해상부유식 LNG 벙커링 터미널 시범사업을 위한 울산항 LNG 벙커링 수요전망에 관한 연구 A Study of LNG Bunkering Demands on Ulsan Port for Demonstration of Floating LNG Bunkering Terminal원문보기
LNG는 최근 해양 환경 규제 강화로 인해 친환경 선박 연료로 각광받고 있다. 본 연구에는, 해상 부유식 LNG 벙커링 터미널의 상업화 가능성을 분석하기 위해 울산항 LNG 벙커링 수요 전망을 조사하였다. LNG 벙커링 환경 분석과 전 세계 경쟁항만의 LNG벙커링 동향을 통하여 울산항의 LNG 벙커링 전망을 도출하였다. 연구결과, 정기운항을 하는 울산항의 자동차 운반선과 원유운반선은 LNG 연료 선박으로 전환될 가능성이 높고 울산항의 LNG 벙커링 수요는 2030년 650,000톤에서 900,000톤 규모로 예상되므로 울산항은 향후 국내 FLBT 시범사업에 적합한 항구가 될 것이라 예상된다.
LNG는 최근 해양 환경 규제 강화로 인해 친환경 선박 연료로 각광받고 있다. 본 연구에는, 해상 부유식 LNG 벙커링 터미널의 상업화 가능성을 분석하기 위해 울산항 LNG 벙커링 수요 전망을 조사하였다. LNG 벙커링 환경 분석과 전 세계 경쟁항만의 LNG벙커링 동향을 통하여 울산항의 LNG 벙커링 전망을 도출하였다. 연구결과, 정기운항을 하는 울산항의 자동차 운반선과 원유운반선은 LNG 연료 선박으로 전환될 가능성이 높고 울산항의 LNG 벙커링 수요는 2030년 650,000톤에서 900,000톤 규모로 예상되므로 울산항은 향후 국내 FLBT 시범사업에 적합한 항구가 될 것이라 예상된다.
LNG is being spotlighted as a clean marine fuel because of recent trend in reinforcement of marine environmental regulation. In this paper, demand prospect of LNG bunkering for Ulsan port is carried out to analgize the possibility of commercialization of floating LNG bunkering terminal. Environmenta...
LNG is being spotlighted as a clean marine fuel because of recent trend in reinforcement of marine environmental regulation. In this paper, demand prospect of LNG bunkering for Ulsan port is carried out to analgize the possibility of commercialization of floating LNG bunkering terminal. Environmental analysis for LNG bunkering and LNG bunkering trends of competitive ports in the world are considered to draw out the prospection of LNG bunkering demand in Ulsan. As a result, car carrie and oil carrier were expected to have more possibility in switching to LNG fuelled ship. The LNG bunkering demand in Ulsan. As a result, car carrier and oil carrier were expected to have more possibility in switching to LNG fuelled ship. The LNG bunkering demand in Ulsan port was expected to be about from 650,000 ton to 900,000 ton in 2030 and Ulsan port is prospected to be a good port for FLBT business in th future.
LNG is being spotlighted as a clean marine fuel because of recent trend in reinforcement of marine environmental regulation. In this paper, demand prospect of LNG bunkering for Ulsan port is carried out to analgize the possibility of commercialization of floating LNG bunkering terminal. Environmental analysis for LNG bunkering and LNG bunkering trends of competitive ports in the world are considered to draw out the prospection of LNG bunkering demand in Ulsan. As a result, car carrie and oil carrier were expected to have more possibility in switching to LNG fuelled ship. The LNG bunkering demand in Ulsan. As a result, car carrier and oil carrier were expected to have more possibility in switching to LNG fuelled ship. The LNG bunkering demand in Ulsan port was expected to be about from 650,000 ton to 900,000 ton in 2030 and Ulsan port is prospected to be a good port for FLBT business in th future.
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문제 정의
본 논문에서는 해상 부유식 LNG벙커링 터미널 (FLBT)사업화를 위하여 국내 항만 중에서 울산항을 대상으로 LNG벙커링 수요전망 연구를 수행하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
FLBT에는 LNG화물창, BOG처리기술, 설계 등의 기술 중심 연구와 함께 연구결과를 사업화하기 위한 다양한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 우리나라 액체화물 처리량이 가장 많으며 자동차 생산이 많고 조선산업이 발달한 울산항을 대상으로 FLBT사업화를 위하여 울산항에 대한 환경분석, 전 세계 경쟁항만 동향, 울산항 중심 LNG벙커링 수요전망 등에 대한 LNG벙커링 사전 타당성연구에 대한 결과를 제시하였다.
선박연료로 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), DME(Dimethyl ether)의 가스연료를 사용하고 후처리시스템과 연계하는 것이다. 가스연료 적용시 매연, 황산화물 발생은 거의 없으며, 이산화탄소 등의 온실가스도 20%이상 감축하는 장점이 있으나, LNG연료 저장탱크, 이중연료엔진 등의 고가의 기자재 적용으로 기존 선박대비 10~20% 선박가격이 높아진다.
국제해사기구는 각국 정부의 요청으로 선박배출가스 통제 지정해역(ECA, Emission Control Area)을 설정하여 연료 내 황 함유량과 배출가스의 질소산화물을 규제하는 중이다. 이러한 선박연료 및 배출가스 기준 강화로 황산화물, 매연, 블랙카본 등을 줄여서 대기 오염을 대폭 감소하고자 하는 것이다.
가설 설정
입출항 선박수와 연료소모량을 곱하여, 전체 선박 연료량을 산출하였다. 식(3)에서 얻은 연료량이 전부 LNG를 연료로 사용하였을 경우로 가정하여 총 LNG 사용량을 예측하였으며2) , 연도별 선박들의 예상 입출항수, 선박발전전망, LNG 추진선의 증가 등의 변수를 긍정적인 경우와 부정적인 경우로 나눠 고려하였다. 타 지역으로 입출항하는 선박도 지역별 평균거리를 해상거리표와 선사의 협조를 받아 계산하였다.
제안 방법
2번째 접안시설은 2,000㎥에서 Q Flex급 LNG선박까지 접안이 가능 하고, 다목적 fender설치, 로딩암은 4개가 설치되었다. LNG벙커링 용도의 전용 로딩암은 8인치 배관으로 LNG라인과 BOG라인이 포함되었고, LNG유량계를 설치하여 정확한 계량이 되도록 하였다. Fluxys사는 유럽에서 LNG벙커링 수요를 40백만톤/년(2030년) 으로 밝게 전망하여 지브르게 LNG벙커링 사업을 위해 ENGIE, 미쯔비씨상사, NYK회사의 LNG벙커링 선박 프로젝트에 지분투자를 실시하였고, 비즈니스 모델은 Fig.
울산항에 입출항 하는 선박 중에서 선박배출가스 규제강화, 경쟁력 있는 LNG가격 등으로 LNG연료추진선박으로 전환하고 그에 따르는 LNG벙커링 수요 전망을 통해 FLBT사업화를 확인해 보았다. 울산항 입출항 선박 중에서 LNG연료추진선박은 자동차선, 컨테이너선, 액체화물선을 위주로 입출항지의 평균거리와 선종별 속도, 연료사용량을 고려하여 LNG 수요량을 추정하였다. 해운선사들로 부터 항해거리, 평균 항속, 연료소모량 등을 파악하고 항해에 필요한 연료의 소모량을 계산하였다.
울산항에 입출항 하는 선박 중에서 선박배출가스 규제강화, 경쟁력 있는 LNG가격 등으로 LNG연료추진선박으로 전환하고 그에 따르는 LNG벙커링 수요 전망을 통해 FLBT사업화를 확인해 보았다. 울산항 입출항 선박 중에서 LNG연료추진선박은 자동차선, 컨테이너선, 액체화물선을 위주로 입출항지의 평균거리와 선종별 속도, 연료사용량을 고려하여 LNG 수요량을 추정하였다.
항만은 전 세계 네트워크가 되어 있어 울산항 LNG 연료추진선박용 FLBT 인프라 구축과 함께 다른 항만에서의 LNG벙커링 구축도 필요하다. 울산항에서 화물을 하역하거나 선적한 선박은 아시아지역, 중국 그리고 유럽 등으로 운항하며, 유럽은 발틱해, 영국해 등의 ECA해역이 있고, 유럽연합에서 2020년에 선박 연료유 황함유량을 0.5%로 기준으로 강화하였기에 유럽 항만의 LNG벙커링 추진현황 분석을 수행하였다.
입출항 선박수와 연료소모량을 곱하여, 전체 선박 연료량을 산출하였다. 식(3)에서 얻은 연료량이 전부 LNG를 연료로 사용하였을 경우로 가정하여 총 LNG 사용량을 예측하였으며2) , 연도별 선박들의 예상 입출항수, 선박발전전망, LNG 추진선의 증가 등의 변수를 긍정적인 경우와 부정적인 경우로 나눠 고려하였다.
울산항 입출항 선박 중에서 LNG연료추진선박은 자동차선, 컨테이너선, 액체화물선을 위주로 입출항지의 평균거리와 선종별 속도, 연료사용량을 고려하여 LNG 수요량을 추정하였다. 해운선사들로 부터 항해거리, 평균 항속, 연료소모량 등을 파악하고 항해에 필요한 연료의 소모량을 계산하였다.
이론/모형
일부 지역의 해상거리는 해양수산부 국립해양조사 원의 해상거리표를 활용하였다.
성능/효과
(1) 국제해사기구(IMO), 유럽연합, 북아메리카 해역에서는 선박배출가스 규제를 강화하였고, 선박 연료유 중에서 황 함유량 기준을 2020년에 3.5%에서 0.5%로 대폭 강화되는 것으로 확정되었다.
(3) 울산항은 국내 항만 중에서 액체화물 처리 1위, 선박입출항 수 2위, 화물처리기준 3위의 항만이면서 국책사업인 오일허브 사업을 추진하고 있으며, 선박 중에서는 자동차운반선, 원유운반선 등의 탱커 선박 등이 LNG연료추진선박으로 전환이 될 수 있을 것으로 전망된다.
(4) 유럽항만 중에서 벨기에 지브루게항은 육상 LNG터미널에 새로운 접안시설, 로딩암 그리고 유량계와 Fender를 설치하여 LNG벙커링 사업을 준비하고 있었고, LNG벙커링 시장은 40백만톤(2030년)의 거대시장으로 전망하였다.
(5) 울산항 입출항 선박수, 선종별 연료 소모량 등을 근거로 LNG연료추진선박에 소요되는 LNG벙커링 수요는 2030년에 최소 650천톤에서 최대 900천톤으로 전망되어 FLBT사업을 추진할 수 있을 것으로 판단되었다.
5%미만인 저유황 MGO(Marine Gas Oil)을 선박유로 사용하고, 후처리 시스템을 장착하지 않는 시스템을 말한다.1) 신조 선박에는 MGO를 사용하기 위한 엔진, 연료탱크, 연료유 공급 장치를 장착할 수 있으나, 현존 선박의 경우 HFO에서 MGO로 전환하기 위해서는 기존 선박 일부를 개조하여야 한다. 또한 일반적으로 MGO가격이 HFO보다 US $200/톤만큼 비싸서 해운사에서 지속적으로 연료로 사용하기가 어려운 상황이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해상 부유식 LNG벙커링 터미널이란 어떤 기술인가?
기존 항만 시설에서 LNG벙커링 인프라를 육상에 구축하기는 부지제한, 지역주민 민원 발생 등의 다양한 이해당사자 충돌이 있을 수 있다. 이러한 문제점을 개선하고, 항만에서 멀리 떨어져 있지 않으면서 상시적으로 LNG벙커링을 진행할 수 있는 기술이 해상 부유식 LNG벙커링 터미널(Floating LNG Bunkering Terminal, 이하 FLBT라고 함)이다. FLBT에는 LNG화물창, BOG처리기술, 설계 등의 기술 중심 연구와 함께 연구결과를 사업화하기 위한 다양한 연구가 요구된다.
FLBT에 요구되는 연구는?
이러한 문제점을 개선하고, 항만에서 멀리 떨어져 있지 않으면서 상시적으로 LNG벙커링을 진행할 수 있는 기술이 해상 부유식 LNG벙커링 터미널(Floating LNG Bunkering Terminal, 이하 FLBT라고 함)이다. FLBT에는 LNG화물창, BOG처리기술, 설계 등의 기술 중심 연구와 함께 연구결과를 사업화하기 위한 다양한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 우리나라 액체화물 처리량이 가장 많으며 자동차 생산이 많고 조선산업이 발달한 울산항을 대상으로 FLBT사업화를 위하여 울산항에 대한 환경분석, 전 세계 경쟁항만 동향, 울산항 중심 LNG벙커링 수요전망 등에 대한 LNG벙커링 사전 타당성연구에 대한 결과를 제시하였다.
해상 부유식 LNG벙커링 터미널이 개선할 수 있는 문제점은?
LNG연료추진선박 개발 및 보급에 있어서 여러 가지 과제 중 하나가 LNG를 공급 하는 LNG벙커링 인프라 구축을 새롭게 해야 한다는 것이다. 기존 항만 시설에서 LNG벙커링 인프라를 육상에 구축하기는 부지제한, 지역주민 민원 발생 등의 다양한 이해당사자 충돌이 있을 수 있다. 이러한 문제점을 개선하고, 항만에서 멀리 떨어져 있지 않으면서 상시적으로 LNG벙커링을 진행할 수 있는 기술이 해상 부유식 LNG벙커링 터미널(Floating LNG Bunkering Terminal, 이하 FLBT라고 함)이다.
참고문헌 (6)
Yang, J-S, "Green Ship : Shipbuilding industry challenges and opportunities", The Export-Import Bank of Korea, Seoul, (2012)
SP-IDC, Shipping and Port Integrated Data Center, Ministry of Oceans and Fisheries, Korea, (2016)
IMO, "IMO MARPOL Annex VI", Regulation 14, (2016)
UPA, "Ulsan Port Statistical yearbook", Ulsan Port Authority, Ulsan, (2014)
Fluxys, "Introduction of LNG Terminal", Fluxys, Belgium, (2015)
Luo Xiaofeng, "Waterborne LNG Applications in China : Challenges & Suggestions", International LNG Bunkering Industry Forum, China, (2016)
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