경상국립대학교 조선해양공학과 팀은 송성현(3학년), 권성제(3학년), 김형수(3학년), 전헌진(3학년), 박동진(3학년), 김성민(3학년), 송경오(2학년), 조수빈(2학년), 이건(2학년), 최나경(2학년) 학생과 이순섭 교수(지도교수)로 구성됐다.
출품작은 ‘차세대 가스 운반선 개념설계: 친환경 스마트 암모니아 운반선’이다.
조선해양공학 관련 학과에 재학 중인 학부생으로 참가 자격이 주어지는 선박설계콘테스트는 학생들이 지정과제, 자유과제 가운데 원하는 과제를 선택하고 요구사항을 분석하고 설계한 뒤 결과물을 제출한다.
심사 결과 산업통상자원부 장관상인 대상을 비롯하여 한국조선해양플랜트협회장상인 최우수상과 대한조선학회장상인 우수상 등을 수여하고 있다.
경상국립대학교팀이 수상한 자유과제 부문의 핵심 주제는 ‘Net-Zero 달성을 위한 직접 암모니아 연료전지(DA-SOFC) 추진체계 적용 가스 운반선’이다.
팀은 국제해사기구(IMO) 2050 탄소중립 목표에 대응하기 위해 수소 운반체로서 효율성이 높은 암모니아를 화물 겸 연료로 선정했다.
특히 이번 설계는 기존 연료전지 시스템과 달리 개질기 없이 암모니아를 직접 연료로 사용하는 직접 암모니아 고체 산화물 연료 전지(DA-SOFC) 기반 추진 시스템을 채택하여 시스템을 단순화하고 공간 효율을 극대화한 점이 높은 평가를 받았다.
또한, 암모니아의 독성과 부식성 위험을 고려하여 경제성과 안전성이 우수한 고망간강(High Manganese Steel)을 탱크 소재로 적용했으며, 에어로젤과 R-PUF의 복합 단열 시스템으로 열효율을 높였다.
아울러 안전성 확보를 위해 체계적인 위험도 평가(HAZID)를 수행하여 총 30가지의 잠재적 위험 시나리오를 식별하고 대응책을 마련했다.
특히 광케이블 기반의 유선 통신을 활용한 스마트 모니터링 시스템을 도입하여 폭발 위험을 원천 차단하고, 화물 및 연료 탱크의 상태를 실시간으로 통합 관리할 수 있도록 설계하여 기술적 완성도를 높였다.
또한, 화물창에서 발생하는 증발가스(BOG)를 연료전지의 주 연료로 재활용하는 BOG 컨디셔닝 및 연료 공급 시스템(BCFDS)를 구축해 에너지 효율을 극대화했다.
팀 대표 송성현 학생은 “이번 제34회 선박설계콘테스트에서 대한조선학회장상이라는 큰 상을 받게 되어 영광이다. 2050 Net-Zero 시대를 대비해 암모니아 직분사 연료전지와 폐열회수 시스템 등 도전적인 기술을 접목하는 과정이 쉽지 않았지만, 팀원들의 열정과 이순섭 교수님의 세심한 지도 덕분에 좋은 결과를 얻었다.”라며 “이번 경험을 바탕으로 미래 조선해양 산업을 선도하는 엔지니어로 성장하겠다.”라고 소감을 밝혔다.
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