탄소중립 선박 기술 구현을 위한 친환경 액화가스연료 대형선박 엔진용 연료분사 패키지 상용화 개발
○ 완전한 탄소중립 선박 기술 구현을 위해 친환경 액화가스연료 (메탄올, LPG, 암모니아) 대형선박 엔진용 연료분사 패키지의 핵심 부품을 개발 및 모듈화하고 해외 선급(DNV, ABS 등) 인증을 취득하여 수출 사업화 목표함
탄소중립
친환경 액화가스연료
연료분사 패키지
성능검증
선급인증
2
주관|
2022년 4월-2026년 4월
|331,250,000원
탄소중립 선박 기술 구현을 위한 친환경 액화가스연료 대형선박 엔진용 연료분사 패키지 상용화 개발
본 과제는 지구 환경 보호를 위해 선박에서 나오는 탄소 배출을 줄이는 '탄소중립 선박'을 만들기 위한 연구임. 특히, 친환경 액화가스연료를 사용하는 대형 선박 엔진에 필요한 '연료분사 패키지'를 개발하고 실제 상업적으로 활용할 수 있도록 하는 것을 목표로 함.
연구 목표는 액화가스연료 엔진용 Gas Control Block과 연료 분사제어 Spool 위치 피드백 센서 프로토 타입을 개발하는 데 있음. 이를 위해 기존 엔진 모듈 분석, Gas Control Block 모델링 및 해석, 연료공급 시스템 요구사항 도출, 그리고 선박 엔진 탑재 요구사항 확립을 수행함. 핵심 연구 내용은 Gas Control Block의 설계, 제작, 시험기술 개발과 피드백 센서 프로토 타입의 개발 및 성능시험을 포함함. 기대 효과는 친환경 탄소중립 선박의 핵심 기자재 국산화를 통해 낮은 연료공급 압력, 후처리 설비 불필요 등 액화가스연료 엔진의 장점을 활용하는 것임. 이는 2030-40년대 친환경 가스연료선박 시장의 확대에 대응하여 글로벌 수출 시장에서 사업화 실적 확보 및 국내 기술 경쟁력 강화에 크게 기여할 것으로 전망됨.
탄소중립 선박 기술 구현을 위한 친환경 액화가스연료 대형선박 엔진용 연료분사 패키지 상용화 개발
본 과제는 환경에 해로운 탄소 배출을 줄이는 '탄소중립'을 달성하기 위해, 대형 선박이 친환경 액화가스 연료를 효율적으로 사용할 수 있도록 돕는 '연료분사 패키지' 기술을 개발하여 상용화하는 연구임.
연구 목표는 대형선박 액화가스 연료 엔진용 분사제어밸브 및 연료 분사제어 spool 위치 피드백 센서 개발임. 이를 위해 분사제어밸브의 설계, 제작, 시제품 및 시험기술 개발, 그리고 유동-구조연성해석을 포함한 모델링 및 구조안전성 평가를 핵심 연구 내용으로 함. 또한, 연료공급 단위부품의 성능, 기능, 신뢰성 품질 확보를 위한 시험평가 절차서 개발 및 선급, 국제규격 기반의 기능 및 신뢰성 평가, 디버깅 기술 지원을 수행함. 기대 효과는 친환경 액화가스연료 핵심 기자재의 국산화를 통해 탄소중립 가스연료 선박 구현에 기여하는 것임. 특히, 낮은 연료공급 압력과 후처리 설비 불필요 등의 장점을 가진 액화가스연료 엔진은 탄소중립 선박의 원천적 대책이며, 2030-40년 친환경 가스연료 선박 시장의 성장에 따라 개발품의 글로벌 수출 시장 수요 증대에 대응하여 사업화 실적 확보가 전망됨.
본 과제는 친환경 전기차 배터리 팩의 냉각시스템에 사용되는 핵심 부품인 고온, 고압, 내진동 씰 및 퀵 커넥터의 국산화를 목표로 하는 연구임. 이는 전기차의 안정적인 성능 유지와 배터리 수명 연장을 위해 필수적인 기술 확보에 중점을 둠.
연구 목표는 배터리 셀 레이아웃에 맞는 냉각수튜브 형상지그 개발, 2차 시제품 제작 및 신뢰성 시험을 통한 내구성능 확보임. 또한, Quick Connector의 온도변화에 따른 내부 공기 압력 및 부피 계산, 유동해석을 통한 용량계수 산출 및 구조안전성 평가를 포함함.
핵심 연구 내용은 플라스틱 튜브의 성형 후 SPRING-BACK 현상을 감안한 성형지그 설계 및 개발, 1차년도 성능시험 결과와 열-구조 연성해석을 통한 2차 시제품 설계 보완 및 제작임. 냉각수튜브 Ass'y LEAKAGE TEST 기술개발과 신뢰성 시험장치(RIG 내구 평가 장비 포함) 설계 및 제작도 수행함. Quick Connector에 대한 유동해석 모델링, 유동압력 및 유동속도 해석, 압력손실 분석을 통한 용량계수 산출, 그리고 구조안전성 평가를 통한 최적설계 자료 도출을 포함함.
기대 효과는 전기차 차량 부품 기술 정립 및 핵심기술 확보, 퀵 커넥터 국산화 성공을 통한 국내외 전기차 시장 확대임. 특히, 전량 수입에 의존하는 배터리 냉각용 커넥터의 국산화 개발로 수입의존도를 낮추고 국내 시장 입지 강화 및 기술자립화를 달성하며, 원가절감 및 가격경쟁력 확보에 크게 기여할 것으로 전망됨.