[배 이야기] LNG-FPSO, 이렇게 천연가스 생산해요

축구장 4개 들어가는 거대 설비
이동성 뛰어나 소규모 가스전 개발에 적합

[아시아경제 채명석 기자] ‘액화천연가스-부유식 원유생산저장하역설비’(LNG-FPSO)는 삼성중공업이 세계 최초로 개발한 고부가가치 해양 플랜트다.

지난해 삼성중공업이 쉘과 15년간 장기 공급계약을 체결한 세계 최대 규모의 LNG-FPSO는 축구장 4개가 들어갈 수 있는 480m의 거대한 크기로 다양한 설비가 장착돼 바다 한가운데에서 천연가스를 뽑아낸다.

LNG-FPSO에서 천연가스 생산의 첫 번째 단계는 해저에 설치돼 있는 광구 플랫폼(Subsea Well Platform)에서 가스를 뽑아 올리는 것이다. 보통 해저 플랫폼 펌프는 원천가스(Crude Gas, 정제되지 않은 혼합가스)를 보내 준다.

최초 가스를 뽑아낼 때에는 가스층 자체 압력이 있어 알아서 솟아 올라온다. 하지만 시간이 갈수록 가스층 내부 압력이 떨어지는데, 삼성중공업이 건조하는 LNG-FPSO는 이러한 경우에 대비해 흡입하는 힘을 보태주는 흡입펌프(Depletion Pump)를 설치해 가스 생산은 문제없이 진행할 수 있다.

다음으로 해저에서 뽑아 올린 원천가스를 시추보조설비인 터렛(Turret)에 보낸다. 터렛은 높이가 20층짜리 아파트와 맞먹는 높이의 대형 원통형 구조물로, 플랫폼 내부 전체를 관통해 해저와 연결됐다. 터렛은 고정돼 있지만 플랫폼이 해상 상황에 따라 터렛을 중심으로 움직일 수 있도록 축받이 역할을 해 가스 운송을 안정적으로 할 수 있도록 도와준다.

이렇게 해서 LNG-FPSO에 보내진 원천 가스는 끓는점에 따라 ▲분리 모듈 ▲황·이산화탄소(CO2)·수분 등 이물질 제거모듈 ▲액화 모듈을 이용해 성분에 따라 분류한다. 이러한 과정을 거쳐서 정제된 LNG와 액화석유가스(LPG), 즉 ‘천연가스’라고 부른다.

◆자체 하역 기능 갖춰= 천연가스를 생산하는 해양 플랜트도 원유 시추와 마찬가지로 고정형 시설인 시추선과 배 형태로 이동성을 높인 LNG-FPSO 등으로 나뉜다. 고정형 시설은 동해-1 가스전을 통해 일반인들에게도 잘 알려졌다. 삼성중공업의 LNG-FPSO는 고정형 설비와 차이가 있다.

첫째, 해상에서도 모든 생산이 가능하기 때문에 육상 플랫폼에 비해 생산 비용이 저렴하다. 기존 방식은 육상까지 파이프라인을 설치해서 해저에서 생산한 가스를 육상에서 처리·저장·판매하기 때문에 추가 설비비용이 들어간다.

둘째, 기존 방식은 육상 가스 터미널에서 하역을 해야 하지만 LNG-FPSO는 자체적으로 하역 기능을 갖추고 있다. 따라서 가스를 매입하기 위해 LNG선박처럼 복잡한 과정을 거쳐서 육상 터미널에 들어 올 필요가 없다.

셋째, 해상에서 생산과 하역이 가능하기 때문에 육상에 있는 터미널에 비해 월등히 안전하다. 육상에 있는 거대한 LNG 탱크에 문제가 생기면 넓은 주위 반경에 많은 피해를 줄 수 있지만 LNG-FPSO는 넓은 바다에 있기 때문에 자연적으로 안전성도 확보할 수 있다.

넷째, 환경 보호를 위한 최신 통합 처리 시스템을 갖추고 있다. 플랫폼 위로 올라오는 모든 물질은 빗물까지도 포함해 수 처리 시스템을 거쳐서 외부로 배출한다. 기름 한 방울도 오염되지 않게 하는 확실한 시스템이라는게 삼성중공업측의 설명이다.

마지막으로 해저에 고정으로 설치하지 않기 때문에 필요할 때마다 플랫폼의 설치 위치를 이동할 수 있다. 자체적으로 생산에 도움을 줄 수 있는 흡입펌프를 가지고 있기 때문에 활용성도 높다.

대규모 유전이 고갈되면서 향후 소규모 유전, 가스전 개발 수요가 늘어나고 있다. 따라서 LNG-FPSO와 같은 선박의 발주도 늘어날 전망이다.
<자료: 삼성중공업>

채명석 기자 oricms@