DNV Korea Update No.3 by Sun Young Park

DNV

Green Ship Features: Triality & Quantum II

Speical Interview: KOGAS

Cleaner Energy: Offshore Wind Turbines

Korea Information from DNV to Korea

Innovate or Die DNV with ‘Innovative thinking’ to build ‘Green future’

Update N0.3 March 2011

Content N0.3 March 2011

Editorial : Innovate or Die – Be a Leader!

News in Korea : MOU with KOGAS in EHSQ & ect.

19 08 10

EEDI – IMO Energy Efficiency Design Index

DNV’S NEW STANDARD FOR SOFTWARE-DEPENDENT SYSTEMS

DNV Korea Update Published by DNV Korea 15th Fl., Kolon Bldg. 45, Mugyo-dong, Jung-gu, Seoul, Korea 100-722 Tel: +82 2 734 7326/7/9 Fax: +82 2 734 9069 www.dnv.co.kr / www.dnv.com Editor Sun Young Park Tel: +82 2 755 7011 sun.young.park@dnv.com Design and Layout DesignMotiff Tel: +82 2 3392 5188

New Services Ballast Water Management

Quality and control throughout the life cycle of complex offshore units

Climate Change Regulatory Response Consulting Service Technical Issues : Greenship Special

DNV’s TRIALITY Project : Taking environmental and economical performance a long step forward

Next Generation Container Ship – DNV’s QUANTUM for the future

LNG - Resource for the future The Age of LNG is here Special Interview : INTERVIEW WITH MR. YANG, YOUNG-MYUNG, Vice President of KOGAS and Executive Director of LNG Plant R&D Center

Cleaner Energy : Offshore wind turbine New design practices for offshore wind turbine structures

DNV Academy in Korea : Adjustment to the changing environment is the key for success / Training Schedule in Korea, 2011

DNV Korea Update는 DNV 한국지사에서 발간하는 뉴스지입니다. 발행일: 2011년 3월 발행인: 폴 요한센 편집인: 박선영 디자인 및 편집: 디자인모티프 +82 2 3392 5188 발행처: DNV Korea 서울시 중구 무교동 코오롱 빌딩 15층 대표번호: +82 2 734 7326/7/9 팩스: +82 2 734 9069

Taking environmental and economical performance a long step forward

INTERVIEW WITH MR. YANG, YOUNG-MYUNG, Vice President of KOGAS and Executive Director of LNG Plant R&D Center

DNV’s TRIALITY Project : 본 책자는 산림보존에 기여하며, 환경보호 단체가 추천하는 종이를 사용하였습니다.

DNV Korea Update N0.3 2011

Special Interview :

# Editorial

Innovate or Die - Be a Leader! To stay as a leader in today’s business setting and to stay in the forefront of technology and service development require companies to be agile. And what is driving this? Basically it is the end-user of the products and services that puts down the requirements. It is us as consumers that now want to see that corporations take the social responsibility to preserve or improve the environmental impact the corporations make on the environment. And this is changing the focus of corporations – competitiveness means focusing on what the society at large requires or finds important. And, amongst other issues, the focus is on a “Green Globe” – securing the existence for the future generations. The shipping industry’s contribution to the reduction of greenhouse gas emissions is a hot topic. More energy efficient propulsion, new fuels, new hull forms and modified operating procedures are all part of the solution.

Using advanced modeling technology, DNV is actively participating in a number of projects stipulating the way to low carbon shipping. Our new concepts for container ships, known as QUANTUM, and the tanker with LNG propulsion, known as TRIALITY, are both examples of a holistic approach to ship design that can have an impact on creating a “Green Globe”.

Paal Johansen Vice President & Regional Manager for Region Korea & Japan

Hydrocarbons will continue to be the most important energy source in the long run – however, “easy” oil is being reduced, and we will also eventually reach a point where oil is not the most important hydrocarbon energy source for the future. Natural Gas – or LNG will take over as the most important hydrocarbon source for energy, and renewable energy such as wind power will be a runner up on the clean energy side. These developments – also linked to future changes in legislations and other regulatory regimes – will require corporations to be agile and put high priority on innovation of new technologies and state of the art solutions in order to be competitive, in order to be sustainable, and to be a ‘Leader for the Future’.

시시각각 변화하는 현대 비지니스 환경에서 산업의 견인차 역할을 담당하는 리더들은 사업에 영향을 줄 수 있는 요인들에 대비해 민첩하게 움직이고 기술 및 서비스 제공에 있어서도 항상 앞서나가야 합니다. 제품이나 서비스를 이용하는 소비자들은 이제 기업이 책임져야 할 사회적 책임 부분까지도 함께 고려하고 있습니다. 그리고 현재 소비자들 및 기업들이 관심있게 보고 가장 진지하게 생각하여 할 부분이 '환경에 대한 책입' 입니다. 결국, '녹색 지구' 를 위해 노력하는 길만이 앞으로 기업과 소비자 모두 같이 살아남을 수 있다는 점에 대해 우리는 그 공감대를 점차 형성해 나가고 있습니다. 조선 해양 산업에서도 온실가스를 줄이기 위한 방안은 중요한 논의 과제로 다루어 지고 있습니다. 현재보다 에너지 효율적인 추진시스템 개발, 새로운 친환경 연료, 새로운 선형 및 에너지를 절감할 수 있는 운항 방식 등, 이 모두가 현재 친환경 녹색 해양 산업을 위해 연구되고 있습니다. DNV는 이러한 친환경 연구 선상의 중심에 서 있습니다. DNV는 그 동안, 많은 온실가스 감축 및 신재생 에너지 프로젝트에 참여하여 왔으며, 특히 최근에 발표한 신개념 컨테이선 QUANTUM과 LNG를 연료로한 친환경 유조선인 TRIALITY는 DNV가 친환경 기술 연구 및 개발에 있어 어떠한 거시적인 접근을 했는지를 여실히 보여주는 프로젝트들 입니다. 탄화수소는 앞으로도 우리가 사용하는 에너지원에서 중요한 부분을 차지해 나갈 것입니다. 그러나, '쉽고 비교적 저렴하게' 사용 할 수 있는 기름은 점차 설 자리를 잃고, 결국 환경오염의 주범으로 낙인된 '기름' 은 탄화수소 에너지원에서 사라지게 될 날이 올 것입니다. LNG와 같은 천연가스가 앞으로 중요한 탄화수소 에너지원이 될 가능성이 매우 높으며, 풍력과 같은 신재생 에너지 또한 미래를 이끌어 나갈 중요 에너지원이 될 것입니다. 이 모든 '친환경' 변화는 앞으로 관련 법규들이 강화되고 새롭게 제정될수록 기업들이 보다 새로운 녹색 기술들을 개발하고 실용화하는 중요한 이유가 될 것입니다. 앞으로도 경쟁력을 갖추기 위해, 지속 가능한 경영을 위해, 그리고 '미래의 선도자' 가 되기 위해 DNV는 끊임없이 혁신할 것입니다..

DNV Korea Update N0.3 2011

# News in Korea

MOU with KOGAS in EHSQ DNV has signed a MOU with Korea Gas Corporation, South Korea’s state-run gas corporation, to cooperate in EHSQ (Environment, Health, Safety, and Quality) projects. With this firm agreement on the partnership, KOGAS has agreed to enter on a longterm relationship with DNV to bring up their EHSQ management system to the world class level. DNV와 한국가스공사 (사장 주강수)는 안전관리시스템인 EHSQ (Environment, Health, Safety & Quality: 환경, 보건, 안전, 품질관리 시스템) 분야에 대한 협력 양해각서 (MOU)를 체결하였다. 이번 양해각서를 바탕으로 양사는 실질적인 기술협력과 교류를 통해 안전, 보건, 환경, 품질 분야의 지속적인 기술 발전과 장기적인 가치를 창출할 수 있는 기회를 마련하였다.

DNV launches a new LNG-fuelled concept VLCC - Triality

The 1st Korea Wind Technical Committee

The new crude oil concept vessel, named Triality, has been developed through a DNV innovation project. As its name indicates, it fulfils three main goals: it is environmentally superior to a conventional crude oil tanker, its new solutions are feasible and based on well known technology, and it is financially attractive compared to conventional crude oil tankers operating on heavy fuel oil. DNV Korea has done series of presentations on Triality to Korean shipbuilders and owners.

The first Korea Wind Technical Committee was held on February 8th at Pusan. Korea’s wind turbine manufacturers and other related parties were invited. In this one day committee meeting, DNV presented technical issues regarding wind turbine certification projects while our customers shared their views and experiences on development and production of wind turbines. DNV Korea Wind Technical Committee is planed to be held twice every year and Mr. Yoo, Kwang Taek, Vice President & CEO of STX Wind Power B.V., was elected as the first Committee Chairman, who will hold this position until 2012.

DNV가 LNG를 추진연료로 사용하는 초대형 원유운반선 (VLCC) 컨셉을 선보였다. 이번에 DNV에서 발표한 LNG 추진 VLCC 컨셉 선박인 ‘트라이얼리티’ (Triality)는 ▲환경친화적 운항 ▲현재 통용되고 있는 기술을 바탕으로 한 실현가능한 해결책 ▲경제적 이익 이라는 세가지 목표를 중점 으로 두고 개발한 초대형 친환경 선박 프로젝트이다. DNV는 올초 국내 선주 및 조선소 관계자들을 초대하여 트라이얼리티 프로젝트에 대한 설명회를 가졌다.

DNV는 국내 풍력발전산업에 관련된 기업들을 초청하여 2011년 2월 8일 Korea Wind Technical Committee를 부산에서 개최하였다. DNV Korea Wind Technical Committee는 풍력 발전기술 관련 인증사업을 진행하고 있는 DNV에서 한국내 인증에 관련된 사항들을 관련기업들과 함께 공유하고 의견을 나누고자 하는 취지에서 시작되었다. 이번 회의에서는 DNV에서 진행하고 있는 풍력발전기 및 풍력발전단지의 인증에 관련된 기술적인 내용들을 발표하고 의견을 나누는 형식으로 진행되었으며 실제 기술개발 및 생산 업무를 진행하고 있는 풍력발전관련 회사들의 다양한 의견을 들을 수 있었다. 이 행사는 매년 2회 개최 될 예정이며 이번 회의에서 2년의 임기를 가지는 초대회장으로 STX 중공업의 유광택 상무가 선출되었다.

DNV Korea Update N0.3 2011

Climate Change Position Paper DNV has released several position papers related to climate change this year. The position papers are available for pdf download or order as a hardcopy (free) on DNV’s website. The topics covered are as follow: • CO2 storage - is it safe? Towards large-scale implementation of CCS • Assessment of measures to reduce future CO2 emissions from shipping • Climate change: The effect on marine structure design • Biofuels 2020: A policy driven logistics and business challenge • Biofuel Infrastructure: Managing in an uncertain future • Shipping across the Arctic Ocean: A feasible result in 2030-2050 as a result of global warming? DNV는 Research and Innovation 사업부에서 기후변화에 대해 다년간 연구한 결과물을 토대로 Position paper를 발행하였다. DNV의 기후변화에 대한 position paper들은 DNV 홈페이지에서 무료로

DNV to investigate the Deepwater Horizon blowout preventer DNV has been contracted by the Joint Investigation Team (JIT) of the departments of the Interior and Homeland Security for the forensic examination of the blowout preventer (BOP) and lower marine riser package that was fitted to the Macondo well in the Gulf of Mexico, the site of the Deepwater Horizon disaster and oil spill. The final forensic testing protocol will be developed by DNV, in consultation with various commercial, academic, and governmental organizations, and will be approved by the JIT prior to the start of testing. DNV는 미정부 (the department of the Interior and Homeland

다운로드 받거나 hard copy를 신청할 수 있다.

DNV acquires Behnke, Erdman & Whitaker Engineering, Inc. The acquisition of Behnke, Erdman & Whitaker Engineering, Inc. (BEW Engineering, Inc.) in San Ramon, California, supports the DNV strategy of growth in Clean and Renewable energies. BEW Engineering was formed by Michael Behnke, William Erdman and Charles Whitaker in 2003. They formed the company to provide consulting services to the renewable energy market with particular focus on solar power, wind energy and power transmission and grid integration. Since DNV’s and BEW’s services do not overlap or compete with each other, the market position and capabilities of the combined companies are greatly increased.

Security)의 합동조사팀에게서 Deepwater Horizon 폭발이 있었던 멕 시코만의 Macondo 유전에 설치되었던 BOP와 lower marine riser

DNV는 미국 캘리포니아에 본사를 둔 신재생 에너지 기업인 Behnke, Erdman, & Whittaker Engineering 社

package에 대한 조사를 의뢰받아 착수하였다. 이미 Deepwater

(BEW Engineering Inc.)를 인수했다. BEW Engineering 社는 2003년 미국에서 설립되어 신재생 에너지

Horizon 사고에 대해 Offshore regime 및 해양구조물 안전 사항 기준

시장, 특히 풍력, 태양력, 발전 및 전력망 통합 사업 시장에 대한 컨설팅 서비스를 제공해왔다. 현재 DNV와

에 대해 미정부에 의견을 전달했던 DNV는 이번 조사를 통해 사고 원

BEW社에서 제공하는 서비스는 서로 겹치는 부분이 없는 관계로, BEW社 인수는 DNV의 서비스 라인의

인 및 심각성에 대해 면밀한 조사를 할 계획이다.

확대 및 신재생 에너지 산업에서의 전문성 강화라는 측면에서 시너지 효과를 발휘할 것으로 보인다.

DNV and Patjens cooperate on first LNG fuelled container ship Together with DNV and other partners, DNV customer Reederei Stefan Patjens is ready to retrofit LNG on board a 5,000 TEU container vessel. When completed, this would be the very first use of LNG as fuel on board a container ship and of LNG as fuel in worldwide trading. DNV는 독일의 Reederei Stefan Patjens社와 함께 LNG 추진 5,000 TEU 컨테이너선 프로젝트에 참여한다. 이번 컨테이너선은, LNG연료를 선적하여 운항하는 최초의 컨테이너선이 될 것이며, 또한 국제무역에서 LNG가 최초로 선박 연료로 사용되는 계기가 될 전망이다. DNV Korea Update N0.3 2011

# News in Korea

World’s first class rules for wind farm service vessels DNV has developed the world’s first class rules for wind farm service vessels in order to improve safety and promote uniform standards. DNV has already secured a contract for the first two vessels. The very first vessel built to the new class rules is expected to sail away from UK in March next year. The new rules contain two class notations; Windfarm Service 1 for craft trading domestically and carrying up to 12 technicians, and Windfarm service 2 for other craft carrying up to 60 persons on board. DNV에서 세계 최초로 풍력단지 유지보수 선박에 대한 Class Rule을 발표했다. 현재까지는 풍력단지 유지 보수 선박에 대해 각 나라마다 다른 기준을 적용해왔다. 그러나 점차 해상풍력단지 개발이 활성화됨에 따라, 유지보수 선박에 대한 국제적 기준도 마련되어야 한다는 점을 감안하여 DNV에서는 안정성을 검증 하고 국제적으로 통용될 수 있는 기준을 발표하였다. DNV Rule에 따라 입급되는 첫번째 풍력발전 단지 유지보수 선박은 2011년 3월 영국에서 처음 출항할 예정이다.

The 19th Korea-Norway Economic Committee The 19th KNEC (Korea-Norway Economic Committee) meeting was held in DNV Headquarter office in Høvik on 7 December 2010. Mr. Roh, In Sik, CEO of SHI and the representative of Korea and Mr. Henrik Madsen, CEO of DNV and representative of Norway, opened and closed the event. With representatives from Norwegian and Korean government gathered, about 70 people participated in this year’s KNEC meeting. In the meeting, topics on offshore wind energy, smart gird, LNG, and arctic shipping were discussed. Throughout the meeting, the participants agreed to strengthen the relationship between Korea and Norway by maintaining close cooperation in maritime and cleaner energy business which takes around 50% of trade between two countries.

전국경제인연합회(이하 전경련, 회장 조석래)는 노르웨이경제인연합회 (NHO)와 공동으로 2010년 12월 7일 노르웨이 오슬로 DNV 본사에서

Korea Technical Committee 2010

2010 Korea Technical Committee was held in Pusan. 2010년 하반기 Korea Technical Committee가 부산에서 개최되었다.

Korea Committee 2010

2010 Korea Committee was held at Seoul Plaza Hotel in October. This year DNV shared its views on GHG regulatory agenda and its innovative initiatives using LNG.

제19차 한-노르웨이 경제협력위원회(한국 측 위원장 : 노인식 삼성중 공업 대표이사/사장, 노르웨이측 위원장 : 헨릭 맛센 DNV CEO)를 개최하였다. 올해로 19번째를 맞은 이날 경협위에서는 양국의 전통적

2010년 Korea Committee가 서울 프라자 호텔에서 진행되었다. 올해 Korea Committee에서 DNV는

협력분야인 LNG, 극지방선박 외에도 기후변화, 풍력에너지, 스마트그

선박온실가스 규제에 대한 동향을 살펴보고 DNV에서 추진하고 있는 LNG 연료에 대한 연구결과 및

리드 등의 녹색성장 분야에서의 협력방안 등이 폭넓게 논의되었다.

기술 등에 대해 여러 조선관계자들과 논의하였다.

DNV Korea Update N0.3 2011

# News & Events

Statutory Excellence Campaign DNV Korea through ACEA (Approval Center for East Asia) has started a campaign, "Statutory Excellence", to get in closer dialogue with the main customers about statutory regulations. DNV ACEA has arranged the first Technical Meeting in December 2010 inviting the employees in the design department of nine major Korean ship builders. DNV will continue the campaign with the yards to discuss the rules and interpretations together.

DNV Korea의 ACEA에서 'Statutory Excellence' 캠페인을 실시하였다. 첫 회의는 12월 부산 ACEA 사무실 에서 열렸으며, 국내 9개 조선소의 설계팀 직원들을 초대하여, DNV rule 및 향후 법적규제 부분에 대한 논의 를 진행하였다. 앞으로 DNV는 Statutory Excellence 캠패인을 통해 국내 조선소와 정기적으로 회의를 열어, DNV rule과 국제 법적규제에 대한 활발한 논의를 하여 보다 원할하고 신속한 도면승인과정을 이끌어 나갈 것이다.

Safety Training Rice donation DNV Korea has donated two tons of rice to the Pusan Social Welfare Centre.

Safety training sessions were held in Mokpo and Ulsan for DNV’s Mokpo, Ulsan, and Changwon station surveyors. As a risk management company, DNV continues to train our surveyors to manage their risks in the production site. DNV는 목포와 울산에서 대대적인 직원 안전 교육을 실시하였다. 현장에서 일어날 수 있는 사고 등에 철저히 대비하기 위해 DNV는 정기적으로 직원들의 안전교육을 철저히 실행하고 있다.

DNV Korea는 부산사회복지센터에 2톤의 쌀을 기부하였다. 각종 바 자회 및 기부 행사등으로 모아진 성금으로 101포대의 쌀을 구입하여 기부하였으며, 쌀은 독거노인 및 소년소녀가장등에게 전달되었다.

Safety Champion awarded by Teekay corp.

Knitting Hat Campaign DNV employees participated in the ‘Knitting Hat for babies’ campaign organized by Save the Children.

Teekay Marine awarded Mr. Jong Sung Yoon, Teekay Project Manager in SHI Station, as 'Safety Champion' for demonstrating and promoting safety culture during his work on Teekay project. The champion was carefully selected based on the observation of SHE matters and behavior of surveyors. DNV 삼성중공업 사무소의 윤종성 검사관이 Teekay Marine사로부터 Safety Champion 상을 받았다.

DNV 한국 사무소 직원들은 2009년에 이어, 2010년에도 Save the

이번 '안전' 상을 수여한 Teekay Marine사 측은 안전/보건/환경 부문에서 가장 모범적인 활동을 보여준 직원

Children 기관에서 실시하는 '모자뜨기' 캠페인에 참여하였다.

에게 주는 상이라고 밝혔다. DNV Korea Update N0.3 2011

# New Services

Ballast Water Management Ballast water, an absolutely essential element to the safe and efficient operation of modern shipping, has introduced invasive marine species into new environment. Shipping moves over 80% of the world’s commodities and transfers approximately 3 to 5 tons of ballast water internationally each year. Although a critical element that a ship must have, ballast water has become one of four greatest threats to the world’s oceans and the international regulatory bodies has taken some serious actions addressing this problem. DNV recommends our customers to prepare for the upcoming regulatory changes and step forward to the cleaner and sustainable future now.

HEN & HOW

Since the International Convention for the Control and Management of Ships Ballast Water & Sediments was adopted by consensus at a Diplomatic Conference at IMO in London on 2004, 26 states representing 24.4% of world merchant shipping tonnage has ratified the convention by August of 2010. The Convention will enter into force 12 months after ratification by 30 states, representing 35% of world merchant shipping tonnage.

effective and by 2014, almost all merchant vessels should have the BW treatment system.

WHO The Convention applies to ALL ships on international trade. • International Ballast Water Management Certificate • Ballast Water Management Plan (approved) • Ballast Water Record Book The Convention DOES NOT apply to: • National / local trade only ships • Navy / governmental non-commercial

Ballast water exchange standard (D-1) is currently effective but starting from 2012, the ballast water treatment system (D-2) will be Ballast Water Regulations – Entry into Force Schedule

D-1:Ballast water exchange [phase 1]

Application based on construction dates and BW Capacity in m3 Keel laid

< 2009

BW [m3]

DWT / Ship type

2008

2009

3400 – 15000 / Tanker 1500-5000 4200 – 14200 / Bulk 4100 – 14000 / General cargo < 1500 > 5000

<3400 >15000 / Tanker <4200 >14200 / Bulk <4100 > 14000 / General cargo

≥ 2009

< 5000

<15000 / Tanker <14200 / Bulk < 4000 / General cargo

≥ 2009 < 2012

> 5000

>15000 / Tanker >14200 / Bulk >14000 / General cargo

≥ 2012

> 5000

>15000 / Tanker >14200 / Bulk >14000 / General cargo

2010

2011

2012

DNV Korea Update N0.3 2011

2014

2015

2016

D2a)

Efficiency: At least 95% volumetric exchange Flow-through: 3 times volumetrice exchange

D1 / D2

D2a)

D1 / D2

a) Not later than the first intermediate or renewal survey after the anniversary date of delivery of the ship in the year of compliance with the standard applicable to the ship

2013

D1 / D2

ships • Ships with permanent ballast water in sealed tanks

Sequential: Empty and subsequent refill Dilution: Filling from top and simultaneously discharge from bottom

D2a)

D-2:Ballast water treatment [phase 2] Discharge standard

WHAT Following documentations are required: 1) BW Management Plan • Safety procedures for ship and users • Description of the actions to be taken to implement the BW Management requirements • Procedures for disposal of sediments • Step-by-step plan when using exchange • Link to technical manual treatment 2) BW Record Book All operations concerning ballast water (when, where, and quantity) should be recorded.

HOW DNV CAN HELP • Type approval program • Class notations for BW Conventions: ⇒ BWM – E f: flow through method e: exchange method d: dilution method

⇒ BWM – T : Ballast Water Treatment ⇒ BWM – TP: Ballast water Treatment Prototype • Instructions to Surveyors • Certificate of compliance with the Convention (Before the convention has entered into force but authorized by the flag) • Statement of compliance with the Convention (Before the convention has entered into force and not authorized by the flag) • International ballast water management certificate (When the convention has entered into force and when authorized) • Technical Consulting service: ⇒ Preparation of the Ballast water management plan, both for the sequential and flow-through method ⇒ Calculation of acceptable intermediate stages of loading and unloading ballast water in open sea (sequential exchange of ballast water)

2004년 IMO에서 "선박의 밸러스트 수(水)와 침전물의

··밀폐식 밸러스트수 탱크를 장착한 선박

제거 및 관리를 위한 국제협약" 이 채택된 이후로, 2010년 8월까지 세계 24.4%의 선박량을 차지하는

밸러스트수 관리 협약 비준에 따라 다음과 같은 서류들이

총 26개국이 이 협약에 비준한 상태이다.

준비되어야 한다.

밸러스트수에 대한 협약은 35%의 선복량을 차지하는 30개 국가에서 모두 비준 동의한 시점으로부터 12개월 후에 의무화 될 예정이다.

1) 밸러스트수 관리 계획서 ··선박 및 운영자들을 위한 안전 절차 명시 ··밸러스트수 관리 요구사항들을 적용하기 위한 방안들

현재 밸러스트수 관리협약 D-1 규정에 연안에서

명시

200해리 밖 그리고 수심 200m 이상이 되는 공해상에서

··침전물 제거 과정 기재

각 선박의 밸러스트수를 교체하도록 되어 있다.

··교환 (Exchange) 방벙을 사용할 경우, 각 단계별로

2011년 이후부터 점차적으로 처리시스템 (관리협약 D-2 규정)에 의해 처리가 가능하여야 하며, 2014년 이후

명시한 계획 ··처리 방법을 사용할 경우, 기술설명서 명시

모든 밸러스트수는 처리 시스템에 의해 처리되어야 한다. 2) 밸러스트수 기록부 밸러스트수 관리 협약은 국제무역을 하는 모든 선박에

밸러스트수 관리와 관련된 모든 사항들 (언제,

적용될 예정이다.

어디서, 얼만큼 교환, 방출하였는지 등)은 모두 기록 부에 기재되어 있어야 한다.

밸러스트수 관리 협약이 적용되지 않는 선박들은 다음과 같다:

DNV에서는 밸러스트수 국제협약 비준 등에 대비해

··자국내에서만 영업을 하는 선박

밸러스트수 관리에 대한 선급규정을 바탕으로, 형식 승인

··해군 또는 정부/국가에 소속되어 상업활동을 하지 않

및 인증 서비스와 기술컨설팅 서비스 등을 제공하고

는 선박

있습니다.

DNV Korea Update N0.3 2011

# New Services

EEDI –

IMO Energy Efficiency Design Index DNV supports ship owners and shipyards to verify the Energy Efficiency Design Index (EEDI) for new ships. The implementation and verification of the EEDI ensures the early compliance with the upcoming IMO EEDI requirements.

HAT

The IMO Energy Efficiency Design Index is a benchmarking scheme and an indication of a merchant ship’s CO2 output in relation to its value for society. This is one of the first steps of IMO’s technical measures to reduce CO2 emissions from shipping. The EEDI compares theoretical CO2 emissions and transport work of a vessel and will eventually be benchmarked against an IMO-set requirement.

WHO DNV provides you with a third party verification of your ships design CO2 emission in accordance with the IMO Interim Guidelines (MEPC.1/Circ682). The verification is based upon a technical file and an initial survey onboard the ship.

WHERE

WHEN

The EEDI can be calculated and verified for all new ships of the ship type categories as listed in the table below. The calculations will be based on the ship's main characteristics and engine performance also with the design speed-power curve adjusted with the sea trial data provided by the builder.

Tentative entry into force dates and reduction rates for the ship type segments covered by the EEDI: see chart 1.

WHY

효율을 나타내는 지수로 현재 국제해사기구 (IMO)에서 논

The purpose of the EEDI is to establish the minimum efficiency of new ships depending on ship type and size, provide a fair basis for comparison and to stipulate the development of more efficient ships in general.

의되고 있는 사안 중 하나이다.

선박제조연비지수 (EEDI)는 선박의 연비 선박제조연비지수는 이산화탄소 배출 감소를 위한 일환 으로 고안된 지수로 에너지 효율적으로 디자인된 선박이 얼마만큼의 이산화탄소를 저감시킬 수 있는지를 측정하 는 데 중점을 두고, 현재 조선업계에 적극 권장되고 있는 사안이다.

Verification of EEDI is voluntary today but is expected to be mandatory in (near) future (MEPC.61).

선박제조연비지수는 환경 영향 (environmental impact)과 경제적 이득의 비율을 나타낸 것으로 조선소의 기술적 능력을 보여주는 핵심 지표로 대두될 가능성이 있다. 현재 선박제조연비지수는 의무사항으로 규정되어 있지

Reduction factors (in percentage) for the EEDI relative to the reference line for each ship type. Size

Phase 0 1 Jan 2013 - 31 Dec 2014

Phase 1 1 Jan 2015 - 31 Dec 2019

Phase 2 1 Jan 2020 - 31 Dec 2024

Phase 3 1 Jan 2025 onwards

않지만, 앞으로 환경 규제 등이 보다 엄격해짐에 따라,

Bulk Carrier

>20,000 DWT 10-20,000 DWT

0 n/a

10 0-10*

20 0-20*

30 0-30*

빠르면 2013년부터 계약되는 모든 신조선에 대해

Gas tanker

>10,000 DWT 2-10,000 DWT

0 n/a

10 0-10*

20 0-20*

30 0-30*

적용될 것으로 예측되고 있다.

Tanker

>20,000 DWT 4-20,000 DWT

0 n/a

10 0-10*

20 0-20*

30 0-30*

Container ship

>15,000 DWT 10-15,000 DWT

0 n/a

10 0-10*

20 0-20*

30 0-30*

General Cargo ships

>15,000 DWT 3-15,000 DWT

0 n/a

10 0-10*

20 0-20*

30 0-30*

Refrigerated cargo carrier

>5,000 DWT 3-5,000 DWT

0 n/a

10 0-10*

20 0-20*

30 0-30*

Combination carrier

>20,000 DWT 4-20,000 DWT

0 n/a

10 0-10*

20 0-20*

30 0-30*

* The reduction factor is to be linearly interpolated between the two values depending on the vessel size. The lower value of the reduction factor is to be applied to the smaller ship size.

DNV provides full range of EEDI services. For more information, please contact: NACNO842@dnv.com

[ chart 1 ]

DNV Korea Update N0.3 2011

또한, EEDI Verification (검증)은 현재 자발적으로 이루어 지고 있는 만큼 아직 의무사항이 아니지만, 환경문제에 대한 국제사회의 관심이 날로 높아져가고 있는 상황을 고려할 때, EEDI verification도 곧 의무적으로 준수하여야 하는 사항으로 정해질 가능성이 높다 (MEPC. 61).

DNV issued EEDI verification statement to OSHIMA ShipYard DNV verified two newbuildings at Oshima Shipyard in Japan that have been built according to a guideline from IMO encouraging reduction of greenhouse gas emissions in shipping.

In 2010, DNV was asked by Oshima Shipyard to verify the EEDI for two of their vessels. The process, which was the first undertaking of DNV related to the EEDI, was concluded with the handing over of the EEDI Verification Statements at the yard on 10 September, 2010. The process included a survey on board the two vessels intended to verify and confirm the adopted design values for calculating the CO2 index. The final results were based on the vessels’ main characteristics and engine performance as well as the design speed-power curves adjusted with the sea trial data provided by the builder. 일본 오시마 조선 (Oshima Shipyard)에서 건조한 두척의 선박이 DNV로부터 선박제조연비지수 (EEDI: Energy Efficiency Design Index) 검증 (Verification Statement)을 받았다. 2010년 초 일본의 오시마 조선으로부터 두 척의 선박에 대한 EEDI 검증(Verification) 서비스를 의뢰받은 DNV는 선박의 에너지 효율 지수를 IMO 에서 발표한 가이드라인을 (MEPC.1/Circ.681, 682) 바탕으로 검증하였으며, 선박의 효율성 지수는 선박 디자인의 주요 특징, 엔진 성능, 그리고 조선소의 시운전 결과를 반영한 speedpower curve등의 요소를 포함하여 산출하였다.

DNV Korea Update N0.3 2011

# New Services

DNV’s new standard for software-dependent systems: Quality and control throughout the life cycle of complex offshore units DNV released a new notation for software-dependent systems representing best practices for work processes and quality assurance. DNV’s new voluntary class notation takes a full lifecycle approach to the management of integrated software-dependent systems. It aims to minimize softwarerelated downtime by building quality systems and then establishing effective change management procedures for their ongoing operation.

Most offshore newbuilding project delays are not related to hull deliveries. They occur during the commissioning phase and the main problem we see is software control. Because commissioning takes place at the final stage of the newbuilding project, it often exposes system anomalies, uncompleted tasks, and inadequate testing that could have been managed during installation. The result of DNV’s in-depth evaluation of all aspects of offshore unit construction is a notation that is both practical and powerful. DNV’s analysis indicates that the application of our class notation methodologies can easily save US $6 million by avoiding the delays caused by the need to rework software. The analysis is made for an advanced semisubmersible, but is applicable to other offshore drilling units. These methodologies have been proven effective in the aerospace, telecommunications, defense, and automotive industries prior to their adaptation to the offshore environment by DNV.

performance assurance with softwaredependent systems. In collaboration with DNV specialists, the owner can assess suppliers to ensure they have the prerequisites for delivering quality software. Focus is placed on the software integration service providers and roles and responsibilities are defined for all parties involved. Methodologies are put in place to ensure relationships run smoothly.

DNV에서는 해양구조물 건조와 관련된 많은 문제점과 특히 시스템 부분에서 초래될 수 있는 문제점들을 분석하여 업계에서 유용하게 참고할 수 있는 실용적인 notation을 발표하였다. DNV의 이번 분석 결과, DNV의 notation을 적용하였을 경우 시스템의 재구축 및 재시험으로 인해 초래되는 건조 기간 지연을 단축할 수 있고, 이는 약 600만 달러 (약 67억원)를 절약할 수 있다는 결론이 나온다. 이번 분석은 반잠수형 해양구조물 (semi-submersible)을 바탕으로 이루어졌지만, 다른 종류의 해양굴착선 (drilling units)에도 충분히 적용될 수 있다. DNV가 이번 notation

DNV’s new initiative offers greater management of the human element in the implementation of complex integrated systems and we continue to draw on the experience of our engineers and surveyors, and on the advances made in other industries, to improve the safety and efficiency of maritime and offshore operations.

과 관련하여 참조한 관리/검증 방법은 해양구조물에 적용 되기 전에 이미 우주항공, 이동통신, 방위산업 및 자동차 산업 등에서 적용되고 사용된 방법이기도 하다. HOW IT WORKS DNV의 notation은 소프트웨어 기반 시스템이 심각한 문제점을 초래하지 않고 유기적으로 작동될 수 있도록 하는 자세한 체계를 제시한다.

DNV는 해양구조물의 소프트웨어 기반 시스템에 대한

DNV 전문가의 협조와 함께, 선주들은 시스템 장비 등을

class notation을 발표했다.

공급하는 제조사들에게 장비 납품 시 반드시 만족시켜야 하는 기준들이 있음을 명시할 수 있다. 여기서, 모든장비

해양구조물 건조에서 대부분의 지연은 선체 건조에서

들과 관련하여 공급업체 및 검증 관계자들에게 각각의

발생하기보다는 주로 commissioning 단계에서 발생하게

책임과 의무가 있음이 숙지되어야 하며, 특히 소프트웨어

되며, commissioning 단계에서의 지연을 초래하는 주요

통합 서비스 제공자들의 임무가 중요함을 확인시켜야 한다.

HOW IT WORKS

원인으로 소프트웨어 관리에서 발생하는 문제점을 꼽을

DNV’s notation focuses on how to set up and run a project and how to develop quality assurance processes to last the lifetime of the vessel. It provides a well-defined framework for working systematically to achieve quality and

수 있다. Commissioning 단계에서 시스템의 오작동 및

DNV의 소프트웨어 기반 시스템 관리 및 검증과 관련한

충분한 시스템 검증 여부 등을 확인하는데, commissioning

이번 시도는 복잡하고 통합된 시스템을 적용하는 데 있어

은 통상 해양구조물 건조의 마지막 단계에서 이루어지기

영향을 끼칠 수 있는 인적요인 (human element)을 효율적

때문에 뒤늦게 발견된 문제점이 제때 해결되지 않는 이상,

으로 관리할 수 있는 기반을 제시했다는 데 의의를 두고 있다.

DNV Korea Update N0.3 2011

결국 건조기간의 지연으로 이어지게 되는 것이다.

Notation과 관련한 보다 자세한 내용은 가까운 DNV Office 로 문의하여 주시기 바랍니다.

Climate Change Regulatory Response Consulting Service DNV conducts Climate Change Regulatory Response consulting for Yang Hyun Foundation.

Application of market based instruments to control the emissions of Green House Gas has become an important issue for shipping companies to prepare in advance.

사안으로, 국내 해운사들도 이에 대한 적절한 대응 방안을 마련해야 할 시점에 놓여있다. 2010년 8월부터 12월까지 진행된 이번 연구를 통해, DNV는 IMO(국제해사기구)를 중심으로 논의되고 있는

DNV has conducted a consulting project for Yang Hyun Foundation (Chairwoman & CEO: Choi, Eun Young / Hanjin Shipping CEO). Yang Hyun Foundation proposed a research on “the effects the newly imposed IMO regulations will have on the South Korea shipping industry” to provide insight on measures the Korea shipping industry will need take to support the Market-based Measures in most favorable way.

From August 2010, DNV ran a complete analysis on the current regulatory situation regarding the Market Based Measures in shipping industry and its impact in Korea. Based on this analysis, DNV presented strategic options available for Korea and recommended action plans to gain favorable position at the MEPC 62 meeting. The final report has been delivered to Yang Hyun Foundation in December 2010 and a representative from the shipping policy division at the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs will review and control the direction of this study with Yang Hyun Foundation. DNV는 양현재단 (이사장 최은영/한진해운홀딩스 회장)을 위해 '선박온실가스 규제 대응전략' 연구를 실시했다.

International Maritime Organization (IMO) is in the process of adopting a new Market Based Measures (MBM) on Green House Gas (GHG) emissions within the maritime industry.

최근 IMO (국제해사기구)를 중심으로 온실가스 감축 규제안인 Market Based Measures가 논의되고 있다.

온실가스 감축 규제안들에 대한 주요 해운 선진국들의 동향을 파악하고, 국내 조선 및 해운 업계에 미치는 영향을 분석하여, 양현재단이 국가적 차원의 대응전략 및 효과적 협상 전략을 수입하는데 실질적인 도움을 주었다. 관련 보고서는 양현재단이 국토해양부 내 해운정책 관련 부서와 함게 검토하였다.

Yang Hyun Foundation

Yang Hyun Foundation was established in 2006 in pursuit of the philosophy and desire of the late Chairman of Hanjin Shipping Co., Ltd., Mr. Cho, Sooho. Currently headed by Ms. Choi, Eun Young, CEO of Hanjin Shipping, Yang Hyun focuses on supporting various academic research projects in shipping, logistics, and maritime industries.

이 새로운 규제안은 모든 해운 선진국들이 주시하고 있는 DNV Korea Update N0.3 2011

# Technical Issues : Greenship Special

DNVâ&#x20AC;&#x2122;s TRIALITY Project

Taking environmental and economical performance a long step forward What are the main challenges facing VLCC operations in the years to come? The conclusion arrived at was improved environmental performance. The task was to develop a concept VLCC which was environmentally superior to and more economical than conventional VLCC designs, all based on technically feasible solutions.

DNV Korea Update N0.3 2011

The Triality is an innovative concept VLCC that fulfils three main goals: 1. It is environmentally superior to conventional VLCCs 2. It has technically feasible solutions 3. It is economically better than conventional VLCCs

he following special features were identified,

1) no need for water ballast as a consequence of the new hull design and new cargo tank divisions 2) LNG fuel for propulsion and auxiliary power. VLCCs currently use Heavy Fuel Oil 3) use of low-temperature LNG for: - recovering Volatile Organic Compounds (VOCs), i.e. hydrocarbon gases from cargo oil which would otherwise be lost to the atmosphere. The recovered VOCs can be used as fuel in addition to LNG and marine diesel oil for auxiliary boilers producing steam for cargo pumps - cooling scavenging air for the main engines - engine cooling - possibly also other functions like air conditioning, operating freezers, refrigerators, etc.

Triality’s main dimensions:

Comparison between the base case (conventional design) and ballast-free vessels:

Length over all

361m

Length between perpendiculars

351m

Breadth over all

70m

Depth

Base Case Vessel

Ballast-Free

Lpp

320

351

27.52m

LOA

333

361

Draught at AP, loaded

22.2m

Draught at FP, loaded

21.9m

Draught at AP, unloaded

T design mean

9.0m

21.6

Draught at FP, unloaded

5.1m

T w/o cargo mean

9.8

Block coefficient, loaded

0.60 -

Wetted surface w cargo

28,000

28,500

Block coefficient, unloaded

0.52 -

Wetted surface w/o cargo

20,000

13,000

Location of engine room bulkhead,

50m

in front of AP Location of collision bulkhead,

330m

in front of AP Cargo tank volume

358,000 m³

Deadweight (0.799 t/m³ density

291,300 tons

crude) Lightship weight

50,600 tons

Service speed, loaded

15 kn

Service speed, unloaded

16.5 kn

Maximum range

25,000nm

6.3 (before updated steel weight)

Triality is wider and longer than a conventional VLCC, but still consumes less energy. This is due mainly to its reduced wet hull surface and

consequently lower frictional resistance, but also to its improved hull shape (lower block coefficient).

Triality는 DNV에서 새롭게 선보인 LNG-추진 초대형

VLCC와 같은 운항로 및 반경에서 운항이 가능한 반면,

원유운반선 (VLCC) 컨셉이다. 2010년 초 LNG-추진

▲이산화탄소 배출량 34% 감소 ▲밸러스트 수 제거 ▲

컨네이선 컨셉인 퀀텁 (Quantum)을 발표한 뒤로 DNV가

휘발성유기화합물(VOCs)의 재활용 ▲에너지 사용 25%

두번째로 선보인 LNG-추진 친환경 선박 (Greenship)이다.

절약 ▲질소산화물 (NOx) 80% 감소 ▲황산화물(SOx) 95% 감소 등의 친환경적 장점을 내세우고 있다.

환경 오염 요소를 획기적으로 줄인Triality는 ▲환경친화적

Throughout the project, the Triality VLCC has been compared with a conventional VLCC design from an environmental and economic viewpoint . The conventional design is used as the base case.

운항 ▲현재 통용되고 있는 기술을 바탕으로 한 실현가능

트라이얼리티 (Triality) 디자인의 핵심은 25,000마일의

한 해결책 ▲경제적 이익 이라는 세가지 목표를 중점으로

장거리 운항을 가능하게 하는 IMO 타입 C가압탱크와

두고 개발한 초대형 친환경 선박 프로젝트이다.

두개의 고압력, 이중연료 (LNG와 선박유{marine gas oil}), 저속엔진에 있다.

트라이얼리티 (Triality)는 중유를 원료로 사용한 기존의

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# Technical Issues : Greenship Special

Next Generation Container Ship –

DNV’s QUANTUM for the future

We are proud to introduce the Quantum Container Ship - the innovative container ships in a series developed by DNV looking at the future of container shipping. The Quantum is the DNV’s efforts to bring an inspiration that will give the industry ideas to better ‘future-proof’ fleet investments.

hat changes in containership market has created QUANTUM?

54 years ago Ideal X, one of the first container carrying ships, set to sea with 58 containers on deck. Today, ships sail with 250 times that number. Container ship development has been driven by the push for ever-greater scale economies with a rapid evolution in ship size, power and performance. However, with change in global economy and increased global environmental concerns shipping is facing a new reality. Vessels ordered today will be in operation for the next 25-30 years. Decisions made today will decide your market position in the years to come.

What are the questions and challenges addressed in the QUANTUM project?

Mr. Lee, Hwa Lyong, Project Director - Container Ship in Approval Centre East Asia of DNV Korea, explains about Quantum project background and its features. 16

DNV Korea Update N0.3 2011

We have considered questions such as: • What will be the operation speed of the new container fleets? • Should we design for the current superslow steaming speed? • What will be the impact of the increasing awareness in the public of “carbon footprint” of the consumer goods? • Should we risk opting for untraditional solutions that may come at a higher

investment cost? • Is LNG a viable energy source for container ships? • What will be the design process to accommodate the operator’s new challenges? The oil price is expected to remain high and increasing, in the long term. Introduction of carbon tax will come. • Will low speed containerships with higher capacity and reduced engine output be the norm for the future? • Or will the speed go back to normal when the market regains? • And what about size and ratio in ship’s main dimensions? • Will the trend towards ever increasing ship size continue? • What impact will be in addition considered?

So how is the project QUANTUM created? DNV put together a team of our own experts from various disciplines looking at technology and solutions that is expected to be available immediately now and in a 2-3 year perspective.

As a basis for the project, separate market studies were carried out by AXS Alphaliner and Dynamar B. V. looking at the outlook and future developments in the container trades. A loop from Europe to East Coast South America was chosen for this project. However, the technology and solutions chosen for Quantum will be applicable for containers ships at any size and in other trades as well. Further, a survey was conducted among industry professionals world wide asking for their view on ‘alternative’

solutions for new container ship designs. The result is the “Quantum”, a concept container ship for 6,500 TEU and 9,000 TEU class developed by DNV to test new ideas and future oriented solutions.

What are some of the main features of QUANTUM? Flexibility has been the answer in a world of uncertainty and another key message is a design

process to be harmonized with operational conditions. DNV believes this is a prudent strategy for a future where we have to adapt to market changes and environmental legislations not yet known to the industry. Quantum has been designed to transport more cargo while using less fuel and with reduced environmental impact. The focus has been on flexibility in a future of uncertainty, while also ensuring efficient and reliable operations.

*Key features of DNV Quantum 9,000 TEU class containership QUANTUM

HULL DESIGN

Main dimensions

• Increased beam , giving improved

Length L= 300.0

stability and minimizing the need

Beam B=48.0

for ballast water

Design draught Td =13.5 Scantling draught Ts = 15.0

• Optimized hull form and bulb with a low block coefficient(Cb=0.59)

Engine 9S80ME-C92-GI

• Increased deck container capacity

MCR=40598 KW

due to twin island concept on deck

LNG Capacity: 6500m3

house arrangement

MACHINERY AND SYSTEMS

Engine • Simple modifications enable twostroke gas injection • Can operate on LNG only or HFO only

OPERATION

• Design speed: 21.5 knots • Trade route for post Panama expansion (2014) • Minimum ballast water concept

• Proven engine design • High fuel efficiency

• Environmentally friendly and prepared for future regulation

• High fuel flexibility

HFO capacity: 4000 tons

• High reliability

Fuel Tank type : C

• Improved propeller efficiency with less number of blades DNV Korea Update N0.3 2011

# Technical Issues : Greenship Special

DNV Korea의 이화룡 수석검사관 (Project Director - Container Ship in Approval Centre East Asia)은 QUANTUM이 향후 컨테이선 시장에서 반드시 고 려되어야 할 사안들을 반영한 미래지향적 선박이라고 설명한다. 미래지향적 개념이라고 해서 반드시 현재 실현될 수 없는 기술을 제시한 것이 아닌, 현 시점 에서 충분히 개발되거나 반영될 수 있는 기술들을 접목시킨 친환경 컨테이너선이라고 강조함과 동시에 "Quantum에 반영된 시도들이 현 조선 및 해운 관계자 들이 향후 컨테이너선 시장에 보다 능동적이고 창의적으로 대처해나가는데 많은 도움을 줄 수 있을 것" 이라고 말한다. 현 컨테이너선 시장에서의 어떠한 변화들이 QUANTUM을 탄생시켰을까요? 54년 전, 최초의 컨테이선들 중 하나로 불리우는 Ideal X

- 대중들에게 점차 확산되고 있는 제조품 운송에 수반되

해안까지가 연구 항로로 선택되었습니다. 하지만,

는 환경오염에 대한 의식이 컨테이선 시장에 어떠한 영

Quantum에 적용된 기술과 개념들은 다른 항로를 다니는

향을 끼칠 수 있는지?

그 어떠한 사이즈의 컨테이너선에도 적용될 수 있도록 연

가 58개의 컨테이너들을 갑판위에 실고 항해를 시작한

- 초기투자비용이 많이 들지만 기존에 시도되지 않은 새

구되었습니다. 나아가, 전 세계 전문가들이 제시하는 새

이래, 그 당시의 약 250배에 이르는 컨테이선들이 현재

로운 기술을 적용하기 위해 위험을 감수할 것인가?

로운 컨테이너선 디자인에 대한 견해를 수렴하기도 하였

세계 무역의 주요 운송 수단으로 자리매김하고 있습니다.

- LNG가 컨테이너선 추진 연료로 적절한가?

컨테이너선은 세계 무역이 활발히 전개됨에 따라 급속히

- 선박을 실제 운항하는 관계자들의 요구 사항 및 어려움

늘어난 수출입 물자 운송과 이에 발맞추어 개발된 기술

등을 어떻게 반영할 것인가?

들, 즉 선박 사이즈 대형화 및 추진력과 운항 효율성의

습니다. 이 결과, 'Quantum' 이라는 신개념 컨테이너선 선박이 탄생하였습니다. Quantum은 6,5000TEU 및 9,000TEU

혁신을 바탕으로 성장해왔습니다. 그러나, 세계 경제에

유가는 향후 지속적으로 오를 것으로 예상되며 탄소세와

사이즈의 컨테이너선 컨셉으로 새로운 아이디어와 미래지

불어닥친 한파와 점차 거세지는 환경문제에 대한 입김 등

같은 환경 제제 등은 향후 컨테이너선 시장에서도 새로운

향적 기술들이 시도된 신개념 친환경 컨테이너선입니다.

이 컨테이선 시장에서 또다른 질서를 확립하고 있는 실정

패러다임을 제시할 것입니다.

입니다. 현재 새롭게 발주되어 건조되는 컨테이너선들은

- 저속운항, 보다 많은 컨테이너를 선적할 수 있는 설계

QUANTUM의 주요 특징들은 무엇인가요?

향후 25년에서 30년간의 운항을 목표로 하고 있습니다.

및 엔진 출력 감소화를 통한 에너지 효율화가 향후 컨

유연성은 불확실한 미래에 효율적으로 대응해 나갈 수

현 시점에서 고려되고 반영되는 사안들이 결국 미래 컨테이

테이너선 시장의 정석으로 자리잡을 것인가?

있는 중요한 무기입니다. 선박 설계에 있어 실제 운항

너 시장에서의 경쟁력을 좌우하는 요인들이 될 수 있음을 시장 관계자들은 반드시 염두해 두어야 할 것입니다.

QUANTUM 프로젝트 개발시 어떠한 사항들이 논 의되고 고려되었는지요?

- 아니면, 컨테이너선 시장이 호전된다면, 감속운항이 사 라질 것인가? - 선박의 대형화 트렌드가 계속 지속될 것인가?

조건을 반영하고 수렴하는 것이 중요하다는 점 또한 간과 해서는 안됩니다. DNV는 유연적인 사고와 운항 조건을 반영한 설계만이 향후 시장 변화와 어떻게 바뀔지 모르는 환경 제제 등에 효율적으로 대응할 수 있는 전략임을

QUANTUM 프로젝트는 어떻게 만들어졌나요?

강조하고 있습니다.

Quantum 개발시, 다음과 같은 사안들이 논의되고 고려되

DNV는 Quantum 프로젝트를 위해 다양한 분야의

었습니다:

전문가들로 이루어진 팀을 만들어 향후 2-3년 안에 또는

Quantum은 이런한 전략을 바탕으로 개발된, 보다 적은

-새 롭게 개발되는 컨테이너선의 적정 속도는 얼마가 될

현시점에서 바로 적용될 수 있는 기술과 해결책을 연구했

연료로 보다 많은 수하물을 선적하여 보다 적은 환경

습니다. 프로젝트 시작 전, AXS Alphaliner와 Dynamar

오염을 야기하며 운항하는 신개념 컨테이너 선박입니다.

B.V. 에서 각각 향후 컨테이너선 시장에 대한 시황과

Quantum은 예측 불가능한 미래에 대비한 유연성을 바탕

(super-slow steaming)에 적합한 선박을 개발하여야

향후 발전 방향 등에 대한 연구를 하였습니다. 신개념

으로 설계되었지만, 동시에 운항 효율성과 신뢰성을

하는가?

컨테이너선 프로젝트를 위해 유럽에서 남미대륙의 동부

놓치지 않은 특징을 가지고 있습니다.

것인가? -현 재 시장에서 비용절감 효과를 내고 있는 감속 운항

DNV Korea Update N0.3 2011

# LNG - Resource for the future

The Age of LNG is here

The environmental situation in and around the Baltic Sea is drastically worsened in recent years, and the shipping industry is one of several contributors to local pollution, particularly in terms of NOx, SOx, and particle emissions. With the objective of saving the ecosystems in the Baltic Sea area, several actions are being implemented; one of these is emission reduction requirements for the shipping industry. These requirements are being implemented gradually and will have full force in 2015 and 2016, leaving shipowners a limited number of options for modifications to their ships if they want to continue trade in the Baltic Sea. Emission reduction requirement seems to be an

imminent issue for Baltic Sea at this stage, however, movements toward reducing environmental footprints will eventually expand. In this sense, LNG as a fuel for future shipping comes as an attractive option to consider. Based on a review of existing marine engine technology and expected technology development, shipowners currently have three choices if they wish to continue sailing in ECAs from 2015: Switch to low sulphur fuel, install an exhaust gas scrubber, or switch to LNG fuel (liquefied natural gas). Of the three alternative concepts for meeting the ECA requirements, LNG offers the best economics to shipowners

What is an ECA? The International Maritime Organisation (IMO) controls pollution from ships through the “International Convention on the Prevention of Pollution from Ships”, known as MARPOL 73/78. The MARPOL Convention has been amended by Annex VI titled “Regulations for the Prevention of Air Pollution from Ships”. This annex sets limits on NOx and SOx emissions from ship exhausts, and prohibits deliberate emissions of ozone depleting substances. The IMO emission standards are commonly referred to as Tier I, II, and III. The requirements are split in two categories: global requirements and more stringent requirements applicable to ships in Emission Control Areas (ECA). An Emission Control Area can be designated for SOx and PM, or NOx, or all three types of emissions from ships. The Baltic Sea and the North Sea are already defined as ECAs and other areas are considered.

and the best environmental effect to the Baltic Sea.

WHY LNG-Fuelled? Best economic performance In a 20 year perspective, which would be a conservative lifetime for a ship, it is estimated that the LNG solution has the lowest present value of costs with USD 4 million less than the scrubber option and USD 12 million less than the MGO option. DNV’s fuel price estimates are based on bunker statistics and projections for MGO and MDO and on long-term contract prices plus distribution mark-up for LNG fuel. Present value of costs over 20 years relative to conventional fuel :

Million USD

15 10 5 0 MGO

HFO + Scrubber

LNG

DNV Korea Update N0.3 2011

# LNG - Resource for the future

Best environmental impact Of the three options for meeting the ECA requirements, LNG fuel has the lowest emission of all three local pollutants NOx, SOx, and particles, as well as the global green house gas CO2: NOx emissions are reduced by 85–90%, SOx and particles by close to 100%, and net GHG emissions by 15–20%.

Technically no showstoppers LNG fuelled engines are available from several suppliers, e.g. Wartsila, Rolls-Royce, MAN Diesel, and Mitsubishi Heavy Industries. There are two main engine concepts: Dual fuel engines and LNG lean burn mono fuel engines. The dual fuel engine, which runs on both LNG and conventional fuel, is a flexible solution when the availability of LNG fuel is uncertain. In LNG mode these engines only consume a minor fraction of conventional fuel. The lean burn mono fuel engine gives a simpler installation onboard and is a good choice when operating in regions with a developed grid of LNG bunkering stations or for ferry routes with dedicated ferries.

LNG is safe LNG operations have an excellent safety record. LNG tankers have been in operation for 40 years, now counting a fleet of about 350 ships, and LNG has been used as marine fuel since 2001, now for 20 ships, all sailing in Norwegian waters. DNV issued the first rules for classification of LNG-fuelled ships in 2001, and today several other classification societies are working on technical rules and guidelines covering the same subject.

발트 해의 환경오염이 심각한 수준에 이르고 있다. 여러

Sensitive parameters to the economic analysis Fuel price LNG bought on the international market on long-term contracts costs around 6–8 USD/mmbtu*. For comparison, crude oil is being traded around 15 USD/mmbtu. Assuming all other costs (mainly process and distribution) equal, this should make LNG available to shipowners at about half the price of oil-based fuels. In Norway, LNG in small volumes is sold at around 18 USD/mmbtu, i.e. the whole potential for savings to the ship-owners is being consumed by small scale liquefaction and expensive distribution. In order to bring down the price of LNG, it must be bought from full scale liquefaction plants and efficient distribution must be established.

규제의 움직임이 그 범위를 넓혀 엄격히 실행될 것으로

Investment costs The added investment cost of choosing LNG fuel for new ships is expected to decrease in the future. By how much and how soon is largely dependent on the number of LNG-fuelled ships being contracted. LNG investment costs will also vary significantly between ship types and must be assessed from case to case. Investment cost for retrofitting LNG machinery will vary even more between ship types, but experience indicates that it can be profitable even without ECA requirements.

전망하고 있다. 환경오염과 관련한 이런 규제적 측면에서

*million British thermal units

요인들이 초래한 결과겠지만, 특히 해운업계가 그 주요 원인으로 지적받고 있다. 오염된 발트 해의 생태계를 되살리기 위해, 여러 방안들이 논의되고 있으며, 그 중 오염물질 배출을 규제하는 소위, Emission Control Area (ECA: 배기가스 통제지역)라는 구체적인 법규가 제정되 고 있다. 아직까지 의무적으로 실행해야 하는 단계에 있지 않지만, 2015년에서 2016년 안에는 실효성을 띌 전망이다. 이에 많은 선사들이 발트 해 연안에서의 운항 을 포기하지 않으려면 효과적인 대응방안을 모색해야 하는 시점에 놓여 있다. 배기가스 통제 규정은 현재 유럽과 일부 북미 지역에 시행 될 예정이지만, 업계에서는 앞으로 이와 같은 환경오염

DNV Korea Update N0.3 2011

의 움직임과 현재 기술 수준 및 향후 자원 상황 등을

사용했을 때 발생하는 비용보다 무려 1,200만 달러 (약

수급이 불확실한 경우에 대비한 해결책이라 할 수 있다.

고려해 볼 때, LNG (천연가스)가 향후 선박의 주요 연료

134억원) 저렴하다.

린번 mono-fuel 엔진의 경우, 선박에서의 장착이 간단히 이루어 질 수 있다는 장점이 있고 LNG 연료공급망

로 사용되는 방안도 매력적인 해결책이 될 수 있을 것이다. 친환경적 선택

(bunkering system)이 잘 형성되어 있는 지역이나 특정

현재 적용 가능한 조선해양 기술과 향후 개발한 기술들을

배기가스 통제지역 규정과 관련하여 논의된 세가지 방안

항해로만 운항하는 페리 등에 효과적으로 적용될 수 있다.

검토해 볼 때, 선사들은 배기가스 통제지역에서 계속 운항

들 중, LNG 연료로의 전환은 환경 오염을 줄일 수 있는

하기 위해 다음과 같은 방안들을 고려할 수 있다: ▲저유

가장 효과적인 방법이다. 다른 방안들과 비교하여 LNG

안전한 선택

황 연료로의 전환 ▲Exhaust Gas Scrubber의 장착

연료를 선박의 주요 연료로 사용하였을 경우, 질소산화물,

LNG는 관리만 제대로 된다면 우리가 유용하게 쓸 수 있는

▲LNG 연료로의 전환. 배기가스 통제지역 규정을 만족

황산화물 및 온실가스를 가장 적게 배출할 수 있다: ▲질

안전한 에너지원이다. 지난 40년 간, LNG를 실어나르는

시킬 수 있는 이 세가지 방안들 중, 가장 경제적이고

소산화물 배출 85-90% 감소 ▲황산화물과 기타 오염물

탱커들이 안전하게 운항되어 왔으며 그 수는 현재 350척

친환경적인 방법은 LNG 연료로의 전환일 것이다.

질 배출 100% 가까이 감소 ▲온실가스 배출 약

에 다란다. LNG가 선박의 연료로 쓰인 것은 2001년부터

15-20% 감소

인데, 현재 20척의 LNG 추진 선박들이 노르웨이 바다를

왜 LNG 연료인가?

항해하고 있다. DNV는 2001년 세계 최초로 LNG 추진 기술 가능성

선박에 대한 선급 규정을 발표하였으며, 그 후로 다른

경제적 선택

현재 LNG-연료 선박 엔진은 Wartsila, Rolls-Royce,

선급 기관에서도 LNG 연료 선박에 관한 기술적인 가이드

향후 20년을 내다보았을 경우 (보수적인 관점에서 보는

MAN Diesel, Mitsubishi Heavy Industries 등과 같은 몇몇

라인을 발표하고 있다. 앞으로도 LNG를 선박 연료로

선박의 수명), LNG 연료로 전환하였을 시 현재가치로

엔진 제조사들이 제작하고 있다. LNG-연료 선박 엔진은

사용하는 것과 관련한 많은 기술적 연구들이 진행되어야

보았을 때 가장 적은 비용을 발생시키는 것으로 나타났다.

크게 두가지 컨셉, 즉 dual-fuel 엔진과 LNG 린번 mono-

하겠지만, LNG가 선박의 연료로서 안전하게 쓰일 수

이는 앞에서 언급되었던 scrubber 장착 방안보다 약 400만

fuel 엔진으로 나뉘어 진다. Dual-fuel 엔진은 LNG와 기

있다는 사실은 이미 많은 검증을 거쳤다고 할 수 있다.

달러 (약 45억원) 저렴한 비용이며, MGO (선박용 경유)을

존의 선박경유에서도 작동이 가능하기 때문에 LNG 연료

Throughout the entire LNG Value Chain

Offshore production facilities

Piping Subsea transportation Sub-surface (multiphase and gas)

Onshore liquefaction

Transport vessel

Terminal / storage

(LNG carriers)

(incl. storage, processing & liquefaction)

LNG used as a maritime fuel

End-user (gas distribution / power generation)

Break-bulk and small scale distribution

DNV services in the LNG industry DNV는 LNG value chain의 모든 부분에 있어 다양한 서비스를 제공하고 있습니다.

• Ship Classification LNG carriers Rules for LNG-fuelled shipsassification

• Offshore Classification Rules for floating LNG units

• Enterprise Risk Management Project risk management Due diligence (Economic) Value Chain Assessments

• Public Safety Management systems Risk assessments

• Asset Risk Management Asset Integrity RCM (Reliability Centered Maintenance) RBI (Risk Based Inspection) Performance forecasting (Reliability, Availability, and Maintainability Analysis (RAM)) Terminal multi-user assessments

• Technology Qualification Procedures for qualification of new technology

• Verification Verification of design

• Environmental Risk Management Environmental impact assessment Corporate solutions

• Technical Analysis Material testing Failure investigations DNV Korea Update N0.3 2011

# LNG - Resource for the future

Special Interview: 한국가스공사 양 영 명 처장 (국토해양부 LNG플랜트사업단 사업단장)

KOGAS (Korea Gas Corporation) moving forward with LNG Research & Development

“

DNV에서는 국내 LNG 산업을 이끌어나가고 있는 한국가스공사의 LNG플랜트사업단을 방문하여 현재 한국가스공사에서 진행하고 있는 연구과제들과 성과들에 대해 알아보았다.

DNV Korea Update N0.3 2011

현재 진행하시고 계신 중요 연구 과제들에 대해

이와 아울러 KC-1 기술을 대형화하여 LNG-FPSO에 적

안정된 LNG 도입과 에너지자원 개발을 위해 노력하고

말씀 부탁드립니다.

용할 수 있는 기술개발에도 박차를 가할 예정입니다. 또

있는 한국가스공사 입장에서는 앞으로 LNG-FPSO에서

한 한국가스공사는 지식경제부의 LNG-FSRU기술개발

생산되는 LNG를 도입할 가능성이 매우 높기 때문에,

KOGAS 양영명 처장:

사업에 삼성중공업과 STX조선해양과 함께 참여하여

LNG-FPSO 사업에 많은 관심을 가지고 있습니다. 우리

크게 4가지 정도의 중요 과제들에 대해 말씀드릴 수 있을

Topside Plant 설계기술 개발을 담당하고 있습니다.

공사가 LNG-FPSO 프로젝트에 많은 관심을 가지고 있는 이유도 LNG를 안정적으로 도입하고 프로젝트 지분참여

것 같습니다. 우선, 한국가스공사는 LNG 체인에서 주로 하류부문의 연구를 많이 해왔습니다. LNG 터미널과 LNG

이 외, 장기 연구 과제들은 어떤 것들이

를 통하여 국가적 이익을 창출할 수 있기 때문입니다.

저장탱크에 대한 기술개발을 15년간 수행하였고, 이 분야

있을까요?

이러한 목적을 달성하기 위해서는 LNG-FPSO에 대한 기술을 확보하고 있어야 합니다.

에서는 현재 해외로 기술을 수출할 수 있는 정도의 기술 력을 보유하고 있습니다. 한국가스공사에서는 향후 하류

KOGAS 양영명 처장:

부문에서의 기술을 고도화하는 방향으로 연구를 하고

최근 한국가스공사에서는 LNG관련 기술개발인력의 약

앞으로 DNV에게서 어떤 부분에 있어 협력을

있으며, 특히 LNG 저장탱크의 경우, 현재 세계 최대용량

70%를 천연가스 액화기술 개발에 투입하고 있습니다.

기대하시는지요?

으로 KOGAS의 주력기종인 200,000m3 저장탱크 보다 약

이를 위하여 한국가스공사는 2008년부터 국토해양부의

35% 용량이 더 큰 270,000m3 저장탱크를 개발하고 있습

LNG액화플랜트사업단의 총괄기관으로 참여하고 있고,

KOGAS 양영명 처장:

니다. 올해 말까지 상세설계를 마무리한 후 삼척기지에

제가 LNG플랜트사업단의 단장을 맡고 있습니다.

DNV는 안전 (Safety) 분야에 대한 전문성이 매우 높은 회

적용할 수 있도록 본사의 관련부서와 협의를 진행해 나갈

LNG 액화기술 확보를 위하여 우리 고유의 액화공정을

사라고 생각합니다. 최근에 우리공사와 안전분야에서의

예정입니다.

개발하고 일일 100톤 규모의 Pilot 액화플랜트를 테스트

협력을 위한 MOU를 체결한바 있고 앞으로도 안전분야

베드로 건설하여 개발기술을 검증한 후 연간 500만톤의

외 LNG 선박 등 다양한 분야에서 협력을 강화해 나가기

LNG체인의 중류부분에서는 LNG 선박과 관련하여, 2004

LNG를 생산할 수 있는 액화플랜트 기본설계를 완성할

를 희망합니다.

년부터 개발되어 온 KC-1 (Korean Cargo Containment

계획입니다. 이 테스트베드를 건설하기 위하여 약 320억

System-1) 기술의 상용화가 최대 과제로 남아 있습니다.

원이 투자되고 올해 5월에 착공하여 2012년 말경 완공

지난 해 우리 연구소에서도 DNV로부터 RAM 분석에

한국가스공사는 작년에 호주의 GLNG (Gladstone LNG)

할 예정입니다.

사용되는 MAROS (Maintainability Availability Reliability

와 2015년부터 20년간 연 350만톤의 LNG를 수입하는

현재 천연가스 액화 신공정의 개발이 완료되어 Pilot 액화

Operability Simulation)라는 소프트웨어를 구입하였습니

장기도입계약을 체결했습니다. 이 프로젝트로부터 LNG

플랜트를 건설하기 위한 설계가 진행 중에 있습니다.

다. 우리공사의 해외 프로젝트를 위하여 이런 Tool이 필요했었는데 우리 필요에 잘 부합하는 프로그램이라

를 수입하기 위한 국적선 LNG 선박이 발주될 때 KC-1 화물창 기술을 적용할 수 있도록 준비하고 있습니다. 현

또한, 육상 액화플랜트 기술을 바탕으로 LNG-FPSO 기

생각합니다. 일반적으로 해외 프로젝트에 참여하거나

재는 KC-1 화물창의 시공 자동화를 통하여 원가를 절감

술개발을 추가로 추진하기 위하여 기획연구를 시행하였

투자를 결정하기 위해서는 초기 단계에서 해당 플랜트의

하고 공기를 단축할 수 있는 시공기술 개발에 주력하고

고 작년 9월 국토해양부의 승인을 득하였으며, 금년 2월

Availability 분석보고서를 참고하는 경우가 많은데 이를

있습니다. 올해는 우리가 이미 특허를 출원한 Moving

에 핵심과제 수행기관을 공모할 계획입니다.

위한 Tool로 MAROS가 매우 유용한 프로그램이라고 생각

Scaffold System에 단열재 자동설치장치와 멤브레인 자

LNG-FPSO 과제는 조선소뿐만 아니라 건설회사에서도

합니다.

동용접장치를 장착하여 원격으로 화물창의 시공이 가능

많은 관심을 가지고 있어 유능한 기관을 선정하여 집중적

한 시스템으로 구현하기 위한 기술개발을 추진함으로써

으로 과제를 수행함으로써 조기에 성과를 낼 수 있도록

앞으로 LNG와 관련한 분야에서 DNV와 지속적으로 협력

국적선 건조에 적용할 수 있는 기반을 갖추고자 합니다.

추진해 나갈 예정입니다.

을 강화해 나갈 수 있기를 기대합니다.

DNV Korea Update N0.3 2011

# LNG - Resource for the future

Interview with Mr. Yang, Young-Myung, Vice President of KOGAS and Executive Director of LNG Plant R&D Center

“

DNV visited KOGAS LNG Plant R&D Center and had an opportunity to learn about their major LNG research and development projects. What are the major research projects initiated by KOGAS? KOGAS Mr. Yang : Currently, we are focusing on four major research projects. KOGAS has done extensive research on downstream LNG value chain. KOGAS has been studying about the LNG terminal and storage tank for over 15 years and we are now up to the stage where our technology can be exported to the global market. We are continuously working to upgrade our level of technology on downstream segment and especially, we are now developing 270,000 m³ onshore LNG storage tank. Considering that 200,000 m³ onshore LNG tank is the largest available now, 35% increase from the current capacity is an innovation. The detailed engineering is expected to be finalized by end of this year and we hope to operate this new tank in our Samcheok terminal through thorough discussions with the related departments. In the mid-stream segment, KOGAS has been striving to commercialize our KC1 (Korean Containment System-1) technology which has 24

DNV Korea Update N0.3 2011

been developed from 2004. Last year, KOGAS has made a contract with Australia’s GLNG (Gladstone LNG) to acquire 3.5 million tons of LNG for 20 years from 2015 and for the delivery of LNG from this region, we are to order LNG carriers. Our plan is to implement our KC1 technology in these LNG vessels. At current stage, we are seeking solutions to lower the cost and save the construction period through adopting automated process in the construction. This year, we are working on the automated containment system development by applying auto-attachment of insulation device and auto-membrane welding equipment to our patented Moving Scaffold System. This technology will be an important base that will be applied to our national flag LNG carrier. Furthering our research on the containment system, we will also extend our KC1 technology to be applied to the LNG FPSO. We are also participating in the LNG-FSRU technology development project, which is initiated by the Ministry of Knowledge Economy, with Samsung Heavy Industries and STX. KOGAS is responsible for developing topside plant engineering.

Are there other long-term research projects? KOGAS Mr. Yang : There is a large scale LNG liquefaction plant project where 70% of our researchers are involved. From 2008, KOGAS is participating as the directing organization in the LNG liquefaction plant project organized by the Ministry of Land, Transport, and Maritime Affairs. Currently, we are developing our own technology of liquefaction process and working to finalize the process development and basic engineering package to construct liquefaction plant that produces around 5 million tons of LNG. However, the process and engineering must be verified and tested before the plant starts on real operation. Therefore, KOGAS will construct a pilot liquefaction plant as a test bed. Around 32 billion won ($28.7 million) is invested to construct a test liquefaction plant that can produce around 100 tons of LNG daily and the construction will began from coming May and planned to be finished by end of 2012. At this stage, the development of new process of

natural gas liquefaction is completed and the engineering for the pilot liquefaction plant construction is on the progress. Based on our onshore LNG plant technology, KOGAS has started on the research & development project regarding LNG-FPSO. Our research initiatives have been approved by the Ministry of Land, Transport, and Maritime Affairs in last September and from February of this year, we will select an organization that will carry out the core research projects through the public offering. Many shipbuilders as well as the construction companies are showing interests to the LNG-FPSO project and we will select the most competent participant among those who express interests and cooperate further to bring desirable outcome. One of the main tasks for KOGAS is to acquire stable LNG sources and continuously develop new sources for energy. Since KOGAS is most likely to acquire LNG from FPSOs in the future, KOGAS has a great interest in LNG-FPSO projects. Acquiring LNG from FPSO would be one of the stable ways to distribute LNG and through the equity participation, we can also expect to create some profits. To realize these plans, we must have adequate knowledge and experience regarding LNG-FPSO. What is the expectation KOGAS has on the partnership with DNV? KOGAS Mr. Yang : DNV is well known for its reliable safety risk management. We heard that

DNV recently had a MOU with KOGAS on EHSQ (Environment, Health, Safefy, and Quality). We value DNV’s partnership in the safety risk management and we hope to further this cooperative relationship to the shipbuilding technology area including our LNG carriers and FPSO projects. Recently, we purchased a RAM analysis tool called Maros (Maintainability Availability Reliability Operability Simulation) from DNV. We have been searching for this kind of

program for the international projects and we find this program very appropriate to satisfy our needs. To participate in the international project or to make investment decisions, KOGAS usually refer to the availability analysis of the target plant in the early stage of the project and we think this advanced RAM analysis tool, Maros, is a very useful program to help us analyze the availability. We hope to further our partnership with DNV in more various LNG business areas.

Maros – Upstream Performance Forecasting* Maros, which stands for Maintainability Availability Reliability Operability Simulation, is an advanced RAM tool with extensive features for modelling networks, maintenance, operations, and demand scenarios. Maros includes powerful Boolean logic option.

Key Features

• Discrete event driven simulation – very powerful platform • Highly intuitive graphical User interface (network and RBD based) • Reservoir profiles over variable time periods (access/excel import facility) • Product demand profiles • Compensation mechanisms (boosting, line-packing, storage, third party substitution) • Multi-product (track primary, secondary and tertiary products through product ratios, which can vary in time) • Tanker export facility (schedule or level in tank basis, berthing restrictions, round-trip delays) • Conditional Logic – powerful Boolean logic enables most operating scenarios to be modeled

• Process re-starts & production ramping • Flaring analysis (GoM / NS type restrictions and impacts) • Maintenance and logistics • Shift constraints • Mobilisation delays • Manpower • Spares analysis • Graphical and tabular output • Production statistics • Efficiency statistics • Criticality tables (hierarchical) • Contract shortfalls analysis (size and frequency) • Plant Shutdown analysis (size and frequency)

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# Cleaner Energy

New design practices for offshore wind turbine structures DNV and key industry players are today releasing a report on the design of offshore monopile wind turbine structures. This is the outcome of a joint industry project which was established to improve the basis for calculating the axial load capacity and to review current design practices. Text : Svein Inge Leirgulen

uring the autumn of 2009, DNV assessed the current industry practice regarding the design of offshore monopile wind turbine structures, and particularly the basis for calculating the axial load capacity of large diameter grouted connections without shear keys. It was then found that the existing design practices did not properly describe the physical behaviour of such connections.

DNV Korea Update N0.3 2011

Image : DNV

Based on this new insight, DNV immediately established a joint industry project (JIP) involving key industry players to revise and improve the basis for calculating the axial load capacity and to review current design practices. The collaboration between DNV, owners, operators, grout producers and designers has involved carrying out physical testing in DNVâ&#x20AC;&#x2122;s laboratory in addition to structural analyses,

field monitoring and the sharing of experience. The group, consisting of 12 partners, is now publishing a report on this project.

Background A grouted connection is used to connect the transition piece to the monopile as shown in Figure 1. A transition piece is placed on top of the monopile, resting on temporary supports.

[ Figure 1 ]

During installation, the transition piece is then jacked up to the correct verticality before the grouting is carried out. After curing, the jacks are removed, leaving a gap of a few centimetres between the temporary supports and the monopile.

should be considered for the transfer of axial loads. Such mitigation methods for existing installations have been developed and are already implemented on several structures.

Settlement down to the temporary supports may result in a different force flow in the structures than that intended at the design stage. An unintended force transfer through the temporary supports has led to concern about fatigue cracking in the structures which would lead to repair needs.

The new knowledge is also expected to influence the design of large diameter grouted connections with shear keys. Shear keys are circumferential weld beads on the outside of the monopile and the inside of the transition piece in the grouted section. The shear keysâ&#x20AC;&#x2122; purpose is to increase the sliding resistance between the grout and steel so that no settlement occurs. The existing design standards for such connections are based on limited test data for alternating dynamic loading. Before this solution can be recommended, a design practices for shear keys should be developed and properly incorporated in design standards. DNV has therefore initiated a complementary joint industry project with the aim of updating existing knowledge of and design practices for grouted connections with shear keys.

Grouted connections The joint industry project has concluded that a cylindrical shaped design of grouted connections without additional support arrangements for axial load is not recommended. The main reasons for this are that the axial capacity is found to be lower than that previously assumed due to the effect of large diameters, the lack of control of tolerances that contribute to the axial capacity, and the abrasive wear of the grout due to the sliding of contact surfaces when subjected to large bending moments from wind and waves. However, where cylindrical shaped grouted connections are already used offshore and where the design is such that settlement may be expected, additional support arrangements

Grouted connections with shear keys

Conical shaped connections Based on the JIP, a design practice to account for large dynamic bending moments on monopiles has been developed using conical shaped connections. According to this, the monopile and transition piece are fabricated

with a small cone angle in the grouted section, ref. Figure 2 below. If the bonds between the steel and grout are broken during in-service life, some slight settlement of the transition piece will occur. This settlement will introduce compressive contact stresses between the steel and grout which, together with some friction, will provide sufficient resistance against further settlement.

Participants Acknowledgement is made to the JIP partners for their support and contribution to this work: Ballast Nedam Engineering, BASF Construction Chemicals Denmark A/S, Centrica Renewable Energy Limited, Densit A/S, DONG Energy, DNV, GustoMSC, MT HĂ¸jgaard a/s, Per Aarsleff A/S, RWE Innogy GmbH, Statoil ASA, Statkraft AS and Vattenfall Vindkraft A/S.

Updating standards The DNV-OS-J101 Design of Offshore Wind Turbine Structures standard has been partly amended throughout the JIP period and a new revision will be issued during the second quarter of 2011. For more information, please contact DNV Cleaner Energy and Natural Gas in Korea. Tel: 82 51 610 7857

DNV Korea Update N0.3 2011

# Cleaner Energy

[ Figure 2 ]

지난 2009년 가을, DNV는 현재 풍력발전 업계에서 사용

흐름이 구조물에 발생하게 된다. 설계내용과 다르게

확립되기 전에, 전단키에 대한 설계기준이

하고 있는 Monopile 형식의 풍력발전기 해상하부구조물

발생하는 강도의 흐름은 결국 구조물에 피로를 가중시켜

먼저 만들어져야 한다. 이러한 문제점을 인식한 DNV는

설계에 대한 평가 분석을 진행하였다. 특히 전단키(shear

금이가게 만들 수 있고 이에 따른 보수 공사도 불가피하

이번 공동연구를 통해, 전단키를 이용한 구조물에 대한

key) 를 적용하지 않은 큰 지름의 그라우트 연결부분의

게 된다.

설계 기준을 개선하고 보완하기로 하였다.

결과, 현재 업계에서 주로 시행하고 있는 설계방식이

그라우트 연결부분

원뿔형의 그라우트 연결

이런 연결부분의 물리적 특성을 제대로 반영하고 있지

DNV와 연구참가자들의 공동연구의 결과, 원통형의 그라

공동연구의 결과, Monopile에서 큰 동적 휨-모먼트

않다는 결론을 내렸다.

우트 연결부분에 축내력을 견디기 위한 추가 장치가 없는

(bending moment)를 견딜 수 있는 설계 방식이 고안되었

경우, 구조물이 보다 쉽게 피로하중을 받는다는 결론을

다. 이 설계 방식에 따르면, [Figure 2]에서 보여지는 것

이러한 평가 결과를 바탕으로, DNV는 주요 관련회사들과

내렸다. 가장 큰 이유는, ▲축내력이 구조물의 큰 지름으

과 같이 monopile과 트렌지션피스는 그라우트 연결부분

함께 공동연구(JIP)를 진행하였고, 현재 시행되고 있는

로 인해 설계당시 예상했던 것보다 작다는 점, ▲저항력

에서 원뿔형의 모양으로 조립되게 된다. 이 원뿔형의

설계방식에 대한 면밀한 고찰을 통해 축내력(axial load

제어의 부재, 그리고 ▲풍력과 파도에 의한 휨-모멘트

설계방식은 그라우트와 철강 사이에 균열이 생겨도 압축

capacity)을 산출하는 방식을 수정하고 개선시키는 작업

(bending moments)때문에 연결부분의 서로 맞닿는 부분

접촉 응력의 증가로 인하여 추가적인 균열을 막을 수 있다.

을 진행하였다. 이번 연구에 참여한 풍력발전단지 소유

의 그라우트가 마모되기 때문이다.

축내력(axial load capacity)을 산출하는 방법을 평가한

연구 참여자

회사, 운영회사, 그라우트 연결부분의 제작회사 및 설계자 들은 DNV와 함께 구조 분석, 현장 모니터링을 실시했을

그러나, 이미 원통형의 그라우트 연결부분 설계가 널리

이번 공동연구에 다음 기업들이 참여하고 있다:

뿐만 아니라 DNV 연구실에서 직접 검증시험도 진행하고

통용되고 있는 점을 감안할 때, 축에 가해지는 힘을 분산

Ballast Nedam Engineering, BASF Construction

있으며, 이번 프로젝트에 참여한 12 관계사들은 DNV와

시키기 위해 추가적인 지탱 장치가 고안되어 야 할 것이

Chemicals Denmark A/S, Centrica Renewable Energy

함께 연구 결과를 바탕으로 그동안의 공동연구결과들을

다. 이런 보완적인 방법은 이미 개발되어 몇몇 구조물들

Limited, Densit A/S, DONG Energy, DNV, GustoMSC,

정리하고 있다.

에 적용되고 있다.

MT Højgaard a/s, Per Aarsleff A/S, RWE Innogy

프로젝트 배경

전단키를 이용한 그라우트 연결

그라우트 연결부분은 [Figure 1]에 나타나 있듯이

이번 연구결과는 기존의 그라우트 연결부분에 전단키

Monopile에 트랜지션피스 (transition piece)를 연결하는

(shear keys)를 적용시키는 방식으로 설계개선이 이루어