System dynamics 기반 컨테이너선 CO2 배출량 저감 시나리오에 관한 연구 = A Study on the CO2 Emissions Reduction Scenario for Containership based on System Dynamics

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 선박 저속운항과 대체 연료 추진선 도입이 선박의 CO2 배출량 감축에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해 시스템 다이내믹스(System Dynamics)를 활용하였다. 2022년 컨테이너 선박의 연료소모량 및 운항 데이터를 기반으로 선박 저속운항 관련 1 개 시나리오와 대체 연료 사용에 대한 12개 시나리오를 설정하여 10년간 CO2 배출량 및 연료 비용을 산정하였다. 분석 결과, 저속운항에 따른 CO2 배출량 및 연료비용 저감 효과는 미미한 것으로 나타났다. 반면, 기존 연료인 LFO와 HFO를 LNG로 대체하는 경우 CO2 배출량 감축 효과는 큰 것으로 나타났으나 연료 비용 또한 증가하는 것으로 나타났다. 프로판 가스의 경우 LNG에 비해연료 비용과 CO2 감축 효과 모두 낮은 것으로 확인되었다. 단기적 관점에서 저속운항이 배출량 감소에 효과적이지만 저속운항에따른 운항 시간 증가와 비용이 증가할 가능성이 있다. 따라서 장기적 관점에서 대체 연료 추진선 도입을 추진해야 하지만 대체연료 수급 불안정성과 가격 변동으로 인한 한계가 존재하기 때문에 이를 보완할 수 있는 제도적 장치가 마련되어야 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study used System Dynamics to analyze the impact of slow steaming and the introduction of alternative fuel propulsion ships on the reduction of vessels’ CO2 emissions. Based on the fuel consumption and operation data of container ships in 2022, one scenario for slow steaming and 12 scenarios for alternative fuel use were established to calculate CO2 emissions and fuel costs over a 10-year period.
As a result of the analysis, it was found that the effect of reducing CO2 emissions and fuel costs caused by slow steaming was insignificant. On the other hand, when LFO and HFO, which are existing fuels, are replaced with LNG, the effect of reducing CO2 emissions has been shown to be large, but fuel costs have also increased. In the case of propane gas, it was confirmed that both fuel cost and CO2 reduction effect were lower than that of LNG. From a short-term perspective, slow steaming are effective in reducing emissions, but alternative fuel propulsion ships should be introduced from a long-term perspective because slow steaming are likely to increase operating time and cost. However, there are limitations due to instability in the supply and demand of alternative fuels and price fluctuations, so an institutional mechanism to compensate for them should be prepared.