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임영섭 연구실

서울대학교 조선해양공학과

임영섭 교수

LNG Process Optimization

Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS)

Process Simulation and Control

임영섭 연구실

조선해양공학과 임영섭

임영섭 연구실은 조선해양공학 분야에서 친환경 선박 및 해양플랜트의 공정 시스템 설계, 최적화, 그리고 탄소중립 실현을 위한 핵심 기술 개발에 집중하고 있습니다. 최근 국제해사기구(IMO)의 온실가스 감축 규제 강화와 글로벌 친환경 정책에 발맞추어, LNG, 수소, 암모니아 등 차세대 친환경 연료를 활용한 선박 추진 시스템과 연료 저장·운송 공정의 열역학적 해석, 에너지 효율화, 경제성 평가를 중점적으로 연구하고 있습니다. 특히, LNG 운반선 및 해양플랜트에서 발생하는 BOG(Boil-Off Gas) 재액화 시스템, 혼합냉매 기반의 액화공정, 고압가스 엔진 연계 시스템 등 다양한 공정의 설계 및 최적화 연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 실험적 검증과 함께 첨단 시뮬레이션 도구를 활용하여 실제 운항 조건과 다양한 부하 변동을 반영한 공정 모델링을 진행하며, 공정의 안전성 확보를 위한 폭발 위험성 평가, 압력용기 감압 시뮬레이션 등도 병행하고 있습니다. 또한, 선박 및 해양플랜트에서 발생하는 이산화탄소의 효과적인 포집, 저장, 활용(CCUS) 기술 개발에도 주력하고 있습니다. 습식 아민 공정, 분리막 공정 등 다양한 CO2 포집 기술의 선상 적용을 위한 공정 해석, 열집중 설계, 에너지 및 경제성 평가를 수행하며, 포집된 CO2의 액화 및 저장, BOG 발생 억제, 재액화 시스템 통합 등 전체 밸류체인 관점에서의 시스템 통합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이외에도, 해양플랜트 및 선박의 안전성 향상을 위한 공정 안전 시뮬레이션, 압력용기 감압 모델링, 플랜트 안전 훈련 시뮬레이션 등 다양한 연구를 통해 산업 현장의 실질적 문제 해결에 기여하고 있습니다. 산업계와의 협력 프로젝트, 국내외 특허 출원, 학술지 논문 발표 등 다양한 성과를 통해 연구실의 기술력을 입증하고 있습니다. 임영섭 연구실은 앞으로도 조선해양공학 분야에서 친환경·스마트 선박, 해양플랜트의 미래를 선도할 수 있는 혁신적 공정 시스템 개발과 탄소중립 실현을 위한 핵심 기술 연구에 매진할 계획입니다. 이를 통해 해양산업의 지속가능한 발전과 글로벌 환경 문제 해결에 기여하고자 합니다.

LNG Process Optimization
Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS)
Process Simulation and Control
친환경 선박 및 해양플랜트 공정 시스템 설계
임영섭 연구실은 친환경 선박 및 해양플랜트의 공정 시스템 설계와 최적화에 중점을 두고 있습니다. 최근 국제해사기구(IMO)의 온실가스 감축 규제 강화에 따라, 선박의 이산화탄소 배출 저감 기술과 친환경 연료 적용이 필수적으로 요구되고 있습니다. 본 연구실은 LNG, 수소, 암모니아 등 차세대 친환경 연료를 활용한 선박의 추진 시스템 및 연료 저장·운송 공정의 열역학적 해석, 에너지 효율화, 경제성 평가를 수행합니다. 특히, LNG 운반선 및 해양플랜트에서 발생하는 BOG(Boil-Off Gas) 재액화 시스템, 혼합냉매 기반의 액화공정, 고압가스 엔진 연계 시스템 등 다양한 공정의 설계 및 최적화 연구를 진행하고 있습니다. 이를 위해 실험적 검증과 함께 Aspen HYSYS, MATLAB 등 첨단 시뮬레이션 도구를 활용하여 실제 운항 조건과 다양한 부하 변동을 반영한 공정 모델링을 수행합니다. 또한, 공정의 안전성 확보를 위한 폭발 위험성 평가, 압력용기 감압 시뮬레이션 등도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 선박 및 해양플랜트의 에너지 효율 향상과 운영비 절감, 환경 규제 대응에 직접적으로 기여하며, 산업계와의 협력 프로젝트를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화도 활발히 이루어지고 있습니다. 앞으로도 친환경·스마트 선박, 해양플랜트의 미래를 선도할 수 있는 혁신적 공정 시스템 개발에 매진할 예정입니다.
선상 이산화탄소 포집 및 저장(CO2 Capture & Storage) 기술
본 연구실은 선박 및 해양플랜트에서 발생하는 이산화탄소의 효과적인 포집, 저장, 활용(CCUS) 기술 개발에 집중하고 있습니다. 국제적인 탄소중립 목표와 해양산업의 탈탄소화 흐름에 따라, 선상에서 직접 이산화탄소를 포집하고 액화·저장하는 공정은 매우 중요한 연구 주제입니다. 연구실은 습식 아민 공정, 분리막 공정 등 다양한 CO2 포집 기술의 선상 적용을 위한 공정 해석, 열집중 설계, 에너지 및 경제성 평가를 수행하고 있습니다. 특히, 선박 운항 중 엔진 부하 변동, 연료 종류, 배가스 조성 등 실제 운항 조건을 반영한 포집 시스템의 최적 용량 설계와 성능 분석에 주력하고 있습니다. 또한, 포집된 CO2의 액화 및 저장, BOG 발생 억제, 재액화 시스템 통합 등 전체 밸류체인 관점에서의 시스템 통합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 최근에는 선상 CO2 포집 시스템의 온실가스 감축량 평가, 전과정 평가(LCA), 기술경제성 분석 등도 병행하여, 실질적인 환경적·경제적 효과를 정량적으로 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 선박 및 해양플랜트의 탄소중립 실현을 위한 핵심 기반 기술로, 국내외 학술지 및 특허 출원, 산업계 협력 프로젝트 등 다양한 성과로 이어지고 있습니다. 앞으로도 CCUS 기술의 고도화와 상용화를 위해 지속적인 연구개발을 추진할 계획입니다.
1
Greenhouse gas emissions of shipping with onboard carbon capture under the FuelEU Maritime regulation: A well-to-wake evaluation of different propulsion scenarios
임영섭, Oh Juyoung, Kim Donghoi, Roussanaly Simon
CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 202410
2
Changes in holding time depending liquid filling ratio, heat transfer parameters, and shape of the tank
임영섭, Yu Taejong
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, 202409
3
Advanced process design of subcooling re-liquefaction system considering storage pressure for a liquefied CO2 carrier
임영섭, 이재준, 손희창, 오주영, 유태종, 김현욱
ENERGY, 202404
1
선상 이산화탄소 포집시스템 습식아민 공정해석 및 열집중 설계 연구
한국해양과학기술원부설 선박해양플랜트연구소
2024년 ~ 2024년 12월
2
친환경·스마트 선박 R&D 전문인력양성사업
산업통상자원부
2022년 03월 ~ 2023년 02월
3
미반응 CO2의 분리·재순환 공정 설계/구축
과학기술정보통신부
2022년 ~ 2023년