압력밥솥 원리 응용해 증발가스 ‘제로’
척당 연 100만 달러 절감 효과
대우조선해양이 신개념 LNGC 개발에 또 성공했다. 지난 2003년 세계 최초로 선상에 액화천연가스 재기화 시설을 탑재한 LNG-RV를 개발한데 이어 2005년과 2006년 20만CBM급 대형 LNG선 표준 추진장치와 25만CBM급 초대형 LNG선 설계를 세계 최초 개발한데 이은 것이어서 더욱 귀추가 주목된다.
대우조선이 이번에 개발한 LNGC는 화물창내 액화천연가스의 증발을 억제하는 시스템으로 척당 연 100만 달러를 절감하는 효과를 가져와 LNG선 시장의 획기적인 변화가 기대된다.
現 LNG선, 시간당 4~6톤가량 가스 증발
현재까지 건조돼 운항되는 LNG선은 화물적재 운항 시 시간당 4~6톤가량의 증발가스가 자연적으로 발생하는 최대의 단점을 가지고 있었다. 때문에 이 가스를 처리하기 위해 기존의 LNG선에는 효율이 높지 않더라도 이 가스를 연료로 사용하는 엔진을 사용했다. 하지만 이 시스템의 엔진은 전속력 운항 시에는 가스발생량이 부족해 엔진에 중유나 경유 등의 기름을 같이 쓸 수 있는 장치도 함께 갖춰야 했다. 또 방출되는 엔진을 다 쓰지 못하는 항구 입출항과 운하 통과시나 터미널 대기 시에는 그나마도 증발하는 가스 대부분을 태워 없애야만 했다. 이렇게 낭비되는 가스의 양만해도 한번 운항에 약 300여 톤에 달한다.
sLNGc, 증발가스 발생 전적으로 차단
국내외 특허출원 완료, 선급 승인도 획득
대우조선이 이번에 개발한 ‘sLNGc(특허등록 출원 상표, Sealed LNG Carrier)’는 증발가스의 발생이 전적으로 차단되는 것이 관건이다. 이 기술은 압력을 높여주면 끓는 온도가 높아져 액체의 증발을 억제하는 압력밥솥의 원리를 응용한 것으로 선체구조를 보강해 LNG 화물창 내부의 압력을 높여주는 것이 핵심으로, 증발가스의 발생을 근본적으로 차단하는 것이다. 대우조선은 이 기술에 대한 국내외에 10여건의 특허 출원을 마쳤고, 선급의 승인도 획득했다고 밝혔다.
이 기술은 척당 연 100만 달러 상당의 막대한 가스 낭비를 줄일 수 있다. 또 증발가스를 함께 사용할 수 있는 엔진이나 증발가스를 다시 액화시키는 재액화 설비 등 고가의 장비가 필요 없게 됐고, 효율이 높은 디젤엔진을 추진장치로 사용 할 수 있어 LNG선의 경제성을 대폭 향상시킬 수 있다.
대우조선해양의 기술본부장 이영만 전무는 “이 기술로 인해 LNG선의 추진 방식 등에 있어서 획기적인 변화가 있을 것”이라며, “2개의 선주사로부터는 이미 생산을 위한 설계가 진행 중인 선박에도 적용할 수 있는지 요청받아 검토 중”이라고 말했다.
<sLNGc 개발의 의미 >
1. LNG선 추진분야와 건조시장의 지각변동 예고
sLNGc라는 새로운 선종의 LNG선이 탄생하면서 기존 LNG선 추진장치의 일대 변혁이 예상된다. LNG 증발가스를 연료로 사용하기 위해 어쩔 수 없이 사용해 오던 가스 사용 추진 엔진의 필요성이 없어지기 때문이다. 증발가스 발생 염려가 없어지면 현재 사용 중인 3가지 방식의 가스사용 엔진이 불필요해 진다. 또 20만CBM급 이상의 대형 LNG선에 쓰이는 재액화 설비(증발가스를 다시 액화가스로 만드는 장치)를 탑재하고, 추진장치로는 별도의 디젤엔진을 쓰는 방식도 재액화 설비가 필요 없게 된다. 이 같은 변화는 LNG선의 추진방식이 선박에서 가장 경제성 높은 추진장치로 각광받는 디젤엔진 사용으로 일원화 된다는 것을 의미한다. 선주 입장에서도 경제성이 월등히 높은 sLNGc를 선택할 수밖에 없게 돼 LNG선 분야의 경쟁력 우위를 확고히 다질 수 있을 것으로 예상된다.
<기존 LNG선에 사용 중인 3가지 가스사용 엔진 추진방식>
1)스팀터빈 추진엔진(증발가스로 보일러를 가동, 증기를 발생시켜 스팀터빈 프로펠러를 돌림)
2) 전기추진식 엔진(증발가스를 연료로 하는 발전기를 돌려 전기를 발생시키고, 이 전기로 프로펠러를 돌리는 방식)
3) 이중연료 사용 엔진(중유와 가스를 동시에 연료로 사용하는 디젤엔진)
2. 척당 1백만 달러 절감으로 경제성 높이고 환경도 보호
중동에서 미국 휴스턴까지 약 20여일이 걸리는 LNG선의 1항차당 버려지는 300여톤의 LNG 증발가스 낭비를 없애게 된다. 척당 연간 3,000여톤 100만달러 상당을 절약할 수 있어 LNG선의 경제성이 크게 높아진다.
선주나 해운사의 입장에서도 sLNGc를 사용하면 선사 유지비용의 가장 큰 부분을 좌우하는 운항 경비를 대폭 줄일 수 있어 매우 선호도가 높을 것으로 예상된다. 실제 이 기술 개발이 알려진 이후 대우조선해양에서 LNG선을 건조 중인 두개 선사에서 설계단계에 있는 여러 척의 선박에 이 기술을 즉시 적용해 줄 것을 요청해와 검토가 막바지 단계에 이르러 있다.
뿐만 아니라 화석연료의 소각으로 인한 환경적인 마이너스 요인과 자원 효율성을 높인다는 측면에서 친환경 LNG선으로도 각광받을 전망이다.
3. 세계 시장 70% 석권 LNG선 국가적 부가가치 크게 높여
대우조선해양은 S-LNGC 기술 개발과 함께 국내와 해외에 10여종 이상의 관련 기술 특허를 동시 출원했다. 세계의 어떤 조선소든 이 개념의 LNG선을 건조하려면 대우조선해양에 라이센스 비용을 지불해야만 가능하다는 것을 의미한다. 이 기술의 개발이 LNG선 건조시장에 미칠 파급효과를 생각한다면 LNG선 건조의 원천 개념 기술과 관련 상세 기술을 자체적으로 보유함으로써 대우조선해양 뿐만 아니라 우리나라 조선산업이 가장 부가가치가 높은 LNG선의 건조경쟁력을 장기적으로 유지할 수 있어 국가적으로 막대한 이익이 예상된다.
특히 국내 조선업계가 한국가스공사를 비롯한 정부기관과 공동으로 개발 중인 ‘LNG선 Cargo Containment System’(LNG선 화물창 내부 단열 시스템)과 함께 지금도 최고의 달러박스로 각광받고 있는 LNG선의 부가가치를 더욱 높여줄 수 있을 것으로 예상된다.