에너지원의 확보는 전 세계적인 관심사다. 대규모 가스전들은
이미 에너지 메이저가 점유하고 있으나, 중소규모의 해양 가스
전이나 비전통 가스전을 개발하여 에너지 안보 및 사업 이득을
확보하려는 시도가 늘고 있다. LNG-FPSO는 중소규모의 해양
가스전에서 천연가스를 시추하여 이송에 적합하도록 LNG를 생
산하는 해상용 플랜트기술로 에너지 분야의 새로운 기술시장 개
척이 가능하다.
□연구목적
일반적으로 해양에 있는 가스전은 해저배관을 통하여 육상으로 천연가스를 가져와 전처리 후 액화플랜트
에서 LNG로 액화시키고 있다. 그러나 LNG- FPSO는 해양에 있는 가스전에서 바로 천연가스를 시추하여
이송에 적합하도록 해상에서 LNG를 생산, 저장 및 출하의 기능을 종합적으로 수행할 수 있는 플랜트다.
기존 육상 LNG액화플랜트와 비교하여 건설비용 절감과 공기 단축이 가능한 기술력의 향상을 위한 연구
가 절실히 필요했다.
□주요성과
상용급 LNG-FPSO FEED 패키지 개발
LNG-FPSO는 다른 해양플랜트 설비들과 마찬가지로 생산가스 조성과 환경에 따라 설계가 달라진다.
이번 과제는 아프리카 해양 가스전에 적용되는 것을 기준으로 했다. 한국가스공사의 KSMR 액화공정과
KC-1 멤브레인 탱크 라이선스를 적용, 상용급L NG-FPSO FEED 패키지를 개발하였다.
천연가스 조성에 적합한 설계
최종적으로 LNG를 얻기 위해서는 여러 단계의 공정이 순차적으로 적용되어야 하며 각 공정마다 천연가
스 조성 및 처리 특성을 고려한 시스템 설계가 필요하다. LNG-FPSO의 핵심공정은 액화공정인데 혼합냉
매를 사용하는 한국가스공사의 KSMR을 사용하여 에너지효율을 극대화 하였다.T opside 모듈 설계 및 배
치는 화재 및 폭발 위험으로부터 안전성, 유지 보수 효율성을 고려하였다.
3D 모델 확보
본 과제의 설계정보를 종합하여 3D 모델링을 추진하였으며,
Topside와 Hull, 거주구, 하역 및 대피설비를 포함한 3D 모델을
확보하였다. 최종 개발모델의 이름은 K-FLNG(K는 Korea를 의미)
이다.
해외선급사로부터 기본형식인증 획득
최종 완성된 LNG-FPSO FEED 패키지는 해외 선급사(DNV-GL)에 의뢰해 기본형식(Approval In Principle)
인증을 획득, 이는 설계패키지가 해외 선급사가 정한 설계 규칙에 부합됨을 의미한다.
□연구의 차별적 특징
국내 기술진들에 의한 기술력 확보
본 연구는 국내 기술진이 컨소시엄을 구성하고 주도적으로 개념설계부터
FEED까지 수행한 개발사례로 일련의 설계과정을 거치면서 기술력을 한 단
계 끌어올렸다.
설계 참여범위 확대를 통한 이익창출
현재 단계에선 해외 기술선진사와 직접적인 기술수준 비교는 어렵다. 그러나
본 개발을 통해 쌓은 설계 경험은 향후 해외선진사와 프로젝트를 수행할 때
설계참여범위 확대를 통한 이익을 개선하고 프로젝트 리스크를 관리하는 데
있어 참고자료로서 활용가치가 높다.
액화공정 차별화 포인트
액화공정의 경우 한국가스공사가 라이선스를 가지고 있는 KSMR을
LNG-FPSO에 적용 가능하도록 설계하였다. 이는 향후 해외 액화공정 라이
선스에 의존할 수밖에 없는 현재 상황에서 차별화 포인트로 가져갈 수 있다.
국내 중공업의 장점을 반영
LNG-FPSO 설계 수행시 해양플랜트 및 LNG선의 상세설계 및 제작경험 등
국내 중공업사만이 가지는 장점을 잘 반영하고, Topside의 이해를 기반으로
Hull 인터페이스를 고려하여 차별화를 꾀하였다.
□연구 성과의 파급효과
● 기술부문
다양한 설계노하우 축적으로 경쟁력 강화
LNG-FPSO의 개념은 이미 1980년도에 제안되었고, 해외 선진사에서는
2000년도에 실제 프로젝트에 적용하고 있는 단계로 우리하고는 기술력 격차
가 상당히 있었다. 이번 연구개발을 통해 확보된 설계패키지는 LNG-FPSO
의 다양한 설계노하우들이 정립되어 참고자료로 활용가치가 높다. 해외사가
주도하는 개발 프로젝트에 본 과제의 설계기술을 당장 적용하는 것은 제약사
항이 있지만, 축적된 설계 노하우를 기반으로 공사 참여시 위험요소 산출 및
시스템 개선에 우선 활용이 가능하며 이는 제작과 관련한 경쟁국인 중국, 동
남아시아의 국가들과 차별화를 꾀할 수 있는 부분이다.
● 사회경제사업화부문
국산기자재 사용으로 부품소재산업의 내수 발판
에너지 자원에 있어 LNG는 시장 성장 잠재성을 가지고 있다. 우수한 건조기
술을 보유하고 있는 장점을 최대한 활용하고 Topside에 대한 설계기술력이
합쳐진다면 시장 선점에서 우위를 차지할 수 있다. LNG-FPSO의 척당 프로
젝트 규모가 조 단위 이상임을 감안할 때 본 기술개발을 이용하여 수주 시 국
가의 부 확대와 고용시장 창출을 기대할 수 있다. 또한 설계기술력을 기반으
로 국산 기자재 사용 확대를 추진하여 플랜트 부품소재산업의 내수 유발 효과
를 꾀하고 부품소재산업의 기술력 향상은 LNG-FPSO의 건조 품질 향상으로
이어지는 선순환 효과를 기대할 수 있으며, 국가 전체적인 기술 수준도 향상
될 것이다.
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