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「見える化」による 低炭素運航推進のキーポイント 東京海洋大学 名誉教授 大津皓平 部門別CO2排出量（2009年度） ２．運輸部門におけるCO2排出量 １．日本の各部門におけるCO2排出量 家庭部門 １億６，１６９万㌧ 《１４．１％》 エネルギー転換部門 ７，９９４万㌧ 《７．０％》 工業プロセス部門 ４，０３１万㌧ 《３．５％》 廃棄物部門 ２，８８９万㌧ 《２．５％》 産業部門 （工場等） ＣＯ２総排出量 ３億８，８２５万㌧ 《３３．９％》 １１億４，４５３万㌧ （２００９年度） 自家用貨物車 ３，９２１万㌧ 《１７．１％》 業務その他部門 （商業、サービス、 事務所等） ２億１，５５２万㌧ 《１８．８％》 自家用乗用車 １億１，５４１万㌧ 《５０．２％》 運輸部門 （自動車、船舶等） ２億２，９９４万㌧ 《２０．１％》 営業用貨物車 ３，９１５万㌧ 《１７．０％》 ○ 自動車全体で 運輸部門の８４．３％ ○ 貨物自動車は 運輸部門の３４．１％ バス ４２１万㌧ 《１．８％》 タクシー ３９６万㌧ 《１．７％》 内航海運 １，０５９万㌧ 《４．６％》 航空 ９７８万㌧ 《４．３％》 鉄道 ７６２万㌧ 《３．３％》 抵抗軽減における運航者の役割 平水中の抵抗曲線、推進性能： EEDI 船体の形状、プロペラ形状、機関効率によって決定される。 造船所の仕事 抵抗軽減のための運航者の仕事：EEOI 船体運動と機関性能の関係を最適にすることによ り抵抗を減少させること。 ・航路の選択 ・減速運航 ・針路の選択 波、風の影響の最小化 ・機関運転の最適化 ・操舵角の減少による抵抗軽減 船体抵抗に関する基本的な関係（１） 1 船の抵抗(R)は速力(V)の２乗に比例する R∝V2 速力 V 2 波浪中の抵抗増加(ΔR)は, 波高(H)の２乗に比例する。 波浪による抵抗増加 ΔR∝H2 抵抗 R ΔR 波高 H 船体抵抗に関する基本的な関係(2) 舵による抵抗 δ 3 舵(δ）を取れば 抵抗(ΔR)が舵角の２乗で増加する。 ΔR∝δ2 推進性能に関する基本的関係(1) 1. モーメント：プロペラトルク(モーメントQ）は 速力の２乗に比例する。 Q∝V2 2. 速力：速力はプロペラ回転数nに比例する V∝n 3. 仕事量：馬力(HP or KW)は 速力の３乗に比例する。 ＨＰ=2πnQ∝V3 Vで走るエネルギー 推進性能に関する基本的関係(2) 推力(スラスト） T 速力 V 4. 力：推力Tと抵抗Rの関係(推力減少）: 推力Tは速度の2乗に比例する。 R=∝T∝V2 外航船の低速運航：プロペラ回転数・速度 回転数と対水速力の関係 速力とスラストの関係 出 力 D P3 定格時特性 荒天時有効圧力一定 B P1 A 出力一定のまま 定格オーバ 下げる P2 荒天時特性 定格有効圧力一定 C n2 n3 n1 内航船の機関性能曲線の例 平水中の対水速力とプロペラ回転数 を得る方法 全データ 平水中 平水中の性能曲線を得る方法 全データ 平水中 シーマージン変化の要因 船体、プロペラの汚損影響 （ドックインターバル1年間20%~60%） 船体、プロペラの経年変化（0.5%-2% 程度悪化） 海流・潮流による変化 操舵、当て舵による変化 機関汚損による影響 主機関の経年変化 シーマージンの長期変化 抵抗増加の原因を知る （１） 波浪・風による抵抗増加 （２） 縦揺れによる抵抗増加 （３） 舵による抵抗増加 （４） トリムによる抵抗増加 波浪中の速力低下 波 と の 出 会 い 角 度 波浪中の抵抗増加 抵抗係数 短波長領域 波長/船長比 風向影響係数 向風 追風 波による抵抗、風による抵抗 波による抵抗増加/（波＋風による抵抗増加） 波による抵抗増加 風による抵抗増加 風向影響係数 向風 追風 波による抵抗、風による抵抗 波による抵抗増加/（波＋風による抵抗増加） 波による抵抗増加 風による抵抗増加 船体・機関運動間の時系列の標準偏差の関係（風向別） 縦揺れ-主機回転数 船体・機関運動間の時系列の標準偏差の関係（風力別） 縦揺れ-主機回転数 縦揺れはエンジンに負荷 縦揺れ>回転数変動 トルク変動 >ガバナー作動 >燃料消費量変動 船体・機関運動の周期間の関係 主機回転数-縦揺れ 風向別 縦揺れ周期 風力別 回転数変動周期 舵角変動による推力増加 L号 収録データの記録例（異常記録） 船首揺れ 舵角 風向 風力 横流れ角 横揺れ 縦揺れ 推力 異常状態の検出 （自動操舵システムの異常） IMOの動き パラメトリック横揺れ、ブローティング、同 調横揺れ等の監視 パラメトリック横揺れ まとめ １ 船舶の推進性能の基本的関係 ２ 減速運航 ３ アブログ記録をつけ見える化を図る ４ アブログ記録から見える省エネ対策 (1)機関性能曲線の利用 ：シーマージンの変化、変 動要因 (2)波浪中の抵抗増加 (3)縦揺れとプロペラ回転数の変動 (4)舵による抵抗増加 (5)異常な舵角による推力変動 ５ 船体運動の周期をはかる測定器の紹介 専門知識を持ったベテランアナリストの必要性