선박 배의 종류 및 특징(faet.원유, 정유, 가스,화학물 - 운반선) - LNG란?

v 상선

화물선은 화물의 운송을 목적으로 하는 선박으로 거주설비를 간소화 하고 선창을 크게 하여 하역

설비에 중점을 두어 일시에 대량의 화물을 안전하고 신속하게 운반할 수 있도록 설계되어 있다.

또한 화물선은 운송화물의 종류에 따라 크게는 원유와 석유화학물 등을 운송하는 유조선과 철광석

·곡물 등을 운송하는 건화물선과 두가지 화물을 동시에 운송할 수 있는 겸용선으로 분류할 수 있다.

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유조선 종류에는 원유를 운송하는 원유운반선(Crude Oil Tanker), 정유한 석유제품을 운송하는

정유운반선(Product Carrier), 특정 화학제품을 운송하는 화학제품운반선(Chemical Tanker),

가스류를 액화시켜 운송하는 가스운반선(Gas Carrier) 등이 있다. 가스운반선은

LPG(Liquefied Propane Gas), 에틸렌, 액화암모니아 등을 주로 운송하는 배이다.

LNG(Liquid Natural Gas)를 운반하는 배는 특별히 전용선으로 만들게 된다.

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건화물선 종류에는 곡물이나 광석 등의 비포장된 건화물을 운송하는 산적화물선(Bulk Carrier),

여러 가지 물품을 함께 운송할 수 있는 일반화물선(General Cargo Carrier), 적하역 작업을

보다 편리하고 신속하게 하기 위하여 화물을 컨테이너에 넣어 운송하는 컨테이너선(Container

Ship), 각종 건화물과 컨테이너를 함께 운송할 수 있는 다목적 운반선(Multi Purpose Cargo

Carrier) 외에 차량운반선(Pure Car Carrier), 냉동선(Reefer Vessel) 등 각종 특별한 목적

의 배들이 있다.

 

 

 

 

탱커

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1.원유운반선

원유운반선은 천연의 가공하지 않은 원유를 용기에 넣지 않은 상태로

배에 직접 실어서 수송하는 배이다. 이제까지 유조선의 선체 구조는 화물창 벽이 곧 선체 외판이 되는 단일

구조였으나, 1983년부터 발효된 선박으로부터의 해양오염을 방지하기

위한 국제협약에 따라 화물 탱크의 보호적 배치가 취해지면서 바닥과

외판의 구조가 변하게 되었다.

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또한 1989년 알래스카 연안에서 발생한 초대형 유조선 엑슨발데즈 호의 좌초사고에 의한 다량의 기름유출 이후, 1990년 미국 연안을 항해하는 유조선에 대해 이중선체화를 의무화시키는 법안이 제정되었고, 국제해사기구(IMO)에서도 새로짓는 유조선의 경우 이중선체구조 방식을 의무화 하였다.유조선은 2차대전 당시만해도 1만 6,000톤 정도의 원유를 싣는 선박이 가장 컸으나, 그후 점점 커져 1968년 30만톤급 유조선 VLCC(Very Large Crude Oil Carrier)가 등장하였고, 이제는 45만톤급 유조선 ULCC(Ultra Large Crude Oil Carrier)가 등장하였다. ULCC의 경우 전장 380m, 형폭 68m, 깊이34m나 된다.유조선을 비롯하여 대부분의 화물선에서는 조타실과 거주구, 기관실이 모두 배 뒤쪽에 있다. 전방과 중앙부에는 화물 탱크들을 배치하고, 이 화물구역의 최전방과 최후방에는 안전상 코퍼댐(Cofferdam)을 설치하거나 빈공간을 만들어 다른 구역과 격리시킨다.선수부에는 창고, 밸러스트 탱크 등을 배치하고, 선체 중앙부에는 전용 밸러스트 탱크를 배치하여 만재시 선체의 굽힘모멘트를 감소시키고, 공선 항해시는 이 탱크에 바닷물을 채워 필요한 흘수를 얻으며, 또한 선체의 굽힘모멘트를 줄인다.

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화물구역은 보통 종격벽에 의해서 3열로 나누어져 중앙의 센터 탱크열과 좌우의 윙 탱크열로 구분되고, 이들 탱크열은 다시 몇 개의 횡격벽에 의해 구획되어 각각 독립된 센터 탱크들과 윙 탱크들이 된다. 화물용 펌프는 대개 2∼4개를 가지며, 이들은 총 합계능력이 만재 화물유를 20시간 내외에 하역할 수 있는 대형 펌프들이다.유조선은 수송화물의 청결도에 따라 원유나 중유를 수송하는 더티 탱커(Dirty Tanker)와 가솔린, 경유 등을 수송하는 클린 탱커(Clean Tanker)로 구분하기도 한다.또한 유조선은 운항해역에 따라 내항 유조선과 외항 유조선으로 분류하기도 한다.내항 유조선은 정제유 및 화공약품의 연안수송에 사용되는 수백 톤급의 작은 것이 많고, 외항 유조선은 원산지에서 소비지로 수송되는 원유, 정제유 등을 대량으로 실어 나르는 것으로써 그 크기는 수천 톤급에서 수십만 톤급에 이른다.

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ULCC I 초대형 유조선(Ultra Large Crude Oil Carrier)

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초대형 유조선 I ULCC는 VLCC 보다 큰 원유 운반선(유조선)을 말하며 550,000 DWT 급의 초대형 유조선까지 존재한다.

초대형 선박을 접안 및 하역이 가능한 시설이 있는(주로 사전에 계획된) 항로만 운항이 가능하다.

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원유 탱커 (Dirty Tanker)

원유나 중유를 운반하는 유조선을말한다.

휘발유·경유·등유 등을 운반하는 유조선을 크린 탱커(clean tanker)] 원유와 중유는 일괄하여 더티 오일이라 하며, 이들을 주로 운송하는 탱커를 더티탱커(Dirty Tanker)라 한다.

제2차 세계 대전 이후에는 여러 가지 사정으로 인해 각 지역에서 정유(精油)하는 경향이 늘어나 석유 무역은 이전의 제품 무역에서 원유 무역으로 바뀌었다.

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2.정유 운반선 (Product Carrier)

Tanker선 中 정유 과정을 거친 석유 제품을 운반하는 선박[원유, 중유를 제외한 석유]을

말하며, 정유 공장 지역에서 전세계의 소비지로 운송하는 역할을 하고 있다

선박의 크기는 원유 운반선 보다 훨씬 작으며 (주로 Panamax 이하의 크기), 일반적으로 화물창의 구획이 많으므로 복잡한 구조를 가지고 있고, 화물의 청정도 유지가 요구되므로 원유 운반선 보다 화물창에 고품질의 도장 작업이 요구된다.

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경유 /등유 / 휘발유 운반선(Clean Tanker)

휘발유·경유·등유 등을 운반하는 유조선을 말한다.

휘발유·경유·등유 등을 운반하는 유조선을 크린 탱커(clean tanker) 원유와 중유는 일괄하여 더티 오일이라 하며, 이들을 주로 운송하는 탱커를 더티탱커(Dirty Tanker)라 한다.

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3.화학물 운반선 (Chemical Tanker/ Chemical Tanker Ship)

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고순도의 유지가 요구되거나 부식성이 매우 강한 화학제품을 운송해야 하므로 화물창과

배관계통에 특수 도장이나 스테인레스강을 사용하고 있다.

선박의 크기는

원유 운반선 보다 훨씬 작고 정유

운반선 보다도

작은 선박이

많으며, 여러 종류의 화학제품의 동시 운송에 적합

하도록 화물창의 구획이 많고, 화물 상호간 오염을

방지하기 위해

화물창 별로

독립된 배관계통을 구성하게 되어

더욱 복잡한 구조를 가진다.

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선박 운영의 유연성을 확보하기 위해 정유 제품도 운송할 수 있도록 한 Product/Chemical Tanker 의 형태가 많이 있으며 다품종의 화물을 선적하여 이곳저곳에 배달하는 Parcel Tanker 의 대표적인 경우 이다.

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4. 가스운반선

4.1 LPG Carrier

LPG선은 석유가스를 액화시키는 방법에 따라 저온식 LPG선과 가압식 LPG선이 있다. 가압식은 선체에 설치된 압력용기에 상온의 가압된 액화석유가스를 수송하는 것으로 연안수송에 이용되며, 수천톤 이하의 소형선에 이용된다. 저온식은 대기압과 거의 같은 압력에서 냉각시켜 수송하는 것으로 대량 수송에 적합한 방식이다. 오늘날 6만톤 정도의 수송능력을 가진 저온식 LPG선이 많이 취항하고 있으며, 대형화되고 있다.

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상온에서LPG를 수송하는 LPG선의 탱크 모양은 압력 용기용으로 구분된다.

- Cylinder모양(4,000㎥이하)

- Prismatic(5각형)

- Moss type(구형모양)등으로 되어있다.

물리적인 특성을 보면 LPG는 공기보다 무겁다.(비중 = LPG:1.52 / LNG:0.5)

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LPG는 LNG에 비해 비등점(비등점 = LPG:-42℃ / LNG:-163℃)이 높아 상온에서 급격한 부피팽창이 발생될 염려가 적으므로 LPG는 보냉온시스템이 더 수월하다.

따라서 설비 또한 LPG는 LNG에비해 1/2의 설비를 가져도 되는 편리함을 가지고 있다.

 

 

 

 

 

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4.2 LNG운반선

LNG선은 천연으로 생산되는 비석유계 천연가스를 액화한 것을 운반

하는 배이다. LNG는 메탄성분이 90%이상을 차지하며, 메탄은

비등점이 -162˚C이기 때문에 냉각하여 액화한 메탄을 운반한다.

액화가스를 배 안에 설비된 초(超) 저온 탱크안에 저장해야하므로

탱크주위를 두꺼운 방열재로 보호해 주어야 한다. 따라서 LNG선은

만들기가 어려운 선박 중의 하나이다.

LNG선에서 액화가스를 저장하는 화물창의 종류에 따라

모스(Mmoss) 형식과 멤브레인(Membrane)형식이 있는데

모스형식은 직경 40m 가량의 둥근 공 모양의 탱크를 두꺼운 알루미늄으로 별도로 만들어 배위에 설치하는 형태이다. 멤브레인 형식은 별도의 탱크를 만드는 것이 아니고 화물창 벽에 보온을 잘한 후 그 보온 표면에 특수한 금속판을 붙이는 것이다.

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탱크를 알루미늄 등 특수 소재로 만드는 것은 극저온 상태에서는 일반 금속의 취성(깨어지는 성질)이 크게 증가하므로 이를 피하기 위한 것이다. 탱크가 선체와 연결되는 지지대나 배관에도 큰 온도차로 인한 수축과 팽창이 우려되므로 잘 만들어야 하며 이로 인한 균열과 파손도 충분히 고려되어야 한다

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* LNG란?

LNG는 가스전(田)에서 채취한 천연가스를 액화시킨 것이다.

주성분이 메탄이라는 점에서 LPG와 구별되며 압력을 가해 액화시키면 부피가 1/600로 줄어들지만,

메탄 의 끓는점이－162℃로 낮아 냉각/압축/액화하여 특수하게 단열된 전용 탱크로 유전지대에서 반출된다.

* LNG 용도

LNG는 무색 투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이며 주로 도시가스로 사용된다.

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LNG선은 VLCC비해 약 3배 정도가 비싸고 LNG선은 선박들 중에서도 고도의 첨단기술을 요하기 때문에 선박의 꽃이라 불린다. 현재 LNG선은 한국 조선산업이 전 세계 시장의 70%이상을 점유하고 있다. LNG선은 그 선박 형태에따라 두가지 형태의 운반선으로 나뉜다

-모스(Moss)型

둥근 원형의 貨物艙(화물창)이 밖으로 나와 있는 형태로 모스(Moss)型이라 불린다.

노르웨이 Moss Rosenberg사가 개발한 화물창 시스템이 대표적이며 형태가 구형으로

'알루미늄 5083'을 내조 재료로 사용하고, '폴리우레탄폼'을 단열재로 사용한다.

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-멤브레인(Membrane)型

선박 내부에 화물창을 설치한 형태로 멤브레인(Membrane)型이라 불린다.

대표적으론 프랑스의 Gaz Transport 시스템, Technigaz 시스템 두 가지가 존재한다.

* 멤브레인(Membrane)型 LNG선 탱크 내부

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현대중공업에서 1994년 건조한 현대 유토피아호가 국내 제1호 LNG선이다