[IR52 장영실상] 연료공급 시스템과 연계 … 운항 효율 20% 높여

한국조선해양·현대중공업 'LNG 운반선용 재액화 시스템'

액화천연가스(LNG) 운반선의 운항 효율을 높인 한국조선해양과 현대중공업의 'LNG 운반선용 재액화 시스템'이 51주 차 IR52 장영실상을 수상했다.

LNG는 영하 160도의 액체 상태로 탱크를 통해 저장·운반되는데, 단열 물질로 탱크를 덮어도 외부와 온도 차이로 생기는 열 유입을 완전히 차단할 수 없다. 이 때문에 일부 LNG가 증발하며 기체 상태로 존재하게 된다. 안전하게 화물을 운반하기 위해서는 이 같은 기체를 반드시 처리해야 한다. 기체 상태의 LNG는 액체 상태일 때보다 부피가 커 저장 탱크의 압력을 높이기 때문이다.

한국조선해양·현대중공업의 시스템은 기체 상태의 LNG 가스를 재액화해 탱크에 다시 주입하는 시스템이다. 단순히 재액화 시스템의 효율을 개선한 것이 아니라 온도 제어 시스템, 연료 공급 시스템과 연계 설계까지 이뤄졌다. 이를 통해 재액화 시스템이 운용되지 않는 상황에서도 선박 운항 효율이 높아지는 구조다.

한국조선해양은 "LNG 화물을 싣고 운항할 때와 저속 운항 때에만 재액화 시스템을 가동하고 최소한의 연료 공급용 LNG만을 싣고 운항할 때는 시스템을 가동하지 않는다"고 설명했다.

이어 "연료 공급 시스템과 연계 설계해 재액화 시스템을 운용하지 않은 상황까지 고려해 효율을 최적화한 것"이라며 "기존 질소 냉매 재액화 시스템 대비 효율이 20% 증가했다"고 밝혔다.

개발 과정에서는 특히 기존 장비·시스템과의 조화에 중점을 뒀다. 선박에 새로운 시스템을 적용하기 위해서는 다양한 해상 조건과 운전 상황을 고려해 설계해야 한다. 그러나 조선소에서 모든 정보를 장비업체에 제공하기는 어렵기 때문에 새로운 시스템을 적용할 때 선박 인도 과정에서 많은 문제가 발생할 수 있다. 이번 제품 개발 과정에서는 실제 주요 구성품 데이터와 제어 시스템을 활용해 디지털 기반 가상 플랫폼을 개발했고, 이를 시스템 검증에 활용했다. 리스크를 사전에 발견하고 상세 설계 오류를 최소화하기 위한 워크숍도 진행됐다.

환경규제와 천연가스 가격 상승으로 LNG 기화가스 소모·배출을 최소화할 수 있는 재액화 시스템 시장 규모는 더 커질 것으로 예상된다.

[정희영 기자]

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