LNG운반선 세계 1위 경쟁력
지금까지 가장 강력한 IMO 20201 이후로 전 세계 조선해양 시장이 급변하고 있습니다. 황산화물을 비롯하여 지구온난화의 주범인 온실가스 배출 규제에 대응하기 위해 조선업계에서는 미래 선박용 무탄소 에너지로 메탄올, 암모니아, 수소 등을 주목하고 있습니다. 하지만 이에 앞서 이러한 미래 에너지 관련 기술이 성숙되기 전까지 Bridge Fuel(가교 역할의 연료)로 LNG가 떠오르고 있으며, 이는 LNG운반선 시장의 호황으로 이어지고 있습니다.
대우조선해양은 최근 LNG운반선 뿐만 아니라 LNG를 연료로 사용하는 LNG이중추진선박의 건조 및 성능 검증에 필요한 일련의 기술들을 개발하여 실제 적용하고 있으며, 이를 통해 LNG운반선의 경쟁력을 LNG이중추진선박에서도 이어가고 있습니다. 대우조선해양의 이와 같은 기술 선도를 입증하듯 현재 전 세계에서 운항 중인 686척(2022년 2월 기준)의 LNG운반선 중 가장 많은 174척(25%)을 대우조선해양이 건조하였습니다. 또한 2022년에는 총 46척의 수주 물량 중 LNG운반선이 38척을 차지해 LNG운반선 분야에서 세계적인 수준의 면모를 보여주고 있습니다. 이러한 경쟁력은 대우조선해양이 친환경 선박 시장을 선도하기 위해 수년간 쌓아 올린 기술력에 있습니다. 대우조선해양은 LNG운반선의 효율성, 안전성, 경제성 등을 향상시킬 수 있는 다양한 기술력을 개발해 실증에 성공함으로써 전 세계 시장에서 LNG운반선을 비롯한 LNG관련 제품군의 약진을 거듭하고 있습니다.
1. IMO 2020: 국제해사기구(IMO)가 2020년 1월 1일부터 선박 연료유의 황 함유량 상한선을 3.5%에서 0.5%로 대폭 강화한 규제로, 이 기준을 맞추지 못하는 선박은 총 147개의 IMO 회원국 항구에 입항할 수 없음
LNG운반선 효율 강화 ‘NRS’
대우조선해양은 2022년 6월 옥포조선소 에너지시스템 실험센터에서 친환경 액화천연가스(LNG) 처리 기술 시연회를 성공적으로 개최하였습니다. 특히 이날 주요 해외 선주들과 글로벌 메이저 선급 관계자의 눈길을 끈 것은 대우조선해양이 자체 개발한 LNG 재액화시스템 'NRS(Nitrogen Refrigerant System)'이었습니다. NRS는 질소를 냉매로 활용해 운항 중 자연 증발하는 천연가스를 모아 다시 액체로 바꿔 저장하는 시스템입니다. 이는 LNG운반선의 운영 효율을 높이는 핵심 기술로써 대우조선해양은 현재 건조하고 있는 2척의 초대형 LNG-FSU(Floating Storage Unit)에 NRS를 탑재해 국내 최초로 순수 국내 친환경 기술을 실제 해양플랜트에 적용시킨 사례가 되었습니다. 대우조선해양은 같은 날 LNG운반선용 고압 펌프의 신뢰성 검증도 진행하였습니다. LNG운반선용 고압펌프는 천연가스 추진 엔진에 고압의 연료를 공급하는 핵심 장비입니다. 대우조선해양의 협력업체와 공동으로 개발한 이 장비는 내구성과 안전성 인증을 모두 충족해 실선에 적용할 준비를 모두 마쳤습니다.
LNG의 안전성 확보 ‘콜드 테스트’
대우조선해양은 2022년 8월 LNG 화물창의 안전성을 검증하는 ‘콜드 테스트1’ 설비를 확충하였습니다. 이에 앞서 대우조선해양은 2020년 콜드 테스트 플랜트를 인허가 설비로 구축하고, 일부 안벽 간 질소 배관을 연결하여 접안 된 선박을 테스트한 이력이 있습니다. 그리고 이번 기회에 질소 배관을 추가 연장하여 테스트할 수 있는 안벽2의 범위를 확장한 것입니다. 기존의 시설은 안벽의 특성상 26만m3 이하의 LNG운반선만 접안해 테스트할 수 있는 데 반해, 현재는 확충된 설비를 통해 모든 규모의 LNG운반선과 LNG 이중연료추진선 등 다양한 선박을 접안하고 테스트를 진행할 수 있습니다.
대우조선해양의 콜드 테스트 설비는 국내 조선소 중 유일한 고정식 인허가 설비로 이동식과 비교해 기화 능력이 3배가량 뛰어납니다. 뿐만 아니라 용량 증설, 원격 모니터링 시스템 구축으로 테스트 기간을 4일에서 3일로 단축함과 동시에, 지난 2년 동안 1억 2천여만 원을 절감하는 효과까지 가져왔습니다. 최근 LNG운반선과 LNG이중연료추진선 건조가 증가하는 만큼 대우조선해양이 해당 선종의 건조 경쟁력과 안전성을 한층 강화하였습니다.
1. 콜드 테스트: LNG 화물이 폭발하지 않도록 화물창과 내부 경계 공간(베리어 스페이스) 내 공기를 질소로 바꾸고 화물창 배관 및 보온 등이 -100℃ 이하로 내려갔을 때의 이상 여부를 검사하는 설비
2. 안벽: 선박을 안전하게 접안해 화물의 하역 및 승객의 승하선을 행하기 위한 구조물
안전한 작업장 구축을 위한 ‘RT 촬영 시설’
대우조선해양은 2022년 6월 LNG운반선 건조 시 안전하게 방사선 투과 비파괴검사를 시행할 수 있는 RT(Radiographic Test) 촬영 시설을 준공하였습니다. 이번 준공에는 기존 대비 방사선 차폐력을 월등히 높인 자체 개발 차폐시스템을 적용하였습니다. 더불어 한국원자력안전기술원(KINS)으로부터 정식 허가를 받아 강화된 원자력법을 준수함과 동시에 안전한 작업장 구축을 입증하였습니다. 대우조선해양은 개발 기간 동안 수많은 실험을 통한 안전성 검증과 동시에 특허·출원 등록까지 마친 상태로, 조선·해양 사업 영역의 안전한 RT 검사뿐만 아니라 가스· 원자력 분야에까지 적용 가능할 것으로 기대하고 있습니다.
적기 인도의 핵심 ‘TTS 벙커링’
대우조선해양은 ‘TTS(Truck To Ship) LNG 벙커링 설비’를 도입해 실전 검증까지 무사히 마쳤습니다. 이 설비는 트럭으로 실어 온 LNG를 안벽에 계류한 선박으로 옮겨 싣기 위한 장비로써, 최근 선박 시장의 대세로 떠오르고 있는 이중연료추진 선박에 대해 경쟁력을 담보하는 중요한 축이 됩니다. 특히 이 설비는 고정식이 아닌 이동식 설비로, 모든 안벽에서 LNG를 선적할 수 있어 생산효율을 극대화할 수 있으며, 먼 곳의 LNG 저장기지로 이동하지 않고도 LNG를 공급해 친환경 추진 선박 건조 시의 시간적 여유를 확보할 수 있게 되었습니다.
최적의 화물창 안전성 검증 ‘Ship To Ship LNG 선적’
대우조선해양은 2020년 11월 국내 조선사 최초로 LNG운반선에 LNG를 공급하는 ‘Ship To Ship LNG 선적’ 작업 실증 테스트를 성공적으로 마쳤습니다. LNG운반선은 영하 163˚C 극저온의 액화천연가스를 실어 나르기 때문에 화물창의 안전성을 입증하는 것이 관건입니다. 그 동안은 건조된 선박의 화물창 안전성을 검증하기 위해 평택, 통영, 삼척 등 국내 LNG 터미널까지 이동해 LNG를 공급받았습니다. 이로 인해 이동 시간만 최소 6시간에서 최대 24시간까지 소요되었으며, 유류비와 인건비 등 운항비용도 발생하였습니다. 하지만 이번 Ship To Ship LNG 선적 작업 테스트를 통해 이러한 문제가 크게 개선되었습니다.
대우조선해양은 이번 실증 테스트를 준비하는 과정에서 세계 최초로 증발가스(BOG: Boil Off Gas) 처리기술까지 개발해 특허등록을 하였습니다. 이로써 대우조선해양은 LNG 선적작업 중 발생하는 증발가스를 완벽하게 처리할 수 있는 안전한 작업 환경에서 LNG 선적작업을 할 수 있게 되었습니다.
세계 최초 고망간강 LNG 연료탱크 탑재
대우조선해양은 2022년 6월 이중연료추진 초대형원유운반선(VLCC)에 고망간강 소재의 LNG Type C 독립형 연료탱크를 탑재한 데 이어, 같은 해 10월 2만 4천TEU급 이중연료추진 컨테이너운반선에도 고망간강 LNG Type B 독립형 연료탱크를 탑재하는 등 세계 최초로 대형 선박에 성공적으로 적용하였습니다. 대우조선해양은 고망간강을 개발하기 위해 포스코와 10여 년간 공동 연구를 이루었으며, 상용화를 위해 전처리부터 용접에 이르는 탱크제작기술을 개발하였습니다. 국내 순수 기술로 개발된 고망간강을 중심으로 대한민국 고유의 LNG 연료탱크 생태계를 구축해 소재, 부품, 장비 등 소부장에 대한 국가 경쟁력을 확보할 수 있게 되었습니다.
