김창욱 한국선급(KR) 기술본부장

 KR, 국산 기자재 승인 가이드·부유식 LNG 벙커링T 운영·검사규정 개발
“초대형컨선 LNG 연료준비선으로 건조, 향후 LNG 연료선으로 개조”

지난 호(2015년 9월호)를 통해 해양한국은 LNG 연료선 시장 현황과 기술 및 안전성(LNG추진선 시장 확대... 핵심 기술과 안전성은?)을 점검했다. 다만 기자가 전달할 수 있는 기술적 내용에는 한계가 있어, 동 분야 전문가인 김창욱 한국선급KR 기술본부장과의 인터뷰를 서면을 통해 진행했다. LNG 연료선의 안전성 확보 노력과 관련 기술, 그리고 이를 검사·인증하는 KR을 비롯한 글로벌 선급들의 동향을 확인할 수 있는 기회였다.

LNG 벙커링 방법으로는 탱크로리에서 선박으로 충전하는 방식(TTS, Truck-to-Ship), 육상 고정식 터미널에서 선박으로 충전하는 방식(PTS, Shore-to-Ship) 그리고 벙커링 바지선을 이용해 선박 간 충전하는 방식(STS, Ship-to-Ship)이 있다. 이 중 2000년도 초반 발틱 해에서는 TTS 및 STS방식이 주로 이용되었으며, LNG 벙커링에 대한 수요와 선박의 규모가 점차 커짐에 따라 PTS 방식이 요구되고 있다.

LNG 연료선과 LNG 벙커링 인프라 개발 현황은?
-언급했던 바와 같이, 이중연료 방식의 LNG 연료선이 운항되고 있으며, 일반 화물선의 경우에는 2012년 TOTE사에서 발주한 3,100teu 컨테이너선이 세계최초 LNG 연료선으로 미국의 NASSCO조선소에서 건조돼 운항되고 있다. 하지만 현 시점에는 2014년에 비해 유류값이 배럴 당 50불 이하로 LNG 가격이 유류에 비해 경제성이 떨어져, 최근 초대형 컨테이너선의 경우에는 LNG연료선이 아닌 LNG연료준비선(LNG Fuel Ready Ship)으로 건조되고 있다. UASC사와 MOL사가 발주한 각각 17척과 6척이 대표적인 경우이며, 이는 향후 LNG 가격이 유류비에 비해 충분히 경제적인 시점이 도래하면, 즉각적인 LNG 연료선으로 개조하여 운항할 수 있도록 대비하고자 함이다.

LNG 벙커링 인프라는 2000년도 초반에 노르웨이에서 가장 활발히 진행되었는데, 이는 LNG를 선박 연료로 사용을 권장하는 국가적인 NOx 기금 설립과 정부소유선박의 LNG연료 운항의 의무화에 따른 것이다. 현재 노르웨이에서는 40개가 넘는 LNG 터미널이 있으며 대부분 100㎥이하의 낮은 저장설비를 갖춘 것이지만 이중 5곳(Fjordbase, CCB, Halhjem, Vestbase, Risavika)은 연료충전기능을 갖고 연안을 항해하는 단거리 항해용 페리에 LNG 연료를 공급하고 있다. 운영사로는 Gasnor가 Fjordbase, CCB, Halhjem, Vestbase 지역에서, Skangass 사가 Risavika 지역에서 LNG 벙커링 사업을 각각 시행하고 있다.
 

또한 로테르담(네덜란드), 상하이(중국) 및 부산(한국)에서 PTS방식의 LNG 벙커링 설비 구축이 현실화되어 가고 있다. 더불어 싱가폴, 푸자리나(아랍에미리트) 부에노스아이레스(아르헨티나) 등에서도 LNG 벙커링 인프라 계획이 있으며, 북미에서는 뉴욕과 후루숀 항구에서 검토되고 있다. 반면, 최근 셸Shell사에서 STX조선해양에 발주 낸 6,500㎥ 규모의 LNG 벙커링 선박은 향후 2016년에 인도되어 로테르담항에서 Gasnor사에 의해 운영될 예정이며, NYK사에서도 한진중공업에 발주한 5,000㎥ 규모의 LNG 벙커링 선박 2척을 2016년도에 인도받아 쩨브뤼헤Zeebrugge 항에서 운영할 예정이다.

LNG연료선에 대한 국내외 규정에 대한 소개?
-가스연료선박에 대한 국제 규정으로는 IGF Code가 있다. 이 코드는 2009년 1월 채택된 IMO Res. MSC 285(86)을 기반으로 개발되었으며, 2017년 1월 1일 이후 건조되는 가스연료선박에 적용될 예정이다. IGF Code의 주요내용은 가스연료선박의 안전성 확보를 위해 LNG 연료탱크를 비롯한 연료공급장치, LNG 연료 엔진, 벙커링, 안전 시스템에 대한 제어, 모니터링 및 소화설비들에 대한 규정들이다. 이러한 IGF Code의 원활한 적용을 위하여 SOLAS Ch.II-1의 Part F. 대체설계 및 배치 관련 규정(Alternative design and arr
angements)이 개정되고, Part G. 저인화점 연료유를 사용하는 선박 관련 규정(Ships using low-flashpoi
nt fuels)이 SOLAS에 추가될 예정이다. 또한 LNG 연료 선박의 선원 교육에 관한 STCW Code가 개정되어 IGF 적용 선박에 대한 선원 교육이 의무화될 예정이다.

이외에도 IGC Code, IACS LNG Bunkering Guideline, ISO 18683:2015 (Guidelines for systems and installations for supply of LNG as fuel to ships) 및 ISO 20519:2015 (Ships and marine technology- Specification for bunkering of gas fuelled ships) 등이 있다.

이와 더불어 국내 규정으로는 2013년 1월, LNG연료 추진선박 건조추세에 맞추어 선박운항 안전 확보를 위해, IMO에서 정한 ‘가스추진선박 지침’을 준용하여 제정한 가스연료 추진선박 기준(국토해양부 고시 2013-54(2013.01.23)을 비롯한 산적액체위험물 운송선박의 시설들에 관한 기준 및 선박대선박 기름화물이송계획서 검인 등에 관한 잠정기준 등이 있다.

기존 선박과 달리 LNG 연료선의 안전 고려사항이 있다면?
- LNG 연료선은 LNG 연료 탱크의 외부 충돌에 대한 안전 설계 및 누설된 LNG에 의한 폭발을 미연에 방지하기 위한 안전설계가 고려되고 있다. 기존 선박과는 달리, LNG 연료선은 LNG를 저장하기 위한 LNG 연료탱크를 별도로 설치해야 되는데, 외부에서의 물리적인 충격에서 안전할 수 있도록 선측 외벽에서 일정 이상의 거리를 확보하도록 하고 있다. 또한 LNG를 연료로 사용하는 경우에는 밀폐 구역에서는 누설에 따른 화재 폭발이 발생할 우려가 있으므로 이중관(Double wall) 설비 및 30회 환기능력을 갖는 통풍설비를 반드시 갖추도록 하고 있다. 이와 더불어 가스가 누설될 우려가 있는 구역에 대해서는 설계 단계에서 가스 누설에 따른 폭발 해석을 수행하고 있다. 또한 선박의 추진에 관련해서는 이중화 설비Redundancy가 요구되고 있어 어떠한 부득이한 경우라도 안전하게 운항할 수 있도록 되어 있다.

LNG 연료선에 적용되는 이중연료엔진(DF, Dual Fuel Engine)의 경우에는 부득이하게 LNG 연료 공급이 불가능하거나, 노킹 현상이 발생하는 경우에 신속히 기름으로 연료전환이 가능하도록 백업 모드(Back-up mode) 기술이 적용되고 있다. 또한 연료 공급라인 상에 LNG 누설이 있는 경우에는 즉각적인 시스템 차단, 이중관 설비 내에 불활성기체를 이용한 퍼징 시스템 및 30회 통풍 시스템이 적용됨으로써 위험 구역인 기관실 내로의 안전한 LNG 공급이 가능하도록 되어 있다.

LNG 연료 탱크에서 발생되는 BOG(Boil Off Gas)를 대기 중으로 방출하지 않고 이중연료기관 또는 GCU
(Gas Combustion Unit)를 이용하여 BOG를 연료로 재사용할 수 있도록 하고 있다. 특히 LNG선박에서는 화물창에서 발생되는 다량의 BOG를 재액화하여 다시 화물창으로 되돌려보내는 재액화장치 기술이 적용되고 있다.

LNG 연료선과 벙커링에 대한 KR의 서비스는?
- KR은 2013년 가스연료선박 지침을 개발하여 인천항만공사IPA 특수목적선인 ‘에코누리’호에 대한 선급승인 업무를 성공적으로 수행함으로써 관련 실적을 확보했다. 또한 국내 대규모 조선소 및 기자재 업계와의 공동연구(각종 위해도 평가, AIP(Approval in Principle) 등)를 통해 LNG 연료 관련기술에 대한 인증 및 승인 서비스 준비가 완료된 상태이다.

한편 LNG 벙커링은 현재 제도적인 기반이 갖추어 있지 못한 상태로 해양수산부와 한국가스공사와 함께 관련 법령안에 대한 제도개선 연구를 수행하고 있다. 추가적으로 해수부의 R&D 과제인 ‘해상 부유식 LNG벙커링 터미널 기술개발’ 과제에서 각종 위해도 평가의 수행, 개발될 국산 기자재에 대한 승인작업에 대한 가이드 그리고 부유식 LNG 벙커링 터미널에 대한 운영규정과 검사규정 등을 세게 최초로 개발하고 있다

LNG 연료선·벙커링과 관련 국제 선급사회의 동향은?
- 2000년 SECA(황산화물 배출규제지역, Sulphur Emission Control Area) 규제 대응을 위해 북유럽의 노르웨이를 중심으로 LNG 연료 선박에 대한 시범사업이 실시됐다. 현재 약 60여척이 운용되고 있으며, 80여척의 신조(개조) 선박이 LNG 연료 추진을 계획하고 있다. LNG 연료선은 노르웨이의 DNV GL이 가장 많은 실적을 가지고 있으며, 관련업계를 선도하고 있다. 그리고 미국선급ABS이 세일가스의 수급 안정을 바탕으로 적극적인 행보를 보이며, 미주지역의 LNG 연료선 시장을 확대하고 있다. 최근 항만 대기오염에 시달리는 중국은 중국선급CCS과 연해항만 선사들을 중심으로 LNG 연료 기술을 통해 대기질 개선에 대한 해결책을 찾으려 하고 있다.

마지막으로 LNG 연료선·벙커링과 관련한 KR의 계획은?
-KR은 LNG 관련 기술을 향후 신성장동력으로 평가하고 있으며, 확보된 기술을 바탕으로 세계 일류선급 도약을 위한 지속적인 노력을 하고 있다. 특히 선주들의 요청에 대응하기 위해 LNG 관련기술에 대한 컨설팅과 인증, 그리고 승인 서비스에 역량을 집중해 향후 확대되는 LNG 연료선 및 벙커링 시장에 대응할 것이다.