WO2020230979A1 - 친환경 선박의 연료공급시스템 - Google Patents

친환경 선박의 연료공급시스템 Download PDF

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안수경
정승우
류민철
강금준
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
    • F02D19/0618—Switch-over from one fuel to another depending on the engine's or vehicle's position, e.g. on/off road or proximity to a harbor
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    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • IMO International Maritime Organization
  • Carbon Intensity Reduction Goal Aim to reduce carbon dioxide (CO2) emissions per transport work by 40% by 2030 compared to International Shipping in 2008, and by 70% by 2050. Is pursuing.
  • the present invention uses ammonia, a chemical substance that has already been used on land for more than 100 years and has a sufficiently verified supply chain including both production/storage/transport/supply, and will be strengthened in ship greenhouse gas emission regulations in the future. It is a technical task to provide an eco-friendly ship that can satisfy
  • the engine A fuel storage tank in which the first fuel supplied as fuel to the engine is stored; And an ammonia storage tank in which ammonia supplied as fuel to the engine is stored, wherein the engine is selectively supplied with the first fuel and the ammonia or a fuel roll in which the first fuel and the ammonia are mixed.
  • a fuel supply system for an eco-friendly ship, characterized in that it is driven, can be provided.
  • the fuel supply system includes: a first fuel supply mode in which the first fuel is supplied to the engine alone; An ammonia supply mode in which the ammonia is supplied to the engine alone; A mixed fuel supply mode in which the first fuel and the ammonia are mixed and supplied to the engine; It can be operated in any one of the modes.
  • the mixing ratio of the first fuel and the ammonia may be adjusted based on a value detected by the greenhouse gas analyzer.
  • a fuel supply system for an eco-friendly ship includes: a first control valve installed on a fuel supply line that supplies fuel from the fuel storage tank to the engine; And a second control valve installed on an ammonia supply line supplying ammonia from the ammonia storage tank to the engine, wherein the first control valve and the second control valve are values detected by the greenhouse gas analyzer. Can be controlled based on
  • the fuel supply system for an eco-friendly ship may further include a heater installed on the ammonia supply line to adjust the ammonia to a temperature suitable for the engine.
  • the engine is an oil engine using fuel in a liquid state at room temperature
  • the first fuel may be any one of HFO, LSFO, ULSFO, MGO, and MeOH.
  • the engine is a gas engine using a gaseous fuel at room temperature
  • the first fuel is any one of LNG, LPG, LEG, DME
  • the first fuel is in a liquefied state.
  • a fuel supply system for an eco-friendly ship includes: a carburetor installed on the fuel supply line to forcibly vaporize the first fuel in a liquefied state; And a heater for adjusting the first fuel vaporized by the carburetor to a temperature suitable for the engine.
  • the engine A fuel storage tank in which the first fuel supplied as fuel to the engine is stored; An ammonia storage tank for storing ammonia supplied as fuel to the engine; And an SCR device installed on an exhaust gas discharge line through which exhaust gas is discharged from the engine to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas, wherein the engine is selectively supplied with the first fuel and the ammonia, or
  • the fuel supply system of an eco-friendly ship characterized in that it is driven by receiving a fuel roll in which the first fuel and the ammonia are mixed, and the ammonia stored in the ammonia storage tank can be selectively or simultaneously supplied to the engine and the SCR device. Can be provided.
  • a fuel supply system for an eco-friendly ship includes: a first supply line for supplying first fuel from the fuel storage tank to the engine; A second supply line for supplying ammonia from the ammonia storage tank to the engine; And a third supply line for supplying ammonia from the ammonia storage tank to the SCR device, wherein the ammonia serves as a fuel of the engine when supplied through the second supply line, and the second supply line 3 When supplied through a supply line, it can serve as a reducing agent for the SCR device.
  • a fuel supply system for an eco-friendly ship includes a greenhouse gas analyzer installed at a rear end of the engine on the exhaust gas discharge line to detect greenhouse gases contained in the exhaust gas; And a NOx analyzer installed at the rear end of the engine on the exhaust gas discharge line to detect nitrogen oxides contained in the exhaust gas discharged from the engine; further comprising, supplying the first fuel through the first supply line and Supply of ammonia through the second supply line may be controlled based on a value detected by the greenhouse gas analyzer, and supply of ammonia through the third supply line may be controlled based on a value detected by the NOx analyzer.
  • heaters for adjusting ammonia to a temperature suitable for the engine and the SCR device may be installed, respectively.
  • the fuel supply system for an eco-friendly ship further includes a return line branched on the exhaust gas discharge line at the rear end of the SCR device and returned to the SCR device, wherein the NOx analyzer comprises: the engine and A first NOx analyzer installed between the SCR devices; And a second NOx analyzer installed at the rear end of the SCR device; and, when the nitrogen oxide contained in the exhaust gas is greater than the allowable value by analyzing the value detected by the second NOx analyzer, the exhaust gas discharged from the SCR device May be returned to the SCR device through the return line.
  • the NOx analyzer comprises: the engine and A first NOx analyzer installed between the SCR devices; And a second NOx analyzer installed at the rear end of the SCR device; and, when the nitrogen oxide contained in the exhaust gas is greater than the allowable value by analyzing the value detected by the second NOx analyzer, the exhaust gas discharged from the SCR device May be returned to the SCR device through the return line.
  • the first fuel may be any one of HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH, LNG, LPG, LEG, and DME.
  • the present invention improves the reduction rate of greenhouse gases emitted from the engine by selectively or mixing conventional fuels and ammonia fuels and supplying them as fuels for propulsion engines and power generation engines of ships, and accordingly, ships greenhouse gas regulations to be strengthened in the future.
  • the present invention makes full use of the existing fuel supply system, but reduces the amount of greenhouse gas reduction that is insufficient by using ammonia fuel, so that there is no need to completely reorganize the existing fuel supply system. Investment cost and space can be minimized.
  • the present invention has an effect of reducing the CAPEX of the ammonia storage/supplying system and increasing the space utilization of the ship by integrating a system for storing and supplying ammonia required for the SCR reaction and ammonia supplied as fuel of the engine. .
  • FIG. 1 is a diagram showing the prospect of ships' greenhouse gas reduction until 2050, where (a) shows the prospect of fuel change of the ship, and (b) shows the prospect of energy conversion of the ship.
  • FIG. 2 is a diagram showing a fuel supply system for an eco-friendly ship according to the first embodiment of the present invention, and shows an embodiment when the engine of the ship is provided as an oil engine.
  • FIG. 3 is a diagram showing a fuel supply system for an eco-friendly ship according to a first embodiment of the present invention, and shows an embodiment when the engine of the ship is provided as a gas engine.
  • FIGS. 2 and 3 are views showing a fuel supply system for an eco-friendly ship according to the first embodiment of the present invention.
  • a fuel supply system for an eco-friendly ship includes: a fuel storage tank 10 in which a first fuel supplied as fuel to the engine E of the ship is stored; An ammonia storage tank 20 for storing ammonia supplied as fuel to the engine E of the ship; And a greenhouse gas analyzer 30 installed on an exhaust gas emission line EL through which exhaust gas is discharged from the engine E to measure greenhouse gas contained in the exhaust gas.
  • the embodiment shown in FIG. 3 is applied when the engine E of the ship is provided as a gas engine using fuel in a gaseous state at room temperature. Therefore, at this time, the first fuel may be a fuel in a gaseous state at room temperature, such as LNG, LPG, LEG, and DME.
  • ammonia is stored in the ammonia storage tank 20.
  • Ammonia can be stored in a liquid form in the form of aqueous ammonia.
  • the present embodiment may be configured in a manner of using ammonia generated by storing urea and hydrolyzing urea if necessary, instead of directly storing ammonia.
  • the engine E is driven by receiving the first fuel alone from the fuel storage tank 10, or driven by receiving the ammonia fuel stored in the ammonia storage tank 20 alone, or
  • the first fuel and the ammonia fuel may be supplied together and driven by a mixed fuel.
  • the classification as described above is merely exemplary, and the operation mode of the fuel supply system according to the present embodiment is not necessarily determined according to the operating area. If there is a need to reduce greenhouse gas in exhaust gas, it can be operated by changing the mode at any time regardless of the operating area.
  • the first control valve V1 When the fuel supply system according to the present embodiment is operated in the'first fuel supply mode', the first control valve V1 is opened and the second control valve V2 is blocked, and is operated in the'ammonia supply mode'. In this case, the operation of the valve may be reversed.
  • the opening degrees of the first control valve V1 and the second control valve V2 are adjusted, so that the mixing ratio of the first fuel and ammonia Can be adjusted.
  • the operation mode may be controlled based on a value detected by the greenhouse gas analyzer 30. Therefore, it can be said that the control of the first and second control valves V1 and V2 is performed based on the value detected by the greenhouse gas analyzer 30.
  • Fuel mixed with ammonia can reduce the generation of carbon dioxide as much as it is replaced with ammonia. For example, when 70% of the existing fuel (first fuel) is replaced with ammonia, the amount of carbon dioxide generated after combustion can be reduced by 70% compared to the case of using only the existing fuel (first fuel).
  • the conventional fuel (first fuel) and ammonia-mixed fuel have a reaction formula of CxHy + 4NH 3 + (3+z)O 2 ⁇ xCO 2 + 2N 2 + (6+y/2)H 2 O during combustion. .
  • FIG. 4 is a view showing a fuel supply system for an eco-friendly ship according to a second embodiment of the present invention.
  • the fuel supply system for an eco-friendly ship according to the second embodiment of the present invention includes the same configuration as the fuel supply system for the eco-friendly ship according to the first embodiment described above, but is exhausted from the engine E. It may further include a SCR (Selective Catalyst Reduction) device installed on the exhaust gas discharge line (EL) from which the gas is discharged to reduce air pollutants contained in the exhaust gas.
  • SCR Selective Catalyst Reduction
  • FIG. 4 is shown to include devices added with FIG. 2 as a basic configuration, but when the engine E is provided as a gas engine, as shown in FIG. 3, between the fuel storage tank 10 and the engine E A vaporizer 11 and a heater 12 may be further provided.
  • the SCR device 40 is a device for purifying nitrogen oxides (NOx) in particular, and is a device that converts and removes nitrogen oxides into nitrogen and water by passing exhaust gas between 200 and 450°C together with a reducing agent through a catalyst layer.
  • NOx nitrogen oxides
  • ammonia is mainly used as a reducing agent supplied to the SCR device, and for this purpose, a tank for storing ammonia or a urea storage tank capable of generating ammonia by hydrolysis is provided on a ship.

Abstract

본 발명은 2050년까지 주요 기점마다 단계적으로 강화되는 선박 온실가스 규제를 준수할 수 있도록, 기존의 연료와 암모니아 연료를 선택적으로 또는 혼합하여 선박의 추진엔진 및 발전엔진의 연료로 사용하는 친환경 선박의 연료공급시스템을 제공한다.

Description

친환경 선박의 연료공급시스템
본 발명은 친환경 선박의 연료공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2050년까지 주요 기점마다 단계적으로 강화되는 선박 온실가스 규제를 준수할 수 있도록, 기존의 연료와 암모니아 연료를 선택적으로 또는 혼합하여 선박의 엔진으로 공급하는, 친환경 선박의 연료공급시스템에 관한 것이다.
지구온난화 및 기후변화 방지를 위한 환경규제 대비 측면에서 국제적인 선박 배출가스 규제 강화로 인해 세계 각국은 친환경, 저탄소연료 사용 선박 개발에 주력하고 있다.
그리고 전 세계적인 기후변화와 대기오염 증대에 따라 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization), 유럽연합, 미국 등에서 선박으로부터 배출되는 오염물질에 대한 규제가 대폭 강화될 예정이다.
그동안 기존의 화석연료를 대체할 연료로서 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)를 사용하는 방법이 가장 유력하게 고려되어 왔다. 실제로 LNG 선박은 지난해 2018년 9월 기준 432척 이상이 운항중으로 SOx와 NOx의 저감에 큰 역할을 하고 있다. (HFO 대비 SOx 92% 저감, NOx 80% 저감)
LNG 연료의 단점은, LNG 벙커 항구, 벙커링 선박 등 관련 인프라 구축이 미흡하고, LNG 연료의 가격변동성, LNG 엔진의 메탄 슬립 문제로 온실가스의 증가 우려, 누출이나 화재·폭발의 위험도 상존한다는 것이다.
현재, 국제해사기구(IMO)가 발표한 선박 온실가스와 이산화탄소 저감 목표는 다음과 같다.
1) 선박 온실가스(Greenhouse Gas)　배출 저감 목표: 2008년 국제해운(International Shipping)의 온실가스(GHG, Greenhouse Gas) 배출 대비, 2050년까지 50% 저감을 목표로 추구하고 있다. (참고로, 온실가스에 포함되는 가스는 메탄(CH4), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 오존(O3), 염화불화탄소(CFCs) 등)
2) 탄소 집약도(Carbon Intensity) 저감 목표: 선박 운송작업(Transport Work) 당 이산화탄소(CO2) 배출량을 2008년 국제 해운(International Shipping) 대비, 2030년까지 40% 저감, 2050까지 70% 저감을 목표로 추구하고 있다.
향후 선박의 온실가스 배출 규제가 2050년까지 주요 기점마다 단계적으로 강화됨에 따라, 기존의 엔진 및 연료만으로는 온실가스 규정을 준수하기 어려울 것으로 전망된다.
이는 현재 선박 온실가스 배출 감소를 위한 대안으로 검증된 LNG 연료도 마찬가지이다. LNG 연료는 CO 2의 저감에는 제한적(HFO 대비 15~25%에 불과)이라는 단점이 있기 때문에, 장기적인 관점에서는 기존의 다른 연료들과 마찬가지로 선박 온실가스 규제를 준수하기 어려울 것이다.
또한, UMAS의 보고서에 따르면, 2050년까지 교역 증가에 따른 선박의 운항 증가로 LNG를 통한 배출가스의 저감이 총량 기준으로는 효과가 없을 것이고, 불연소 메탄가스의 대기 누출에 따른 악영향이 저감 효과를 상쇄시킬 것이라고 한다.
향후 단계적으로 강화된 선박 온실가스의 배출 규제가 적용됨에 따라, 현재 사용되는 기존 화석연료의 사용이 어려울 것으로 예상되며, 앞으로 강화될 규제를 만족시킬 수 있는 대체연료의 발굴이 매우 시급하다.
또한, 중단기적으로는 기존의 화석연료를 LNG 등의 친환경 연료로 전환하더라도 장기적으로는 더 미래지향적인 대안이 필요할 것으로 보이며, 이러한 대안은 수소, 암모니아(NH 3), 바이오연료(Biofuel), 태양에너지, 풍력에너지 등과 같은 비화석연로로 선박의 연료를 대체하는 것이다.
본 발명은 이 중에서도 이미 육상에서 100년 이상 사용되었으며, 생산/저장/운송/공급을 모두 포함한 공급사슬(Supply Chain)이 충분히 검증된 화학물질인 암모니아를 활용하여, 향후 강화될 선박 온실가스 배출 규제를 만족시킬 수 있는 친환경 선박을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔진; 상기 엔진에 연료로써 공급되는 제1연료가 저장되는 연료 저장탱크; 및 상기 엔진에 연료로써 공급되는 암모니아가 저장되는 암모니아 저장탱크;를 포함하고, 상기 엔진은 상기 제1연료와 상기 암모니아를 선택적으로 공급받거나 또는 상기 제1 연료와 상기 암모니아가 혼합된 연료롤 공급받아 구동되는 것을 특징으로 하는, 친환경 선박의 연료공급시스템이 제공될 수 있다.
상기 연료공급시스템은, 상기 엔진으로 상기 제1연료를 단독으로 공급하는 제1연료 공급모드; 상기 엔진으로 상기 암모니아를 단독으로 공급하는 암모니아 공급모드; 상기 엔진으로 상기 제1연료와 상기 암모니아를 혼합하여 공급하는 혼합연료 공급모드; 중 어느 하나의 모드로 운전될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 상기 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출라인 상에 설치되어 상기 배기가스 중에 포함된 온실가스를 검출하는 온실가스 분석기;를 더 포함하고, 상기 온실가스 분석기에 의해 검출된 값을 토대로 상기 연료공급시스템의 운전 모드를 제어할 수 있다.
상기 연료공급시스템이 혼합연료 공급모드로 운전시, 상기 온실가스 분석기에서 검출된 값을 토대로 상기 제1연료와 상기 암모니아의 혼합 비율을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 상기 연료 저장탱크로부터 상기 엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급라인 상에 설치되는 제1 제어밸브; 및 상기 암모니아 저장탱크로부터 상기 엔진으로 암모니아를 공급하는 암모니아 공급라인 상에 설치되는 제2 제어밸브;를 더 포함하고, 상기 제1 제어밸브 및 상기 제2 제어밸브는 상기 온실가스 분석기에서 검출된 값을 토대로 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 상기 암모니아 공급라인 상에 설치되어 상기 암모니아를 상기 엔진에 적합한 온도로 조절하는 히터;를 더 포함할 수 있다.
상기 엔진은 상온에서 액체 상태인 연료를 사용하는 오일 엔진(oil engine)이고, 상기 제1연료는 HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH 중 어느 하나일 수 있다.
또는, 상기 엔진은 상온에서 기체 상태인 연료를 사용하는 가스 엔진(gas engine)이고, 상기 제1연료는 LNG, LPG, LEG, DME 중 어느 하나이며, 상기 제1연료는 액화된 상태로 상기 연료 저장탱크에 저장될 수 있다.
상기 엔진이 가스 엔진으로 마련되는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 상기 연료 공급라인 상에 설치되어 액화 상태의 상기 제1연료를 강제 기화시키는 기화기; 및 상기 기화기에 의해 기화된 상기 제1연료를 상기 엔진에 적합한 온도로 조절하는 히터;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 엔진; 상기 엔진에 연료로써 공급되는 제1연료가 저장되는 연료 저장탱크; 상기 엔진에 연료로써 공급되는 암모니아가 저장되는 암모니아 저장탱크; 및 상기 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출라인 상에 설치되어 상기 배기가스 중의 질소산화물을 저감시키는 SCR 장치;를 포함하고, 상기 엔진은 상기 제1연료와 상기 암모니아를 선택적으로 공급받거나 또는 상기 제1 연료와 상기 암모니아가 혼합된 연료롤 공급받아 구동되며, 상기 암모니아 저장탱크에 저장되는 암모니아는 상기 엔진과 상기 SCR 장치에 선택적으로 또는 동시에 공급이 가능한 것을 특징으로 하는, 친환경 선박의 연료공급시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 상기 연료 저장탱크로부터 상기 엔진으로 제1연료를 공급하는 제1 공급라인; 상기 암모니아 저장탱크로부터 상기 엔진으로 암모니아를 공급하는 제2 공급라인; 및 상기 암모니아 저장탱크로부터 상기 SCR 장치로 암모니아를 공급하는 제3 공급라인;을 더 포함하고, 상기 암모니아는, 상기 제2 공급라인을 통해 공급될 때에는 상기 엔진의 연료로써의 역할을 하고, 상기 제3 공급라인을 통해 공급될 때에는 상기 SCR 장치의 환원제로써의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 상기 배기가스 배출라인 상에서 상기 엔진의 후단에 설치되어 상기 배기가스 중에 포함된 온실가스를 검출하는 온실가스 분석기; 및 상기 배기가스 배출라인 상에서 상기 엔진의 후단에 설치되어 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중에 포함된 질소산화물을 검출하는 NOx 분석기;를 더 포함하고, 상기 제1 공급라인을 통한 제1연료의 공급과 상기 제2 공급라인을 통한 암모니아의 공급은 상기 온실가스 분석기에서 검출된 값을 토대로 제어되고, 상기 제3 공급라인을 통한 암모니아의 공급은 상기 NOx 분석기에서 검출된 값을 토대로 제어될 수 있다.
상기 제2 공급라인과 상기 제3 공급라인 상에는, 암모니아를 상기 엔진과 상기 SCR 장치에 각각 적합한 온도로 조절하는 히터가 각각 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 상기 SCR 장치 후단의 배기가스 배출라인 상에서 분기되어 상기 SCR 장치로 리턴되는 리턴라인;을 더 포함하고, 상기 NOx 분석기는, 상기 엔진과 상기 SCR 장치 사이에 설치되는 제1 NOx 분석기; 및 상기 SCR 장치의 후단에 설치되는 제2 NOx 분석기;를 포함하며, 상기 제2 NOx 분석기에서 검출된 값을 분석하여 배기가스 중에 포함된 질소산화물이 허용치 이상인 경우, 상기 SCR 장치에서 배출되는 배기가스는 상기 리턴라인을 통해 상기 SCR 장치로 리턴될 수 있다.
상기 제1연료는 HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH, LNG, LPG, LEG, DME 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명은 기존의 연료와 암모니아 연료를 선택적으로 또는 혼합하여 선박의 추진엔진 및 발전엔진의 연료로써 공급함으로써, 엔진에서 배출되는 온실가스의 저감률을 향상시키고, 이에 따라 향후 강화될 선박 온실가스 규제에 대응 가능한 친환경 선박을 제공한다.
또한, 본 발명은 기존의 연료공급시스템을 최대한 활용하되 부족한 온실가스 저감량은 암모니아 연료를 이용하여 저감시킴으로써, 기존에 구축된 연료공급시스템을 전면적으로 개편할 필요가 없으므로 선박의 온실가스 저감을 위한 추가적인 투자비용 및 공간을 최소화할 수 있다.
더불어, 본 발명은 SCR 반응에 필요한 암모니아와 엔진의 연료로써 공급되는 암모니아를 저장 및 공급하는 시스템을 하나로 통합 구축함으로써, 암모니아 저장/공급시스템의 CAPEX를 절감하고 선박의 공간 활용도를 증가시키는 효과가 있다.
도 1은 선박 온실가스의 감소를 위한 2050년까지의 전망을 나타낸 도면으로서, (a)는 선박의 연료 변화 전망을 나타낸 것이고, (b)는 선박의 에너지 전환 전망을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템을 나타낸 도면으로서, 선박의 엔진이 오일 엔진으로 구비되는 경우의 실시예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템을 나타낸 도면으로서, 선박의 엔진이 가스 엔진으로 구비되는 경우의 실시예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템을 나타낸 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
기존에 사용되는 선박의 연료로는, HFO(High sulfur Feul Oil), LSFO(Low Sulphur Fuel Oil), ULSFO(Ultra-Low Sulphur Fuel Oil), MGO(Marine Gas Oil), LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), LEG(Liquefied Ethylene Gas), MeOH(methanol), DME(dimethyl ether) 등이 있다.
이러한 기존 연료들은 화석연료를 기반으로 한 연료들로서, 연소시 C xH y + zO 2 → xCO 2 + (y/2)H 2O 의 반응식을 가지게 되어 선박 온실가스 배출 규제에 대응이 어렵다.
본 발명은 2050년까지 주요 기점마다 단계적으로 강화되는 선박 온실가스 규제를 준수할 수 있도록, 상기에 기술된 기존 연료와 암모니아 연료를 선택적으로 또는 혼합하여 선박의 추진엔진 및 발전엔진의 연료로써 공급할 수 있는 연료공급시스템을 제안한다.
암모니아는 무탄소 연료로 연소 반응시 질소와 물만 생성되고 이산화탄소의 발생이 없기 때문에(반응식: 4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2O), 선박 온실가스 배출 규제에 대응이 가능하다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 선박의 엔진(E)에 연료로써 공급되는 제1연료가 저장되는 연료 저장탱크(10); 선박의 엔진(E)에 연료로써 공급되는 암모니아가 저장되는 암모니아 저장탱크(20); 및 엔진(E)으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출라인(EL) 상에 설치되어 배기가스 중에 포함되는 온실가스를 측정하는 온실가스 분석기(30)를 포함한다.
본 실시예에서 엔진(E)은 선박의 추진을 위한 메인엔진(M/E)과 발전엔진(G/E)을 모두 포함할 수 있다.
연료 저장탱크(10)에 저장되는 제1연료는, 상기에서 설명한 HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH, LNG, LPG, LEG, DME 등 기존의 연료일 수 있다.
여기서, 도 2에 도시된 실시예는 선박의 엔진(E)이 상온에서 액체 상태인 연료를 사용하는 오일 엔진(oil engine)으로 구비되는 경우에 적용되는 것이다. 따라서 이때 제1연료는 HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH 등 상온에서 액체 상태인 연료일 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서 연료 저장탱크(10)에 저장되는 제1연료는 HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH 중 어느 하나일 수 있으며, 액체 상태 그대로 연료 저장탱크(10)에 저장될 수 있다.
그리고, 도 3에 도시된 실시예는 선박의 엔진(E)이 상온에서 기체 상태인 연료를 사용하는 가스 엔진(gas engine)으로 구비되는 경우에 적용되는 것이다. 따라서 이때 제1연료는 LNG, LPG, LEG, DME 등 상온에서 기체 상태인 연료일 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에서 연료 저장탱크(10)에 저장되는 제1연료는 LNG, LPG, LEG, DME 중 어느 하나일 수 있으며, 액화된 상태로 연료 저장탱크(10)에 저장될 수 있다. 이 경우, 연료 저장탱크(10)는 내부의 액화된 상태의 연료가 기화되는 것을 방지하기 위하여 단열 및 밀봉처리가 이루어진 탱크일 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 실시예에서는 액화된 연료를 엔진(E)에서 사용되기에 적합하도록 강제 기화시키는 기화기(11)와, 기화된 연료를 엔진(E)에 적합한 온도로 조절하는 히터(12)가 더 구비될 수 있다.
도 2 및 도 3을 포함하는 본 발명의 제1 실시예에서, 암모니아 저장탱크(20)에는 암모니아가 저장된다. 암모니아는 암모니아수 형태의 액체 상태로 보관될 수 있다. 한편, 본 실시예는 암모니아를 직접 저장하는 대신, 우레아(Urea)를 저장하고 필요시 우레아를 가수분해하여 생성되는 암모니아를 사용하는 방식으로 구성될 수도 있다.
본 실시예에 따른 연료공급시스템은, 연료 저장탱크(10)에 저장되는 제1연료와 암모니아 저장탱크(20)에 저장되는 암모니아를 엔진(E)의 연료로써 사용할 수 있다. 이때 제1연료와 암모니아는 엔진(E)으로 선택적으로 공급되거나 또는 함께 공급될 수 있다.
즉, 본 실시예에서 엔진(E)은, 연료 저장탱크(10)로부터 제1연료를 단독으로 공급받아 구동되거나, 암모니아 저장탱크(20)에 저장되는 암모니아 연료를 단독으로 공급받아 구동되거나, 또는 제1연료와 암모니아 연료를 함께 공급받아 혼합된 연료로 구동될 수 있다.
본 실시예에 따른 연료공급시스템은, 제1연료만을 엔진(E)의 연료로써 공급하는 '제1연료 공급모드', 암모니아 연료만을 엔진(E)의 연료로써 공급하는 '암모니아 공급모드', 그리고 제1연료와 암모니아가 혼합된 혼합연료를 엔진(E)의 연료로써 공급하는 '혼합연료 공급모드' 중 어느 하나로 운전될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 연료공급시스템은, 선박이 운항하는 지역에 따라 상기 세 가지 모드 중 어느 하나를 선택하여 운전될 수 있다.
구체적으로, ECA(Emission Control Area) 구간에서는 기존의 연료(제1연료)와 암모니아를 혼합한 연료를 사용하는 '혼합연료 공급모드'로, Global 구간에서는 기존의 연료(제1연료)만 사용하는 '제1연료 공급모드'로, 환경 규제가 특별히 높은 지역(ex. 피요르드 해안, 북극 등의 세계청정구역)에서는 암모니아 연료만 사용하는 '암모니아 공급모드'로 운전될 수 있다.
그러나 상기와 같은 구분은 예시적인 것에 불과하며, 본 실시예에 따른 연료공급시스템의 운전 모드가 운항 지역에 따라 반드시 정해지는 것은 아니다. 배기가스 중의 온실가스를 저감할 필요성이 발생하는 경우라면, 운항 지역에 상관없이 언제라도 모드를 변경하여 운전될 수 있다.
연료 저장탱크(10)와 암모니아 저장탱크(20)는 각각의 공급라인(L1, L2)을 통해 엔진(E)과 연결될 수 있다. 제1연료 공급라인(L1)과 암모니아 공급라인(L2)에는 제1연료와 암모니아의 공급을 조절하는 제어밸브(V1, V2)가 각각 설치될 수 있으며, 암모니아 공급라인(L2) 상에는 암모니아를 엔진(E)에 적합한 온도로 조절하는 히터(21)가 설치될 수 있다.
본 실시예에 따른 연료공급시스템이 '제1연료 공급모드'로 운전되는 경우, 제1 제어밸브(V1)는 개방되고 제2 제어밸브(V2)는 차단되며, '암모니아 공급모드'로 운전되는 경우에는 상기 밸브의 동작이 반대로 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 연료공급시스템이 '혼합연료 공급모드'로 운전되는 경우, 제1 제어밸브(V1)와 제2 제어밸브(V2)의 개도가 조절되어 제1연료와 암모니아의 혼합 비율이 조절될 수 있다.
본 실시예에 따른 연료공급시스템은, 온실가스 분석기(30)에 의해 검출된 값을 토대로 운전 모드가 제어될 수 있다. 따라서 상기 제1 및 제2 제어밸브(V1, V2)의 제어는 온실가스 분석기(30)에 의해 검출된 값을 토대로 이루어진다고 할 수 있다.
또한, 제1연료와 암모니아의 혼합 비율은 온실가스 분석기(30)에 의해 결정될 수 있다. 온실가스 분석기(30)는 엔진(E)으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출라인(EL) 상에 설치되어 배기가스 중에 포함된 온실가스를 검출하고, 검출된 값을 토대로 제어밸브(V1, V2)를 제어하여 제1연료와 암모니아의 혼합 비율을 조절한다.
'혼합연료 공급모드'에서 제1연료 공급라인(L1)을 따라 공급되는 제1연료와, 암모니아 공급라인(L2)을 따라 공급되는 암모니아는, 엔진(E)으로 공급되기 전 또는 엔진(E)으로 공급 된 이후 연소되기 전에 골고루 섞이도록 혼합되는 과정을 거칠 수 있다.
암모니아와 혼합된 연료는 암모니아로 대체된만큼 이산화탄소의 발생을 줄일 수 있다. 예컨데 기존 연료(제1연료)의 70%를 암모니아로 대체한 경우, 연소후 발생하는 이산화탄소의 양을 기존 연료(제1연료)만을 사용한 경우보다 70% 감소시킬 수 있다. 기존의 연료(제1연료)와 암모니아가 혼합된 연료는 연소시 CxHy + 4NH 3 + (3+z)O 2 → xCO 2 + 2N 2 + (6+y/2)H 2O 의 반응식을 가진다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템은, 전술한 제1 실시예에 따른 친환경 선박의 연료공급시스템과 동일한 구성을 포함하되, 엔진(E)으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출라인(EL) 상에 설치되어 배기가스 중에 포함된 대기 오염물질을 저감시키는 SCR(Selective Catalyst Reduction) 장치를 더 포함할 수 있다.
도 4는 도 2를 기본 구성으로 하여 추가되는 장치들을 포함하도록 도시되어 있지만, 엔진(E)이 가스 엔진으로 구비되는 경우에는 도 3에서와 같이 연료 저장탱크(10)와 엔진(E) 사이에 기화기(11)와 히터(12)가 더 구비될 수도 있다.
SCR 장치(40)는 특히 질소산화물(NOx)을 정화하기 위한 것으로서, 200 ~ 450℃ 사이의 배기가스를 환원제와 함께 촉매층을 통과시켜 질소산화물을 질소와 물로 변환시켜 제거하는 장치이다.
배기가스 배출라인(EL) 상에서 엔진(E)의 후단에는 배기가스 중에 포함된 질소산화물의 농도를 검출하는 제1 NOx 분석기(51)가 설치될 수 있다. 제1 NOx 분석기(51)에서 검출된 값을 분석하여, 질소산화물의 저감이 필요한 경우에는 배기가스를 SCR 장치(40) 측으로 보내고, 저감이 필요하지 않은 경우에는 배기가스를 대기 중으로 그대로 배출(AL 라인)시킬 수 있다.
또한, SCR 장치(40)의 후단에는 배기가스 중에 포함된 질소산화물의 농도를 검출하는 제2 NOx 분석기(52)가 설치될 수 있다. 제2 NOx 분석기(52)에서 검출된 값을 분석하여, 배기가스 중에 포함된 질소산화물이 허용치 이하라면 대기 중으로 배출되도록 하고, 허용치 이상이라면 배기가스를 SCR 장치(40)로 리턴(BL 라인)시켜 질소산화물의 저감이 다시 이루어지게 할 수 있다.
통상적으로 SCR 장치로 공급되는 환원제로는 암모니아가 주로 사용되며, 이를 위해 선박에는 암모니아를 저장하는 탱크나 가수분해에 의하여 암모니아를 생성할 수 있는 우레아 저장탱크가 구비된다.
본 실시예는 SCR 장치(40)로 공급되는 암모니아를 저장하는 장치로써 전술한 암모니아 저장탱크(20)를 사용할 수 있다.
즉, 본 실시예에서 암모니아 저장탱크(20)에 저장되는 암모니아는, 전술한 바와 같이 엔진(E)으로 공급되는 연료로써의 역할을 하는 것은 물론, SCR 장치(40)에 공급되는 환원제로써의 역할도 할 수 있는 것이다.
암모니아 저장탱크(20)에 저장된 암모니아는 제3 공급라인(L3)을 통해 SCR 장치(40)로 공급될 수 있다. 제3 공급라인(L3) 상에는 암모니아를 SCR 장치(40)에 적합한 온도로 조절하는 히터(22)와, 암모니아의 공급을 조절하는 제3 제어밸브(V3)가 설치될 수 있다.
제3 제어밸브(V3)는 상술한 제1 NOx 분석기(51)와 제2 NOx 분석기(52)에서 검출된 값을 토대로 개폐 또는 개도가 조절될 수 있다.
본 실시예에 따른 연료공급시스템은, 필요에 따라 암모니아 저장탱크(20)에 저장된 암모니아를 엔진(E) 또는 SCR 장치(40)로 선택적 또는 동시에 공급할 수 있다.
구체적으로, ECA(Emission Control Area) 구간과 환경 규제가 특별히 높은 지역(ex. 피요르드 해안, 북극 등의 세계청정구역)에서는 암모니아를 SCR 장치(40)로 공급하고, Global 구간에서는 SCR 장치(40)로 암모니아를 공급하지 않을 수 있다.
그러나 상기와 같은 구분도 예시적인 것에 불과하며, Global 구간에서도 배기가스 중의 질소산화물을 저감할 필요성이 발생하는 경우에는 SCR 장치(40)로 암모니아를 공급할 수도 있음은 당연하다.
선박의 운항 지역에 따른 엔진(E) 및 SCR 장치(40)의 공급물을 다음과 같이 표로 정리해보았다.
엔진(E) SCR 장치(40)
Global 구간 제1연료만 공급 필요시에만 암모니아(환원제) 공급
ECA 구간 제1연료와 암모니아(연료)를혼합한 연료 공급 암모니아(환원제) 공급
환경 규제가특별히 높은 지역 암모니아(연료)만 공급 암모니아(환원제) 공급
위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기존의 연료와 암모니아 연료를 선택적으로 또는 혼합하여 선박의 엔진으로 공급할 수 있는 연료공급시스템을 구비하고, 선박 온실가스 저감이 필요한 경우, 기존 연료와 암모니아를 혼합하거나 또는 암모니아 연료를 단독으로 엔진의 연료로써 공급함으로써, 선박에서 배출되는 온실가스를 간단하게 저감시킬 수 있다.
즉, 본 발명은 기존의 연료와 암모니아 연료를 선택적으로 또는 혼합하여 선박의 추진엔진 및 발전엔진의 연료로써 공급함으로써, 엔진에서 배출되는 온실가스의 저감률을 향상시키고, 이에 따라 향후 강화될 선박 온실가스 규제에 대응 가능한 친환경 선박을 제공한다.
또한, 본 발명은 기존의 연료공급시스템을 최대한 활용하되 부족한 온실가스 저감량은 암모니아 연료를 이용하여 저감시킬 수 있다. 따라서 본 발명은 향후 강화될 선박 온실가스 규제를 만족시키기 위하여 기존에 구축된 연료공급시스템을 전면적으로 개편할 필요가 없으며, 기존의 연료공급시스템에 암모니아의 저장 및 공급을 위한 시스템만 추가하면 되므로, 선박의 온실가스 저감을 위한 추가적인 투자비용 및 공간을 최소화할 수 있다.
더불어, 기존에는 SCR 장치가 NOx 배출규제지역에서만 사용되고 그 외 지역에서는 미사용되므로, SCR 장치에 공급되기 위한 환원제의 저장/공급을 담당하는 시스템의 활용도가 낮았는데, 본 발명에서는 SCR 반응에 필요한 암모니아와 엔진의 연료로써 공급되는 암모니아를 함께 저장하고 공급하는 시스템을 구축함으로써, 암모니아 저장/공급시스템의 CAPEX를 절감하고 선박의 공간 활용도를 증가시키는 효과가 있다.
이와 같은 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 엔진;
    상기 엔진에 연료로써 공급되는 제1연료가 저장되는 연료 저장탱크; 및
    상기 엔진에 연료로써 공급되는 암모니아가 저장되는 암모니아 저장탱크;를 포함하고,
    상기 엔진은 상기 제1연료와 상기 암모니아를 선택적으로 공급받거나 또는 상기 제1 연료와 상기 암모니아가 혼합된 연료롤 공급받아 구동되는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료공급시스템은,
    상기 엔진으로 상기 제1연료를 단독으로 공급하는 제1연료 공급모드;
    상기 엔진으로 상기 암모니아를 단독으로 공급하는 암모니아 공급모드;
    상기 엔진으로 상기 제1연료와 상기 암모니아를 혼합하여 공급하는 혼합연료 공급모드; 중 어느 하나의 모드로 운전되는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출라인 상에 설치되어 상기 배기가스 중에 포함된 온실가스를 검출하는 온실가스 분석기;를 더 포함하고,
    상기 온실가스 분석기에 의해 검출된 값을 토대로 상기 연료공급시스템의 운전 모드를 제어하는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연료공급시스템이 혼합연료 공급모드로 운전시, 상기 온실가스 분석기에서 검출된 값을 토대로 상기 제1연료와 상기 암모니아의 혼합 비율을 조절하는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 연료 저장탱크로부터 상기 엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급라인 상에 설치되는 제1 제어밸브; 및
    상기 암모니아 저장탱크로부터 상기 엔진으로 암모니아를 공급하는 암모니아 공급라인 상에 설치되는 제2 제어밸브;를 더 포함하고,
    상기 제1 제어밸브 및 상기 제2 제어밸브는 상기 온실가스 분석기에서 검출된 값을 토대로 제어되는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 암모니아 공급라인 상에 설치되어 상기 암모니아를 상기 엔진에 적합한 온도로 조절하는 히터;를 더 포함하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 엔진은 상온에서 액체 상태인 연료를 사용하는 오일 엔진(oil engine)이고, 상기 제1연료는 HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 엔진은 상온에서 기체 상태인 연료를 사용하는 가스 엔진(gas engine)이고, 상기 제1연료는 LNG, LPG, LEG, DME 중 어느 하나이며, 상기 제1연료는 액화된 상태로 상기 연료 저장탱크에 저장되는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 연료 공급라인 상에 설치되어 액화 상태의 상기 제1연료를 강제 기화시키는 기화기; 및
    상기 기화기에 의해 기화된 상기 제1연료를 상기 엔진에 적합한 온도로 조절하는 히터;를 더 포함하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출라인 상에 설치되어 상기 배기가스 중의 질소산화물을 저감시키는 SCR 장치;를 더 포함하고,
    상기 암모니아 저장탱크에 저장되는 암모니아는 상기 엔진과 상기 SCR 장치에 선택적으로 또는 동시에 공급이 가능한 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 연료 저장탱크로부터 상기 엔진으로 제1연료를 공급하는 제1 공급라인;
    상기 암모니아 저장탱크로부터 상기 엔진으로 암모니아를 공급하는 제2 공급라인; 및
    상기 암모니아 저장탱크로부터 상기 SCR 장치로 암모니아를 공급하는 제3 공급라인;을 더 포함하고,
    상기 암모니아는, 상기 제2 공급라인을 통해 공급될 때에는 상기 엔진의 연료로써의 역할을 하고, 상기 제3 공급라인을 통해 공급될 때에는 상기 SCR 장치의 환원제로써의 역할을 하는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 배기가스 배출라인 상에서 상기 엔진의 후단에 설치되어 상기 배기가스 중에 포함된 온실가스를 검출하는 온실가스 분석기; 및
    상기 배기가스 배출라인 상에서 상기 엔진의 후단에 설치되어 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중에 포함된 질소산화물을 검출하는 NOx 분석기;를 더 포함하고,
    상기 제1 공급라인을 통한 제1연료의 공급과 상기 제2 공급라인을 통한 암모니아의 공급은 상기 온실가스 분석기에서 검출된 값을 토대로 제어되고,
    상기 제3 공급라인을 통한 암모니아의 공급은 상기 NOx 분석기에서 검출된 값을 토대로 제어되는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 공급라인과 상기 제3 공급라인 상에는, 암모니아를 상기 엔진과 상기 SCR 장치에 각각 적합한 온도로 조절하는 히터가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 SCR 장치 후단의 배기가스 배출라인 상에서 분기되어 상기 SCR 장치로 리턴되는 리턴라인;을 더 포함하고,
    상기 NOx 분석기는,
    상기 엔진과 상기 SCR 장치 사이에 설치되는 제1 NOx 분석기; 및
    상기 SCR 장치의 후단에 설치되는 제2 NOx 분석기;를 포함하며,
    상기 제2 NOx 분석기에서 검출된 값을 분석하여 배기가스 중에 포함된 질소산화물이 허용치 이상인 경우, 상기 SCR 장치에서 배출되는 배기가스는 상기 리턴라인을 통해 상기 SCR 장치로 리턴되는 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1연료는 HFO, LSFO, ULSFO, MGO, MeOH, LNG, LPG, LEG, DME 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    친환경 선박의 연료공급시스템.
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