열원의 온도 변동을 고려한 부유식 액화천연가스 저장 및 재기화 설비의 최적 설계

Abstract

최근 환경오염, 전력난 등으로 미국, 유럽 지역에 LNG(liquefied natural gas)를 사용하는 화력 발전소가 증가함에 따라 육상 LNG 인수 터미널의 신규 건설이 대량으로 필요하지만 LNG는 폭발 위험성이 크기 때문에 지역 주민의 반대가 심하다. 이에 대한 대안으로 제시되는 것이 해상 부유식 인수기지 방식인 LNG FSRU(LNG floating storage and regasification unit: 부유식 액화천연가스 저장 및 재기화 설비)이다. FSRU는 바다에 영구적으로 계류되어 있으며, LNG 운반선으로부터 LNG를 인수하여 액체 상태로 저장하고, 다시 기화시켜 소비지가 있는 육지로 공급할 수 있는 설비를 갑판상에 가지고 있다. 즉, LNG FSRU는 재기화에 필요한 열 공급원으로써 해수를 직접 사용하는데, 해수는 계절에 따라 그 온도가 크게 변하므로 이 시스템에서 불확실한 변수로 작용하게 된다. 이러한 해수의 온도 변화는 기화기의 성능 및 필요한 유틸리티의 양에 영향을 주게 되며 나아가 장치 및 운전 비용에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 해수의 온도가 변하더라도 전체 비용을 최소화하며 안정적으로 운전될 수 있는 LNG FSRU를 설계하였다.