암모니아 추진선박의 원리는 무엇인가요?

Question

최근 친환경선박으로 건조되는 선박 중 암모니아 추진선박이 있습니다. 암모니아를 통해 어떻게 추진력을 만들고 어떻게 일반엔진 보다 친환경적인 인가요?

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.암모니아 추진선박은 암모니아를 연료로 사용하여 움직입니다. 일반적으로 암모니아는 비싸고, 저장과 운반이 어렵기 때문에 연료로 사용되는 것이 드물었습니다. 그러나 최근에는 수소와 마찬가지로 암모니아가 새로운 친환경 연료로 주목받고 있습니다.암모니아 추진선박은 암모니아를 연료로 사용하는 내연기관을 사용합니다. 암모니아를 연소시켜서 생명에 해를 끼치지 않는 질소와 물로 변환됩니다. 암모니아 연료는 물과 질소로만 구성되어 있으므로, 연소 과정에서의 배출물이 매우 깨끗합니다.암모니아 추진선박은 수소 연료와 같이 친환경적인 연료로 분류됩니다. 또한, 암모니아는 비교적 안정적이며, 수송 및 보관이 용이하다는 장점이 있습니다. 그러나, 암모니아는 가스 형태로 저장되어 있기 때문에, 안전한 보관과 운반이 필요합니다. 또한, 암모니아 연료 시스템은 높은 온도와 압력을 필요로 하므로, 설계와 제작에 있어서 기술적인 어려움이 있을 수 있습니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.암모니아 추진선박은 암모니아를 연소시켜서 엔진을 움직이는 방식으로 동작합니다. 암모니아는 수소를 함유하고 있어 연소시 산화반응이 일어나고, 이때 방출되는 열에 의해 엔진이 움직입니다. 이 과정에서 암모니아는 직접적으로 대기오염물질을 발생시키지 않고, 연소 후에는 질소와 수증기로 분해되어 배출됩니다.암모니아 추진선박은 일반적인 선박용 디젤 엔진보다 훨씬 적은 대기오염물질을 방출하기 때문에 친환경적입니다. 또한 암모니아는 수송 및 보관이 비교적 쉽기 때문에 연료비용도 저렴합니다. 물론 암모니아 추진선박 역시 에너지 전환과정에서 염화수소와 같은 유해물질이 발생할 수 있기 때문에, 보다 철저한 대책과 연구가 필요합니다.

쌈박한오릭스46 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 암모니아 추진 선박은 기존 화석연료 추진과 같은 내연기관을 탑재하고 있습니다. 암모니아를 가열하여 기체로 만들고 압축기와 가열기로 가열하면 암모니아 기체가 되면서 공기와 혼합되어 산화 반응이 일어나면서 열어네지가 발생되어 그 에너지가 피스톤과 크랭크 샤프트를 움직이면서 선박이 움직이게 됩니다. 암모니아 추진 선박은 기존 화석 연료 선박보다 탄소 배출이 거의 없어 친환경적이라고 합니다.

진득한반딧불210 · Answer

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.암모니아는 액체상에서 높은 비열과 높은 분자량을 가지고 있어서 연소시 생성되는 열에너지를 효율적으로 수용할 수 있습니다. 이에 따라 암모니아 연료는 같은 발열량을 가진 석유 연료에 비해 더 많은 작업을 할 수 있습니다. 또한, 암모니아는 연소시 녹말과 같은 탄소 배출물 대신 질소와 물방울을 방출합니다. 이는 대기오염 및 온실 가스 배출을 줄일 수 있습니다.암모니아 추진선박에서는 암모니아를 연료로 사용하여 동력을 발생시키는 방식으로 작동합니다. 이를 위해서는 먼저 암모니아를 압축하여 액체상태로 유지하고, 그 후 액체 암모니아를 가열하여 증기화시키는 프로세스를 거쳐야 합니다. 이렇게 생성된 암모니아 증기는 엔진에서 연소되어 동력을 발생시키게 됩니다.하지만, 암모니아를 추진력으로 사용하는 방식은 일반적인 연료와는 달리 고온과 고압을 요구합니다. 또한, 암모니아를 다룰 때 생기는 유해 가스를 처리해주어야 하는 등의 기술적인 문제점이 존재합니다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서는 추가적인 기술적 개발이 필요합니다.그러나 친환경적인 면에서 암모니아 추진선박은 매우 유망한 기술입니다. 이러한 기술의 개발이 확대되면 대기 오염과 온실 가스 배출량을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.우선 암모니아 엔진 작동원리는 기존엔진과 거의 유사합니다.NH3 암모니아는 연소시 N2+H2O만 발생시키고 이산화탄소는 전혀 발생시키지 않는 무공해 원료입니다.이상입니다.감사합니다.

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.암모니아 추진선박은 암모니아를 연료로 사용하여 작동하며분자 내부에 질소와 수소를 함유하고 있어, 연소과정에서 질소산화물(NOx)과 이산화탄소(CO2)를 발생시키는 일반적인 연료와는 달리, 더욱 깨끗한 연소를 가능케 합니다. 암모니아 연료는 액체 상태로 보관되며, 연료전지를 통해 전기를 생산하는 과정에서 암모니아를 분해하여 수소를 추출하고 이때 수소가 선박의 모터를 구동하여 움직여 줍니더 암모니아 추진선박은 환경친화적이고 대기오염물질 배출량을 크게 감소시킬 수 있는 선박으로, 암모니아 연료의 안전성과 보관 용이성 등을 연구함으로써 더욱 발전하고 있습니다.

멋진크낙새45 · Answer

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.암모니아 추진선박은 암모니아 연료를 사용하여 움직이는 선박을 말합니다. 일반적으로 암모니아 추진선박은 연료전지를 사용하여 전기를 생산하고, 그 전기를 모터에 전달하여 추진력을 발생시킵니다.암모니아는 수소와 질소로 이루어진 화학물질로, 고체나 액체로 저장하기 어렵지만, 압축과 냉각을 통해 액화 및 저장이 가능합니다. 암모니아는 이산화탄소나 메탄보다 더 많은 에너지를 가지고 있으며, 또한 연소시 배출되는 녹색 가스 중 하나이기 때문에 환경 친화적인 연료로 각광받고 있습니다.암모니아 연료전지는 암모니아를 이용하여 전기를 생산합니다. 연료전지에서는 암모니아와 산소를 이용하여 전기를 생산하는데, 이때 발생하는 부산물은 물과 질소입니다. 따라서, 연료전지를 이용한 암모니아 추진선박은 깨끗하고 친환경적인 에너지를 사용하여 움직일 수 있는 장점이 있습니다.암모니아 추진선박은 아직 상용화된 기술은 아니지만, 다양한 연구와 개발이 이루어지고 있으며, 앞으로 더 많은 연구가 필요합니다.