구를 구동시키거나 구동력을 이용하여 전기를 생산하기 위한 모터; 및
상기 추진엔진부를 상기 추진기구 또는 상기 모터에 연결시키거나 상기 모터를 상기 추진기구에 연결시키는 기어기구를 포함하는 선박.2. The apparatus of claim 1,
A propelling mechanism for propelling the hull;
A motor for driving the propulsion mechanism using electric power or generating electric power using driving force; And
And a gear mechanism for connecting the propulsion engine unit to the propulsion mechanism or the motor or connecting the motor to the propulsion mechanism. 제1항에 있어서,
상기 발전엔진부는 상기 버퍼탱크로부터 수소가 포함된 연료를 공급받아서 전기를 생산하는 것을 특징으로 하는 선박.The method according to claim 1,
Wherein the power generation engine unit receives the hydrogen-containing fuel from the buffer tank to produce electricity. 제1항에 있어서,
상기 연료저장탱크에서 상기 추진엔진부로 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 추진연료공급배관;
상기 연료저장탱크에서 상기 연료전지부로 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 제1연료공급배관;
상기 연료전지부에서 상기 버퍼탱크로 미반응연료를 공급하기 위한 제2연료공급배관;
상기 연료저장탱크에서 상기 버퍼탱크로 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 제3연료공급배관;
상기 연료저장탱크에서 상기 개질기를 거쳐서 상기 버퍼탱크로 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 제4연료공급배관; 및
상기 버퍼탱크에서 상기 발전엔진부로 수소가 포함된 연료를 공급하기 위한 제5연료공급배관을 포함하는 선박.The method according to claim 1,
A propellant fuel supply line for supplying fuel containing hydrogen from the fuel storage tank to the propulsion engine section;
A first fuel supply pipe for supplying hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank to the fuel cell unit;
A second fuel supply pipe for supplying unreacted fuel from the fuel cell unit to the buffer tank;
A third fuel supply pipe for supplying hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank to the buffer tank;
A fourth fuel supply pipe for supplying hydrogen-containing fuel from the fuel storage tank to the buffer tank through the reformer; And
And a fifth fuel supply line for supplying fuel containing hydrogen from the buffer tank to the power generation engine section. 제6항에 있어서,
상기 스프레이노즐은 상기 제3연료공급배관에 설치되고 상기 제3연료공급배관의 개도를 조절해서 상기 연료저장탱크에서 상기 버퍼탱크로 공급되는 연료를 액체상태 또는 기체상태로 분사하는 것을 특징으로 하는 선박.The method according to claim 6,
Wherein the spray nozzle is provided in the third fuel supply pipe and injects the fuel supplied from the fuel storage tank into the buffer tank in a liquid state or a gaseous state by regulating the opening degree of the third fuel supply pipe. . 제4항에 있어서,
상기 연료전지부, 상기 발전엔진부 및 상기 모터 각각에 연결되고, 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부 및 상기 모터 각각이 생산한 전기를 저장하는 에너지저장부를 포함하고,
상기 에너지저장부에 대해 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부 및 상기 모터는 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 선박.5. The method of claim 4,
And an energy storage unit connected to the fuel cell unit, the power generation engine unit, and the motor, respectively, for storing electricity produced by the fuel cell unit, the power generation engine unit, and the motor,
Wherein the fuel cell unit, the power generation engine unit, and the motor are connected to each other in parallel with respect to the energy storage unit. 제8항에 있어서,
상기 추진부는 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부 및 상기 에너지저장부 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받거나 상기 추진엔진부로부터 구동력을 공급받아 구동하여 상기 선체를 추진시키는 것을 특징으로 하는 선박.9. The method of claim 8,
Wherein the propulsion unit is supplied with electricity from at least one of the fuel cell unit, the power generation engine unit, and the energy storage unit, or is driven by driving force from the propulsion engine unit to propel the hull. 제1항에 있어서,
상기 연료저장탱크에 저장된 연료를 기화시키기 위한 연료기화부를 포함하고,
상기 연료기화부는 상기 추진엔진부에서 배출되는 배기가스의 폐열, 상기 연료전지부에서 배출되는 배기가스의 폐열 및 상기 발전엔진부에서 배출되는 배기가스의 폐열 중 적어도 하나를 열원으로 이용하여 상기 연료저장탱크에 저장된 연료를 기화시키는 것을 특징으로 하는 선박.The method according to claim 1,
And a fuel vaporizing section for vaporizing the fuel stored in the fuel storage tank,
Wherein the fuel vaporizing unit uses at least one of waste heat of exhaust gas discharged from the propulsion engine unit, waste heat of exhaust gas discharged from the fuel cell unit, and exhaust gas discharged from the power generation engine unit as a heat source, Wherein the fuel vaporized in the tank is vaporized. 제1항에 있어서,
상기 추진엔진부 및 상기 발전엔진부 중 적어도 하나에서 배출되는 배기가스를 열원으로 상기 연료전지부를 예열시키기 위한 예열부를 포함하는 선박.The method according to claim 1,
And a preheating unit for preheating the fuel cell unit with exhaust gas discharged from at least one of the propulsion engine unit and the power generation engine unit as a heat source. 제8항에 있어서,
상기 추진엔진부, 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부, 상기 에너지저장부 및 상기 추진부에 연결되고, 상기 추진엔진부, 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부, 상기 에너지저장부 및 상기 추진부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 선체가 운항하는 운항지역에 따라 상기 추진부에 전기 또는 구동력을 공급하는 공급원이 상이하도록 상기 추진엔진부, 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부, 상기 에너지저장부 및 상기 추진부를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박.9. The method of claim 8,
The fuel cell unit, the power generation engine unit, the energy storage unit, and the propulsion unit, which are connected to the propulsion engine unit, the fuel cell unit, the power generation engine unit, the energy storage unit and the propulsion unit, And a control unit for controlling the control unit,
Wherein the control unit controls the propulsion engine unit, the fuel cell unit, the power generation engine unit, the energy storage unit, and the propulsion unit so that the propulsion unit is supplied with electric power or a driving force depending on the operating area operated by the hull, Wherein the vessel is a ship. 제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 선체가 유해물질의 배출이 제한되는 배출제한구역을 운항할 경우, 상기 추진부가 상기 연료전지부 및 상기 에너지저장부 중 적어도 하나로부터 전기를 공급받아 상기 선체를 추진시키도록 상기 연료전지부, 상기 에너지저장부 및 상기 추진부를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박.13. The method of claim 12,
Wherein the control unit controls the fuel supply unit so that the propulsion unit receives electricity from at least one of the fuel cell unit and the energy storage unit to propel the hull when the hull is operated in a discharge restriction zone in which discharge of harmful substances is restricted, The energy storage unit, and the propulsion unit. 제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 선체가 유해물질의 배출에 제한이 없는 배출완화구역을 운항할 경우, 상기 추진부가 상기 추진엔진부, 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부 및 상기 에너지저장부 중 적어도 하나에 의해 구동하여 상기 선체를 추진시키도록 상기 추진엔진부, 상기 연료전지부, 상기 발전엔진부, 상기 에너지저장부 및 상기 추진부를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박.13. The method of claim 12,
Wherein the control unit is driven by at least one of the propulsion engine unit, the fuel cell unit, the power generation engine unit, and the energy storage unit when the hull is operated in a emission mitigation area where there is no restriction on the emission of harmful substances And controls the propulsion engine unit, the fuel cell unit, the power generation engine unit, the energy storage unit, and the propulsion unit to propel the hull.
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