KR20230150541A - Superconducting power supply system and hydrogen propulsion hydrogen cargo carrier having the same - Google Patents

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KR20230150541A
KR20230150541A KR1020220050058A KR20220050058A KR20230150541A KR 20230150541 A KR20230150541 A KR 20230150541A KR 1020220050058 A KR1020220050058 A KR 1020220050058A KR 20220050058 A KR20220050058 A KR 20220050058A KR 20230150541 A KR20230150541 A KR 20230150541A
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곽기곤
성용욱
정승재
하대승
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 초전도 전력공급시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 전력공급시스템은, 액화수소를 저장하는 제1 탱크와, 액화천연가스를 저장하는 제2 탱크와, 전력을 공급하는 전력공급라인과, 제1 탱크와 연결되어 액화수소가 기화되어 생성된 수소가스를 이송하는 제1 연료공급관, 및 제2 탱크와 연결되어 액화천연가스가 기화되어 생성된 증발가스를 이송하는 연료이동관을 포함하되, 전력공급라인은 제1 연료공급관 및 연료이동관과 접하며 냉각되어 초전도 효과가 발생할 수 있다.
A superconducting power supply system is provided by one embodiment of the present invention.
The superconducting power supply system according to an embodiment of the present invention includes a first tank storing liquefied hydrogen, a second tank storing liquefied natural gas, a power supply line supplying power, and a connection to the first tank. It includes a first fuel supply pipe that transfers hydrogen gas generated by vaporizing liquefied hydrogen, and a fuel transfer pipe that is connected to a second tank and transfers evaporation gas generated by vaporizing liquefied natural gas, and the power supply line is connected to the first fuel A superconducting effect may occur as it cools in contact with the supply pipe and fuel transfer pipe.

Description

초전도 전력공급시스템 및 이를 포함하는 수소로 추진되는 수소운반선{Superconducting power supply system and hydrogen propulsion hydrogen cargo carrier having the same}Superconducting power supply system and hydrogen propulsion hydrogen cargo carrier having the same}

본 발명은 초전도 전력공급시스템 및 이를 수소로 추진되는 수소운반선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탱크에서 발생하는 증발가스를 이용하여 초전도 효과를 발생시키는 초전도 전력공급시스템 및 이를 수소로 추진되는 수소운반선에 관한 것이다.The present invention relates to a superconducting power supply system and a hydrogen carrier propelled by hydrogen. More specifically, it relates to a superconducting power supply system that generates a superconducting effect using evaporation gas generated in a tank and to a hydrogen carrier propelled by hydrogen. It's about.

화석 연료의 고갈에 따른 대체 에너지의 수급이 절실한 상황에서 향후 수소연료 시장이 확대될 것으로 예측되고 있으며, 이에 따라, 수소의 저장 및 운송과 관련된 기술이 다양하게 개발되고 있는 실정이다.In a situation where the supply and demand of alternative energy is urgently needed due to the depletion of fossil fuels, the hydrogen fuel market is expected to expand in the future, and accordingly, various technologies related to the storage and transportation of hydrogen are being developed.

수소는 기체나 액체 어떤 형태로든 저장이 가능하지만, 저장 및 운송의 관점에서 보았을 때 상대적으로 에너지 밀도와 수송 효율이 높은 액화수소가 유리하다. 그러나, 액화수소는 비점이 약 -253℃인 초저온 유체이고, 비중은 액화천연가스(LNG)의 약 1/6 수준으로 작아 체적당 증발률(BOR; Boil Off Rate)이 액화천연가스의 약 10배에 달할 정도로 높으므로, 탱크를 단열 처리하더라도 운송 시 탱크 내부에 저장된 액화수소가 자연 기화하여 다량의 증발가스(BOG; Boil Off Gas)가 생성될 수 밖에 없다. 증발가스는 탱크 자체의 열 누출에 의한 에너지 전달, 및 선박의 요동에 의한 유체의 움직임에 의해 유체가 상변화하여 발생하기 때문에 근본적으로 해결하기가 어려우며, 탱크 내부 압력을 증가시켜 액화수소의 기화를 촉진시키는 등 여러 가지 문제를 유발하므로 적절히 처리해야 한다.Hydrogen can be stored in any form, whether gas or liquid, but from the perspective of storage and transportation, liquefied hydrogen is advantageous due to its relatively high energy density and transportation efficiency. However, liquefied hydrogen is a cryogenic fluid with a boiling point of about -253°C, and its specific gravity is as small as about 1/6 of that of liquefied natural gas (LNG), so its evaporation rate per volume (BOR; Boil Off Rate) is about 10 times that of liquefied natural gas. Because it is so high that it reaches twice as high, even if the tank is insulated, the liquefied hydrogen stored inside the tank will naturally evaporate during transportation, creating a large amount of boil-off gas (BOG). Evaporation gas is fundamentally difficult to solve because it is generated by phase change in the fluid due to energy transfer due to heat leakage from the tank itself and movement of the fluid due to the rocking of the ship. It is difficult to fundamentally solve the problem by increasing the pressure inside the tank to prevent evaporation of liquefied hydrogen. It causes a variety of problems, such as acceleration, so it must be dealt with appropriately.

이에, 탱크에서 발생하는 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있는 구조의 전력공급시스템 및 선박이 필요하게 되었다.Accordingly, there is a need for a power supply system and a ship structured to efficiently process the boil-off gas generated from the tank.

대한민국 공개특허 제10-2020-0121934호 (2020. 10. 27.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0121934 (2020. 10. 27.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 탱크에서 발생하는 증발가스를 이용하여 초전도 효과를 발생시키는 초전도 전력공급시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a superconducting power supply system that generates a superconducting effect using evaporation gas generated in a tank.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 탱크에서 발생하는 증발가스를 이용하여 초전도 효과를 발생시키는 수소로 추진되는 수소운반선을 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a hydrogen carrier propelled by hydrogen that generates a superconducting effect using boil-off gas generated in a tank.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초전도 전력공급시스템은, 액화수소를 저장하는 제1 탱크와, 액화천연가스를 저장하는 제2 탱크와, 전력을 공급하는 전력공급라인과, 상기 제1 탱크와 연결되어 상기 액화수소가 기화되어 생성된 수소가스를 이송하는 제1 연료공급관, 및 상기 제2 탱크와 연결되어 상기 액화천연가스가 기화되어 생성된 증발가스를 이송하는 연료이동관을 포함하되, 상기 전력공급라인은 상기 제1 연료공급관 및 상기 연료이동관과 접하며 냉각되어 초전도 효과가 발생한다.A superconducting power supply system according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a first tank for storing liquefied hydrogen, a second tank for storing liquefied natural gas, and a power supply line for supplying power, A first fuel supply pipe connected to the first tank to transport hydrogen gas generated by vaporization of the liquefied hydrogen, and a fuel transfer pipe connected to the second tank to transport evaporation gas generated by vaporization of the liquefied natural gas. Including, the power supply line is cooled in contact with the first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe to generate a superconducting effect.

상기 제1 연료공급관과 상기 연료이동관은, 상기 제1 연료공급관이 상기 연료이동관 내부에 위치하는 2중관 구조로 이루어지며, 상기 전력공급라인이 상기 제1 연료공급관 내부를 통과하여 연장될 수 있다.The first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe have a double pipe structure in which the first fuel supply pipe is located inside the fuel transfer pipe, and the power supply line may extend through the inside of the first fuel supply pipe.

상기 초전도 전력공급시스템은, 상기 제1 연료공급관과 연결되어 상기 수소가스를 공급받아 전력을 생산하는 연료전지를 더 포함하되, 상기 전력공급라인은 상기 연료전지에서 생산된 전력을 전송할 수 있다.The superconducting power supply system further includes a fuel cell connected to the first fuel supply pipe to receive the hydrogen gas and generate power, and the power supply line can transmit power produced by the fuel cell.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선은, 선체와, 상기 선체에 설치되는 제1항 내지 제3항의 초전도 전력공급시스템, 및 상기 연료전지에서 생산된 전력을 공급받아 추진력을 발생시키는 구동부를 포함한다.A hydrogen carrier propelled by hydrogen according to an embodiment of the present invention for achieving the above other technical problems includes a hull, the superconducting power supply system of claims 1 to 3 installed on the hull, and the fuel cell produced by the fuel cell. It includes a driving part that receives power and generates propulsion.

상기 전력공급라인과 접한 상기 연료이동관은 상기 제2 탱크에 다시 연결될 수 있다.The fuel transfer pipe in contact with the power supply line may be reconnected to the second tank.

상기 수소로 추진되는 수소운반선은, 상기 제2 탱크와 연결되어 상기 액화천연가스를 이송하는 제2 연료공급관, 상기 제2 연료공급관과 연결되어 상기 액화천연가스를 공급받아 전력을 생산하는 발전모듈, 및 상기 발전모듈과 상기 구동부 사이를 연결하여 상기 발전모듈에서 생산된 전력을 상기 구동부로 공급하는 보조전력공급라인을 더 포함할 수 있다.The hydrogen carrier propelled by hydrogen includes a second fuel supply pipe connected to the second tank to transfer the liquefied natural gas, a power generation module connected to the second fuel supply pipe to receive the liquefied natural gas and produce electricity, And it may further include an auxiliary power supply line that connects between the power generation module and the drive unit to supply power produced by the power generation module to the drive unit.

상기 보조전력공급라인은 상기 제1 연료공급관 및 상기 연료이동관과 접하며 냉각되어 초전도 효과가 발생할 수 있다.The auxiliary power supply line may be cooled in contact with the first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe to generate a superconducting effect.

상기 전력공급라인과 상기 보조전력공급라인은 각각, 상기 수소가스로 냉각되는 초전도케이블을 포함하여 상기 제1 연료공급관 내부를 통과하는 제1 전력선과, 전력케이블로 형성되어 상기 제1 전력선 외부로 노출되는 제2 전력선, 및 상기 제1 전력선과 상기 제2 전력선 사이를 연결하는 커넥터를 포함할 수 있다.The power supply line and the auxiliary power supply line are each formed of a first power line passing through the inside of the first fuel supply pipe and a power cable including a superconducting cable cooled by the hydrogen gas, and are exposed to the outside of the first power line. It may include a second power line, and a connector connecting the first power line and the second power line.

상기 제1 연료공급관과 상기 연료이동관은 각각 복수 개로 분기되고, 상기 수소로 추진되는 수소운반선은, 상기 연료전지 전단에 배치되어 복수 개로 분기된 상기 제1 연료공급관이 합류되는 제1 버퍼탱크와, 상기 제2 탱크 전단에 배치되어 복수 개로 분기된 상기 연료이동관이 합류되는 제2 버퍼탱크를 더 포함할 수 있다.The first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe are each branched into a plurality, and the hydrogen carrier propelled by hydrogen includes a first buffer tank disposed in front of the fuel cell and into which the plurality of branched first fuel supply pipes join, It may further include a second buffer tank disposed at the front of the second tank and into which the plurality of branched fuel transfer pipes are joined.

상기 제1 연료공급관과 상기 제2 연료공급관은 각각, 상기 수소가스 또는 상기 액화천연가스를 해수 또는 청수 또는 글리콜워터 중 적어도 하나와 열교환하여 가열하는 히터와, 상기 수소가스 또는 상기 액화천연가스를 가압하는 압축기를 포함할 수 있다.The first fuel supply pipe and the second fuel supply pipe each include a heater that heats the hydrogen gas or the liquefied natural gas by exchanging heat with at least one of seawater, fresh water, or glycol water, and pressurizes the hydrogen gas or the liquefied natural gas. It may include a compressor.

본 발명에 따르면, 수소가스의 냉열을 이용하여 초전도 효과를 발생시키고, 증발가스를 연료전지모듈로 공급하여 전력을 생산하므로, 수소가스를 낭비하지 않고 효율적으로 처리할 수 있음은 물론 전력 손실도 줄일 수 있어 선박을 경제적으로 운용할 수 있다. 특히, 전력을 공급하는 전력공급라인의 적어도 일부가 수소가스가 이동하는 제1 연료공급관 내부를 통과하여 연장되고, 제1 연료공급관이 증발가스가 이동하는 연료이동관 내부에 위치하므로, 초전도 효과 및 단열 효과가 극대화됨은 물론 선내 공간 활용도도 증대될 수 있다.According to the present invention, the cold heat of hydrogen gas is used to generate a superconducting effect and the evaporation gas is supplied to the fuel cell module to produce electricity, so hydrogen gas can be processed efficiently without wasting it and power loss is also reduced. This allows the ship to be operated economically. In particular, at least a portion of the power supply line that supplies power extends through the inside of the first fuel supply pipe through which hydrogen gas moves, and the first fuel supply pipe is located inside the fuel transfer pipe through which evaporation gas moves, thereby creating a superconducting effect and thermal insulation. Not only can the effect be maximized, but space utilization within the ship can also be increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초전도 전력공급시스템의 동작을 도시한도면이다.
도 2는 도 1의 A-A선으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선의 동작을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선의 동작을 도시한 도면이다.
1 is a diagram showing the operation of a superconducting power supply system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1.
Figure 3 is a diagram showing the operation of a hydrogen carrier propelled by hydrogen according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the operation of a hydrogen carrier propelled by hydrogen according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 초전도 전력공급시스템에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, a superconducting power supply system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 실시예에 따른 초전도 전력공급시스템은 초전도 효과를 발생시켜 수요처에 필요 전력을 공급하는 시스템으로, 수소로 추진되는 수소운반선에 설치될 수 있다.The superconducting power supply system according to an embodiment of the present invention is a system that generates a superconducting effect to supply necessary power to demand, and can be installed on a hydrogen carrier propelled by hydrogen.

초전도 전력공급시스템은 수소가스의 냉열을 이용하여 초전도 효과를 발생시키고, 증발가스를 연료전지모듈로 공급하여 전력을 생산하므로, 수소가스를 낭비하지 않고 효율적으로 처리할 수 있음은 물론 전력 손실도 줄일 수 있어 선박을 경제적으로 운용할 수 있다. 특히, 전력을 공급하는 전력공급라인의 적어도 일부가 수소가스가 이동하는 제1 연료공급관 내부를 통과하여 연장되고, 제1 연료공급관이 증발가스가 이동하는 연료이동관 내부에 위치하므로, 초전도 효과 및 단열 효과가 극대화됨은 물론 선내 공간 활용도도 증대될 수 있는 특징이 있다.The superconducting power supply system uses the cold heat of hydrogen gas to generate a superconducting effect and supplies boil-off gas to a fuel cell module to produce power, so it can process hydrogen gas efficiently without wasting it and also reduces power loss. This allows the ship to be operated economically. In particular, at least a portion of the power supply line that supplies power extends through the inside of the first fuel supply pipe through which hydrogen gas moves, and the first fuel supply pipe is located inside the fuel transfer pipe through which evaporation gas moves, thereby creating a superconducting effect and thermal insulation. It has the feature of not only maximizing the effect but also increasing space utilization within the ship.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 초전도 전력공급시스템(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, the superconducting power supply system 1 will be described in detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초전도 전력공급시스템의 동작을 도시한도면이고, 도 2는 도 1의 A-A선으로 절단하여 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a diagram showing the operation of a superconducting power supply system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1.

본 발명에 따른 초전도 전력공급시스템(1)은 제1 탱크(10), 제2 탱크(20), 전력공급라인(30), 제1 연료공급관(40), 및 연료이동관(50)을 포함한다.The superconducting power supply system 1 according to the present invention includes a first tank 10, a second tank 20, a power supply line 30, a first fuel supply pipe 40, and a fuel transfer pipe 50. .

제1 탱크(10)는 액화수소를 저장하는 탱크로, 초저온인 액화수소의 저장 및 운송에 적합하도록 내부가 밀봉 및 단열 처리된다. 제1 탱크(10)는 예를 들어, 내조, 보냉층, 및 외조를 포함하는 이중 구조의 탱크로서, 보냉층은 진공 상태로 유지될 수 있고 단열성이 우수한 단열재를 포함할 수 있다. 제1 탱크(10)에는 제1 연료공급관(40)이 연결된다.The first tank 10 is a tank that stores liquefied hydrogen, and its interior is sealed and insulated to be suitable for storage and transportation of ultra-low temperature liquefied hydrogen. The first tank 10 is, for example, a tank of a double structure including an inner tank, a cold insulation layer, and an outer tank, and the cold insulation layer can be maintained in a vacuum state and may include an insulating material with excellent thermal insulation properties. A first fuel supply pipe 40 is connected to the first tank 10.

제1 연료공급관(40)은 액화수소가 기화되어 생성된 수소가스를 이송하는 관으로, 일단이 제1 탱크(10)에 연결되고 타단이 후술할 연료전지(60)에 연결될 수 있다. 제1 연료공급관(40) 상에는 적어도 하나의 히터(41)와 압축기(42)가 설치된다. 히터(41)는 수소가스를 해수 또는 청수 또는 글리콜 워터 중 적어도 하나와 열교환하여 후술할 연료전지(60)에서 요구되는 온도, 예를 들어, 20℃ ~ 40℃로 가열하며, 압축기(42)는 히터(41)에서 가열된 수소가스를 연료전지(60)에서 요구되는 압력으로 가압할 수 있다. 히터(41)와 압축기(42)가 수소가스를 가열 및 가압함으로써, 연료전지(60)에서 수소의 산화반응이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.The first fuel supply pipe 40 is a pipe that transports hydrogen gas generated by vaporizing liquefied hydrogen, and one end may be connected to the first tank 10 and the other end may be connected to a fuel cell 60, which will be described later. At least one heater 41 and a compressor 42 are installed on the first fuel supply pipe 40. The heater 41 heats the hydrogen gas with at least one of seawater, fresh water, or glycol water to the temperature required by the fuel cell 60, which will be described later, for example, 20°C to 40°C, and the compressor 42 Hydrogen gas heated in the heater 41 can be pressurized to the pressure required by the fuel cell 60. As the heater 41 and the compressor 42 heat and pressurize the hydrogen gas, the oxidation reaction of hydrogen in the fuel cell 60 can be performed more easily.

연료전지(60)는 제1 연료공급관(40)과 연결되어 수소가스를 공급받아 전력을 생산하는 장치로, 보다 구체적으로, 가스의 산화에 의해 발생되는 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산할 수 있다. 연료전지(60)는 연료전지스택(61)과 인버터(62)를 포함한다. 연료전지스택(61)은 제1 탱크(10)로부터 수소가스를 공급받고, 산소탱크(도시되지 않음) 또는 블로어(blower, 도시되지 않음)로부터 산소를 포함하는 공기를 공급받아 전기에너지를 발생시킨다. 여기서, 공기라 함은, 자연 상태에서 얻을 수 있는 약 80%의 질소와 약 20%의 산소로 구성된 일반적인 공기에 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 일반적인 공기보다 산소의 농도가 높거나 낮을 수 있고, 일반적인 공기의 조성 물질 외에 다른 물질이 일부 포함된 것일 수도 있다. 즉, 공기라 함은, 연료전지스택(61)에서 필요한 산소를 포함하고 있는 기체를 통칭한다. 연료전지스택(61)은, 수소의 산화반응이 일어나는 양극부(도시되지 않음)와, 산소의 환원반응이 일어나는 음극부(도시되지 않음), 및 양극부와 음극부 사이를 연결하여 양극부에서 수소의 산화 반응에 의해 생성된 전자가 음극부로 이동 가능하게 하는 도선(도시되지 않음)을 포함하며, 양극부와 음극부 사이는 수소의 산화 반응에 의해 생성된 수소이온이 음극부로 이동할 수 있도록 전해질이 채워질 수 있다. 연료전지스택(61)은 공지된 기술이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다. 연료전지스택(61)에서 발생되는 전기에너지는 직류 전력 형태이므로, 인버터(62)에 공급되어 변환될 수 있다. 인버터(62)는 연료전지스택(61)에서 생산된 직류 전력을 수요처(A)에서 사용 가능한 형태인 교류 전력으로 변환하는 것으로, 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The fuel cell 60 is a device that is connected to the first fuel supply pipe 40 and produces power by receiving hydrogen gas. More specifically, it produces power by converting chemical energy generated by oxidation of gas into electrical energy. You can. The fuel cell 60 includes a fuel cell stack 61 and an inverter 62. The fuel cell stack 61 receives hydrogen gas from the first tank 10 and receives oxygen-containing air from an oxygen tank (not shown) or a blower (not shown) to generate electrical energy. . Here, air is not limited to general air consisting of about 80% nitrogen and about 20% oxygen that can be obtained in natural conditions. For example, the oxygen concentration may be higher or lower than general air. , it may contain some substances other than those found in general air. That is, air refers to a gas containing oxygen necessary for the fuel cell stack 61. The fuel cell stack 61 consists of an anode part (not shown) where the oxidation reaction of hydrogen occurs, a cathode part (not shown) where a reduction reaction of oxygen occurs, and a connection between the anode part and the cathode part to connect the anode part to the anode part. It includes a conductor (not shown) that allows electrons generated by the oxidation reaction of hydrogen to move to the cathode part, and an electrolyte is formed between the anode part and the cathode part to allow hydrogen ions generated by the oxidation reaction of hydrogen to move to the cathode part. This can be filled. Since the fuel cell stack 61 is a known technology, detailed description will be omitted. Since the electrical energy generated from the fuel cell stack 61 is in the form of direct current power, it can be supplied to the inverter 62 and converted. The inverter 62 converts the direct current power produced by the fuel cell stack 61 into alternating current power usable by the consumer A. Since it is a known technology, detailed description will be omitted.

연료전지스택(61)에서 생산된 전력은 전력공급라인(30)을 통해 수요처(A)로 전송된다. 전력공급라인(30)은 전력을 공급하는 라인으로, 제1 전력선(31)과 제2 전력선(32), 및 커넥터(33)를 포함할 수 있다. 전력공급라인(30)의 구조에 대해서는 후술하여 보다 구체적으로 설명한다.The power produced by the fuel cell stack 61 is transmitted to the consumer A through the power supply line 30. The power supply line 30 is a line that supplies power and may include a first power line 31, a second power line 32, and a connector 33. The structure of the power supply line 30 will be described in more detail later.

제2 탱크(20)는 액화천연가스를 저장하는 탱크로, 외부로부터 전달되는 열에 의한 액화천연가스의 기화를 최소화하기 위해 밀봉 및 단열 처리될 수 있다. 제2 탱크(20)는, 예를 들어, 멤브레인(membrane) 탱크이거나 압력식 C-type 탱크일 수 있다. 제2 탱크(20)가 압력식 C-type 탱크일 경우, 설치 비용은 증가하나 운전 압력이 멤브레인 탱크에 비해 높아 액화천연가스가 자연 기화하여 생성된 증발가스의 저장에 따른 압력 및 온도 증가를 허용 범위 내에서 버텨낼 수 있을 뿐만 아니라 허용할 수 있는 범위도 커 더 많은 양의 증발가스를 더 오랜 시간 동안 저장할 수 있다. 제2 탱크(20)에는 연료이동관(50)이 연결된다.The second tank 20 is a tank that stores liquefied natural gas, and may be sealed and insulated to minimize vaporization of the liquefied natural gas due to heat transmitted from the outside. The second tank 20 may be, for example, a membrane tank or a pressure C-type tank. If the second tank 20 is a pressure C-type tank, the installation cost increases, but the operating pressure is higher than that of a membrane tank, allowing an increase in pressure and temperature due to storage of boil-off gas generated by natural vaporization of liquefied natural gas. Not only can it withstand within a range, but the tolerable range is also large, allowing a larger amount of evaporative gas to be stored for a longer period of time. A fuel transfer pipe 50 is connected to the second tank 20.

연료이동관(50)은 액화천연가스가 기화되어 생성된 증발가스를 이송하는 관으로, 일단과 타단이 각각 제2 탱크(20)에 연결될 수 있다. 즉, 제2 탱크(20)에서 배출된 증발가스는 연료이동관(50)을 따라 유동하며 전력공급라인(30)과 접한 후 다시 제2 탱크(20)로 순환된다.The fuel transfer pipe 50 is a pipe that transfers boil-off gas generated by vaporizing liquefied natural gas, and one end and the other end may be connected to the second tank 20, respectively. That is, the boil-off gas discharged from the second tank 20 flows along the fuel transfer pipe 50, comes into contact with the power supply line 30, and then circulates back to the second tank 20.

전력공급라인(30)은 제1 연료공급관(40) 및 연료이동관(50)과 접하며 냉각되어 초전도 효과가 발생할 수 있다. 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)은, 제1 연료공급관(40)이 연료이동관(50) 내부에 위치하는 2중관 구조로 이루어지며, 전력공급라인(30)이 제1 연료공급관(40) 내부를 통과하여 연장될 수 있다. 전력공급라인(30)이 제1 연료공급관(40) 내부를 통과하여 연장되고, 제1 연료공급관(40)이 연료이동관(50) 내부에 위치함으로써, 전력공급라인(30) 외측을 유동하는 초저온의 수소가스에 의해 전력공급라인(30)이 냉각되어 초전도 효과가 발생되며, 이로 인해, 전기 저항이 제로가 되어 전력공급라인(30)에서의 전력 손실을 줄일 수 있다. 이 때, 제1 연료공급관(40) 외측에 위치한 연료이동관(50)을 유동하는 증발가스가 외부의 열을 차단하여 단열하므로, 제1 연료공급관(40)을 유동하는 수소가스의 냉열이 전력공급라인(30)에 효과적으로 전달될 수 있다.The power supply line 30 is cooled in contact with the first fuel supply pipe 40 and the fuel transfer pipe 50, so that a superconducting effect may occur. To be described in more detail with reference to FIG. 2, the first fuel supply pipe 40 and the fuel transfer pipe 50 have a double pipe structure in which the first fuel supply pipe 40 is located inside the fuel transfer pipe 50, The power supply line 30 may extend through the inside of the first fuel supply pipe 40. The power supply line 30 extends through the inside of the first fuel supply pipe 40, and the first fuel supply pipe 40 is located inside the fuel transfer pipe 50, so the ultra-low temperature flowing outside the power supply line 30 The power supply line 30 is cooled by the hydrogen gas, thereby generating a superconducting effect. As a result, the electrical resistance becomes zero, thereby reducing power loss in the power supply line 30. At this time, the evaporation gas flowing through the fuel transfer pipe 50 located outside the first fuel supply pipe 40 blocks and insulates external heat, so the cold heat of the hydrogen gas flowing through the first fuel supply pipe 40 supplies power. It can be effectively transmitted to line 30.

전술한 바와 같이, 전력공급라인(30)은 제1 전력선(31)과 제2 전력선(32), 및 커넥터(33)를 포함할 수 있다. 제1 전력선(31)은 수소가스로 냉각되는 초전도케이블을 포함하여 제1 연료공급관(40) 내부를 통과하며, 제2 전력선(32)은 일반 전력케이블로 형성되어 제1 전력선(31) 외부로 노출될 수 있다. 제2 전력선(32)은 예를 들어, 제1 전력선(31)의 양측으로 각각 연장되어, 어느 하나는 인버터(62)와 커넥터(33) 사이를 연결하고, 나머지 하나는 커넥터(33)와 수요처(A) 사이를 연결할 수 있다. 제1 전력선(31)과 제2 전력선(32) 사이는 커넥터(33)에 의해 전기적으로 연결되므로, 인버터(62)에서 변환된 교류 전력이 용이하게 수요처(A)로 공급될 수 있다.As described above, the power supply line 30 may include a first power line 31, a second power line 32, and a connector 33. The first power line 31 includes a superconducting cable cooled with hydrogen gas and passes inside the first fuel supply pipe 40, and the second power line 32 is formed of a general power cable and extends to the outside of the first power line 31. may be exposed. For example, the second power line 32 extends to both sides of the first power line 31, one connects the inverter 62 and the connector 33, and the other connects the connector 33 and the demand source. (A) can be connected. Since the first power line 31 and the second power line 32 are electrically connected by the connector 33, the AC power converted by the inverter 62 can be easily supplied to the demand A.

이하, 도 3을 참조하여, 수소로 추진되는 수소운반선(100)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3, the hydrogen carrier 100 propelled by hydrogen will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선의 동작을 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the operation of a hydrogen carrier propelled by hydrogen according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선(100)은 선체(2)와, 초전도 전력공급시스템(1), 및 구동부(3)를 포함한다.A hydrogen carrier 100 propelled by hydrogen according to an embodiment of the present invention includes a hull 2, a superconducting power supply system 1, and a driving unit 3.

선체(2)는 수소로 추진되는 수소운반선(100)의 본체를 이루는 것으로, 외측 형상이 유선형(流線型)으로 형성되어 해류에 의한 저항을 최소화할 수 있다. 선체(2)에는 전술한 초전도 전력공급시스템(1), 구동부(3), 제2 연료공급관(70), 발전모듈(80), 및 보조전력공급라인(90)이 설치된다.The hull 2 forms the main body of the hydrogen carrier 100, which is propelled by hydrogen, and has a streamlined outer shape to minimize resistance due to ocean currents. The above-described superconducting power supply system 1, drive unit 3, second fuel supply pipe 70, power generation module 80, and auxiliary power supply line 90 are installed in the hull 2.

초전도 전력공급시스템(1)은 제1 탱크(10), 제2 탱크(20), 전력공급라인(30), 제1 연료공급관(40), 연료이동관(50), 및 연료전지(60)를 포함하며, 각 구성에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다. 연료전지(60)는 연료전지스택(61)과 인버터(62)를 비롯하여 스위치보드(63)를 더 포함할 수 있다.The superconducting power supply system 1 includes a first tank 10, a second tank 20, a power supply line 30, a first fuel supply pipe 40, a fuel transfer pipe 50, and a fuel cell 60. Included, and the description of each configuration is replaced with the above. The fuel cell 60 may further include a fuel cell stack 61, an inverter 62, and a switchboard 63.

스위치보드(63)는 인버터(62)에서 변환된 교류전력을 공급받아 각 수요처, 예를 들어, 후술할 구동부(3) 등에 배분 및 제어하는 장치로, 인버터(62)와 구동부(3) 사이의 전력공급라인(30) 상에 설치될 수 있다. 스위치보드(63)의 양단에는 각각 제2 전력선(32)이 연결되며, 각각의 제2 전력선(32)은 커넥터(33)를 통해 제1 전력선(31)과 연결될 수 있다. 이 때, 제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)은 스위치보드(63)의 양단에 각각 연결된 커넥터(33)를 통해 스위치보드(63)를 우회할 수 있다. 스위치보드(63)를 우회한 제1 연료공급관(40)은 히터(41)와 압축기(42)를 통과하여 연료전지스택(61)에 연결되고, 스위치보드(63)를 우회한 연료이동관(50)은 제2 탱크(20)에 연결될 수 있다.The switchboard 63 is a device that receives AC power converted from the inverter 62 and distributes and controls it to each demand source, for example, the drive unit 3, which will be described later, and is used between the inverter 62 and the drive unit 3. It can be installed on the power supply line 30. Second power lines 32 are connected to both ends of the switchboard 63, and each second power line 32 may be connected to the first power line 31 through a connector 33. At this time, the first fuel supply pipe 40 and the fuel transfer pipe 50 can bypass the switchboard 63 through the connectors 33 respectively connected to both ends of the switchboard 63. The first fuel supply pipe 40, which bypassed the switchboard 63, passes through the heater 41 and the compressor 42 and is connected to the fuel cell stack 61, and the fuel transfer pipe 50 bypassed the switchboard 63. ) may be connected to the second tank 20.

구동부(3)는 연료전지(60)에서 생산된 전력을 공급받아 선박의 운항에 필요한 추진력을 발생시키는 것으로, 전력공급라인(30)을 통해 연료전지(60)에서 생산된 전력을 공급받을 수 있다. 구동부(3)는 연료전지(60)에서 생산된 전력뿐만 아니라 발전모듈(80)에서 생산된 전력도 공급받을 수 있다.The driving unit 3 receives the power produced by the fuel cell 60 to generate the propulsion force necessary for the operation of the ship, and can receive power produced by the fuel cell 60 through the power supply line 30. . The driving unit 3 can receive not only the power produced by the fuel cell 60 but also the power produced by the power generation module 80.

발전모듈(80)은 액화천연가스를 공급받아 전력을 생산하는 것으로, 통상의 이중 연료 엔진(DF engine: Dual Fuel Engine)일 수 있다. 발전모듈(80)은 제2 연료공급관(70)으로부터 액화천연가스를 공급받는다. 제2 연료공급관(70)은 제2 탱크(20)와 연결되어 액화천연가스를 이송하는 관으로, 일단이 제2 탱크(20)에 연결되고 타단이 발전모듈(80)에 연결될 수 있다. 제2 연료공급관(70) 상에는 적어도 하나의 히터(71)와 압축기(72)가 설치된다. 히터(71)는 액화천연가스를 해수 또는 청수 또는 글리콜 워터 중 적어도 하나와 열교환하여 발전모듈(80)에서 요구되는 온도로 가열하며, 압축기(72)는 히터(71)에서 가열된 액화천연가스를 발전모듈(80)에서 요구하는 압력으로 가압할 수 있다. 히터(71)와 압축기(72)가 액화천연가스를 가열 및 가압함으로써, 발전모듈(80)에서 전력 생산이 용이하게 이루어질 수 있다.The power generation module 80 produces power by receiving liquefied natural gas, and may be a typical dual fuel engine (DF engine). The power generation module 80 receives liquefied natural gas from the second fuel supply pipe 70. The second fuel supply pipe 70 is a pipe that is connected to the second tank 20 and transports liquefied natural gas. One end may be connected to the second tank 20 and the other end may be connected to the power generation module 80. At least one heater 71 and a compressor 72 are installed on the second fuel supply pipe 70. The heater 71 heats the liquefied natural gas to the temperature required by the power generation module 80 by heat-exchanging the liquefied natural gas with at least one of seawater, fresh water, or glycol water, and the compressor 72 heats the liquefied natural gas heated in the heater 71. It can be pressurized to the pressure required by the power generation module 80. As the heater 71 and the compressor 72 heat and pressurize the liquefied natural gas, electric power can be easily produced in the power generation module 80.

발전모듈(80)에서 생산된 전력은 보조전력공급라인(90)을 통해 구동부(3)로 공급된다. 보조전력공급라인(90)은 발전모듈(80)과 구동부(3) 사이를 연결하며, 전력공급라인(30)과 같이, 제1 연료공급관(40) 및 연료이동관(50)과 접하며 냉각되어 초전도 효과가 발생할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)은, 제1 연료공급관(40)이 연료이동관(50) 내부에 위치하는 2중관 구조로 이루어지며, 보조전력공급라인(90)이 제1 연료공급관(40) 내부를 통과하여 연장될 수 있다. 이 때, 제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)은 도시된 바와 같이, 각각 분기되어 전력공급라인(30)과 보조전력공급라인(90)에 각각 접할 수 있다. 다시 말해, 제1 탱크(10)에 연결된 제1 연료공급관(40)은 분기되어 전력공급라인(30)과 보조전력공급라인(90)에 각각 접하고, 제2 탱크(20)에 연결된 연료이동관(50)도 분기되어 전력공급라인(30)과 보조전력공급라인(90)에 각각 접할 수 있다. 보조전력공급라인(90)이 제1 연료공급관(40) 내부를 통과하여 연장되고, 제1 연료공급관(40)이 연료이동관(50) 내부에 위치함으로써, 보조전력공급라인(90) 외측을 유동하는 초저온의 수소가스에 의해 보조전력공급라인(90)이 냉각되어 초전도 효과가 발생되며, 이로 인해, 전기 저항이 제로가 되어 보조전력공급라인(90)에서의 전력 손실도 줄일 수 있다. 이 때, 제1 연료공급관(40) 외측에 위치한 연료이동관(50)을 유동하는 증발가스가 외부의 열을 차단하여 단열하므로, 제1 연료공급관(40)을 유동하는 수소가스의 냉열이 보조전력공급라인(90)에 효과적으로 전달될 수 있다.The power produced by the power generation module 80 is supplied to the driving unit 3 through the auxiliary power supply line 90. The auxiliary power supply line 90 is connected between the power generation module 80 and the driving unit 3, and, like the power supply line 30, is in contact with the first fuel supply pipe 40 and the fuel transfer pipe 50 and is cooled to become superconducting. The effect may occur. More specifically, the first fuel supply pipe 40 and the fuel transfer pipe 50 have a double pipe structure in which the first fuel supply pipe 40 is located inside the fuel transfer pipe 50, and the auxiliary power supply line 90 It may extend through the inside of the first fuel supply pipe 40. At this time, as shown, the first fuel supply pipe 40 and the fuel transfer pipe 50 are branched and can contact the power supply line 30 and the auxiliary power supply line 90, respectively. In other words, the first fuel supply pipe 40 connected to the first tank 10 is branched and contacts the power supply line 30 and the auxiliary power supply line 90, respectively, and the fuel transfer pipe connected to the second tank 20 ( 50) is also branched and can be in contact with the power supply line 30 and the auxiliary power supply line 90, respectively. The auxiliary power supply line 90 extends through the inside of the first fuel supply pipe 40, and the first fuel supply pipe 40 is located inside the fuel transfer pipe 50, so that it flows outside the auxiliary power supply line 90. The auxiliary power supply line 90 is cooled by the ultra-low temperature hydrogen gas, thereby generating a superconductivity effect. As a result, the electrical resistance becomes zero, thereby reducing power loss in the auxiliary power supply line 90. At this time, since the evaporation gas flowing through the fuel transfer pipe 50 located outside the first fuel supply pipe 40 blocks and insulates external heat, the cold heat of the hydrogen gas flowing through the first fuel supply pipe 40 is used as auxiliary power. It can be effectively transmitted to the supply line 90.

보조전력공급라인(90)은 제1 전력선(91)과 제2 전력선(92), 및 커넥터(93)를 포함할 수 있다. 제1 전력선(91)은 수소가스로 냉각되는 초전도케이블을 포함하여 제1 연료공급관(40) 내부를 통과하며, 제2 전력선(92)은 일반 전력케이블로 형성되어 제1 전력선(91) 외부로 노출될 수 있다. 제1 전력선(91)과 제2 전력선(92) 사이는 커넥터(93)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 도면 상에는 발전모듈(80)에 연결된 제2 전력선(92)이 커넥터(93)를 통해 제1 전력선(91)의 일단에 연결되고, 제1 전력선(91)의 타단이 전력공급라인(30)의 제1 전력선(31)에 연결되어, 발전모듈(80)에서 생산된 전력이 보조전력공급라인(90) 및 전력공급라인(30)을 통해 구동부(3)에 간접적으로 전달되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 보조전력공급라인(90)의 연결 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 보조전력공급라인(90)은 발전모듈(80)과 구동부(3) 사이를 직접 연결할 수도 있다.The auxiliary power supply line 90 may include a first power line 91, a second power line 92, and a connector 93. The first power line 91 includes a superconducting cable cooled with hydrogen gas and passes inside the first fuel supply pipe 40, and the second power line 92 is formed of a general power cable and extends to the outside of the first power line 91. may be exposed. The first power line 91 and the second power line 92 may be electrically connected by a connector 93. In the drawing, the second power line 92 connected to the power generation module 80 is connected to one end of the first power line 91 through the connector 93, and the other end of the first power line 91 is connected to the power supply line 30. It is shown that the power produced by the power generation module 80 is connected to the first power line 31 and is indirectly transmitted to the driving unit 3 through the auxiliary power supply line 90 and the power supply line 30. It is not limited, and the connection structure of the auxiliary power supply line 90 may be modified in various ways. For example, the auxiliary power supply line 90 may be directly connected between the power generation module 80 and the driving unit 3.

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선(100-1)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 4, a hydrogen carrier 100-1 propelled by hydrogen according to another embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선의 동작을 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the operation of a hydrogen carrier propelled by hydrogen according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선(100-1)은 제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)이 각각 복수 개로 분기되고, 복수 개로 분기된 제1 연료공급관(40a, 40b)이 합류되는 제1 버퍼탱크(11)와 복수 개로 분기된 연료이동관(50a, 50b)이 합류되는 제2 버퍼탱크(21)를 더 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소로 추진되는 수소운반선(100-1)은 제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)이 각각 복수 개로 분기되고, 복수 개로 분기된 제1 연료공급관(40a, 40b)이 합류되는 제1 버퍼탱크(11)와 복수 개로 분기된 연료이동관(50a, 50b)이 합류되는 제2 버퍼탱크(21)를 더 포함하는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되 별도의 언급이 없는 한 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.A hydrogen carrier 100-1 propelled by hydrogen according to another embodiment of the present invention has a first fuel supply pipe 40 and a fuel transfer pipe 50 each branched into a plurality, and a first fuel supply pipe 40a branched into a plurality. , 40b) further includes a first buffer tank 11 where the plurality of branched fuel transfer pipes 50a and 50b are joined and a second buffer tank 21. A hydrogen carrier 100-1 propelled by hydrogen according to another embodiment of the present invention has a first fuel supply pipe 40 and a fuel transfer pipe 50 each branched into a plurality, and a first fuel supply pipe 40a branched into a plurality. , 40b) is substantially the same as the above-described embodiment, except that it further includes a first buffer tank 11 where the plurality of branched fuel transfer pipes 50a and 50b are joined. same. Therefore, this will be mainly explained, but unless otherwise stated, the description of the remaining components will be replaced by the above-mentioned details.

제1 탱크(10)에 연결된 제1 연료공급관(40)은 복수 개로 분기되어 어느 하나(40a)는 구동부(3) 전단에 배치된 커넥터(33d)에 연결되고, 어느 하나는 발전모듈(80) 후단에 배치된 커넥터(도면부호 미도시)에 연결되며, 어느 하나(40b)는 스위치보드(63) 전단에 배치된 커넥터(33b)에 연결될 수 있다. 이 때, 구동부(3) 전단에 배치된 커넥터(33d)에 연결되는 제1 연료공급관(40a)은 스위치보드(63) 후단에 배치된 커넥터(33c)까지 연장되어 스위치보드(63)를 우회하지 않고 후술할 제1 버퍼탱크(11)에 합류될 수 있다. 또한, 스위치보드(63) 전단에 배치된 커넥터(33b)에 연결된 제1 연료공급관(40b)은 인버터(62) 후단에 배치된 커넥터(33a)까지 연장되어 제1 버퍼탱크(11)에 합류될 수 있다.The first fuel supply pipe 40 connected to the first tank 10 is branched into a plurality, one of which (40a) is connected to the connector (33d) disposed at the front of the driving unit (3), and one of which is connected to the power generation module (80). It is connected to a connector (not shown) disposed at the rear end, and either one (40b) may be connected to a connector (33b) disposed at the front end of the switchboard 63. At this time, the first fuel supply pipe (40a) connected to the connector (33d) disposed at the front of the driving unit (3) extends to the connector (33c) disposed at the rear of the switchboard (63) and does not bypass the switchboard (63). It can be joined to the first buffer tank 11, which will be described later. In addition, the first fuel supply pipe (40b) connected to the connector (33b) located at the front of the switchboard 63 extends to the connector (33a) located at the rear of the inverter 62 to join the first buffer tank (11). You can.

제1 버퍼탱크(11)는 복수 개로 분기된 제1 연료공급관(40)이 합류되는 탱크로, 연료전지(60) 전단에 배치될 수 있다.The first buffer tank 11 is a tank where a plurality of branched first fuel supply pipes 40 are joined, and may be placed at the front of the fuel cell 60.

제2 탱크(20)에 연결된 연료이동관(50)은 복수 개로 분기되어 어느 하나(50a)는 구동부(3) 전단에 배치된 커넥터(33d)에 연결되고, 어느 하나는 발전모듈(80) 후단에 배치된 커넥터(도면부호 미도시)에 연결되며, 어느 하나는(50b)는 스위치보드(63) 전단에 배치된 커넥터(33b)에 연결될 수 있다. 이 때, 구동부(3) 전단에 배치된 커넥터(33d)에 연결되는 연료이동관(50a)은 스위치보드(63) 후단에 배치된 커넥터(33c)까지 연장되어 스위치보드(63)를 우회하지 않고 후술할 제2 버퍼탱크(21)에 합류될 수 있다. 또한, 스위치보드(63) 전단에 배치된 커넥터(33b)에 연결된 연료이동관(50b)은 인버터(62) 후단에 배치된 커넥터(33a)까지 연장되어 제2 버퍼탱크(21)에 합류될 수 있다.The fuel transfer pipe 50 connected to the second tank 20 is branched into a plurality, one (50a) is connected to the connector (33d) disposed at the front end of the driving unit (3), and one is connected to the rear end of the power generation module (80). It is connected to a connector (not shown), and one of the connectors (50b) may be connected to a connector (33b) located at the front of the switchboard (63). At this time, the fuel transfer pipe (50a) connected to the connector (33d) disposed at the front end of the driving unit (3) extends to the connector (33c) disposed at the rear end of the switchboard (63) without bypassing the switchboard (63), as described later. It can be joined to the second buffer tank 21. In addition, the fuel transfer pipe 50b connected to the connector 33b located at the front of the switchboard 63 may extend to the connector 33a located at the rear of the inverter 62 and join the second buffer tank 21. .

제2 버퍼탱크(21)는 복수 개로 분기된 연료이동관(50)이 합류되는 탱크로, 제2 탱크(20) 전단에 배치될 수 있다.The second buffer tank 21 is a tank where a plurality of branched fuel transfer pipes 50 are joined, and may be placed at the front of the second tank 20.

제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)이 각각 분기되어 서로 다른 커넥터(33a, 33d)에 연결됨으로써, 각 구간에서 동시에 수소가스와 증발가스의 냉열을 전달받을 수 있으며, 이로 인해, 전력공급라인(30)과 보조전력공급라인(90)에서 초전도 효과의 발생이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. 또한, 복수 개로 분기된 제1 연료공급관(40)과 연료이동관(50)이 각각 제1 버퍼탱크(11)와 제2 버퍼탱크(21)에 합류됨으로써, 연료전지(60)로의 수소가스 공급과 제2 탱크(20)로의 증발가스 회수가 원활하게 이루어질 수 있다.The first fuel supply pipe 40 and the fuel transfer pipe 50 are each branched and connected to different connectors 33a and 33d, so that cold heat from hydrogen gas and boil-off gas can be transmitted simultaneously in each section, thereby reducing power The superconducting effect can be generated more effectively in the supply line 30 and the auxiliary power supply line 90. In addition, the plurality of branched first fuel supply pipes 40 and fuel transfer pipes 50 are joined to the first buffer tank 11 and the second buffer tank 21, respectively, thereby supplying hydrogen gas to the fuel cell 60 and Boil-off gas recovery to the second tank 20 can be performed smoothly.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

1: 초전도 전력공급시스템 2: 선체
3: 구동부
10: 제1 탱크 11: 제1 버퍼탱크
20: 제2 탱크 21: 제2 버퍼탱크
30: 전력공급라인 31: 제1 전력선
32: 제2 전력선 33: 커넥터
40, 40a, 40b: 제1 연료공급관 41: 히터
42: 압축기 50, 50a, 50b: 연료이동관
60: 연료전지 61: 연료전지스택
62: 인버터 63: 스위치보드
70: 제2 연료공급관 71: 히터
72: 압축기 80: 발전모듈
90: 보조전력공급라인 91: 제1 전력선
92: 제2 전력선 93: 커넥터
100: 수소로 추진되는 수소운반선
1: Superconducting power supply system 2: Hull
3: Drive part
10: first tank 11: first buffer tank
20: second tank 21: second buffer tank
30: power supply line 31: first power line
32: second power line 33: connector
40, 40a, 40b: first fuel supply pipe 41: heater
42: Compressor 50, 50a, 50b: Fuel transfer pipe
60: fuel cell 61: fuel cell stack
62: Inverter 63: Switchboard
70: Second fuel supply pipe 71: Heater
72: Compressor 80: Power generation module
90: Auxiliary power supply line 91: First power line
92: second power line 93: connector
100: Hydrogen carrier propelled by hydrogen

Claims (10)

액화수소를 저장하는 제1 탱크;
액화천연가스를 저장하는 제2 탱크;
전력을 공급하는 전력공급라인;
상기 제1 탱크와 연결되어 상기 액화수소가 기화되어 생성된 수소가스를 이송하는 제1 연료공급관, 및
상기 제2 탱크와 연결되어 상기 액화천연가스가 기화되어 생성된 증발가스를 이송하는 연료이동관을 포함하되,
상기 전력공급라인은 상기 제1 연료공급관 및 상기 연료이동관과 접하며 냉각되어 초전도 효과가 발생하는 초전도 전력공급시스템.
A first tank storing liquefied hydrogen;
A second tank storing liquefied natural gas;
A power supply line that supplies power;
A first fuel supply pipe connected to the first tank and transporting hydrogen gas generated by vaporizing the liquefied hydrogen, and
It includes a fuel transfer pipe connected to the second tank and transporting boil-off gas generated by vaporizing the liquefied natural gas,
A superconducting power supply system in which the power supply line is cooled in contact with the first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe to generate a superconducting effect.
제1 항에 있어서,
상기 제1 연료공급관과 상기 연료이동관은,
상기 제1 연료공급관이 상기 연료이동관 내부에 위치하는 2중관 구조로 이루어지며, 상기 전력공급라인이 상기 제1 연료공급관 내부를 통과하여 연장되는 초전도 전력공급시스템.
According to claim 1,
The first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe,
A superconducting power supply system in which the first fuel supply pipe has a double pipe structure located inside the fuel transfer pipe, and the power supply line extends through the inside of the first fuel supply pipe.
제2 항에 있어서,
상기 제1 연료공급관과 연결되어 상기 수소가스를 공급받아 전력을 생산하는 연료전지를 더 포함하되,
상기 전력공급라인은 상기 연료전지에서 생산된 전력을 전송하는 초전도 전력공급시스템.
According to clause 2,
It further includes a fuel cell connected to the first fuel supply pipe to receive the hydrogen gas and produce power,
The power supply line is a superconducting power supply system that transmits power produced by the fuel cell.
선체;
상기 선체에 설치되는 제1항 내지 제3항의 초전도 전력공급시스템, 및
상기 연료전지에서 생산된 전력을 공급받아 추진력을 발생시키는 구동부를 포함하는 수소로 추진되는 수소운반선.
hull;
The superconducting power supply system of paragraphs 1 to 3 installed on the hull, and
A hydrogen carrier propelled by hydrogen including a driving unit that generates propulsion by receiving power generated from the fuel cell.
제4 항에 있어서,
상기 전력공급라인과 접한 상기 연료이동관은 상기 제2 탱크에 다시 연결되는 수소로 추진되는 수소운반선.
According to clause 4,
The fuel transfer pipe in contact with the power supply line is a hydrogen carrier propelled by hydrogen that is connected back to the second tank.
제5 항에 있어서,
상기 제2 탱크와 연결되어 상기 액화천연가스를 이송하는 제2 연료공급관,
상기 제2 연료공급관과 연결되어 상기 액화천연가스를 공급받아 전력을 생산하는 발전모듈, 및
상기 발전모듈과 상기 구동부 사이를 연결하여 상기 발전모듈에서 생산된 전력을 상기 구동부로 공급하는 보조전력공급라인을 더 포함하는 수소로 추진되는 수소운반선.
According to clause 5,
A second fuel supply pipe connected to the second tank and transporting the liquefied natural gas,
A power generation module connected to the second fuel supply pipe to produce electricity by receiving the liquefied natural gas, and
A hydrogen carrier propelled by hydrogen further comprising an auxiliary power supply line that connects between the power generation module and the drive unit to supply power produced by the power generation module to the drive unit.
제6 항에 있어서,
상기 보조전력공급라인은 상기 제1 연료공급관 및 상기 연료이동관과 접하며 냉각되어 초전도 효과가 발생하는 수소로 추진되는 수소운반선.
According to clause 6,
The auxiliary power supply line is in contact with the first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe and is cooled. A hydrogen carrier propelled by hydrogen that generates a superconducting effect.
제7 항에 있어서, 상기 전력공급라인과 상기 보조전력공급라인은 각각,
상기 수소가스로 냉각되는 초전도케이블을 포함하여 상기 제1 연료공급관 내부를 통과하는 제1 전력선과,
전력케이블로 형성되어 상기 제1 전력선 외부로 노출되는 제2 전력선, 및
상기 제1 전력선과 상기 제2 전력선 사이를 연결하는 커넥터를 포함하는 수소로 추진되는 수소운반선.
The method of claim 7, wherein the power supply line and the auxiliary power supply line are each:
A first power line passing through the first fuel supply pipe including a superconducting cable cooled by the hydrogen gas,
A second power line formed of a power cable and exposed to the outside of the first power line, and
A hydrogen carrier propelled by hydrogen including a connector connecting the first power line and the second power line.
제7 항에 있어서,
상기 제1 연료공급관과 상기 연료이동관은 각각 복수 개로 분기되고,
상기 연료전지 전단에 배치되어 복수 개로 분기된 상기 제1 연료공급관이 합류되는 제1 버퍼탱크와,
상기 제2 탱크 전단에 배치되어 복수 개로 분기된 상기 연료이동관이 합류되는 제2 버퍼탱크를 더 포함하는 수소로 추진되는 수소운반선.
According to clause 7,
The first fuel supply pipe and the fuel transfer pipe are each branched into a plurality,
A first buffer tank disposed at the front of the fuel cell and into which the plurality of branched first fuel supply pipes join,
A hydrogen carrier propelled by hydrogen, further comprising a second buffer tank disposed in front of the second tank and into which the plurality of branched fuel transfer pipes are joined.
제6 항에 있어서, 상기 제1 연료공급관과 상기 제2 연료공급관은 각각,
상기 수소가스 또는 상기 액화천연가스를 해수 또는 청수 또는 글리콜워터 중 적어도 하나와 열교환하여 가열하는 히터와,
상기 수소가스 또는 상기 액화천연가스를 가압하는 압축기를 포함하는 수소로 추진되는 수소운반선.
The method of claim 6, wherein the first fuel supply pipe and the second fuel supply pipe each have,
A heater that heats the hydrogen gas or the liquefied natural gas by exchanging heat with at least one of seawater, fresh water, or glycol water;
A hydrogen carrier propelled by hydrogen including a compressor that pressurizes the hydrogen gas or the liquefied natural gas.
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