암모니아 연료 가스 터빈은 해양 응용 분야를 위한 중요한 친환경 에너지 대안으로 부상하고 있으며, 선박에서 보다 지속 가능한 연료 공급원에 대한 요구를 해결하고 있습니다. 한국 해양 산업의 주요 기업인 한화오션은 174,000입방미터급 LNG 운반선을 개발하려는 야심 찬 프로젝트에서 상당한 진전을 이루고 있습니다. 이 선박은 암모니아와 천연 가스를 모두 사용할 수 있는 이중 연료 가스 터빈으로 구동되는 혁신적인 전기 추진 시스템을 갖추고 있습니다.
이 프로젝트는 싱가포르에서 열린 Gastech 2023 행사에서 처음 공개되어 큰 주목을 받았고 ABS(American Bureau of Shipping)로부터 AiP(Approval in Principle)를 받았습니다. 이 승인은 제안된 시스템의 설계 및 안전성을 검증하는 핵심 단계이기 때문에 매우 중요합니다.
이 프로젝트의 핵심은 한화파워시스템이 설계한 가스터빈이다. 이 터빈은 배기 가스 열회수 발전 시스템을 포함하여 전체 효율성을 크게 향상시키는 고급 기술을 통합합니다. 이 시스템은 초임계 이산화탄소(sCO2)를 작동 유체로 사용하여 에너지 변환 효율을 개선하기 위한 최첨단 접근 방식을 나타냅니다. 또한 sCO2 시스템은 ABS AiP를 획득하여 혁신적인 설계와 운영 잠재력을 강조했습니다.
암모니아를 연료로 하는 LNG 운반선의 개발은 순조롭게 진행되고 있으며, ABS는 최근 선박 내 암모니아 분산에 대한 철저한 안전성 평가를 완료했습니다. ABS는 한화오션과 협력하여 고급 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션을 활용하여 잠재적인 우발적 누출로 인한 암모니아 방출과 관련된 다양한 시나리오를 모델링했습니다. 이러한 시뮬레이션은 기관실, 파이프라인 및 벙커링 스테이션과 같은 중요한 영역에서의 누출을 고려했으며, 그 결과 해양 산업에서 가장 포괄적인 연구 중 하나가 되었습니다.
분석 결과, 설계가 특히 암모니아 가스 축적과 관련된 독성 및 위험과 관련하여 해당 ABS 규칙을 충족하는 것으로 확인되었습니다. 상세한 3차원 시뮬레이션은 한화오션이 환기 시스템 최적화, 벤트 마스트의 전략적 배치, 가스 방출 속도 제어, 유인 공간의 공기 흡입구 배치를 포함한 필수 안전 조치를 개선하는 데 도움이 될 통찰력을 제공했습니다. 이러한 최적화는 안전을 강화하고 프로젝트가 세부 설계 단계로 진행됨에 따라 잠재적인 위험을 줄이는 데 매우 중요합니다.
또한 리스크 관리 전문성으로 유명한 ABS의 자회사인 ABSG Consulting Inc.는 정량적 리스크 평가를 실시했습니다. 이 평가는 사고 가능성에 대한 중요한 통찰력을 제공하고 암모니아 사용과 관련된 잠재적 위험을 식별합니다. 이 연구 결과는 한화오션이 강력한 위험 완화 전략을 수립할 수 있도록 힘을 실어주어 앞으로 안전에 대한 사전 예방적 접근 방식을 보장할 것입니다.
ABS의 수석 부사장 겸 최고 기술 책임자인 패트릭 라이언(Patrick Ryan)은 “이 이니셔티브를 통해 ABS는 세계 최고의 모델링 및 시뮬레이션 기능과 해양 연료로서의 암모니아에 대한 광범위한 지식을 결합할 수 있다”고 말하며 이 프로젝트의 중요성을 강조했습니다. 그는 누출 시 암모니아의 거동을 이해하는 것이 해운 산업에서 암모니아가 널리 채택되는 데 필수적이라고 강조했습니다. 이 연구에서 얻은 통찰력을 통해 한화오션은 설계를 더욱 개선하고, 개선이 필요한 영역을 정확히 찾아내고, 잠재적 위험을 완화할 수 있을 것입니다.
전반적으로 ABS와 한화오션의 협력은 암모니아를 실행 가능한 해양 연료로 채택하기 위한 중요한 단계를 보여줄 뿐만 아니라 탄소 발자국을 줄이기 위한 해양 산업의 약속을 강화합니다. 해운 부문이 점점 더 지속 가능한 솔루션을 모색함에 따라 이와 같은 프로젝트는 친환경 기술로의 중추적인 전환을 나타내며 해양 운영에서 보다 환경적으로 책임 있는 미래를 위한 길을 닦습니다.
