LNG선의 특징 및 설계시 고려하여야 할 사항에 대하여 설명하시오.

LNG선 설계의 핵심은 LNG 화물창, 즉 LNG CCS(Cargo Containment Systme)이다. LNG 고유의 특성과 배의 운항 목적 (운송 구간, 운송 지역, 운송량 등)에 맞는 CCS를 선정하는 것이 LNG선 설계에서 가장 중요하다.

 

LNG선은 CCS의 형식에 따라서 독립탱크 Type B인 모스형, SPB형, 그리고 멤브레인형으로 주로 건조되고 있다. 멤브레인형의 경우, 각 화물창 사이 및 전후방에 코퍼댐을 설치하고, 멤브레인 탱크 상부로 트렁크 데크를 두어 전체를 이중구조로 감싸서 보호한다.

 

천연가스를 선박으로 운송할 때는 경제성을 위해 액화 또는 압축을 한다. 천연가스를 -162도에서 액화를 하면, 대기압 상태에서 부피를 1/600로 줄일 수 있다. 그리고 압축한 천연가스를 CNG(Compressed Natural Gas)라고 하는데, 상온 대기압 상태의 천연가스를 압축하여 부피를 1/300로 줄일 수 있다.

 

액화천연가스(LNG)는 -162도라는 저온상태이므로 저온취성이 발생하지 않는 특수한 재료, 즉 극저온강으로 CCS가 제작되어야 한다.

또한 저온상태 유지를 위해 단열설계가 필요하다. 하지만 100% 단열은 불가능하여 일부 액화가스가 기화되는데, 이를 BOG(Boil Off Gas)라고 한다. BOG를 최대한 줄이고 처리를 어떻게 할 것인가도 LNG선 설계에서 중요하다.

 

BOG를 처리하지 않고 그냥 두면 화물창내 압력이 증가하여 구조 손상이나 폭발의 위험이 있다. 따라서 CCS내의 압력을 계속 측정하여 설계압력 이상으로 압력이 상승하지 않도록 BOG를 빼내야 한다. 이렇게 빼낸 BOG는 다시 재액화하여 화물창으로 다시 보낼 수도 있고, 연료로 사용할 수도 있다. BOG 처리는 LNG선에서 매우 중요한 기술로 조선소들의 연구개발 등 경쟁이 치열하다.

 

BOG를 재액화하여 화물창으로 다시 보내는 방식은 추가 설비 비용이 많이 든다.

 

멤브레인의 경우 슬로싱에 대한 고려

리크(Leakage)에 대한 고려