LNG 수입 과정과 관련 설비

안녕하세요. 특파룡 4기 손준석입니다. 혹시 가정에서 사용하는 도시가스와 여러분들이 타고 다니는 버스에 사용되는 연료가 어떤 건지 아시나요? 바로 액화천연가스 LNG(Liquified Natural Gas)입니다. LNG는 천연가스를 -163℃ 이하에서 액화시켜 부피를 줄이게 되는데요, 기체보다 액체가 부피가 작아 운반하기 쉬운 건 다들 아시죠? 초등학교에서 다 배운 거잖아요~ 여기서 잠깐! LNG는 과연 어떤 운송수단으로 운반할까요? 바로 LNG를 전용으로 실을 수 있는 LNG선과 석유·가스 등을 수송하는 파이프라인이랍니다. 이번 주제가 뭔지 감이 잡히시나요? 이번에 제가 취재한 것은 LNG의 수입과정과 관련 설비랍니다. 취재를 위해서 송도에 있는 한국가스공사 인천기지본부에 다녀왔습니다. 양재훈 차장님께서 많은 도움을 주셨는데요. 그럼 본격적으로 자세히 알아볼까요?

(사진설명, 한국가스공사 인천기지본부)

(사진설명. 양재훈 차장님)

일단 LNG선의 종류에 대해 알려드리겠습니다. LNG선은 크게 ‘모스(Moss)’식과 ‘멤브레인(Membrane)’식으로 나뉩니다. 

 

(사진설명. 모스식(좌)과 멤브레인식(우) /출처=위키백과)

그림에서 보이듯이 모스식은 LNG를 싣는 탱크가 구형이고, 멤브레인식은 직사각형 탱크입니다. 모스식은 멤브레인식보다 두께가 두껍고, 선박 사고 시에 탱크에 구멍이 나지 않는 이상 구형의 탱크가 바다에 떠다닐 수 있어 더 안전하다는 장점이 있습니다. 반면 알루미늄 합금으로 만들어지기 때문에 멤브레인식보다 비싸다는 단점이 있습니다. 멤브레인식은 모스식보다 선박의 크기를 대형화하는데 비교적 제약이 적습니다. 따라서 150,000CBM 이상의 선박에는 멤브레인식 탱크를 사용한다고 합니다. 하지만 모스식보다 두께가 얇고, 슬로싱(Sloshing, 바다위에서 선박이 흔들릴 때 LNG도 같이 흔들리는데 이때 충격이 탱크에 그대로 전해지는 것)으로 탱크에 무리가 많이 간다는 단점이 있습니다.

LNG선의 특징 중 하나는 선박의 연료로 LNG를 쓴다는 점을 들 수 있는데요, 액체상태의 LNG는 탱크와 파이프라인을 보온재로 감싼다고 하더라도 불가피하게 어느 정도는 기체상태로 변하게 됩니다. 이것을 BOG(Boil Off Gas)라고 부르는데요, 탱크 위쪽에 발생하는 가스를 따로 빼내어 LNG선의 연료로 사용한다고 합니다. 참 똑똑하고 효율적이네요.

(사진설명. LNG가 저장되어 있는 탱크)

LNG선에 대해 알아봤으니 이제 LNG가 어떻게 운송되는지 살펴보겠습니다. 기본적으로 LNG는 가스전에서 채취를 하는데요, 이 가스전에서 천연가스를 채취한 뒤에 액화플랜트에서 기체상태의 천연가스를 액체로 바꿉니다. 그렇게 LNG가 되고나면 LNG선이 선적하러 올 때까지 저장탱크에 저장이 됩니다. 후에 LNG선이 LNG를 수입 해오면 다시 하역지에 있는 탱크에 저장이 된 뒤에 비로소 소비지까지 도달하게 되는 것이죠. 소비지에 도달할 때의 LNG는 기체 상태인데요, 해수식 기화기 또는 연소식 기화기를 통해 LNG를 기화시킨 후 소비지로 보낸답니다. 아래 도식화 한 그림을 보면 쉽게 이해하실 수 있습니다.

이 때 모든 단계를 연결해 주는 하나의 수송수단이 존재하니 그것은 바로 앞에서 잠깐 언급된 파이프라인입니다. 파이프라인은 다른 운송수단에 비해 운송비용이 낮으며, 안정성이 높고, 친환경적인 특징을 가지고 있습니다. LNG를 운송하는 파이프라인 같은 경우에는 LNG가 열에너지를 얻지 못하게 하기 위해 보온재로 뒤덮여 열이 침투하지 못하게 하고 있습니다. 아래 사진은 파이프라인이 지나가는 다리인데요, 사진에서 뭔가 궁금한 점이 느껴지지 않으신가요? 모르시겠다고요? 자, 그럼 그 다음 사진을 한번 볼까요?

(사진설명. 다리 좌우를 따라 파이프라인이 선박과 내륙을 이어주고 있다.)

네, LNG선이 어떤 구조물이 접안해 있네요. LNG선이 접안해 있는 시설을 돌핀(Dolphin)이라고 부르는데요, 해안에서 떨어진 바다위에 선박을 계류시키는 시설을 가리킵니다. LNG선이 다른 선박과 달리 해안과 근접한 부두에 접안하지 않는 이유는 크게 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 LNG가 위험화물이다 보니 해안과 떨어진 곳에서 LNG를 하역하는 것이 안전성을 높이는 방법이기 때문이고요, 두 번째는 LNG선 전용부두를 만들기 위해서 들어가는 비용보다 돌핀을 만들어 LNG선을 접안하는 것이 비용적인 측면에서 효율적이기 때문입니다. 위 사진에서 하얀색 설비를 보실 수 있는데, 저 장치를 Chicksan Arm, 우리말로 하역암(Arm)이라고 부릅니다. LNG선의 펌프에서 끌어올린 LNG를 파이프라인과 연결해 주는 중요한 연결부입니다. 그렇다면 LNG는 어떤 동력으로 파이프라인을 통해 운송될까요? 바로 LNG선 탱크 안에 있는 펌프라고 합니다. 여기서 다시 한 번 LNG선의 위대함을 알 수 있는데요, 극저온에서 무리 없이 작업을 수행하려면 펌프도 많은 기술들이 집약되어 있겠죠? 선박 자체가 과학기술의 집약체라고 볼 수 있습니다.

(사진설명. 돌핀 전경)

지금까지 LNG의 수입과정과 관련 설비에 대해 알아봤습니다. 재밌게 잘 보셨나요? 저도 집에서 밸브만 돌리면 사용할 수 있는 LNG가 참 많은 단계를 거쳐서 온다는 사실과 많은 과학 기술들이 집약된 LNG선에 대해 알 수 있어서 참 흥미로웠습니다. 취재에 도움주신 양재훈 차장님께 다시 한 번 감사하다는 말씀 드리며, 다음에도 더욱 유익하고 신기한 정보들을 가지고 오겠습니다. 지금까지 한국가스공사 인천생산기지에서 손준석이었습니다!