고전압 시스템용 조선소 배터리 설계

신축 선박에서 가장 비용이 많이 드는 배터리 관련 결정은 배터리 자체가 아닌 경우가 많습니다. 오히려 400mm나 너무 가깝게 설치된 격벽, 원래는 넘으면 안 되는 화재 경계를 가로질러야 했던 케이블, 또는 인도 6주 전에 들어온 전문가 의견 등이 더 큰 문제가 될 수 있습니다. 배터리 통합 실패는 기술적 결함으로 드러나는 경우가 거의 없습니다. 오히려 공정 차질로 이어지는 경우가 대부분입니다.

이 가이드에서는 고전압이 설계 과정에 포함될 때 발생하는 변화와 조선소에서 일반적으로 시간이 낭비되는 부분을 다룹니다.

다룰 내용:

배터리 설계가 상세 설계 단계가 아닌 개념 설계 단계에 있어야 하는 이유
공간 계획, 분리 및 환기 요구 사항은 일반 배치에 영향을 미칩니다.
전기 아키텍처 및 가장 중요한 통합 지점
2026년 선급 규정 개정으로 조선소에 어떤 변화가 생겼을까요?
새로운:2032년에 더 큰 배터리를 수용할 수 있는 선체를 오늘날 어떻게 설계할까요?

ROYPOW의 해양 배터리 플랫폼본 시스템은 DNV 형식 승인을 받았으며, 자연 냉각 방식이고, 단일 반복 모듈로 구성되어 있습니다. 설계상의 구체적인 사항은 아래 사양을 참조하십시오.

배터리 설계는 개념 단계에 머물러야 합니다.

대부분의 조선소에서는 배터리를 장비 구매 항목으로 취급합니다. 하지만 배터리는 장비 구매 항목이 아닙니다. 배터리는 설계 제약 조건이며, 일반 배치, 구조 부재 치수, 냉난방 시스템, 방화 경계, 케이블 배선 및 안정성 계산에 영향을 미칩니다.

상세 설계 단계에서 이 문제를 제기하면, 관련 모든 분야에서 이미 배터리가 고장날 것이라는 가정을 확정해 버린 상태가 됩니다.

운영 프로필부터 시작하세요

계급 사회에서는 배터리 선택 전에 타당성 조사를 권장하는데, 그 이유는 관료주의적인 이유보다는 실질적인 이유 때문입니다. 배터리 사양은 운영 프로필에서 제외되는 것이지, 그 반대가 아닙니다.

시스템 크기를 실제로 결정하는 입력 요소는 다음과 같습니다.

작동 모드별 듀티 사이클.항해, 조종, 위치 유지 및 접안 시 부하에 따라 배터리 소모량이 다릅니다. 예인선의 최대 예인력과 페리의 순항 시 부하량은 동일한 총 kWh에서도 완전히 다른 배터리 성능을 요구합니다.
충전 창.12분 동안 접안하는 페리는 밤새 충전하는 작업선과는 다른 C-rate가 필요합니다. 이 단 하나의 입력값으로 인해 에너지 수요보다 모듈 개수가 더 많이 변경되는 경우가 많습니다.
목표 서비스 수명 및 주기 횟수.선박이 15년 동안 하루에 두 번씩 순환한다고 가정하면 약 11,000회의 순환이 필요합니다. 이 수치는 화학적 조성과 하역 심도 전략을 결정짓고, 이는 다시 설치 용량을 결정하는 요인이 됩니다.
중복성 요구 사항.클래스 요구 사항에 따라 배터리실을 분리할지, 아니면 독립적인 회선을 사용할지는 구성 방식을 근본적으로 바꾸는 것이지, 사소하게 바꾸는 것이 아닙니다.

일반적으로 순서가 바뀌는 지점

디자인 단계	무슨 일이 일어나야 할까요?	흔히 발생하는 일
개념	운영 프로필 및 에너지 예산 정의됨	배터리 용량은 "미정, 약 1000kWh"로 표시되어 있습니다.
기본 디자인	배터리 공간 위치 확인, 무게 할당	남은 부피에 의해 할당된 공간
상세 설계	공급업체 도면 통합 완료, 클래스 제출 완료	선정된 공급업체가 도면과 맞지 않습니다.
생산	승인된 도면에 따른 설치	구조 변경, 일정 지연

세 번째 줄이 바로 프로젝트가 몇 달씩 지연되는 지점입니다. 아이디어 단계에서는 수정 비용이 거의 들지 않지만, 생산 단계에서는 엄청난 비용이 발생합니다.

꿀팁:기본 설계가 완료되기 전에 공급업체와 계약을 체결하지 않았더라도 모듈의 크기와 질량을 전체 배치도에 확정해야 합니다. 표준 해양 모듈은 좁은 공간 내에 밀집되어 배치되므로, 대표적인 설치 면적(ROYPOW 플랫폼 기준 모듈당 약 800 x 465 x 247 mm, 112 kg)을 기준으로 설계하면 나중에 더욱 구체화할 수 있는 현실적인 기준점을 확보할 수 있습니다.

최신 해양 배터리 플랫폼의 아키텍처에 대한 배경 정보는 ROYPOW의 개요를 참조하십시오. 해양 에너지 저장 분야의 발전유용한 디자인 맥락을 제공합니다.

공간 계획, 분리 및 환기

배터리 공간은 대부분의 야드에서 예상하는 것보다 전체적인 배치에 더 큰 영향을 미칩니다. 세 가지 주요 요구 사항은 화재 방지 경계, 가스 배출 및 접근성입니다.

위치 제약 조건

배터리 공간에는 배열 전체에 파급 효과를 미치는 제약 조건이 있습니다.

화재 경계 등급.일반적으로 해당 공간은 인접 구획 및 국가 규정에 따라 A-60 또는 그에 상응하는 경계 조건을 필요로 합니다. 이는 격벽 구조 및 단열재 부피에 영향을 미칩니다.
숙소 및 제어소와의 분리.유인 공간과의 직접적인 인접은 일반적으로 제한되거나 추가적인 완화 조치가 필요합니다.
연료 및 기계류와의 분리.연료 탱크, 오일 시스템 및 고온 표면과의 근접성은 추가적인 등급 심사를 받게 합니다.
탈출 경로의 독립성.해당 공간에는 배터리 설치 시설 자체를 통과하지 않고 탈출할 수 있는 경로가 필요합니다.

환기 및 가스 관리

이는 설계 단계에서 야드가 가장 흔히 과소평가하는 요구 사항입니다.

인증된 해양용 배터리 팩에는 열 발생 시 안전하게 열을 배출하도록 설계된 방폭형 안전 밸브가 장착되어 있습니다. ROYPOW 시스템에서는 각 팩의 뒷면에 금속 밸브가 있으며, 배기 덕트에 직접 연결되도록 설계되었습니다.

저 덕트는 디자인 요소이지, 나중에 덧붙인 것이 아닙니다. 다음과 같은 것들이 필요합니다:

각 포장에서 용기 외부의 안전한 배출 지점까지 정해진 경로
전체 설치된 패키지 수를 대표하는 샘플이 아니라, 충분한 단면적을 나타낸 것입니다.
각 랙 뒤쪽에는 연결부를 위한 충분한 공간이 확보되어 있어야 합니다.
코스를 따라 구조적 지지대
배출 장소는 공기 흡입구, 거주 공간 개구부 및 비상 탈출로에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.

배치 단계에서 해당 경로를 설계하십시오. 이미 완성된 구획을 통해 덕트를 추가로 설치하는 것은 배터리 프로젝트에서 가장 큰 차질을 초래하는 후반 단계 변경 사항 중 하나입니다.

접근 및 유지 보수 범위

모듈은 무겁기 때문에 선박 수명 주기 동안 언젠가는 제거될 것입니다.

모듈과 운반 장비가 모두 이동할 수 있도록 충분히 넓은 이동 경로를 계획하십시오.
랙 위쪽에 리프팅 포인트 또는 패드아이를 제공하십시오.
커넥터 접근 및 검사를 위해 전면 공간을 확보하십시오.
선박이 물에 떠 있고 문이 닫힌 상태에서도 항로가 제대로 작동하는지 확인해야 하며, 공사 중일 때만 확인해서는 안 됩니다.

냉각 전략이 공간을 변화시킵니다

냉각 방식에 따라 구획의 복잡성이 결정됩니다.

냉각 방식	우주적 함의
액체 냉각	펌프, 냉각수 라인, 열교환기, 누출 감지, 드립 트레이, 추가 관통부
공랭식(강제 냉각)	팬, 덕트, 필터, 팬 고장 대비 이중화 시스템
자연 냉각	주변 온도 제어만 가능하며, 별도의 냉각 시스템은 없습니다.

자연 냉각 시스템은 구획에서 전체 기계 하위 시스템을 제거합니다. 관통 부위가 줄어들고, 고장 모드가 감소하며, 설계에 대한 유지 보수 접근성이 낮아지고, 등급 제출이 더 간단해집니다. ROYPOW의 고전압 해양 배터리 시스템IP67 등급의 방진 보호 기능을 갖춘 자연 냉각 방식으로 작동하며, 이는 구획 설계 시 고려할 만한 사항입니다.

전기 아키텍처 및 통합 지점

고전압은 배터리실을 넘어 전기 설계에 광범위한 변화를 가져옵니다. DC 버스가 지나가는 모든 곳에서 새로운 요구 사항이 발생합니다.

DC 버스 결정

시스템 전압은 도체 크기, 개폐기 정격, 보호 협조 및 절연 요구 사항을 포함하여 하류의 거의 모든 것을 결정합니다.

최신 플랫폼은 폭넓은 가능성을 제공합니다. ROYPOW의 시스템은 이러한 가능성을 포괄합니다.102.4V에서1000V직렬 모듈 구성을 통해 단일 시스템 에너지 용량은 32.7kWh에서 최대 2,785kWh까지 가능하며, 병렬 시스템은 최대 100M까지 확장할 수 있습니다.Wh.

이러한 범위 덕분에 조선소는 모듈을 표준화하고 선박별로 스트링 구성을 변경할 수 있으며, 각 선체에 대해 서로 다른 제품을 인증할 필요가 없습니다.

초기 설계 단계에서 통합해야 할 사항

건물관리시스템(BMS)에서 전력 관리 시스템으로.최신 배터리 관리 시스템은 더 이상 선박의 PMS에 원시 셀 데이터를 쏟아붓지 않습니다. 집계된 값과 상태를 제공합니다. 통신 프로토콜 및 데이터 세트는 시운전이 아닌 기본 설계 단계에서 전기 시스템 통합업체와 확인하십시오.
인버터 및 드라이브 호환성.선택한 인버터 플랫폼과의 호환성이 현장에서 검증되었는지 확인하십시오. ROYPOW의 BMS는 ABB 및 Danfoss 인버터와 COMAP 및 DEIF 전력 관리 시스템과 함께 구축된 경험이 있어 통합 관련 위험 요소를 상당 부분 제거해 줍니다.
비상 정지 회로.해당 클래스는 소프트웨어와 무관하게 로컬 및 원격으로 작동하는 하드웨어 방식의 비상 정지 기능을 요구합니다. 따라서 기존 배선에 추가하는 대신 처음부터 안전 회로로 배선해야 합니다.
보호 조정.인증된 시스템은 팩 레벨과 PDU 레벨 모두에서 융합됩니다. 선박 측 보호 시스템은 이러한 시스템과 조화를 이루어야 하며, 중복되거나 충돌해서는 안 됩니다.
육상 전원 인터페이스.충전 시스템을 확정하기 전에 충전 인프라, 커넥터 표준 및 가용 육상 충전 용량을 확인해야 합니다. 250kW 용량의 접안 시설에서 1MW 충전을 위해 설계된 선박은 설계상의 문제가 아니라 계획상의 실패입니다.

무게와 안정성

배터리 질량은 한 구획에 집중되어 있으며, 항해 중 소모되지 않습니다. 연료와 달리 일정한 양을 유지합니다.

설계 단계부터 선박의 전체 설치 질량을 견적에 포함시키십시오.
배터리 공간의 수직 무게중심을 구체적으로 모델링하십시오.
설계에서 향후 용량 확장을 예상하는 경우 안정성 여유분에 이를 반영해야 합니다.
하이브리드 개조 시 연료 탱크 용량을 줄이면 전체 질량뿐만 아니라 자유 표면 효과도 변한다는 점을 기억하십시오.

입찰 단계에서 계약 체결 전에 배터리 공급업체에 모듈 무게와 치수를 서면으로 요청하십시오. 상세 설계 단계에서 제시되는 무게 수치는 구두로 제시된 수치보다 더 큰 경우가 많습니다.

로이포우의 BMS 기본 가이드리튬 시스템 아키텍처에 익숙하지 않은 전기 팀에게 설명할 때 유용한 참고 자료입니다.

2026년 학급 규칙 개정으로 바뀐 점은 무엇인가요?

2026년에 학급 규칙이 의미 있게 바뀌었으며, 몇 가지 변경 사항은 마당 디자인에 직접적인 영향을 미칩니다.

DNV 2026년 7월판

2026년 7월에 개정된 DNV의 선박 및 해양 설비 규정에는 전기화 전환을 겨냥한 새로운 선급 표기법이 도입되었습니다. 조선소에 가장 중요한 두 가지 표기법은 다음과 같습니다.

배터리 준비 완료.주 에너지 설비의 일부로 배터리를 수용할 수 있도록 준비된 선박에 대한 표기이며, 인도 시점에 배터리가 설치되어 있지 않은 경우에 사용됩니다.
육상 전원 연결 가능.육상 전원 연결을 위해 준비된 선박에 대한 해당 표기법입니다.

이러한 표기법은 미래지향적인 조선소들이 이미 비공식적으로 시행하고 있던 것을 공식화한 것입니다. 이를 통해 선주들은 선체를 지금 건조하고 나중에 전기화할 수 있는 명확하고 인증 가능한 방법을 갖게 되며, 이는 신조선에 대한 상업적 논의 방식을 크게 변화시킵니다.

소형 선박에 대한 ISO 표준

길이 24미터 이하의 선박에 대해서는 이제 두 가지 기준이 동시에 적용됩니다.

기준	범위
ISO 23625	리튬 이온 배터리 시스템 요구 사항
ISO 16315:2026	전기 및 하이브리드 추진 시스템 통합

분리 방식이 중요합니다. ISO 23625는 배터리 자체를 규정하고, ISO 16315는 배터리 통합 방식을 규정합니다. 규격에 맞는 배터리라도 규격에 맞지 않게 설치하면 제 기능을 하지 못합니다.

ABS 및 지역별 요구 사항

ABS의 해상 선박 건조 및 분류 규정 2026년판이 2026년 1월 1일부터 발효되었습니다. 미국 국적 선박의 경우, 46 CFR Part 111 Subpart 111.15는 배터리 구조 및 설치를 계속 규정하며, 충전기 출력에 따라 설치를 분류하고 해양 환경의 온도, 진동 및 충격 조건에 적합한 구조를 요구합니다.

실질적인 책임 소재는 어디에 있는가

이 점은 흔히 오해되는 부분이기 때문에 강조할 필요가 있습니다.

부품 인증은 공급업체의 책임입니다. 설치 규정 준수는 조선소의 책임입니다.

DNV 형식 승인을 받은 배터리 시스템이라고 해서 설치가 규정을 준수하는 것은 아닙니다. 다만, 해당 시스템이 선급에서 상세하게 평가해야 하는 범위에서 제외되어 승인 절차가 상당히 빨라지는 것일 뿐입니다. 배치, 분리, 환기, 보호 장치 연동 및 관련 문서는 여전히 조선소에서 검토해야 할 사항입니다.

따라서 이미 인증된 플랫폼을 선택하는 것은 기술적인 결정인 동시에 일정상의 결정이기도 합니다. ROYPOW의 해양 시스템은 다음과 같은 장점을 제공합니다. DNV 형식 승인UN 38.3과 더불어, 기존 DNV 시험 기록은 일반적으로 시험 프로그램을 반복하는 대신 ABS 인증 절차를 가속화하기 위해 재사용될 수 있습니다.

미래의 배터리를 수용할 수 있는 선체 설계

배터리 에너지 밀도는 꾸준히 향상되고, 충전 인프라는 확장되며, 배출 규제는 강화되고 있습니다. 오늘 500kWh 용량의 배터리를 장착하고 인도되는 선박이라도 2032년에는 1,200kWh 용량이 필요할 수 있으며, 설계 단계에서 업그레이드 여부를 결정하게 됩니다.

배터리 준비 완료에 실제로 필요한 것

DNV 표기법은 프레임워크를 제공합니다. 그 아래의 엔지니어링은 나중에 추가하는 데 비용이 많이 드는 부분을 미리 예약하는 것으로 요약됩니다.

용량.초기에는 매장용으로 사용하더라도 확장된 구성을 위한 공간을 확보해 두십시오. 설계 단계에서는 부피 확보에 드는 비용이 저렴하지만, 나중에 확보하기는 거의 불가능합니다.
구조적 용량.설계 시 데크 및 기초 부재 치수는 현재 시공된 구조물의 크기가 아닌, 향후 시공될 구조물의 크기를 기준으로 해야 합니다. 이미 완성된 구획 내부의 구조물을 보강하는 것은 대규모 수술과 같습니다.
케이블 배선 용량.케이블 트레이와 관통부가 너무 큽니다. 크기가 작은 관통부를 통해 더 큰 도체를 통과시키려면 구조물을 절단해야 합니다.
개폐 장치 공간 및 정격.배전반에 물리적인 공간을 확보하고 여유 용량이 있는 정격을 선택하십시오.
환기 및 배기 용량.환기 장치의 크기는 초기 설치 크기가 아니라 예상되는 최대 적재량에 맞춰 설계해야 합니다.
안정성 여유.미래의 질량과 수직 무게중심을 안정성 계산에 포함하여 문서화된 사례로 활용하십시오.

모듈식 표준화가 왜 이러한 문제를 야기하는가?

모듈형 플랫폼을 사용하면 향후 확장을 재설계가 아닌 조달 과정으로 진행할 수 있습니다.

기존 시스템이 확장 시스템과 동일한 모듈을 사용하는 경우, 시스템 확장은 예약된 랙에 모듈을 추가하는 것을 의미합니다. BMS 아키텍처, 통신 프로토콜, 보호 체계 및 클래스 문서는 모두 그대로 유효합니다.

공급업체가 주문 사이에 모듈 설계를 변경하면 해당 변경 사항은 다음 주문에 적용되지 않습니다.

함대 수준의 이점

시리즈 선박을 건조하거나 반복적인 운영사를 상대하는 조선소의 경우, 전체 작업에 걸쳐 하나의 모듈을 표준화하면 실질적인 이점을 얻을 수 있습니다.

선체별로 하나씩 제출하는 대신, 하나의 클래스 제출 템플릿을 사용합니다.
전기 하청업체를 위한 하나의 통합 프로필
시운전팀을 위한 교육 프로그램 하나
차주에게 인도할 예비 부품 사양서 1부
예측 가능하고 반복 가능한 설치 작업 시간

설계 분야로서의 리모델링

개조 작업에도 같은 논리가 반대로 적용됩니다. 견고한 구조와 기능적인 구동계를 갖춘 기존 선박은 신조선보다 전기화에 더 적합한 경우가 많으며, 설계상의 질문은 거의 동일합니다. 즉, 배터리는 어디에 설치해야 하는지, 어떻게 환기해야 하는지, 어떻게 연결해야 하는지, 그리고 선급 기준은 무엇인지 등을 고려해야 합니다.

로이포우의 전기 개조 솔루션해당 경로를 중심으로 구축되었으며, 플랫폼은 두 가지 방식으로 모두 이용 가능합니다. MBmax16.3H그리고 MBmax14.3H다양한 에너지 및 전력 프로필에 맞는 구성.

꿀팁:배터리 설치를 위한 준비 사항을 공식적으로 문서화하십시오. 승인된 도면에 여유 용량, 구조적 허용치 및 케이블 용량을 표시해야 합니다. 문서화되지 않은 준비 사항은 준비 사항이 없는 것과 마찬가지입니다. 차기 엔지니어링 팀은 해당 사항의 존재를 알 수 없기 때문입니다.

ROYPOW와 함께 처음부터 제대로 만들어보세요

고전압 통합은 배터리를 구매 주문이 아닌 설계 요소로 고려하는 시스템에 이점을 제공합니다. 작동 프로필을 조기에 결정하고, 공간을 정확하게 확보하고, 배터리함을 닫기 전에 통풍구를 설치하고, 등급 분류를 길게 하는 대신 짧게 하는 인증된 플랫폼을 선택하십시오.

이 가이드의 핵심 요점:

배터리 사양은 전체적인 배치, 구조, 냉난방 시스템 및 안정성을 제약하기 때문에 개념 설계 단계에서 다뤄져야 합니다.
시스템 규모를 결정할 때, 단순히 kWh 수치만 제시하는 것보다 운영 프로필과 충전 시간대가 더 정확한 판단 기준이 될 수 있습니다.
팩 릴리프 밸브에서 나오는 배기 덕트는 배치 수준의 설계 요소이며, 세부 설계 단계에서 추가하는 사항이 아닙니다.
자연 냉각 시스템은 펌프, 냉각수 라인 및 누출 감지 장치를 엔진룸에서 완전히 제거합니다.
부품 인증은 공급업체의 책임 범위입니다. 설치 관련 규정 준수는 조선소의 책임입니다.
DNV의 2026년 7월판에는 단계적 전기화를 위한 배터리 준비 및 육상 전원 준비 표시가 추가되었습니다.
ISO 23625와 ISO 16315:2026은 24미터 미만의 선박에 동시에 적용됩니다.
2032년에 필요한 배터리를 위한 충분한 용량, 구조적 내력, 케이블 배선 및 환기 시스템을 고려하십시오.

ROYPOW의 고전압 해양 배터리 시스템DNV 형식 승인을 받았으며, 자연 냉각 방식이고, IP67 등급을 획득했으며, 102.4V에서 32.7kWh에서 2,785kWh까지 확장 가능한 단일 반복 모듈로 제작되었습니다.1000V 시리즈. 시리즈 전반에 걸쳐 표준화를 추진하거나 개조 프로그램을 계획하는 조선소의 경우, 엔지니어링 팀이 고객의 운영 프로필을 기반으로 직접 작업을 진행할 수 있습니다. 지금 시작하세요. 연락처 페이지.