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1. Freeboard Mark란?

Freeboard Mark는 선박의 외판(선체 옆면)에 그려진 선박의 안전 운항을 위한 기준선 표시.

특히 'Load Line' 또는 'Plimsoll Line' 이라고도 불리며, 선박이 안전하게 적재할 수 있는 최대 한계를 알려주는 마크이다.

 

2. 왜 중요한가?

바다 위에 떠 있는 배는 너무 무거우면 침몰 위험이 있다.

적재량이 많아질수록 선체가 물에 더 깊이 잠기게 되는데, 이때 안전 기준선을 넘지 않도록 경고해주는 표시가 바로 Freeboard Mark이다.

각 마크는 기후 조건, 해역의 특성에 따라 다르게 적용된다.

 

3. 만재흘수선(滿載吃水線)과의 차이

만재흘수선은 선박이 적재할 수 있는 최대 화물을 실었을 때, 허용 가능한 최대 침수선을 의미한다.

즉, 선체가 물속에 잠기는 최대 깊이.

 

Freeboard mark(Load Line)는 만재흘수선을 포함, 다양한 환경 조건(담수, 해수, 열대, 겨울 등)에 따른 여러 개의 기준선이 표기된 마크 전체를 의미한다.

반면 '만재흘수선'은 그 중에서도 'Summer Load Line', 즉 여름철 해수에서의 최대 허용 침수선을 가장 대표적인 기준선으로 부를 때 사용한다.

 

흔히 만재흘수선이라고 부르기도 하지만, 실제로는 그보다 더 많은 조건을 반영한 Load Line 표시 전체를 Freeboard Mark라고 한다.

 

4. Freeboard Mark 구성요소

 

 

Home ❘ Bureau Veritas

  • Deck Line : 주 갑판 위치를 표시
  • Plimsoll Circle : 중심 원과 수평선으로 구성
    • TF = Tropical Fresh Water
    • F = Fresh Water
    • T = Tropical
    • S = Summer
    • W = Winter
    • WNA = Winter North Atlantic

기후나 해수 밀도에 따라 부력이 달라지기 때문에, 각기 다른 선이 정해져 있다.

 

5. 법적 기준과 규제

국제적으로는 IMO(국제해사기구)의 Load Line Convention에 따라 규정된다.

대한민국도 이를 채택하고 있으며, 선박 검사 시 이 마크는 반드시 확인 대상이다.

 

6. 참고사항

크루즈 타거나 해양 사진 찍을 때 Freeboard Mark를 보면, 아, 이 선이 넘으면 위험하겠구나" 하고 이해하면 된다.

간혹 무단 개조나 과적 선박은 이 마크를 지키지 않는데, 이는 불법이고 매우 위험한 상황이다.

 

7. 왜 하필 'Summer Load Line'을 기준으로 삼을까?

Freeboard Mark 중에서도 Summer Load Line(여름 해수 기준선)이 가장 대표적인 기준선으로 쓰이는 이유는, 

여름철 해수의 밀도와 해상 상태가 가장 일반적인 해양 조건이기 때문.

그래서 대부분의 법적 기준, 선급 검사 등은 Summer 기준선 준수 여부를 핵심으로 본다.

 

8. 기후와 해수 밀도에 따라 달라지는 선의 위치

바닷물은 담수보다 밀도가 높아서 같은 무게의 배도 조금 더 떠오르게 된다.

그래서 담수에선 선박이 더 깊이 잠기게 되고, 이를 고려한 Fresh Water Line이 따로 있다.

열대, 겨울 등 기후에 따라서도 해수의 밀도·파고 등이 달라지므로 Load Line 위치도 달라진다.

(예 : 같은 배가 강에 떠 있을 때 더 잠기고, 바다에선 더 뜨는걸 표시해주는 것)

 

9. Plimsoll 선의 역사와 유래

이 마크는 영국 국회의원 '새뮤얼 플림솔(Samuel Plimsoll)이 만들었다.

19세기 당시 무리한 과적이 많아 배가 자주 침몰했는데, 플림솔이 "안전선 표시를 법으로 만들자"고 주장해서

1876년에 영국 Load Line Act가 제정됐고, 이때 생긴 게 바로 Pilmsoll Mark.

(실제 플림솔 의원 덕에 수많은 선원이 목숨을 구할 수 있었고 그래서 이 선은 '생명의 선'이라고도 불린다.)

 

10. 이 선을 잘못표기하면?

이 마크를 조작하거나 무시하고 과적하면 국제적으로 형사처벌 대상이 될 수 있다.

특히 1990년대 이후 AIS(Automatic Identification System)와 衛星 감시로 실시간 적재 상태를 추적할 수 있어서, 과적 시 바로 경고 및 조치가 들어간다.

(요즘은 위성으로도 선박 상태를 감시하니, 과적은 결국 들통난다.)

 

11. Freeboard Mark 계산 및 승인

선박의 형상, 부력 중심, 복원성, 기후 조건 등을 고려해서 선급기관이 계산하고 승인.

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리튬 인산철 배터리(LiFePO₄ battery, LFP battery, lithium iron phosphate battery, 磷酸铁锂电池)

리튬인산철을 사용하는 리튬이온 배터리의 일종

 전체 용량의 90%까지 방전 후에도 1,000회 이상 재충전이 가능하고, 보편화되어 사용되고 있는 삼원계 배터리에 비교해서 가격이 저렴하다.

기존 리튬 이온계열의 배터리가 가지고 있는 결함중 하나인 발화성 및 폭발성의 위험을 대폭 줄인 배터리로 최근 대중화 되어 가고 있다. 현재는 CATL, BYD같은 중국업체가 시장을 주도하고 있고 테슬라 모델3에 채용되면서 더욱 유명해졌다.

 

Lithium iron phosphate(Compound)

이미지 출처 - https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Lithium-iron-phosphate

 

Lithium iron phosphate

 

pubchem.ncbi.nlm.nih.gov


장점

가벼운 무게 - 납산 베터리(SLA)에 비해 60% 이상 가벼움

긴 수명 - 일반적인 베터리의 재충전 반복 횟수 4~500회에 비해 1500회 이상(1500회 이후에도 최초 성능용량의 80% 이상 유지)

안정성 : 납산 베터리(SLA)는 수소가스의 유출 위험성과 온도에 따른 성능저하가 및 과충전 과방전시의 화재위험 이 있으나, 인산철 배터리는 폭발의 위험성이 낮고(폭발 대신 내부손상) 유독가스 유출이 없다.

에너지 밀도 : 납산 베터리 기준 1.5배(거기다 수명이 3배 이상)

낮은 자가방전율 : 월 1%의 자가방전(1년 동안 자연방전율 12~15%) - 납산 배터리는 월 5~20% 자가 방전된다.

안정적인 작동전압

친환경 : 납, 황산, 니켈, 카드뮴 등의 유해 독성물질이 전혀 없다.

사용 온도 범위 : (-20 ~ 75 )


단점

비싼 가격  - 용량과 수명을 생각하면 단점이라기엔 애매하다.

에너지 밀도 

영하의 날씨에서 충전문제

충전 속도

자동차 시동배터리로서의 문제 - 회로 문제로 배터리가 사망하는 사례가 제법 있다. 일반 납산배터리는 방전이 되어도 충전해서 사용이 가능한데 인산철 시동배터리의 경우는 방전 및 회로이상이 생겨버리면 충전자체가 불가능한 경우가 있다.

그리고 과충전으로 인한 문제와 영하에서 충전자체가 되지 않는 등 아직 불안전한 단계


 

  • 유해 중금속(Pb, Cd, Hg 등)을 함유하지 않은 친환경 제품
  • 부풀거나 변형이 쉽게 되지 않음
  • 열정적으로도 안정적인 구조라 2차 가공에도 용이.
  • 온도 특성이 좋아 자체 발열이 거의 없다.(냉각으로부터의 자유)
  • 과열, 과충전 상황에서의 폭발가능성 낮음.(하지만 고속충전 시 배터리 표면온도가 100℃ 이상으로 상승하면서 열폭주 및 화재발생 가능성에 대한 연구결과과 있음

 

과충전에 의한 파우치형 리튬이온전지의 열폭주 발생 특성에 관한 실험연구

Characteristics of Thermal Runaway Generation of Pouch-type Lithium-ion Batteries by Overcharging (kifsejournal.or.kr))

 

Characteristics of Thermal Runaway Generation of Pouch-type Lithium-ion Batteries by Overcharging

1. 서 론 최근 전세계적인 에너지 정책의 변화로 리튬이온전지의 사용이 증가하고 있다. 국내에서는 탈원전 정책으로 태양광 및 풍력 등 친환경 발전시스템을 통하여 생산된 전기를 리튬이온전

www.kifsejournal.or.kr

 

 

 

 

 

내용 출처

리튬 인산철 배터리 - 해시넷 (hash.kr)

 

리튬 인산철 배터리 - 해시넷

리튬인산철 배터리 리튬인산철 배터리 각형 리튬 인산철 배터리(LiFePO₄ battery, LFP battery, lithium iron phosphate battery, 磷酸铁锂电池)는 리튬인산철을 사용하는 리튬이온 배터리의 일종이다. LFP(엘에

wiki.hash.kr

Lithium iron phosphate battery - Wikipedia

 

Lithium iron phosphate battery - Wikipedia

From Wikipedia, the free encyclopedia Type of rechargeable battery The lithium iron phosphate battery (LiFePO4 battery) or LFP battery (lithium ferrophosphate) is a type of lithium-ion battery using lithium iron phosphate (LiFePO4) as the cathode material,

en.wikipedia.org

 

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LNG-Carrier

LNG는 천연가스를 부피를 줄여 운송하기 위해서 액화시킨 것으로 Liquefied natural gas 즉 액화 천연가스이다.

기체 상태일 때와 액체 상태일 때의 부피는 무려 600배나 차이가 있으므로 운송을 위해서는 액화를 해야 한다.

 

하지만 LNG탱크 내에 액화 상태를 유지하기 위해서는 열 차단 단열장치를 이용하고 극저온 상태를 유지한다.

그럼에도 불구하고 열 유입을 완벽하게 차단할 수 없어 자연기화하며 BOG(Boil Off-Gas)를 발생시킨다.

 

GCU(Gas Combustion Unit)

이때 생기는 BOG를 사용해서 연료로 소모하기도 하지만 속도감소나 정박 중인 경우에는 지속적으로 발생하는 BOG를 처리하기 위해서 GCU란 시스템으로 완전연소를 시킨다.

GCU(Gas Combustion Unit) - 가스 연소 장치 :: 파파테크 (tistory.com)

 

GCU(Gas Combustion Unit) - 가스 연소 장치

GCU(Gas Combustion Unit) BOG(Boil Off Gas) 처리 LNG 운반선은 극저온 상태를 유지할 수 있도록 열 차단 단열장치 설비가 되어있다. 하지만 그 단열장치에도 열 유입을 완벽하게 차단할 수 없어 하루에 전체

pptech.tistory.com

 

BOG 재액화 시스템

이렇게 GAS에너지를 낭비하지 않기위해 재액화시켜 다시 LNG(액화천연가스) 재액화 시스템을 만들게 되었다.

국내조선소들 역시 독자 시스템을 개발하여 LNG선에 시스템을 탑재하고 있다.

  • 부분재액화 시스템의 경우 열교환기 및 압축기로 구성되어 있고
  • 완전재액화 시스템의 경우 별도의 냉매시스템이 추가되어 있다.

현대重, 세계 최초 LNG선 완전재액화 실증 성공 - 월간 플랜트기술 (planttech.co.kr)

 

현대重, 세계 최초 LNG선 완전재액화 실증 성공 - 월간 플랜트기술

현대중공업이 세계 최초로 LNG선에서 발생하는 증발가스를 완전재액화할 수 있는 기술을 실증하며, 발주 증가가 기대되는 LNG선 시장에서 한걸음 앞서나가게 됐다. 현대중공업은 최근 울산 본사

www.planttech.co.kr

삼성重, 독자개발 LNG 재액화시스템 실증 성공 - 매일경제 (mk.co.kr)

 

삼성重, 독자개발 LNG 재액화시스템 실증 성공 - 매일경제

삼성중공업이 독자 기술로 개발한 액화천연가스(LNG) 재액화시스템 실증에 성공했다. LNG는 영하 163도의 극저온 화물창에서도 일부가 기체 상태로 변하는데, 삼성중공업이 개발한 재액화시스템

www.mk.co.kr

“역시 대우조선”…LNG재액화 기술 세계 최고 입증 - 경남일보 - 우리나라 최초의 지역신문 (gnnews.co.kr)

 

“역시 대우조선”…LNG재액화 기술 세계 최고 입증 - 경남일보 - 우리나라 최초의 지역신문

액화천연가스(LNG)는 선박으로 장시간 운송하는 과정에서 자연 기화 현상으로 손실이 발생한다. 기화된 천연가스를 모아 다시 액체로 만들어 보관 탱크로 보내는 작업을 ‘LNG재액화’라고 부른

www.gnnews.co.kr

 

각 제조사별로 시스템별 특징이 있다.

LNG Reliquefaction System - We are Valmax Technology Corporation

 

LNG Reliquefaction System - We are Valmax Technology Corporation

Marine Solution Companies that offer customized total energy solutions Fuel Gas Supply System for Ships LNG Reliquefaction System LNG Cargo Handling System Fuel Gas Supply System for Ships LNG Reliquefaction System LNG Cargo Handling System BOG Reliquefact

www.valmax.co.kr

LNG Reliquefaction System (wartsila.com)

 

LNG Reliquefaction System

LNG carriers have, up to 2006, mainly been driven by steam turbines. The boil-off gas (BOG) from the LNG cargo has so far been used as fuel.

www.wartsila.com

ecoSMRT.pdf (babcockinternational.com)

 

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Deaerator tank - 탈기조란?

탈기조는 물에서 용존 가스를 제거하는 데 사용되는 장치이다. 일반적으로 증기 보일러에서 급수 시 용존 산소와 이산화탄소를 제거하기 위해 사용된다. 용존 산소와 이산화 탄소는 증기 보일러의 부식을 유발할 수 있기 때문에 이를 제거하면 보일러의 수명을 연장하는 데 도움이 된다.

 

Deaerator Tank - 탈기조

 

탈기조의 용도

열 전달을 위한 매체로 사용되는 물 또는 유체에는 일반적으로 산소 및 기타 비응축성 가스가 포함되어 있다. 유체에 용해된 이러한 가스는 열전달을 위한 단열재 역할을 한다. 유체에 이러한 가스가 존재하기 때문에 일반적으로 연료에서 유체로의 열전달 속도가 감소하여 난방에 필요한 연료가 증가하여 효율이 감소한다.

 

탈기탱크(급수탱크)에서는 이산화탄소(CO2), 비용존 가스, 산소(O2)가 가스로 방출되고 물(H2O)과 결합하여 탄산(H2CO3)을 형성한다.

 

탈기조의 작동원리

유체 내 기체의 용해도는 유체의 온도가 증가함에 따라 감소하고 유체 내 기체의 압력은 그 위에 있는 기체의 분압에 정비례하므로 유체 위의 기체를 제거하면 유체 위의 압력이 감소하고 압력의 균형을 맞추기 위해 유체 내에 용해되어 있는 기체가 유체 밖으로 빠져나오게 된다.

 

공정에서 회수되는 응측수 또는 공정 유체는 일반적으로 주변 온도보다 고온이며 공급해야 하는 유체는 주변보다 낮은 온도에 있다. 공급 유체와 공정 유체는 모두 공정 유체에서 열을 받아 공급 유체의 온도를 높이기 위해 탱크에 함께 보관된다.

 

열 유체 히터

때로는 급수를 가열하고 작동온도를 유지하기 위해 천공된 증기 파이프를 통해 일부 또는 일부 증기를 탱크에 주입하기도 한다. 탱크의 유체 레벨은 공기가 유체에서 빠져나갈 수 있도록 유체 위의 일부 공간을 자유롭게 유지한다. 탱크 상단에 공기 배출구가 제공되어 모든 공기가 형성된 증기를 남기고 탱크에서 빠져나갈 수 있다.

 

탈기조는 증기 보일러의 필수 부품이며 보일러의 수명을 연장하고 부식을 방지하는데 도움을 준다.

 

탈기조의 이점

증기보일러의 

  • 부식 감소
  • 효율 향상
  • 수명 연장
  • 운영비용 절감

출처 - Deaerator Tank in Boiler: Working & Advantages | Thermodyne Boilers

 

Deaerator Tank in Boiler: Working & Advantages | Thermodyne Boilers

Deaerator Tank Manufacturer: that suit the customer needs.The Deaerator tank like as a Feed Water Tank to store cold and hot fluid in order to remove dissolved air or non-condensable gases from the fluid.

www.thermodyneboilers.com

 

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