-동절기, 싸늘하게 식은 바닷물은 우리를 긴장시킨다
해수식 기화기(Open Rack Vaporizer)란?
초저온 상태의 LNG를 기체상태의 천연가스(NG)로 기화시키는 설비로 해수(바 닷물)를 열교환매체로 사용하는 기화기. 한국가스공사에는 3개 생산기지에 총 30대의 해수식 기화기가 설치되어 있다.
한국가스공사
에는 심각한 경우 0℃까지 해 수온도가 떨어져 해수식 기 화기를 사용할 수 없는 상황 까지 이르는 경우도 있었다.
따라서, 우리 공사에서는 그동안 여러 가지 다양한 방 안을 강구하여 동절기 안정
적 천연가스 공급에 만전을 기하고 있었으나 근본적인 대책이 될 수는 없었 다. 매년 동절기에 반복되는 천연가스 공급의 안정성 문제를 근본적으로 해결 하고 해수식 기화기의 성능을 확보하고자 우리는 해수온도 사수 프로젝트를 추진하게 되었다.
해수온도 사수 프로젝트의 핵심은 해수식 기화기에 공급되는 해수의 온도 를 동절기에도 5℃ 이상 유지하는 것이다. 외부에서 공급 가능한 온수가 없는 상황에서는 생산기지 내에서 해수를 가열하여 고온의 해수를 공급함으로써 전체적인 해수온도를 5℃ 이상 유지시키는 방법이 유일하다. 한국가스공사 인천기지본부에는 1986년 수입된 해수 가열기를 비롯하여 총 18기의 해수 가 열기가 설치되어 있다. 그러나 이 해수 가열기는 외국산 제품으로 성능이 현 격이 떨어져 요구 온도를 충족시킬 수가 없는 상황이었다. 기존 해수 가열기 를 개선하여 성능을 향상시키고자 하였으나 구조적 문제로 인해 요구 성능을 만족시킬 수 없었다. 신규 해수 가열기 구매를 위해 기존 외국 제작사를 확인 하였으나 인수 합병된 상태로 해수 가열기 사업은 폐지된 것을 확인할 수 있 었다. 유일하게 남은 한 가지 방법은 국내에서 해수를 가열하는 보일러 설비 를 찾는 것뿐이었다. 국내의 산업용 보일러 또는 가열기를 제작하는 회사는
해수식 기화기 및 해수 가열기 공정계통
해수 온도 5℃를 확보하라
대부분 발전용 수관식 보일러 설비와 화학공장에서 사용하는 열매체 보일러 설비 등이 대부분이다. 우리 공사의 천연가스 생산 프로세스를 설명하며 해수 가열기의 설비 구매 가능성을 타진한 결과 해수를 가열하는 보일러 시스템은 사례를 찾을 수가 없었고 시장도 형성되어 있지 않아 상용화된 해수 가열기를 구매할 수 없다는 결론을 내리고 기술력 있는 기업을 선정하여 국산화 개발을 추진하는 것이 최선의 방안임을 알게 되었다.
다행히 우리 공사에서는 정부의 중소기업 육성정책에 부응하고 천연가스 분야 중소기업 기술개발 촉진을 위하여 2011년 9월에 제정된 중소기업 지원 사업 운영지침에 의거, ‘중소기업 기술개발 협력사업’을 적극 추진하고 있었 다. 천연가스 분야 신제품 및 국산화 개발 등의 기술과제를 수행하는 중소기 업에 기술개발비를 지원하고, 성공 기술개발 제품을 우선구매하여 활용하는 사업으로서 공사 자체 기술과제에 대해서는 과제당 개발비의 75%까지 최대 5억원까지, 그리고 정부출연 민관공동투자 기술과제는 과제당 개발비의 75%
까지 최대 10억원까지 지원하고 있다. 앞으로도 매년 중소기업 기술개발 협 력사업 예산규모를 확대해 나갈 계획이며 정부출연 민관공동투자 중소기업 기술개발사업 참여하기 위하여 2011년 9월 중소기업청과 공동으로 50억원의 기술개발 협력펀드를 조성하고 2013년 9월에 50억원을 추가 조성하였다.
중소기업 기술개발 협력과제는 연중 수시로 중소기업지원 홈페이지 (http://jungso.kogas.or.kr)를 통해 접수하고 있으며 협력기술과제 발굴 확 대를 위해 전문지 공고, 중기청 사이트 등록, 유관기관 안내 등 공모방법도 다 양화하고 있다. 중소기업 기술개발 협력사업을 통해 기술개발을 희망하는 중 소기업의 재정적 부담 완화, 글로벌 기술경쟁력 확보는 물론 성공 기술개발 제품의 국·내외 판로 개척으로 중소기업 경영실적 개선에 많은 도움을 되고,
중소기업 협업을 통한 동반성장, 함께 미래를 개척합시다
우리 공사도 협력기술 개발을 통해 천연가스 분야 외산 기자재 구입비용 절
착수하게 되었다. 국산화 개발에 소요되는 개발비용은 총 9.2억원으로 우리 공사에서 5억원을 부담하고 개발업체인 강원 NTS에서 4.2억원을 부담하였 다. 국산화 개발 해수 가열기는 동절기 적정 해수온도 유지가 가능한 충분한 열용량을 구비해야 하나, 인천기지 기존 해수 가열기를 대체할 수 있는 컴팩 트한 크기를 구현해야 하는 어려움이 있었다. 이러한 요구조건을 충족시키기 위해서는 강원 NTS에서 보유하고 있는 열매체 보일러는 크기가 초과하여 적 용할 수 없고 신규 모델로 설계/제작할 수밖에 없었다. 인천기지의 기존 해수 가열기 공정프로세스를 기초로 하여 해수 배관에 대한 시뮬레이션을 통해 열 용량을 약 3배 확대한 고성능 해수 가열기 사양을 확정하였다.
강원 NTS의 주력분야인 열매체 보일러 설계기술을 활용하여 약 2개월에 걸친 세부설계, 검토, 보완을 거쳐 제작사양을 확정하고 2012년 8월 제작에 착수하여 11월 말 고성능 해수 가열기 국산화 개발 시제품을 제작 완료하였 다. 시제품은 12월 우리 공사 평택기지로 반입되어 현장 테스트를 위한 설치
용 량 해수 승온 온도
300t/h(45℃) 2℃
용 량 해수 승온 온도
350t/h(80℃) 6℃
고성능 해수 가열기 제작사양
수입품 국산화 개발품
시운전 전경 및 운전제어 화면
작업이 완료되었다. 2013년 1월 3일 최초 버너 점화 시험을 시작으로 약 20 일간의 현장 성능시험을 시행하였다. 시험 초기 해수펌프의 압력 부족으로 인 한 정격유량 확보의 어려움, 관련설비의 연계운전의 어려움 등 현장여건으로 인한 시행착오를 극복하고 설계조건을 상회하는 성능 시험 결과를 확보할 수 있었다.
고성능 해수 가열기 국산화 개발이 성공적으로 완료되는 순간이었다.
고성능 해수 가열기 국산화 개발은 우리 공사 중소기업 협력 기술개발사업 1호라는 부담에도 불구하고 사업을 성공적으로 마무리함에 따라 후속 기술개발사업의 표준 모델이 되었다. 뿐만 아니라 고성능 해수 가열기 국산화 개발을 통하여 동절기 천연
가스의 안정적 공급에 획기적인 기여를 할 수 있었다. 개발된 고성능 해수 가 열기는 현재 평택기지에 8대가 설치중이며(12월 완료) 앞으로 통영과 인천기 지에도 설치될 예정이다. 해수 가열기 개발을 통하여 해수식 기화기가 정상화 됨으로써 고가의 연소식 기화기(대당 약 80억원) 설치를 위한 투자비용 550 억원을 절감할 수 있었다. 또한 기술개발 회사인 강원 NTS는 성공적인 해수 가열기 국산화 개발로 평택기지용 해수 가열기 8대를 납품 계약함으로써 약 90억원의 매출을 올릴 수 있었다. 연간 매출 250억원대의 중소기업으로서는 단일계약 규모로는 상상하기 힘든 매출을 올리는 성과를 창출하였으며 해수 가열기 국산화 개발을 위한 단위부품 제작 협력회사에도 낙수효과가 발생하
상생, 함께 가시밭길을 헤쳐 나온 후 얻은 아름다운 열매
해수 가열기 국산화 개발 언론보도
는 등 실질적인 중소기업 상생 및 동반성장을 실현하였다. 우리 공사는 향후 에도 2014년 통영기지 해수 가열기 2기, 인천기지 노후 해수 가열기 5기 교 체 등 지속적인 설비 증설이 계획되어 있어 일자리 창출 및 제조업 경기 활성 화에 크게 기여할 것으로 예상된다. “빨리 가려면 혼자 가고 멀리 가려면 함 께 가라”는 아프리카 속담이 있다. 해수 가열기 국산화 개발 사업은 무한 기 술경쟁 사회에서 더불어 같이 성장하는 대기업과 중소기업 간 상생의 롤 모델 로 천연가스 산업 분야의 동반성장 문화 구축에 일조한 의미 있는 사업이 되 었다.
우리 공사의 생산기지에는 대부분의 주요 설비들이 외국산으로 천연가스 설비의 국산화는 저조한 실정이며 국산화 설비를 개발하여 에너지 기간산업 현장에 적용한다는 것은 상당히 위험부담이 있는 일이다. 중소기업이 개발한 국산설비에 대한 부정적 인식, 기존 해수 가열기 운전 경험에 의한 효율성 문 제로 해수 가열기는 계륵 같은 설비라는 고정관념 등으로 회사 내부에서도 찬 반이 극명하게 표출되었다. 특히, 개발회사인 강원 NTS의 경우 개발을 실패 할 경우 금전적 피해뿐만 아니라 30여 년간 닦아온 산업용 보일러업계에서의 명성이 하루 아침에 물거품이 되는 기업 이미지 피해도 무시할 수 없는 문제 였다. 이러한 문제를 해결하고 성공적인 프로젝트를 추진하고자 강원 NTS의 설계 기술진과 우리 공사의 생산기지 설계부서, 운영부서 등이 협업하여 실제 해수 가열기 운영상에서 제기되었던 불완전 연소에 의한 진동 문제, 생산기지 기존 설비와 연계운전을 위한 최적화 방안 등 기술사항을 설계에 반영하고 끊 임없는 커뮤니케이션을 통해서 성공적인 설비 개발을 완료할 수 있었다.
물론 어려움도 많았습니다
해외시장 개척을 위하여
향후 우리 공사는 천연가 스 기자재 국산화 개발 중소 기업과 함께 국산화 개발 기
향후 우리 공사는 천연가 스 기자재 국산화 개발 중소 기업과 함께 국산화 개발 기