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중소기업 기술로드맵 조회결과

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중소형 LNG 운반선의 운반·저장·양하역시스템
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

중소형 LNG 운반선의 운반·저장·양하역시스템 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • LNG운송선의 규모에 따른 분류는 명확히 규정된 바는 없으나, 각종 자료를 종합해 본 결과 대형 - 중형-소형-초소형(Large-Mid-Small-Mini-Micro scale)로 분류하고 있으며, 본 보고서에서 다루는 중소형 LNG운송선의 규모는 소형-초소형(Small-Mini)으로 Small(0.5~2MTPA), Mini (0.1~0.5MTPA) 급을 의미
  • 주요 기술로서 저장시스템, 양하역시스템 및 관련 기자재에 관한 기술
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
중소형 LNG 운반선의
운반․ 저장․ 양하역 시스템
저장시스템
  • 중소형 LNG운반선용 LNG 화물창 설계 기술
  • LNG 화물창 Condition Monitoring System
  • LNG 화물창용 신소재 및 단열재 적용 기술
  • LNG 화물창용 잠액식 초저온 Pump 개발
양하역 시스템
  • 중소형 LNG 운반선용 유량측정시스템
  • 중소형 LNG 하역 및 연료공급용 Pump 개발
  • LNG벙커링 BOG 회수시스템 개발
  • Flexible Hose를 활용한 다관절형 LNG벙커링 암
  • 친환경 냉매를 이용한 냉매 압축 및 팽창기
  • Cold Box & Flash Drum Skid (재액화시스템용)
  • LNG Drain Pump
  • 로딩암 비상차단시스템 개발
운용 시스템
  • LNG벙커링용 통합제어시스템
  • 지능형 접안 시스템 기술
  • LNG벙커링 운용 표준화
  • Ship to Ship Link System 기술 개발
  • 육상용 LNG벙커링 시설 및 접안설비 연구
  • 중소형 LNG이송 시스템 위험도 평가기술
  • LNG 누출, 폭발, 피해 확산 모델 및 비상대응조치 매뉴얼 개발
  • 중소형 LNG 운반선 시운전 절차 개발
  • 크레인이 장착된 LNG탱크컨테이너 운송선박
시험인증
  • 극저온 시험인증 평가 기술

[ 공급망 관점 ]

  • 최근의 항내 오염물질 배출 규제 강화, 유가상승 등을 고려할 때 해운산업은 친환경 연료로 동력원을 전환해야 하며, 그중 적용 가능한 유력 대안이 LNG를 연료로 하는 선박임. 이에 따른 LNG 벙커링 선박(중소형 LNG운송선) 개발 및 관련규제의 정비/개정 등 산업적, 기술적으로 관련된 기술의 개발이 가속되리라 사료됨
  • 환경 에너지절감 기술이 적용된 초대형 선박수요의 증가, LNG연료 추진선박 및 중소형 LNG운송선 시장과 관련 기자재 시장의 활성화가 가속되고 있는 형국임
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

전 세계적으로 강화된 환경규제와 선박 연료 가격의 상승, LNG 공급량의 증가에 따른 LNG의 가격하락으로 LNG연료추진선의 지속적인 수주 증가와 이에 따른 LNG벙커링의 수요도 증가할 것으로 전망하고 있으나 분석하는 기관마다 각자의 시나리오, 환경규제 발효시점, 연료가격경쟁 등 아직 확정되지 않은 고려해야 할 변수가 많아 전망수치에 차이가 있음

[ LNG연료추진 시스템 시장규모 및 전망 ]

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
LNG연료 추진 시스템 4,000 4,000 5,600 4,400 16,000 22,362 39.7

* 출처 : 노르웨이선급, Shiping 2020, 2012, 재구성

나. 국내시장
  • 국내 대형 조선소인 현대중공업, 대우조선해양, 삼성중공업, STX조선해양, 한진중공업에서 LNG운반선 건조실적을 보유하고 있으며, 전 세계시장의 80%이상을 점유하고 있으나, 극저온 관련 핵심기자재에 대한 국산화 적용은 매우 미비함
  • 선박에 의한 LNG 벙커링의 주요 당면과제는 실증화 선박 발주, LNG벙커링을 위한 인프라 구축, 항만 내 혹은 외항에서의 LNG벙커링을 위한 안전 규정과 절차 마련 등 LNG벙커링 선박의 LNG벙커링을 위한 운영규정이 관건
  • 소형 LNG 화물창을 포함하고 항만 내 혹은 외항에서 선박 간에 이루어지는 LNG벙커링과 관련한 안전기술을 보유하고 있지 않지만 대형 LNG 운반선에서 보유하고 있는 안전에 관한 엔지니어링 역량을 보유하고 있음

[ 친환경 선박 관련 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
친환경 엔진구성 주요부품 900.0 1,600.0 2,832.0 5,023.6 8,911.4 14,095.7 77.4
이중연료 엔진용 부품류 53.3 58.3 63.7 69.7 76.3 83.4687 9.4
엔진주요 구성품 및 안전보조장치 1159.8 1280.6 1413.9 1561.2 1723.8 1,903.327 10.4
전자제어 엔진용 부품류 290.9 321.7 355.8 393.5 435.3 481.4545 10.6
합 계 2,403.9 3,260.6 4,665.5 7,048.1 11,146.7 16,563.9 47.1

* 자료:
1. 한국무역협회 MTI 7463, 국내 엔진부품 수출입 규모를 전세계 시장 40%로 추정, 엔진 주요구성품 및 안전보조장치는 엔진 부품 규모의 80%로 추정 전자제어 엔진용 부품류는 엔진 부품 규모의 20%로 추정
2. 친환경 엔진구성 주요 부품, 이중연료 엔진용 부품류의 시장규모에 대한 정확한 산정 근거가 없어 친환경 조선기자재 시장규모로 기술하였음

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

LNG연료추진선, LNG벙커링 및 관련 LNG 기자재 관련 국외 주요기업 활동

  • LNG 저장탱크는 Self Supporting Type의 A, B, C 탱크와 Non-Self Supporting Type의 멤브레인 타입 탱크가 대표적이다. 이 중 GTT社의 멤브레인 타입 탱크는 LNG 운반선 탱크의 65.8% 이상 (2013년 8월, 운영 중인 선박)을 차지할 만큼 비중이 큼
  • LNG연료공급시스템(주요 구성품으로 HP/LP 펌프, LNG기화기, 열교환기 등)은 연안 페리선 등 소형 선박에 적용되어 북유럽의 덴마크, 노르웨이, 스웨덴 등지에서 사용 중임. 또한 최근 1만 TEU급 이상 대형선박에도 적용 가능한 LNG연료공급시스템이 개발되어 있는 상태로 상용화가 가능함
  • LNG연료추진선용 엔진의 주요 생산업체는 미쓰비시, 바르질라, 롤스로이스, MAN 디젤&터보 등이 있음

(2) 국내동향

  • 국내 대형 조선소인 현대중공업, 대우조선해양, 삼성중공업, STX조선해양, 한진중공업에서 LNG운반선 건조실적을 보유하고 있으며, 전 세계시장의 80%이상을 점유하고 있으나, 극저온 관련 핵심기자재에 대한 국산화 적용은 매우 미비함
  • 선박의 연료로 LNG를 사용하는 기술은 LNG 연료창의 형태, LNG 연료 공급 방법, 선박의 엔진 형태에 따라 기술군을 분류할 수 있으며, 이미 정부기관, 관련 기관 및 조선소를 중심으로 활발한 연구가 진행 중임
  • 정부는 녹색성장 기조에 맞춰 녹색선박에 대한 기술개발 로드맵을 바탕으로 관련 기술군의 개발에 주력
5.핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
  • 핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성(10)을 고려하여 평가

[ 중소형 LNG 운반선의 운반·저장 ·양하역시스템 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술
저장시스템 중소형 LNG화물창(LNG벙커링) 설계기술
LNG 화물창용 잠액시 초저온 펌프 기술
운반 및 양하역 시스템 BOG 처리시스템(재액화 및 연소장치)
중소형급 LNG벙커링 암 설계 및 제작기술
LNG벙커링용 유량측정시스템
운용 시스템 통합제어시스템 기술
비상대응 조치 매뉴얼 기술