[지앤이타임즈 송승온 기자] 가스공사가 액체상태로 들여온 천연가스를 도시가스로 사용할 수 있도록 기화하기 위해서는 해수식기화기, 연소식기화기 등의 기화 설비가 필요하다.

하지만 해수식기화기의 경우 해수 온도 5℃ 이상에서 100%의 성능이 확보되기 때문에 해수온도가 급격히 떨어지는 동절기에는 성능이 저하, 천연가스의 안정 공급에 어려움을 겪을 수 있다.

특히 가스공사가 보유한 해수가열기는 외국산 제품으로 성능이 현격히 떨어져 요구온도를 충족시킬 수 없는 상황이었다. 기존 해수가열기를 개선해 성능을 향상시키려 했으나 구조적 문제로 요구 성능을 만족시킬 수 없었다.

이에 가스공사는 일명 ‘해수온도 사수 프로젝트’를 추진하며 지난 2013년 보일러 업체인 강원엔티에스와 함께 정격용량 350t/h, 80℃의 고성능 해수가열기를 국산화하는데 성공했다.

그동안 산업용 보일러 분야에서 두각을 나타내던 강원엔티에스가 LNG 설비 분야에 뛰어들게 된 것은 주력분야인 열매체 보일러 설계 기술의 활용이 가능했기 때문이다.

◆ 국내 최초 직접가열 방식, 열효율 높여

강원엔티에스는 지난 2012년 본격적인 해수가열기 국산화 개발에 착수했다. 개발비용은 총 9억2000만원으로 가스공사에서 5억원을 지원했다.

해수가열기의 국산화를 위해 동절기 적정 해수온도 유지가 가능한 충분한 열용량을 구비해야 하지만 기존 해수가열기를 대체할 수 있는 컴팩트한 크기를 구현하는데 어려움이 있었다고 한다.

이에 강원엔티에스는 인천 LNG 기지의 기존 해수가열기 공정프로세스를 기초로 신규모델을 설계, 제작하게 된다.

회사의 주력분야인 열매체 보일러 설계 기술을 활용해 약 2개월에 걸친 세부설계, 검토, 보완을 거쳐 제작사양을 확정하고 2012년 8월 제작에 착수해 11월말 고성능 해수가열기 국산화 개발 시제품을 완료했다.

시험 초기 해수펌프의 압력부족으로 인한 정격유량 확보의 어려움, 관련설비의 연계운전의 어려움 등으로 인한 시행착오를 극복하고 설계조건을 상회하는 성능시험 결과를 확보할 수 있었다.

해수가열기 개발을 통해 해수식기화기가 정상화됨으로써 추가 기화설비 설치를 위한 투자비용 550억원을 절감 할 수 있었다. 또한 강원엔티에스는 평택기지용 해수가열기 8대를 납품함으로써 약 90억원의 매출을 올릴 수 있었다. 중소기업으로서 단일계약 규모로는 상상하기 힘든 매출을 올리는 성과를 창출한 것이다.

가스공사는 이 해수가열기를 통해 동절기 저온 상태의 해수를 8℃로 유지시켜 해수기화기의 기화율 및 기화력을 최대로 유지시킬 수 있다고 한다. 이를 통해 해수식 기화기의 기화능력 상승으로 천연가스의 안정적 상태를 유지할 수 있고, 최대 효율을 유지해 천연가스의 상샌량 증가에도 기여한다.

강원엔티에스의 해수가열기는 해수를 직접 가열해 승온하는 설비로 현재까지 국내에 개발 및 적용된 사례가 없다. 직접가열 방식은 가열기에 유입되는 해수를 버너로 직접 가열하는 것으로 열효율을 높이면서 연료 사용량을 감소시킬 수 있다.

특히 해수 가열 시 가열기 내부에 고온, 고압이 형성되지 않아 가열기 및 부대설비 구조의 안전성을 높였다. 투입 원가 및 제작비용을 절감 시킬 수 있으며 각 기지의 특성에 맞는 유동적 사이즈 제작이 가능하다.

아울러 해수식기화기 효율 상승으로 연료소모가 많은 연소식기화기의 사용빈도 및 설비투자를 감소시켜 제조원가를 절감할 수 있다. 무엇보다 이상기온에 따른 겨울철 해수온도 저하 추세에 탄력적 대응이 가능하다.