교육을 통한 미래 경쟁력 있는 배송

지속 가능한 미래를 위한 기술과 지식으로 해양 전문가 역량 강화

연구자, 저자, 경험 많은 교사 및 MOL SYN 교육 센터 보조 기술 관리자인 Sairam K 박사는 Synergy가 화석 연료에서 새로운 대체 연료로 전환하는 데 매우 중요한 교육을 어떻게 다루는지 설명합니다.

“훈련을 받지 않으면 지식이 부족했습니다. 지식이 없으면 자신감이 부족했습니다. 자신감이 없으면 승리가 없었다”(줄리어스 시저).

“교육은 세상을 바꾸는 데 사용할 수 있는 가장 강력한 무기입니다”(넬슨 만델라).

소개

기술이 발전하고 해상 운송이 가장 효과적으로 탈탄소화할 수 있는 방법을 점점 더 고려함에 따라 우리 업계는 “미래 보장”에 대해 많이 듣습니다. 그러나 이를 달성하기 위해서는 먼저 오늘날의 선원과 해안 기반 직원의 현재 지식과 미래 요구 사항을 이해하여 그들과 다음 세대에 적절하게 투자할 수 있어야 합니다. 훈련 중재는 사람들을 가르치고, 알리고, 교육하는 것의 일환으로 정해진 기간 동안 지식과 기술을 제공하는 것을 목표로 하는 프로그램의 실행으로, 그들이 자신의 일을 수행하고 더 큰 어려움과 책임이 있는 위치에서 수행할 수 있는 자격을 갖출 수 있도록 하지만, 현재의 유동적인 시대에 우리는 먼저 주요 변화를 식별해야 합니다. 사람들이 무엇을 알고 있고 알아야 하는지 확립한 다음, 필요한 도구를 어떻게 제공받을 수 있는지 다룹니다.

그 자체로 기술의 산물인 시뮬레이터 기반 교육이 주요 이점입니다. 특정 작업을 수행하기 위한 선원의 기술, 역량 및 지식을 빠르게 향상시킵니다. 이는 안전하고 사고 없는 운영에 대한 사고를 형성하는 데 중요한 역할을 하며 교육이 이론적 개념의 기계식 학습에 국한되지 않도록 합니다. 또한 교과서에 나오는 지혜를 적용하고 기술과 절차에 대한 경험을 쌓을 수 있는 기회를 제공하며 실제 시나리오를 관리하는 데 자신감을 키울 수 있습니다. 그리고 자신감은 능력과 직결되며, 적어도 한 명의 유명한 지도자에 따르면 승리와 관련이 있습니다.

환경 설정 – 배기가스 배출, 에너지 절약, 법률, VLSFO 및 대체 연료

오늘날 대부분의 교육의 핵심 맥락을 염두에 두는 것이 중요합니다.

야심 찬 배출 목표

DNV 에너지 전환 전망(DNV Energy Transition Outlook)은 2008년에서 2050년 사이에 해상 무역이 약 40% 증가할 것으로 추정했으며, 2018년 IMO는 2050년까지 해운 산업의 온실가스(GHG) 배출량을 2008년 대비 50% 감축할 것을 요구하는 기후 변화 전략을 채택했습니다. 이를 달성하기 위해서는 모든 선박의 배출량이 현재 평균의 30% 미만이어야 하므로 탈탄소화에 대한 IMO의 추진력은 업계를 에너지원 및 절약 및 관련 요구 사항, 디지털화가 제공하는 기회에 대한 새로운 전략으로 추진하는 것이 옳습니다.

에너지 절약

세계는 그 어느 때보다 더 많은 에너지를 필요로 하고 있으며, 이러한 수요 증가는 GHG 및 에너지 생산이 환경에 미치는 전반적인 영향을 해결하는 동시에 보다 지속 가능한 공급 및 생성 시스템이 필요하다는 것을 의미합니다.

선박이 필요로 하는 에너지원은 연료로 운반되어야 합니다. 에너지 요구 사항은 속도 감소 또는 경로 최적화와 같은 운영 조치와 폐열 회수의 에너지 절약 기술(예: 배기 가스 터보차저, 배기 가스 보일러 또는 배기 가스 과열기)을 통해 어느 정도 낮출 수 있습니다. 또한 선체 유체역학 최적화 및 공기 윤활과 같은 다양한 방식으로 선박 설계를 개선할 수 있으며, Mewis Duct 및 Propeller Boss Cap Fin과 같은 추진 효율성을 향상시키는 장치와 풍력 보조 추진 기술이 소비와 배출량을 모두 줄이는 데 기반을 두고 있습니다.

그러나 이러한 조치만으로는 2050년 목표를 달성하는 데 필요한 감축을 달성할 수 없으므로 업계는 암모니아, 바이오 연료 및 수소와 같이 탄소 집약도가 감소된 미래 연료 라고 부르는 연료를 계속 파악해야 합니다. 이러한 연료와 기타 청정 연료는 아래에서 논의되며, 오늘날의 선원이 씨름해야 하는 매트릭스의 일부를 형성하므로 철저한 훈련을 받아야 합니다.

더욱 엄격해진 법안

2016년 10월 IMO는 2020년 1월 1일부터 발효된 선박 연료유의 황 함량에 대한 글로벌 한도를 0.50% m/m(질량 기준)로 확정했으며, 그해 10월 IMO의 해양환경보호위원회(MEPC)의 제73차 회의에서는 선박에 적절한 스크러버 기술이 장착되지 않는 한 규정을 준수하지 않는 중유(HFO)의 운송을 금지했습니다.

VLSFO(Very Low Sulphur Fuel Oil)가 출시되면서 선원들이 해결해야 할 또 다른 문제가 발생했습니다.

VLSFO에서 발생할 수 있는 문제

1. 변동성

경질 증류액에서 중질 잔류 혼합물에 이르기까지 매우 낮은 유황 연료의 배합에는 광범위한 변동성이 있으며, 연료 특성은 이러한 연료가 파생되는 석유 원유 공급원과 정제 가공 및 혼합 구성 요소의 가용성에 따라 달라집니다.

따라서 VLSFO 특성은 특히 잔류 연료 등급에 따라 상당히 다르며, 서로 다른 지리적 위치에 벙커링된 연료 또는 동일한 위치에 있는 다른 공급업체에서 얻은 연료도 다른 특성을 가질 수 있는 것으로 인식됩니다. 따라서 승무원은 공급되는 연료의 특성을 인식해야 하므로 저장, 취급 및 작동과 관련하여 올바른 절차 요구 사항을 식별하고 구현할 수 있습니다.

2. 호환성

잔류 연료, 즉 더 많은 연료를 흡수하기 전에 벙커 탱크에 남아 있는 연료는 ‘연속상’으로 유성 매체 전체에 균일하게 분포된 아스팔텐의 분산으로 간주될 수 있습니다. 안정적인 잔류 연료에서는 아스팔텐과 연속상 사이에 평형이 있으므로 아스팔텐은 안정적인 분산을 유지합니다. 그러나 아스팔텐의 화학적 특성(예: 일부 정제 공정에서 고온에 노출) 또는 연속 상(예: 두 개의 서로 다른 연료 오일을 함께 혼합하거나 커터 스톡을 잔류 연료에 혼합)의 변화는 평형을 깨뜨릴 수 있습니다. 입자는 응집체, 즉 함께 모여 덩어리를 형성하며, 더 큰 응집된 입자를 슬러지라고 합니다. 따라서 벙커를 새로 흡입하려는 경우 잔류 연료와의 호환성을 테스트해야 합니다.

3. 콜드 플로우

연료를 주입점 이상으로 유지하면 펌핑 가능한 상태를 유지할 수 있으며 특히 잔류 연료의 경우 저장 온도에 대한 핵심 가이드가 됩니다. 연료를 유동점에 가깝거나 낮은 온도로 유지하면 연료를 펌핑하기 어려울 수 있으며 분리된 왁스(왁스 결정 형성은 연료의 운점 온도에서 시작됨)로 인해 필터가 막히고 열교환기에 침전물이 생성될 수 있습니다. 심한 경우에는 탱크를 수동으로 청소하는 것이 유일한 해결책 일 수 있습니다.

4. 점도

매우 낮은 유황 연료가 제조되는 방식의 변화로 인해 선박에서 받는 연료의 점도(및 밀도)에도 큰 차이가 있을 수 있습니다. 이것은 차례로 주 엔진과 보조 엔진의 연소와 성능에 영향을 미칩니다.

5. 점화 질

점화 및 연소는 엔진 작동의 중요한 측면이지만 잔류 연료의 점화 및 연소 특성을 안정적으로 결정하는 것은 거의 불가능합니다. CCAI(Calculated Carbon Aromaticity Index)는 디젤 엔진 응용 분야에서 잔류 연료의 점화 성능을 나타내는 지표로, 측정된 밀도와 점도로 계산되며 CCAI 값이 높을수록 점화 품질이 나쁩니다. CCAI 값은 일반적으로 820에서 870 사이이지만 유황 함량이 매우 낮은 연료에서는 더 넓은 범위를 가질 수 있습니다.

6. 촉매 미립자

캣파인(cat fine)이라고도 하는 이 성분은 정유 공장의 촉매 분해 장치에 있는 연료 혼합 구성 요소에서 발생합니다. 캣 파인 수준이 과도하면 연료 펌프, 인젝터, 피스톤 링 및 실린더 라이너의 마모가 가속화될 수 있으며, 이는 유황이 매우 낮은 연료에서 더 흔합니다.

화석 연료에 대한 몇 가지 대안

바이오 연료 또는 바이오 연료 혼합물은 GHG 배출량을 줄이기 위한 또 다른 경로이며, MARPOL Annex VI Regulation 18 은 석유 정제에서 파생된 연료 및 다음을 포함하는 바이오디젤과 같은 다른 생산 방법의 연료에 적용됩니다.

지방산 메틸 에스테르(FAME)는 식물성 기름, 동물성 지방 또는 사용된 식용유에서 트리글리세라이드가 메틸 에스테르로 전환되는 에스테르 교환(transesterification)이라는 과정을 통해 생산됩니다. 폐식용유를 수거하는 로드 탱커는 점점 더 흔하게 볼 수 있으며, FAME은 업계에서 가장 널리 사용되는 유형의 바이오디젤이며 종종 일반 선박용 디젤과 혼합됩니다.

바이오매스를 액체로 변환(BTL)하는 것은 열화학적 변환에 의해 생산되는 합성 연료입니다. 국제 표준 EN 16709 및 EN 15940을 준수하여 가솔린이나 디젤과 같은 기존 연료와 화학적으로 다르지만 그럼에도 불구하고 디젤 엔진에 사용할 수 있습니다.

또한 수소 처리 식물성 오일 (HVO) 및 수소화 유래 재생 가능 디젤 (HDRD)이 있으며, 이는 지방 또는 식물성 기름의 산물로, 단독으로 또는 지방산에서 탄화수소 수소 처리로 정제 된 석유와 혼합됩니다. 이러한 방식으로 생산된 디젤은 FAME 바이오디젤과 구별하기 위해 종종 재생 디젤이라고 합니다.

기술적 과제

선원이 직면할 수 있는 4가지 주요 어려움은 다음과 같습니다.

1. 박테리아와 곰팡이와 같은 미생물 성장은 응축수가 바이오디젤에 축적되면 번성할 수 있으며, 이로 인해 슬러지가 과도하게 형성되고 필터 및 배관이 막힐 수 있습니다.

2. 점진적인 산소 분해로 인해 폴리머 및 기타 불용성 화합물에 의한 오염이 발생하여 배관에 침전물이 발생하고 성능이 저하됩니다. 고급 단계에서 이는 연료 산도가 증가하여 연료 시스템의 부식과 펌프 및 인젝터에 침전물이 축적되는 것을 의미할 수도 있습니다.

3. 저온 – 공급 원료에 따라 더 높은 농도의 바이오디젤은 일반적으로 기존 디젤보다 더 높은 운점을 가지므로 흐름 특성이 저하되고 필터가 막힙니다.

4. 특히 B80-B100과 같은 고농도의 바이오디젤의 경우 부식이 발생할 수 있으며, 이로 인해 호스와 개스킷의 성능이 저하되어 구리, 황동, 납, 주석 및 아연과 같은 오염 금속과의 무결성 및 연료 상호 작용이 손실되고 침전물 형성이 증가할 수 있습니다.

다른 대체 연료

암모니아는 종종 탄소 제로 연료의 미래로 간주되지만 그 자체로 어려움이 있으며 연소 시 부작용이라고 할 수 있는 것이 있으며 여기에는 높은 점화 온도 및 에너지, 낮은 화염 속도, 낮은 화학 역학, NOx 생성 증가 및 물론 독성이 포함됩니다.

수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이며 선박 및 국내 전기 생산 및 전력 산업에서 미래의 에너지 믹스에서 핵심적인 역할을 할 수 있으며 저탄소, 효율적이고 저렴한 에너지를 대규모로 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 현재 대부분의 산업용 수소는 천연 가스(메탄)에서 추출되어 주로 비료 및 철강, 철강 및 우주 산업에 사용되고 있으며, 이를 추출하면 현재 수소 톤당 약 10톤의_CO2 가 생성되므로 탄소 집약도가 훨씬 낮고 상업적으로 실행 가능한 에너지원으로 만들려면 아직 갈 길이 멉니다.

액화천연가스

LNG는 쉽게 구할 수 있는 중간 연료이며 가장 깨끗하게 연소되는 화석 연료 형태이며 배출 프로필과 비용 효율성에 필적할 수 있는 대안이 거의 없습니다. 유황 및 미립자 물질을 거의 배출하지 않으며 현재 사용되는 연료에 비해 약 85%의 NOx 및 27%의_CO2 배출량 감소를 달성합니다. 이는 안전하고 성숙하며 완전히 실행 가능한 해양 연료로서 상당한 GHG 감소 이점과 무공해 해운 산업으로 가는 잠재적인 경로를 제공합니다.

또한 HFO와 달리 LNG는 불순물이 섞일 수 없으므로 LNG 연료 선박은 연료 전환 없이 배출 통제 구역에서 운항할 수 있는 반면, 기존 연료 선박은 VLSFO로 전환해야 합니다.

요즘 훈련

차세대 선원을 유치하기 위해 해운은 교육 기관과의 협력을 배가하여 교육 및 경력 개발 경로가 오늘날의 우선 순위를 반영하고 특히 증가하는 에너지 절약과 대체 연료 사용에 중점을 두도록 하는 것이 좋습니다.

Synergy의 훈련 방법

시뮬레이터

이를 필요로 하는 모든 사람은 LNG 연료 엔진 및 LNG 벙커링 시뮬레이터(ME GI 엔진 시뮬레이션 포함)에 대한 광범위한 교육을 받고 최신 MARPOL 요구 사항에 대한 교육을 받았으며 곧 다른 엔진별 시뮬레이터 교육을 받게 될 것입니다. 이러한 유형의 튜터링은 이론을 적용하고 기술 및 절차에 대한 경험을 쌓을 수 있는 기회를 제공하며, 첫 번째 LNG 벙커링 과정은 2021년 1월 22일과 23일에 “퍼시픽 에메랄드”산의 인수 승무원을 위해 실시되었습니다. 우리는 또한 완전한 임무 LNG 시뮬레이터를 보유하고 있으며 모든 임원과 엔지니어는 STCW 필수 과정 외에도 기본 과정을 완료하고 숙련 인증서를 획득합니다. LNG 벙커링 코스를 시작한 이래로 현재까지 125명의 장교와 107명의 등급을 교육해야 합니다.

엔진별 교육

전자 제어 엔진은 현재 시장을 지배하고 있으며, MAN ME-B 및 ME-C는 2010년 이후 신축에서 가장 흔하게 사용되고 있습니다. 이 과정에는 시동, 후진 및 원격 브리지 제어를 철저히 다룰 뿐만 아니라 연료 소비 최적화를 위한 엔진 미세 조정과 EEDI Tiers II 및 III와 같은 엄격한 NOx 배출 규범 충족도 포함됩니다.

시스템과 그 기능에 대한 올바른 이해는 안전하고 효율적인 ME 작동, 유지 관리 및 문제 해결에 매우 중요합니다. 강사의 직접적인 일대일 상호 작용의 일부로 자세한 설명이 제공되어 교육생이 시스템을 운영할 수 있는 능력과 자신감을 키우고(기능, 성능 및 제한 사항을 완전히 이해하면서) 클라우드 메인 조작 패널 시뮬레이터를 사용하여 조정하고 문제를 해결할 수 있습니다. 예를 들어 전자 다목적 컨트롤러, 유압 및 공압 시스템 및 Alpha 윤활기 시스템과 같은 자세한 적용 범위도 있습니다.

프리젠테이션

엔진별 교육은 현재 강의실 과정으로 진행되고 있으며, PPT 슬라이드 프레젠테이션은 엔진 제어 시스템, 브리지 제어 패널, 엔진 제어실 전신 시스템, 실린더 제어 장치, 유압 실린더 장치, 안전 시스템 패널, 로컬 제어 패널 및 무정전 전원 공급 장치를 포괄하는 포괄적인 내용으로 구성되어 있으며, 일반적인 문제와 해결 방법을 다루어 대처에 대한 자신감을 키울 수 있습니다 문제.

MARPOL 부록 VI

위에서 설명한 IMO 목표는 매우 큰 배출량 감축이 빠른 시일 내에 달성되어야 함을 의미하며, 2050년을 향해 나아가면서 아직 운항 중인 배출량이 높은 선박을 상쇄하기 위해 신규 건조품의 GHG 배출량을 점진적으로 줄여야 함을 시사합니다.

선박 운영에 필요한 에너지를 최소화하고, 에너지 생산으로 인한 탄소 배출을 줄이는 것과 MARPOL Annex VI – MEPC에 대한 개정이라는 두 가지 필수 요소가 있습니다. 328(76) – 방법 1 – 기술적 접근 방식 – EEXI 및 방법 2 – 운영 접근 방식 – CII의 두 가지 접근 방식을 채택할 수 있도록 하며, 이는 특정 교육 모듈을 의미합니다.

결론

우리 산업의 고밀도 에너지원인 화석 연료는 비교적 쉽게 구하고, 저장하고, 취급하고, 운반하고, 사용할 수 있었으며, 우리는 오랫동안 매우 친숙한 시스템이었던 것을 수십 년 동안 조정해야 했습니다. 그러나 규정과 마찬가지로 사람들의 우선 순위와 태도는 올바르고 빠르게 변화하고 있으며 선도적인 선박 관리자로서 비화석, 무공해 및 지속 가능한 에너지 분야에서 최전선의 위치를 유지해야 합니다.

전통적으로 양질의 교육이 안전한 운항에 매우 중요하고 더욱 숙련된 선원의 필수 요소인 것처럼, 탄소가 많이 함유된 연료를 없애고 대신 새롭고 아직 개발 중인 연료를 사용함으로써 발생해 왔고 앞으로도 계속 나올 무수한 과학적, 기술적, 운영적 참신함을 앞서갈 수 있도록 진화해야 합니다. 이는 미래 경쟁력을 보장하는 데 필수적이며, 모든 임시 교육 이벤트, 예정된 개입 또는 장기 전략은 이러한 사실에서 시작해야 합니다.