대우조선해양(대표이사 정성립)은 캐나다 티케이(Teekay) 社로부터 수주한 17만3,400㎥(입방미터)급 LNG운반선이 대한해협에서 진행된 해상 시운전을 성공리에 마쳤다고 10일 밝혔다.
이 선박은 세계 최초로 천연가스 추진 엔진(ME-GI 엔진)이 탑재된 LNG운반선이다. 이 선박에는 '연료공급시스템'(FGSS)과 '재액화장치'(PRS®)등 대우조선해양이 자체 개발한 천연가스 관련 신기술이 대거 적용되어 2012년 12월 수주 당시부터 화제를 불러일으켰다.
기존 이중연료 전기추진방식(DFDE) 엔진을 탑재한 LNG선보다 연료 효율이 30% 가량 높고, 이산화탄소, 질소화합물(NOx), 황화합물(SOx) 등 오염물질 배출량도 30% 이상 낮출 수 있는 획기적인 선박이기 때문이다.
이런 이유로 이번 시운전에는 전세계 LNG선 선주들의 관심이 집중됐다. 개념단계에 머물러 있던 천연가스 직분사 추진 LNG운반선의 우수성이 이번 실제 시운전을 통해 입증한 것이다.
지난 11월 24일부터 진행된 해상 시운전에서는 연료인 고압 천연가스를 엔진에 공급하는 시스템 점검, 천연가스를 저장 및 운송하는 화물창 시험, LNG 재액화장치인 PRS®의 성능 시험 등이 진행됐다.
약 보름 간 진행된 시운전을 통해 이 선박은 선주와 선급이 요구한 성능 기준을 완벽하게 달성했다. 이 선박이 투입되면 해운회사는 기존 선박에 비해 운영비 절감 등을 통해 연 500만 달러 이상의 효과를 볼 수 있을 것으로 보인다.
전 세계적으로 환경 규제가 강화되고 있는 시점에 환경성과 경제성을 갖춘 선박이 시운전을 성공적으로 마침에 따라, 향후 조선 산업의 패러다임 변화에도 영향을 끼칠 것으로 예상된다.
대우조선해양 이성근 조선소장은 “미래를 예측해 일찌감치 기술 개발을 진행했기 때문에 이번 결실을 맺을 수 있었다”라며, “파리 기후변화 협약 등 규제가 강화될 경우, 천연가스 추진 선박 시장이 더욱 확대될 것이며 대우조선해양이 관련 시장을 선도하게 될 것”이라고 말했다.
세계 최초의 천연가스 추진 LNG운반선의 이름은 ‘크리올 스피릿(Creole Spirit)’으로 정해졌다. 크리올 스피릿 호는 내년 1월 선주 측에 인도되어 본격적인 운항에 들어갈 계획이다.
대우조선해양은 최고의 기술력을 바탕으로 지난해 국내 조선소가 수주한 47척의 대형LNG운반선(160,000㎥ 이상) 중 35척을 수주하며 독보적 경쟁력을 보유하고 있다.
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참고 자료 1_ 천연가스 직분사 추진 LNG선의 경제적 효과
ME-GI 엔진과 PRS®를 장착한 LNG 운반선은 다음의 두 가지 경제적 효과를 거둘 수 있다.
① 연료비 절감 효과 : 기존 DFDE 엔진 선박이 하루 당 약 115~120톤의 연료를 사용하는 반면, ME-GI 엔진 선박은 약 90톤의 연료를 소모함.
→ 양 선박 간 차이(30톤) × 운항일수(300일) × 연료비 = 연간 최대 270만 달러의 연료비를 절감 가능
② 천연가스 자연기화 방지에 따른 비용 절감 효과 : 17만3,400㎥(입방미터)급 LNG운반선의 경우, 운항 중 하루 평균 약 90~100톤의 천연가스가 자연기화로 손실. PRS® 장착 시, 이 중 약 50% 가량인 약 45톤의 LNG 화물을 보존하며, 나머지 절반은 선박 연료 및 보일러 등 선박 운용에 사용됨
→ 화물창 내 LNG가 가득 찬 상태로 운항하는 일수(150일) × 하루 평균 보존 LNG(45톤) × 연료비 = 약 230~270만 달러 상당의 LNG 보존 효과 발생
①연료비 절감 효과 + ② PRS® 장착에 따른 화물 보존 효과를 더하면, 연간 약 500만 달러 이상의 경제적 효과 발생
참고자료 2_ 주요 용어 설명
천연가스 추진 엔진 (ME-GI 엔진 : MAN Electronic Gas-Injection Engine) : 독일 만디젤 사가 개발한 천연가스를 주 연료로 구동되는 선박 엔진.
연료공급시스템 (FGSS : Fuel Gas Supply System) : 연료인 LNG를 고압으로 압축한 뒤 ME-GI 엔진에 공급하는 장치. 대우조선해양이 독자 개발한 장치로, ME-GI 엔진 구동을 위한 필수 장치.
천연가스 재액화장치(PRS®: Partial Re-liquefaction System) : LNG운반선이 경제속도로 운항할 때, 화물창 내에서 발생하는 천연가스의 손실을 보존하는 장치.
본래 기체인 천연가스는 액체상태로 바꿔 운송되는데, 운송 과정 중 자연 기화 현상이 발생해 일부가 손실 됨. PRS®는 기화된 천연가스를 모아 재액화해 화물창으로 돌려보내기 때문에 손실 문제를 근본적으로 해결. 별도의 동력이나 냉매 압축기가 필요한 유사 기술과 달리, 자연기화가스(natural boil-off gas) 자체를 냉매로 활용해 선박 운영비도 획기적으로 절감.
이중연료 전기추진방식(DFDE: Dual-Fuel Diesel Electric) : 현재 LNG운반선에 가장 많이 쓰이는 엔진으로, 연료유를 주 연료로 사용하나 필요에 따라 천연가스 또한 연료로 사용.
