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title: 1.1 연구 배경
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date: 2026-04-23T09:41:00.795Z
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dateCreated: 2026-04-22T02:19:10.151Z
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# 1.1 연구 배경

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## 논문 서술 초안

### 전기추진 선박의 발전 동향

국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)는 2018년 온실가스 감축 전략을 채택하여 2050년까지 국제 해운 부문의 탄소 배출량을 2008년 대비 50% 이상 감축하는 목표를 설정하였으며, 2023년에는 이를 더욱 강화하여 2050년 전후 넷제로(net-zero) 달성을 목표로 하는 개정 전략을 발표하였다. 이와 함께 선박에너지효율설계지수(EEDI, Energy Efficiency Design Index) 및 탄소집약도지표(CII, Carbon Intensity Indicator) 등 규제 수단이 강화됨에 따라, 선박의 연료 효율 향상과 대체 에너지원 도입은 해운 산업 전반의 핵심 과제로 부상하고 있다.

이러한 환경 규제 강화와 함께 전기추진 기술이 선박 추진 시스템의 유력한 대안으로 주목받고 있다. 전기추진 선박은 디젤 발전기 또는 이중연료(dual-fuel) 엔진, LNG 추진 시스템, 연료전지 등 다양한 에너지원과 결합이 용이하며, 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)를 통한 하이브리드 운전이 가능하다는 특징을 갖는다. 특히 페리, 연안 화물선, 해양작업선(offshore vessel) 등 단거리 또는 변동 부하 운전이 빈번한 선종을 중심으로 순수 전기추진 또는 하이브리드 전기추진의 도입이 빠르게 확산되고 있다.

### 국내 친환경 선박 정책 및 산업 현황

국내에서도 해운·조선 산업의 탈탄소화를 위한 정책적 기반이 본격적으로 마련되고 있다. 2020년에는 「친환경선박의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률」(이하 친환경선박법)이 제정되어 전기추진선, 하이브리드 추진선, 수소·연료전지 추진선 등 친환경 선박의 개발과 보급을 국가 차원에서 지원하는 법적 근거가 마련되었다. 이와 함께 해양수산부는 친환경선박 기본계획을 수립하여 국내 연안선박의 전동화 목표와 지원 방향을 제시하고 있으며, 연안 여객선 및 관공선을 중심으로 전기추진 선박의 시범 보급이 이루어지고 있다.

산업 측면에서 한국은 세계 최상위권 조선국으로서, HD현대중공업, 삼성중공업, 한화오션 등 국내 주요 조선사들은 전기추진 및 하이브리드 추진 시스템의 자체 개발과 수주 실적을 확대하고 있다. 이들 조선사는 선박용 전력변환 시스템, 에너지저장장치(ESS) 연계 솔루션, 및 통합 전력관리 시스템(IPMS, Integrated Power Management System) 등의 핵심 기술 역량을 내재화하는 방향으로 기술 개발을 추진하고 있다. 또한 선박해양플랜트연구소(KRISO) 등 국내 연구기관을 중심으로 전기추진 선박용 전력 시스템에 관한 연구가 활발히 수행되고 있으며, 고효율 전력변환 토폴로지와 배전 시스템 구조에 관한 연구 성과가 축적되고 있다.

### 선박 DC 배전 시스템의 필요성과 장점

전통적인 선박 전력 시스템은 발전기에서 생산된 전력을 AC 모선을 통해 추진 인버터 및 선내 부하에 공급하는 AC 배전 방식을 채택하여 왔다. 그러나 AC 배전 시스템은 발전기의 운전 주파수와 모선 주파수를 일치시켜야 하는 구조적 제약으로 인해 발전기가 정격 속도 근방에서만 운전되어야 하며, 이는 부분 부하 운전 시 연료 효율 저하를 초래한다. 또한 배터리, 연료전지, 태양광 등 직류 특성을 갖는 에너지원을 AC 모선에 연계하기 위해서는 별도의 전력변환 단계가 필요하여 시스템 복잡도와 변환 손실이 증가하는 단점이 있다.

이에 반해 DC 배전 시스템은 DC 모선을 중심으로 발전기, 에너지저장장치, 추진 시스템 및 선내 부하가 각각의 전력변환장치를 통해 연계되는 구조로, 기기 간 주파수 동기화 요구가 없어 발전기가 부하 상황에 따라 최적 속도로 유연하게 운전될 수 있다. 이를 통해 부분 부하 운전 시 연료 소비를 줄이고, 발전기 운전 대수를 최적화하는 것이 용이하다. 또한 직류 에너지원 및 에너지저장장치의 DC 모선 직결이 가능하여 불필요한 변환 단계를 생략할 수 있으며, 계통 내 무효전력 문제가 발생하지 않아 전력 품질 관리 측면에서도 유리하다. ABB, Siemens, Kongsberg 등 주요 선박 전력 시스템 공급사들이 DC 배전 기반의 선박 전력 솔루션을 상용화하고 있으며, 이는 DC 배전 기술이 산업적으로도 성숙 단계에 진입하고 있음을 보여준다.

이와 같은 배경 하에 본 연구에서는 전기추진 선박의 DC 배전 시스템에 적용 가능한 양방향 3레벨 DC-DC 컨버터 및 DC-AC 인버터로 구성된 연동 시스템을 구축하고, 실험적 검증을 통해 각 운전 모드에서의 동작 특성 및 성능을 확인하는 것을 목적으로 한다.

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## 미결 항목

- [ ] IMO 2023 개정 전략 출처 인용
- [ ] ABB / Siemens / Kongsberg 상용 사례 인용
- [ ] 친환경선박법 법률 번호 및 시행일 확인 (법제처에서 확인 권장)
- [ ] 해양수산부 친환경선박 기본계획 공식 명칭 및 발간연도 확인
- [ ] 국내 조선사 전기추진 관련 구체적 사례/보고서 인용
