초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
- Flow Assurance 기반 해저생산 운영지원시스템 개발
- CFD를 이용한 해양 플랜트 다상 유동 해석 기술 확보
- Gas-lift 시스템 통제 실험 설비 설계
- 해저생산 운영지원시스템 연동 시스템 구축 및 검증
- 해양플랜트 운영지원시스템의 기능 검증을 위한 HILS 개발
- 대상 해역 심해 환경에 최적인 부유체 개발
- 심해최적 부유체 계류 시스템 설계기술 개발
- 심해 계류에 사용되는 계류라인의 개발
- 심해용 부유체 석션앵커 기

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
- Flow Assurance 기반 해저생산 운영지원시스템 개발
- CFD를 이용한 해양 플랜트 다상 유동 해석 기술 확보
- Gas-lift 시스템 통제 실험 설비 설계
- 해저생산 운영지원시스템 연동 시스템 구축 및 검증
- 해양플랜트 운영지원시스템의 기능 검증을 위한 HILS 개발
- 대상 해역 심해 환경에 최적인 부유체 개발
- 심해최적 부유체 계류 시스템 설계기술 개발
- 심해 계류에 사용되는 계류라인의 개발
- 심해용 부유체 석션앵커 기본설계기술 개발
- 심해 복합 계류용 On Board Mooring Equipment 상세 설계
- 콘크리트 부유식 플랫폼 개발

□ 개발내용 및 결과
- 다상유동 해석 기반 파이프라인 내부 유동 모니터링 시스템 개발(Real-time Monitoring, Look-ahead, What-if Mode)해저생산 운영지원시스템 개발
- 각 Valve 별 Sizing을 통해 설계유량과 일치하는 밸브 모델 완성 및 valve의 유량 특성을 고려한 Actuator 설정완료
- Flow-line 조건별 다상 유동 해석 프로세스 및 절차서 완성
- Riser 설계용 CFD 해석 자동화 프로그램 개발
- 해양플랜트의 운영지원시스템의 기능 검증을 위한 컨트롤러 및 HMI를 구축
- 프로세스 모델링을 위한 시뮬레이션 프로그램을 개발 및 HILS와 운영지원시스템과의 인터페이스를 구축
- 운전절차 관리 모듈 구현 및 통합프레임워크 설계 및 구현
- HILS 연동 테스트 완료 및 검증 수행
- 해저생산 시스템 특성 기반의 프로세스 검증 평가 모듈 검증
- OLGA 모델과 일치하는 검증평가 모듈 다이나믹 모델 완성
- 각 Well 과 Manifold 별 유량의 다이나믹 모델 검증완료
- 검증 모듈과 운영제어시스템의 연동 시스템 구축
- 검증 모듈의 특성과 일치하는 OLGA, EPKS 연동용 모델 구축완료
- 운영제어시스템 연동 시스템 구축을 위한 각 스트림 정보 업데이트
- 심해 최적 부유체 기초 기본설계 기술 개발, GoM 해역기반 2.5MMbbls FPSO 부유체 기본설계 개발 및 선급인증획득
- Internal Turret 계류 시스템 설계 기술 확보 및 선급인증획득
- 최대 2,300MT의 최소 파단 강도를 가지는 POLYESTER 심해 계류라인 개발 및 선급인증획득
= Internal Turret Mooring 방식의 Pull-in Winch 상세 설계 및 선급인증획득 (설계 도면 및 구조 안정성 검토 결과서 & PDA Approval)
- 석션앵커 이론적해석기법 개발을 통한 초기설계 절차개발
- 해양용 고강도 경량 콘크리트(60MPa, 비중 2.0↓) 개발 및 콘크리트 플랫폼 설계 기술개발 (콘크리트 FPSO 설계도면, 시공도면)

□ 기술개발 배경
석유 생산망의 위치가 점차 심해로 이동함에 따라 심해에서 안전하게 작동을 하기 위한 subsea 시스템의 Flowline, riser 시스템의 설계기술이 중요하게 되었다. 또한, 심해와 같이 실제 현장에서 테스트 할 수 없는 환경에서 하드웨어를 이용하여 제어용 시스템의 기능을 시험하기 위한 장비인 HILS의 개발과 기능 검증이 subsea 시스템 설계와 함께 중요하다. 심해에서 생산된 석유는 Riser를 통해서 해상의 부유체에 저장이 되며, 안전하고 지속적인 석유 생산망을 위해서 심해에 계류할 수 있는 부유체 설계 및 부유체 계류시스템 설계 방법이 필요하다.
이에 따라서 해저 생산 운영지원시스템과 생산된 석유를 저장하는 부유체 설계 기술의 중요성이 확대되었다. 한국 조선소들은 심해 부유체 FEED 검증 실적은 있으나 개념 설계 기술을 가지고 있지 않아 심해 부유체 개념설계 및 계류시스템 설계 기술의 개발이 요구되고 있다.
또한 해양플랜트의 경우 주로 강재로 제작되고 있지만 최근들어 혹한 및 거친 해상조건에서 성능이 우수하고 내구성이 우수한 콘크리트 재료가 주목 받고 있다. 이에 고강도 경량콘크리트를 이용하여 새로운 Hull 형식을 개발하고, Feasibility Study 및 기초기본설계 기술 확보의 중요성이 증가하고 있다.

□ 핵심개발 기술의 의의
- Flow Assurance 기술 확보를 통한 자체 엔지니어링 수행 가능
- Subsea 모니터링 시스템과 그 기반기술을 이용하여 해양 프로젝트 설계 및 검증으로 활용가능
- HILS 개발은 대부분 외국 업체에 의존하고 있으나, 해당 기술의 개발을 통해서 향후 이 분야에서도 국내 개발이 가능
- 심해 최적부유체의 기본설계 및 계류시스템 설계기술 확보
- 국내 최초로 심해 계류용 섬유 로프를 생산할 수 있는 체제를 구축
- 해외기관 중심으로 이루어지는 FEED 부유체 계류계의 일부인 Suction Anchor의 설계를 국내기관과의 협업으로 국내기술로 개발
- Deck Machinery Mooring Equipment 설계를 토대로 하여 해양 플랜트에 적용 가능한 사양 선정 및 설계 추후 사업수주가능
-해양 콘크리트 플랫폼 적용을 위한 고강도 경량골재 콘크리트 신규 개발 및 콘크리트 해양콘크리트 플랫폼 엔지니어링 역량 확보를 통한 수주 기술력/경쟁력 확보

□ 적용 분야
석유생산망 프로젝트 석유 생산망 설계, 해양 플랜트 계류 시스템, 대형 선박 계류 시스템, Subsea를 포함한 해양 프로젝트(통합 EPCI 해양프로젝트), 석유생산망 프로젝트, 해양 인프라 구조물 프로젝트(부유식 항만/방파제, 해양 Oil 저장기지/LNG 터미널, 부유식 교량 등)

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 4
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 14
• 목차 ... 26
• 제 1 장 서론 ... 27
• 제 1 절 과제의 개요 ... 27
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 (기술개발 내용 및 방법) ... 30
• 제 1 절 연차별 목표 및 평가 방법 ... 30
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 34
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 48
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 48
• 제 5 절 연구 내용 및 성과 ... 53
• 제 3 장 결과 ... 131
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 131
• - 연구개발 추진 일정 ... 131
• - 연구개발 추진 실적 ... 134
• - 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 137
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 148
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 151
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 152
• 제 4 장 사업화 계획 ... 153
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 153
• 제 2 절 사업화 계획 ... 153
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 156
• 끝페이지 ... 158