선박 기관 개론

3판

조선·해운 산업의 변화와 기술 진보에 맞춰 2007년 초판 이후 16년 만에 선박기관 개론 3판이 출간되었다. 파이프라인 기호, BWMS, SCR 등 최신 장비와 환경 규제 대응 기술을 보완해 전문성과 실무 활용성을 강화했다. 외연기관, 메인보일러·메인터빈 등 기존에 미흡했던 심화 내용을 추가해 기초와 심화 학습의 균형을 도모했다.

친환경 선박 기술과 전자엔진, 자율운항선박의 개념과 발전과정까지 담아 변화된 산업 요구를 반영했다. 한국해양대학교 운항훈련원 교수진과 현업 전문가들이 참여해 학생과 종사자 모두 실무에서 활용할 체계적 정보를 구성했다. 독자의 의견을 반영하며 지속 보완할 것을 약속한 개정판이다.

CHAPTER 1. 선박의 개요
1.1 선박의 정의 및 역사
1.2 선박의 분류
1.2.1 조선 재료에 의한 분류
1.2.2 추진력에 의한 분류
1.2.3 추진기에 따른 분류
1.2.4 사용목적에 의한 분류
1.2.5 선형에 의한 분류
1.2.6 친환경 선박
1.2.7 자율운항선박

CHAPTER 2. 선박의 구성
2.1 선박의 기본용어
2.2 선체의 구조와 명칭
2.3 선박용 시설과 물건
2.4 선박의 요목
2.4.1 선박의 주요 치수
2.4.2 선박의 톤수
2.5 선박의 조직

CHAPTER 3. 기관실 구성
3.1 기관실 배치도
3.1.1 기관실 배치도 기준
3.1.2 기관실 배치도의 예(T/S HANBADA)
3.2 기관실 파이프라인 기호와 약어
3.2.1 파이프라인 기호 및 약어
3.2.2 작동 장치 약어
3.2.3 계측기 및 측정기
3.2.4 도면 기호 및 사진
3.3 기관실 파이프라인
3.3.1 연료유 수급 및 이송 시스템
3.3.2 연료유 청정기 시스템
3.3.3 주기관 연료유 공급 시스템
3.3.4 발전기 엔진 연료유 공급 시스템
3.3.5 주기관 윤활유 공급 시스템
3.3.6 선미관 윤활유 공급 시스템
3.3.7 빌지, 소화, 잡용해수 시스템
3.3.8 냉각해수 공급시스템
3.3.9 청수 시스템
3.3.10 고온 냉각 청수 시스템
3.3.11 압축공기 시스템
3.3.12 제어공기 시스템
3.3.13 보일러 급수 시스템
3.3.14 배기가스 시스템
3.4 기관실용 보조기계
3.4.1 연료유 계통
3.4.2 윤활유 계통
3.4.3 냉각 계통
3.4.4 보일러 및 증기 계통
3.4.5 공기 계통
3.4.6 해양오염방지 장치 계통
3.4.7 청수 및 해수 계통
3.4.8 기타
3.5 기관실외 보조기계
3.5.1 계선기계
3.5.2 조타기계
3.5.3 하역기계
3.5.4 기타
3.5.5 터빈선용 보조기계

CHAPTER 4. 선박 주기관(Main Engine)의 이해
4.1 주기관의 개요
4.1.1 내연기관
4.1.2 외연기관
4.2 내연기관의 분류
4.2.1 내연기관의 분류
4.2.2 디젤기관과 가솔린 기관
4.3 선박용 디젤엔진의 구분
4.3.1 주기관(Main Engine)
4.3.2 보조기관(Auxiliary Engine)
4.3.3 육상용 내연 발전기관
4.4 선박용 2행정 저속 디젤 엔진의 작동 사이클
4.5 상용화된 선박용 주기관의 형식
4.5.1 MAN B&W Type
4.5.2 Sulzer Type
4.6 내연기관의 구조
4.6.1 주기관의 형식
4.6.2 기본구조
4.6.3 내연기관 구성품의 명칭 및 역할
4.6.4 Engine 출력의 계산
4.7 전자 제어 디젤기관(ME Engine)
4.7.1 ME-Engine의 소개
4.7.2 ME 기관의 개념
4.7.3 ME Engine과 MC Engine의 차이점
4.7.4 기관 제어 시스템(Engine Control System)
4.7.5 MC/ME Engine System in T/S HANBADA
4.8 주기관의 난기 (M/E Warming)
4.9 주기관의 시동준비 및 시동
4.10 주기관 운전 점검사항
4.10.1 압력(Pressure)
4.10.2 온도(Temperature)
4.10.3 기타
4.10.4 주요 배관 계통(Piping System Diagram)
4.11 Stern Tube Seal System(Kobelco Air Seal)
4.11.1 Kobelco Air Seal의 구성
4.11.2 After Seal
4.11.3 Forward Seal
4.11.4 S/T L.O System의 압력 조정
4.11.5 주기적인 점검항목
4.12 축계 장치

CHAPTER 5. 발전기 엔진의 기초
5.1 발전기 원동기
5.1.1 디젤발전기 엔진의 기본 구조
5.1.2 디젤발전기 엔진의 횡단면도의 주요 구성
5.1.3 디젤발전기 엔진의 횡단면도의 구성 기부속
5.1.4 디젤발전기 엔진의 종단면도
5.1.5 디젤발전기 엔진의 동력 전달 순서
5.1.6 피스톤
5.1.7 커넥팅 로드
5.1.8 크랭크 축
5.1.9 크랭크 축의 부분적 설명
5.1.10 크랭크 샤프트에서 캠샤프트로 힘의 전달
5.1.11 캠 샤프트
5.1.12 흡·배기 장치
5.1.13 밸브 구동장치의 윤활 시스템
5.1.14 연료 분사 시스템
5.1.15 가버너 원리
5.1.16 터보챠져


CHAPTER 6. 외연기관
6.1 외연기관의 기본시스템
6.1.1 외연기관 주 보일러와 한바다호 보조 보일러의 증기 흐름도 비교
6.1.2 외연기관과 내연기관의 차이점
6.1.3 외연기관의 실례
6.1.4 터빈
6.2 보일러(Boiler)
6.2.1 주 보일러
6.2.2 보조 보일러

CHAPTER 7. 유청정기(Purfier)
7.1 유청정기의 개요
7.2 비중이 다른 두 액체의 분리작용
7.3 청정기의 구조
7.4 청정기의 부속기기
7.5 청정기의 운전
7.6 기름의 점도와 온도와의 관계
7.7 비중판(Gravity Disc) 선택 방법
7.8 청정기 운전방법
7.9 청정기 운전 시뮬레이션
7.10 Trouble Shooting

CHAPTER 8. 공기압축기 및 제어공기 드라이어(Air Compressor & Control Air Dryer)
8.1 공기압축기의 이해
8.1.1 왕복동 압축기의 계통도
8.1.2 공기 압축기의 주요 구성품
8.1.3 공랭식 공기 압축기의 윤활시스템
8.2 제어 공기 드라이어(Control Air Dryer)의 이해

CHAPTER 9. 냉동기 및 공기조화 장치
9.1 냉동장치의 구성
9.2 온도조절기(Thermostat)
9.3 유분리기(Oil Separator)
9.4 고압/저압 스위치(High/Low Pressure Switch)
9.5 배압조절밸브(증발압력 조절밸브)
9.6 액 분리기
9.7 제상(Defrosting)
9.8 솔레노이드 밸브(Solenoid V/V)
9.9 냉매의 취급
9.9.1 냉매부족 시 나타나는 현상
9.9.2 냉매의 보충
9.9.3 냉매의 이송
9.10 불응축 가스의 배제
9.11 냉동장치의 운전
9.11.1 장치의 운전
9.11.2 정지
9.12 냉동기, 에어콘 윤활유 보충 방법
9.12.1 압축기 운전 중 소량 보충법
9.12.2 압축기 정지 중 윤활유 보충법
9.13 냉동기 및 에어컨 문제 해결(Trouble Shooting)
9.14 실습선 공기조화 시스템

CHAPTER 10. 조수기(Fresh Water Generator)
10.1 저압 증발식 조수기
10.1.1 저압 증발식 조수기의 개요
10.1.2 작동 원리
10.1.3 운전 및 정지
10.1.4 Trouble shooting
10.2 RO(Reverse Osmosis) 조수기의 개요
10.2.1 삼투압과 역삼투압
10.2.2 기본 원리

CHAPTER 11. 유수 분리기(Oily Water Separator)
11.1 유수 분리기 시스템
11.2 유수 분리기 구성 요소
11.3 유수 분리기 운전 방법

CHAPTER 12. 소각기(Incinerator)
12.1 소각기 시스템
12.2 소각기 시스템 구성
12.2.1 소각기 시스템 구성 요소
12.3 소각기 운전 방법
12.3.1 운전 전 점검사항
12.3.2 소각기 운전
12.3.3 소각기 작동 설명 차트
12.4 소각기 구성
12.4.1 소각기 시스템 흐름도
12.4.2 소각기 주요 부품별 특징
12.4.3 가스배출 및 연소
12.4.4 소각기 운전
12.4.5 소각기 경보 기능 점검

CHAPTER 13. 펌프(Pump)
13.1 에너지 흐름
13.2 펌프의 분류
13.3 터보형 펌프
13.3.1 원심펌프
13.3.2 축류펌프
13.3.3 사류 펌프
13.4 용적형 펌프
13.4.1 회전식 펌프(기어펌프)
13.4.2 회전식펌프(슬라이딩 베인펌프)
13.4.3 회전식 펌프(스크류 펌프)
13.4.4 회전식 펌프(로브 펌프, 가변토출 펌프)
13.4.5 왕복식 (피스톤 펌프, 버킷펌프)
13.5 특수 펌프
13.5.1 제트 펌프
13.5.2 마찰 펌프
13.5.3 점성펌프(Viscosity Pump)
13.5.4 기포 펌프(Air Lift Pump)
13.5.5 와류 펌프(Vortex Pump)

CHAPTER 14. 갑판 기계
14.1 양묘 및 계선장치
14.1.1 양묘장치
14.1.2 계선장치
14.2 조타장치
14.2.1 조타장치의 기능
14.2.2 조타장치의 구성요소
14.2.3 자동조타장치(Auto Pilot System)
14.2.4 사이드 스러스터(Side Thruster)
14.3 하역장치
14.4 특수선의 하역장치
14.4.1 불활성 가스장치(Inert Gas System)
14.4.2 탱커선의 카고펌프
14.4.3 LNGC의 카고펌프

CHAPTER 15. M.G.P.S 및 I.C.C.P
15.1 M.G.P.S(Marine Growth Preventing System) 개요
15.1.1 전극봉을 사용하는 System의 정비와 관리
15.1.2 조정
15.1.3 전극봉의 교환
15.1.4 점검
15.2 I.C.C.P System(Impressed Current Cathodic Protection System)
15.2.1 부식과 방식
15.2.2 I.C.C.P SYSTEM

CHAPTER 16. Ballast water Management
16.1 선박평형수에 의한 피해
16.2 선박평형수 처리장치 기술의 개요
16.3 한나라호 선박평형수관리장치
16.3.1 선박평형수 처리장치 시스템의 이해
16.3.2 선박평형수 처리장치 시스템 구성요소

CHAPTER 17. SCR
17.1 질소화합물(NOx)
17.1.1 질소화합물의 특성
17.1.2 질소화합물 배출기준 및 검증방법
17.1.3 SCR(Selective Catalytic reduction, 선택적 환원 촉매)

CHAPTER 18. 선박전기시스템
18.1 직류기의 원리와 구조
18.1.1 직류발전기의 원리
18.1.2 직류전동기의 원리
18.1.3 직류기의 구조
18.2 전기자 권선법(Armature Winding)
18.2.1 개요
18.2.2 중권(Lap winding)
18.2.3 파권(Wave winding)
18.3 전기자 반작용
18.4 보극 및 보상권선
18.5 직류발전기의 종류 및 특성
18.5.1 직류발전기의 종류
18.6 직류전동기의 종류와 특성
18.6.1 직류전동기의 종류
18.6.2 직류전동기의 용도
18.7 교류발전기의 동작원리
18.7.1 동기전동기와 동기발전기
18.8 유도전동기
18.9 변압기
18.9.1 이상 변압기
18.9.2 변압기의 형태와 제작
18.9.3 변압기의 구조
18.10 선박용 전력 시스템
18.10.1 선박용발전시스템
18.10.2 Auto Synchronizer System
18.10.3 Load Sharing System
18.10.4 주 배전반(Main Switchboard)
18.10.5 선내 전력 시스템

부록
부록Ⅰ 기관 로그북
부록Ⅱ 기관실습 자기평가항목
부록Ⅲ 용어 정리

찾아보기

머리말

초판이 발간된 지 16년, 개정판이 발간된 지 13년이라는 시간이 흘렀습니다. 그동안 조선·해운 산업은 수많은 변화를 겪으며 발전을 거듭해 왔습니다. 특히, 기술의 진보와 환경 규제 강화로 인해 조선·해운 분야는 친환경 선박 및 첨단 기술의 적용이 필수적인 시대에 접어들었습니다. 이에 따라 본 교재도 변화된 산업 요구를 충족하고 독자 여러분께 최신의 정보를 제공하기 위해 2025년도 3판을 출간하게 되었습니다.

이번 3판에서는 제목을 선박기기에서 선박기관 개론으로 개정하였고, 다음과 같은 내용을 추가하여 교재의 전문성과 실무적 활용성을 한층 강화하였습니다.

첫째, 최신 기술과 장비의 이해를 돕기 위해 파이프라인 기호, BWMS(선박평형수관리 시스템), SCR(선택적 촉매 환원 시스템)에 대한 내용을 추가하였습니다. 이러한 기술은 선박의 효율적인 운용과 환경 규제 준수에 있어 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다.
둘째, 기존에 다루지 못했던 외연기관에 대한 상세 설명과 함께 메인보일러 및 메인터빈에 대한 심화 내용을 추가하여 선박기관에 대한 기초와 심화학습이 균형을 이루도록 하였습니다.
셋째, 친환경 선박의 중요성이 강조되는 시대적 흐름에 맞춰 친환경 선박 기술과 전자엔진의 개념과 적용 사례를 포함하였습니다. 이는 조선·해운 산업이 나아가야 할 방향을 제시하고 관련 인재들에게 필요한 지식을 제공하기 위함입니다.
넷째, 자율운항선박의 개념 및 발전과정을 추가하였고, 기본적인 파이프라인의 기호와 설명을 추가하였습니다.

이 교재는 처음 선박기관을 접하는 학생들뿐만 아니라 조선·해운 업계 종사자들이 실무에서 활용할 수 있도록 체계적이고 실용적인 정보를 담고자 노력하였습니다. 이번 개정판은 2007년 초판 집필 당시부터 협력해 온 한국해양대학교 운항훈련원의 교수진과 현업 전문가들의 노하우를 바탕으로 작성되었으며, 실습과 이론의 조화를 이루고자 심혈을 기울였습니다. 앞으로도 본 교재가 선박기관의 기초 및 심화 학습에 관심 있는 모든 분에게 유용한 지침서가 되기를 바라며, 미흡한 부분은 독자 여러분의 의견을 반영하여 지속해서 보완하고 개정해 나가겠습니다. 이 책을 출판하기까지 도움을 주신 모든 분께 깊은 감사의 말씀을 드리며, 독자 여러분의 애정 어린 조언과 비판을 겸허히 기다립니다.

2025. 11.
저자 일동