LNG-FPSO 엔지니어링 자립...글로벌 TOP5 경쟁력 자리매김
총 1천674억 투입...LNG플랜트 핵심 기술 확보 매진
상용화 생산유발효과 49조...경제적 부가가치 '획기적'
LNG플랜트 글로벌 TOP5 경쟁력 확보 비전 달성을 위해 지난 2008년 출범한 이 사업단은 해외 LNG플랜트 시장에 진입할 수 있는 EPC 필수기술 개발을 위한 LNG 액화 신공정, 상용 액화플랜트 설계 독자기술 개발과 해양플랜트 설계기술 확보를 통한 LNG-FPSO 엔지니어링 자립을 목표로 하고 있다.
이를 위해 사업단은 총 1,674억원의 예산을 투입해 ▲천연가스 액화 신공정 개발 및 라이센스 구축 ▲상용 액화플랜트 설계기술 확보 ▲LNG-FPSO 플랜트 Topside 설계기술 개발 ▲테스트베드를 통한 공정기술 실증 등의 연구 목표를 수행 중이다.
이와 관련 LNG 플랜트 핵심기반 기술개발(핵심1과제), 고효율 LNG플랜트 공정기술 개발(핵심2과제), 대용량 LNG플랜트 설계, 건설기술 개발(핵심3과제), LNG-FPSO공정 응용기술 개발(핵심4과제), LNG-FPSO플랜트 설계 및 건설기술 개발(핵심5과제) 등의 핵심과제를 수행 또는 진행중에 있다.
우선 LNG플랜트를 대상으로 EPC 기술표준, 시뮬레이터, 생애주기 지식관리 등 기술기반을 구축하고 RAMs 기반의 집적도 10% 개선된 모듈러 통합계통 확보를 목표로 하는 핵심1과제를 통해 웹기반 LNG 플랜트 통합설계환경 구축, LNG플랜트 모듈화 가이드라인 작성, 100kW급 마이크로채널 열교환기 제작능력 확보, LNG공정계통 동적모델 에뮬레이터 콘솔 제작, EPC수행단계 표준업무모듈 개발의 성과를 얻었다.
고효율의 신규 천연가스 액화공정 기술 개발 및 라이센스 획득과 LNG플랜트 전처리 공정의 핵심기술인 NGL 회수공정 국산화 기술개발, 고효율의 초저온 열교환기, 냉매압축기 국산화 기술개발을 목표로 추진된 핵심2과제에서 ▲고효율 LNG플랜트 신액화공정 개발 ▲신액화공정을 적용한 테스트베드 Train-2 공정 기본설계 ▲NGL회수공정 전산모사 ▲테스트베드용 열교환기 기본설계 ▲압축기용 초고속 전동기 구동 인버터 개발 등을 수행했다.
뿐만 아니라 천연가수 액화공정 등 14건의 특허출원, 열교환기 설계 및 MUSE를 이용한 공정 모사 등 12건의 산학연 기술지원, 초저온 열교환기 기술검토 및 냉동사이클 기술분석 등 10건의 해외진출을 위한 현장조사 등의 정량적 성과를 축적했다.
선진기업과 경쟁 가능한 설계 및 시공기술 보유 국가로 진입하고 설계 및 건설기술을 기반으로 독자적인 해외시장 진출을 목표로 진행된 핵심3과제에서 테스트베드 개념설계, 테스트베드 Train-1 기본설계, 테스베드 적용 관련법 확정, BSU 플랜트 단위설비 상세설계, 초대용량 LNG저장탱크 기본/상세설계 완료, 강재내부탱크 수명평가 및 모니터링 기술 개발을 연구성과로 하고 있다.
이 같은 핵심 1,2,3과제로 인해 사업단은 해외프로젝트 수주시 약 50억불 규모의 설계 및 건설 수익 창출을 기대하고 있다.
또한 사업단은 국내 조선업체의 선박 건조기술과 LNG플랜트사업단의 초저온 액화공정기술연계를 통해 선진 업체보다 비교 우위의 기술을 개발하고 LNG FPSO라는 신규 고부가가치 성장동력 창출을 목표로 핵심4과제를 수행 중이다.
이와 함께 국제적으로 경쟁력 있는 LNG-FPSO 플랜트의 EPC기술을 개발하고 국내 조선사의 해외수주 LNG-FPSO 프로젝트에 우선 적용해 국익창출에 기여할 수 있는 핵심역량 확보를 위해 핵심5과제도 진행하고 있다.
사업단 핵심4,5과제가 마무리되고 상용화될 경우 향후 20년간 생산유발효과 49조원, 부가가치유발효과 13조원, 수입대체효과 13조원, 고용창출효과 30만명 발생 등의 효과가 예상되고 있다.
이 같은 성과를 바탕으로 사업단을 최근 300여억원의 예산을 투입 테스트베드 건설을 진행중이다.
-Tip
LNG플랜트란 가스전의 천연가스를 전처리한 후 -162℃ 초저온 상태로 액화시켜 부피를 1/600로 줄임으로써 수송과 저장이 용이하도록 만드는 플랜트이다.
LNG-FPSO(부유식 해양 LNG 액화플랜트)란 원거리 해양에 있는 가스전으로 이동해 해양에 부유하며 LNG를 생산, 저장, 출하할 수 있는 해상 이동식 복합기능 플랜트를 일컫는다.
■인터뷰/LNG플랜트사업단 양영명 단장
"세계적 플랜트기술 강국 도약 앞장"
해외사업 활용 가능 성과물 창출 최선
LNG플랜트 분야 기술력 바탕 세계시장 석권
▲저희 사업단은 국토해양부의 건설교통 R&D 혁신로드맵에 맞춰 고부가가치 플랜트 건설사업에 요구되는 핵심공정과 기본설계, 플랜트 기술의 실증 및 국내 적용과 해외플랜트 수출증대를 위해 플랜트기술고도화사업의 한 축으로 2008년에 발족했습니다.
LNG플랜트 사업은 우리나라에서는 처음 시도되는 고난위도 연구개발 사업으로 2008년 LNG 액화 신공정 개발과 상용 액화플랜트 설계 독자기술 개발을 목표로 연구에 착수했고, 올해부터 국토해양 미래핵심기술(Green-30) 기획연구와 LNG플랜트 연구성과를 바탕으로 부유식 해양플랜트 설계기술 확보를 위해 LNG-FPSO 사업을 추진하고 있습니다.
LNG플랜트 사업은 해외 LNG 플랜트 프로젝트 수주시 약 50억불 규모의 설계 및 건설비 수익 창출이 예상되며, 특히 LNG-FPSO는 향후 20년간 기대되는 생산유발효과가 49조원, 부가가치유발효과 13조원, 수입대체효과 13조원, 고용창출효과 30만명 등전후방 파급효과가 큰 사업입니다.
-현재까지 사업단의 주요 현황 및 성과는.
▲사업단은 사업초기에 LNG플랜트 사업 추진을 위해 1개의 총괄과제와 3개의 핵심과제로 시작했습니다.
올해 LNG-FPSO 사업 추진을 위해 2개의 핵심과제를 추가해 총 5개의 핵심과제로 구성돼 있습니다.
전체 연구기간은 8년으로 각 단계별로 2년씩 4단계로 나눠 추진하고 있습니다.
1단계에서는 천연가스 액화 신공정 개발, 테스트베드용 열교환기 및 압축기 개발, 테스트베드 기본설계 수행합니다.
2단계에서는 상용규모의 액화공정, 액화플랜트, 열교환기 및 압축기 설계기술을 개발하고 테스트베드용 열교환기 및 압축기를 제작합니다.
이와 함께 테스트베드 상세설계를 실시하고 이를 건설합니다.
3단계에서는 테스트베드 건설을 마무리하고, 시운전 및 운전을 통하여 액화공정과 플랜트 설계기술을 검증하고 LNG 플랜트의 기본설계 패키지를 완성함으로서 육상용 LNG 액화플랜트 개발을 완료할 계획입니다.
한편 LNG-FPSO에 적용할 액화공정을 선정, 최적화하고 테스트베드 트레인-3를 건설하기 위한 설계를 완료할 예정이다.
4단계에서는 테스트베드 트레인-3의 건설 및 성능평가, 연산 200만톤급 LNG-FPSO 기본설계를 완성할 계획입니다.
현재 우리 사업단은 2단계 사업을 추진 중입니다.
주요 연구성과로 테스트베드 트레인-1 기본설계 및 상세설계, 단일혼합냉매(SMR) 기반의 천연가스 신액화 공정 개발, 초저온 열교환기 시제품 제작 및 성능실험, 27만 ㎘급 LNG 저장탱크 기본설계, BSU 설계 및 제작 등의 정성적 연구성과 등이 있습니다.
특허출원 34건, 특허등록 2건, 논문 65건(SCI급 논문 16건)등의 정량적 연구성과도 달성했습니다.
-앞으로 주요 사업 계획.
▲5대 핵심성과물을 설정하고 해외사업에 활용가능한 수준의 성과물을 만들어 내기 위해 중점관리하고 있습니다.
이와 관련 LNG 액화공정 라이센스, 5 MTPA급 상용 액화플랜트 기본설계 패키지, 100 TPD급 테스트베드, LNG-FPSO Topside 공정기술 확보, 2 MTPA급 LNG-FPSO 기본설계 패키지에 박차를 가할 방침입니다.
- 앞으로의 각오 및 업계 전할 메시지가 있다면.
▲천연가스 수요증가와 더불어 LNG 플랜트 시장은 지속적으로 성장하고, 우리나라의 EPC 및 기자재 업체들의 역할도 점차 증대될 것이지만 원천기술과 기본설계 기반 없이 시공 위주의 성장은 고부가가치를 창출하기 어렵고 플랜트산업의 성장에도 한계에 봉착할 수밖에 없을 것입니다.
LNG플랜트 사업의 궁극적인 목표는 우리기업들이 해외시장에 진입할 수 있는 EPC 필수기술을 확보하는데 있습니다.
요소기술 및 핵심기자재 개발, 액화공정 개발, 플랜트 설계기술 개발 등을 거쳐 테스트베드를 구축해 성능을 검증하는 일련의 프로세스는 정부주도의 연구개발사업에서 지원가능한 모든 수단을 제공하고 있습니다.
이제 남은 것은 사업의 성공을 위해 최선의 노력을 다해야 하고 이는 우리 연구자들의 몫입니다.
아울러 사업성과의 실용화를 촉진하기 위한 해외시장 조사분석, 시장진입을 위한 사업모델 개발, 신규 개발된 기술의 적용에 따른 리스크 관리방안 등에 대한 노력을 경주해 나갈 계획입니다.
정부는 LNG 플랜트 원천기술 및 핵심기자재 개발을 위한 기술개발사업을 적극 지원하고, 업계는 설계 및 시공능력 향상을 위해 노력해야 합니다.
특히 패키지형 자원개발 사업을 활용해 진입장벽이 높은 핵심부문에서 우리기업들이 시장에 진입할 수 있도록 가스전의 확보, 탐사·개발 등 상류부문에서 정부와 에너지 공기업의 역할을 확대하고, 중장기적으로는 사업기획, 금융조달 등 프로젝트 개발 전문가를 양성해 해외에서 우리 주도의 LNG 프로젝트를 개발함으로써 높은 고부가가치를 창출하고 국가의 새로운 성장동력으로 자리매김할 수 있도록 이 사업을 성공적으로 이끌어 나가겠습니다.
앞으로 우리 사업단은 상용 액화플랜트 설계 독자기술 개발, 해양플랜트 설계기술 확보 등 핵심목표와 핵심성과물 달성을 통한 부가가치가 높은 LNG플랜트 분야의 기술경쟁력을 확보해 글로벌 시장 진출을 실현하고, 한걸음 더 나아가 세계적인 플랜트기술의 강국으로 자리매김할 수 있도록 최선을 다할 것입니다.
