가스 누출에 관한 연구 배경

Interim Guidelines on safety for natural gas-fuelled engine installations in ships

(resolution MSC…(86))”와 같은 Footnote를 추가하기로 동의하였다. BLG 13에서의 결정과 같이 Res.MSC.285(86)은 SOLAS Reg.II-1/26에 각주로써 추가됨에 따라 동 결의서의 성격이 비록 권고사항이더라도 SOLAS 적용선박에 대해서는 실질적으로는 강제 사항으로 이행되게 될 것으로 예상되었다. Table 1-6에는 강제 이행을 위한 IGF Code 규정 개발에 관한 논의 경과를 나타낸다.

Table 1-6 Progress of IMO (International Maritime Organization) discussion

MSC (해사안전위원회) BLG (산적,액체 및 가스 전문위원회) natural gas-fuelled engine installation in ships"

Res.MSC.285(86)의 환기 요건에는 “펌프 및 압축기실에는 부압형식의 적절한 기계식 통풍장치가 제공되어야 하며 시간당 최소 30회 이상의 환기능력을 가지는 것이어야 한다.”,

“주배전반 혹은 비상배전반으로부터 분리된 회로를 갖는 팬 혹은 주배전반 혹은 비상배전반과 공통의 배전반을 갖는 팬 그룹이 작동되지 않을 경우, 환기팬의 개수 및 전력은 전체 환기 능력의 50%이상 손실되지 않는 것이어야 한다.”로 규정되어 있다.

이 임시 규정은 가스 누출량에 대한 고려는 전혀 없으며 단지 기기가 들어있는 챔버의 체적만을 고려하여 환기 배출량을 고려하고 있다. 예를 들면, 배출 팬이 1.8 kg/s의 용량을 가지는 것이 설치되었을 경우에 가스 누출량이 1.8 kg/s이상 되었을 경우 누출가스는 폐위된 구역에 일정기간동안 계속 축적될 수 있으며 추가적인 화재폭발조건과 부합되는 경우에는 선박의 정상적인 운행이 불가능 할 수 있다. Fig. 1-12는 수평방향으로 10mm의 파공에서 가스가 누출되는 상황을 실험하는 모습을 나타낸다. 기존의 선박 즉, HFO나 MDO 혹은 소량, 저압의 가스를 실은 선박의 경우에는 Fig. 1-12와 같은 누출현상을 경험하기는 어려우나, 대용량, 고압의 가스를 요구하는 엔진이 장착되는 선박에서는 가능성이 충분하다.

Fig. 1-12 LNG jet dispersion-horizontal release through a 10mm nozzle

Res.MSC.285(86)의 강제 이행을 위한 IGF Code는 2015년에 완료되었으나 가스추진선의 적용에 대한 기술적 증명이 미흡하여 국가 기술 경쟁력에 도움이 될 수 있는 개정의견을

계속 발굴하고자 한다. 구체적인 연구 주제는 “가스 추진 선박의 연료공급장치실이나 밸브실 내에서 가스 방출시 환기 효율성에 대한 검토”로 설정하였다. 규정의 보완을 위한 예측의 객관성을 확보하기 위해서는 가스 확산 및 환기 효율에 대한 수치해석결과 혹은 실험결과가 요구되며 특히 가스추진선에서 가스 누출이 가장 발생하기 쉬운 장소를 대상으로 가스 확산 및 환기시스템에 대한 수치해석이 필요하다고 판단된다.

Fig. 1-13은 가스추진선의 기관구역에 배치되는 주요 장치들을 나타내며 연료공급의 흐름을 개략적으로 나타낸다. LNG 연료 저장탱크의 LNG와 액체 상태에서 온도, 압력의 변화로 발생하는 BOG(Boil off Gas)를 연료공급시스템으로 보내고 엔진에서 요구하는 적정 온도 및 압력을 가지는 기체상태로 변환하여 엔진으로 공급하게 된다. 여기서, IGF Code에서 규정하는 이중관장치 및 기관구역의 환기규정을 따르게 되나, 이 환기 규정은 LNG를 연료로 추진하는 선박에 적용을 위한 기술적 검증이 필요하다고 판단된다. 또한, 기관장치의 특성 및 엔진에서의 요구사항이 선박마다 상이하므로 이에 따르는 각각의 검증절차도 필요할 것으로 판단된다.

Fig. 1-13 LNG utilization as a fuel