R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201515CPTA-A050047-08 | |||||
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| 연구사업명 | 플랜트연구사업 | |||||
| 연구과제명 | LNG플랜트사업단 | |||||
| 총 연구기간 | 2008-06-18 ~ 2020-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 이상규 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
15명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
56명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 3,354,000,000 원 기업 : 2,719,490,000 원 계 : 6,073,490,000 원 |
총연구비 | 정부 : 108,131,000,000 원 기업 : 60,083,255,000 원 계 : 168,214,255,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국가스공사 가스연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
1-1. 연구개발의 중요성(필요성) (1) 연구개발의 목적 ㅇ LNG 액화 신공정 및 상용 액화플랜트 설계 독자기술 개발, 해양플랜트 설계기술 확보를 통한 해외 LNG 플랜트 시장에 진입할 수 있는 EPC 필수기술을 개발 - 천연가스 액화 신공정 개발 및 라이선스 구축 - 상용 액화플랜트 설계기술 확보 - LNG-FPSO 플랜트 Topside 설계기술 개발 - 테스트베드를 통한 공정기술 실증 ＊ 천연가스(Natural Gas) : 메탄(CH4)을 주성분으로 에탄(C2H6), 프로판(C3H8), 부탄(C4H10) 등으로 구성된 혼합물 ＊ 육상 LNG 액화플랜트(Liquefied Natural Gas Plant) : 가스전의 천연가스를 전처리한 후 -162℃ 초저온 상태로 액화시켜 부피를 1/600로 줄임으로써 수송과 저장이 용이하도록 만드는 플랜트 ＊ 부유식 해양 LNG 액화플랜트(LNG-FPSO) : 원거리 해양에 있는 가스전으로 이동하여 해상에 부유하며(Floating) LNG를 생산(Production), 저장(Storage), 출하(Offloading)할 수 있는 해상 이동식 복합기능 플랜트 (2) 연구개발의 필요성 ㅇ 에너지 안보 측면에서 국가 전략적 필수 기술 확보 - 2009년 2,807만톤(약 200억불) 수입, 일본(40.7%)에 이어 세계 2위 수입국 ㅇ 녹색기술로서의 LNG플랜트의 위치 - 천연가스의 CO2 배출은 석탄의 50%, 석유의 70% 수준 ＊ 액화플랜트는 청정연료 생산기술로 천연가스 가채년수는 60년(석유 40년) ＊ 도시가스, 발전 외 CNG버스, LNG트럭 등 사용 확대 ㅇ 해외 자원개발 및 플랜트 수출기반 조성 - 천연가스 생산경쟁력 제고 및 해외 LNG플랜트 프로젝트 참여기반 조성 ㅇ 국가 100대 국정과제와 신성장 동력 창출 - 국가 100대 국정과제와 신성장 동력 창출 - 녹색기술 혁신을 통한 미래국가 건설 등 국가 핵심전략과 부합 ㅇ LNG 플랜트 독자기술 확보를 통한 플랜트산업 경쟁력 제고 - 해외 LNG 플랜트 프로젝트 수주시 설계 및 건설비 수익 창출 ＊ EPC사업비(40？50억불, 5mtpa 용량 기준), 엔지니어링(1.5？2.5억불) ㅇ LNG-FPSO는 전후방 파급효과가 큰 산업으로 국가 경쟁력 제고 ＊ 20년간 생산유발(49조원), 부가가치유발(13조원), 수입대체(13조원), 고용창출(30만명) [최종목표] ㅇ LNG 플랜트 사업의 최종목표는 국가 에너지원 확보에 필요한 기술을 개발, 제공하고 해외 LNG 플랜트 시장에 진입할 수 있는 EPC 필수기술을 개발하는데 있음 ㅇ 이러한 목표를 달성하기 위하여 독자적인 액화공정을 개발하고, 테스트베드를 설계, 건설하여 기존기술과 개발기술을 검증하여 고유 라이센서를 구축함. ㅇ 이와 함께 대용량 LNG 플랜트에 설계기술을 개발하고 테스트베드와 연계하여 LNG 플랜트의 규모를 조절할 수 있는 엔지니어링 기술을 확보하여 해외사업에 참여하기 위한 기반을 마련함 ㅇ 사업의 최종목표 - 비전 · LNG 플랜트 글로벌 TOP 5 경쟁력 확보 - 사업목표 · 해외 LNG 플랜트 시장에 진입할 수 있는 EPC 필수기술 개발을 위한 LNG 액화 공정 및 상용 액화플랜트 설계 독자기술 개발 · 부유식 해양 LNG플랜트 설계기술 확보를 통한 LNG-FPSO 엔지니어링 자립 ㅇ 연구목표 - 천연가스 액화 신공정 개발 및 라이선스 구축 - 상용 액화플랜트 설계기술 확보 - LNG-FPSO 플랜트 Topside 설계기술 개발 - 테스트베드를 통한 공정기술 실증 [연구내용 및 범위] ㅇ LNG 액화 신공정 및 상용 액화플랜트 설계 독자기술 개발, 해양플랜트 설계기술 확보를 통한 해외 LNG 플랜트 시장에 진입할 수 있는 EPC 필수기술을 개발 - 천연가스 액화 신공정 개발 및 라이선스 구축 - 상용 액화플랜트 설계기술 확보 - LNG-FPSO 플랜트 Topside 설계기술 개발 - 테스트베드를 통한 공정기술 실증 ㅇ 주요연구내용 - 핵심1과제 : LNG 플랜트 핵심기반기술 개발 ? (개요) RAM 기반의 LNG 플랜트 모듈화기술 개발 및 LNG 비즈니스 통합 솔루션 개발 ? (공정) 웹 기반 RAMS 평가시스템 실용화, 다중연결 마이크로채널 열 교환 시스템 시제품 제작 및 성능평가, 웹 기반 LNG 플랜트 전용 RBIM 평가 프로그램 개발 및 비파괴 진단 신뢰도 평가 시스템 완성, 해외 LNG 플랜트 비즈니스 통합(경제성, 진출전략 등) 모델 개발 ＊ RAMS : Reliability, Availability, Maintainability, Safety 신뢰성, 가용성, 유지보수성, 안정성 ＊ RBIM : Risk-Based Inspection& Management, 위험 기반의 검사 및 관리 - 핵심2과제 : 고효율 LNG 플랜트 공정기술 및 핵심 기자재 개발 ? (개요) 고효율 LNG 액화공정 기술 개발 및 라이선스 획득 ? (공정) 테스트베드 Train-2 운전성능 평가 및 신규 액화공정(KSMR)모델 개선, 5 mtpa(연산 500만톤급) 상용 액화플랜트 공정설계, 테스트베드 Train-2 열교환기 및 Cold Box 설계 및 제작기술, 테스트베드 Train-2 압축기 제작 및 설계기술 ＊ KSMR : Korea Single Mixed Refrigerants, 한국가스공사가 개발한 천연가스 액화공정 - 핵심3과제 : 대용량 LNG 플랜트 설계 및 건설기술 개발 ? (개요) 테스트베드 Train-1,2 완공 및 시운전, 상용 액화플랜트 기본설계 패키지 완성 등 ? (공정) 상용급(연산 500만톤급) 액화플랜트 기본설계 패키지, LNG 플랜트 설계/시공 표준화(국제표준 기반의 국내표준) 체계 정립, 테스트베드 Train-1, 2 시공?완공 및 시운전, 테스트베드 통합운전환경 시스템 개발 및 유지관리?평가, LNG 저장탱크 수명평가 및 프로그램 최적화 - 핵심4과제 : LNG-FPSO 공정 응용기술 개발 ? (개요) 액화공정 최적화 기술, 해상 전처리 공정설계 기술, 공정 위험도/신뢰도 분석기술 등 LNG-FPSO Topside 공정 기본설계 패키지 개발 ? (공정) 가스전 특성에 따른 최적 공정 설계 기준 제시, 액화공정 및 회전기기의 최적화 공정설계기술, FPSO 환경의 산성가스/수분/수은/NGL 분리 및 제거 공정, 해양조건을 반영한 Lab-Scale 실험설비 및 CFD 분석 등 LNG-FPSO Topside 공정 - 핵심5과제 : LNG-FPSO 플랜트 설계 및 건설기술 개발 ? (개요) 상용급 LNG-FPSO Topside FEED 패키지 개발, LNG-FPSO Topside 전처리 설계, LNG CCS의 LNG-FPSO 적용을 위한 CCS 기술 ? (공정) 상용급 LNG-FPSO Topside FEED 설계, LNG-FPSO Topside 전처리 FEED 설계, Topside와 Hull의 Interface 설계, Topside Layout 및 모듈화 설계, LNG-FPSO 용 CCS 설계 및 CCS 건조 자동화 기술 등 ＊ FEED : Front-End Engineering & Design, 플랜트 공정을 설계하는 핵심설계 기술 ＊ Topside, Hull : 선상부, 선체부 ＊ CCS : Cargo Containment System, LNG 화물창 |
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| 색인어 | 한글 | 단계모델 | 사업화 | 연구플랜트 | 가치공학 | 정보흐름 |
| 영문 | WBS | Business Model | Test-bed | Value Engineering | Interface | |
| 최종보고서 | 0_최종보고서(총괄과제)_LNG플랜트사업단(헌국가스공사).pdf 1_핵심과제(합본).pdf 2_핵심과제(합본).pdf 3_핵심과제(합본).PDF 4_핵심과제(합본).pdf 5_핵심과제(합본).pdf | |||||