국내 해양 전기 설계, 최신 서브시 2.0 트리 적용 사례 분석

TechnipFMC가 호주 해양 플랜트에 7인치 서브시 2.0 트리를 최초로 납품한 사례는 최신 해양 전기·계장 설계에 중요한 시사점을 제공한다. 서브시 2.0 트리는 기존 5인치·6인치 트리 대비 모듈화 수준이 높아 현장 교체 시간과 유지보수 비용을 크게 절감한다. 국내 조선·전장 실무자는 이 기술을 도입할 때 방폭 구역 설정, 케이블 트레이 배치, 관통(펜트레이션) 설계 등을 세밀히 검토해야 한다.

1. 서브시 2.0 트리 개요와 적용 범위

서브시 2.0 트리는 해양 가스·오일 흐름을 제어하는 고압 밸브 어셈블리이며, 7인치(≈178 mm) 파이프 직경을 지원한다. 설계 압력은 200 bar, 온도 범위는 –20 °C~+150 °C이며, IEC 61892‑3에 따른 해양 전기·계장 표준을 만족한다. 호주 현장에서는 15 MW 규모 FPSO에 적용돼 연간 1.8 백만 배럴의 생산량을 지원한다.

2. 방폭 구역(Zone) 구분 실무

IEC 60079‑10 기준에 따라 가연성 가스 누출 위험을 평가한다. Zone 0은 가스 농도가 폭발 한계(LEL) 10 % 이상 지속적으로 존재하는 구역이며, Zone 1은 일시적 누출 가능성이 있는 구역, Zone 2는 누출이 짧게 발생하는 구역이다. 서브시 2.0 트리 주변은 주로 Zone 1에 해당하므로 방폭 등급이 ATEX Ex d II T4 G D인 전기 장비를 사용한다. 국내 조선소에서는 방폭 인증을 받은 제어 패널과 전선, 커넥터를 반드시 지정 공급업체를 통해 확보한다.

3. 케이블 트레이·펜트레이션 설계 수치

전압 등급별 최소 트레이 간격은 다음과 같다. 11 kV 이하 시스템: 트레이 간 최소 150 mm, 33 kV 이상 시스템: 최소 250 mm를 유지한다. 트레이 자체는 IEC 60092‑504 규격의 방수·방진 구조를 채택하고, 트레이 바닥에는 1 mm 두께의 방수 시트와 고무 패킹을 적용한다. 펜트레이션은 관통 부위마다 최소 2 mm 두께의 금속 실드와 방수 씰을 설치하고, 관통 후 최소 48 시간 경화된 실리콘 고무를 사용한다. 이러한 수치는 현장 환경(해수 염도, 온도 변화)과 유지보수 주기에 따라 재검토가 필요하다.

4. 설계·인증 절차와 비용 구조

국내 조선소에서 서브시 2.0 트리를 적용하려면 다음 단계가 필수다. ① 설계 검토: IEC 61892‑3·IEC 60079 기준에 부합하는지 검증한다. ② 인증 신청: 한국선급(KR)·DNV·LR 등 국제 선급 기관에 방폭·해양 전기 인증을 요청한다. ③ 시공 계획: 케이블 트레이와 펜트레이션 작업을 포함한 상세 시공 계획을 수립한다. ④ 시운전 및 검증: 현장 시험을 통해 누설·전압 강하를 확인한다. 비용은 장비 구매비(≈1.2 억 원), 설계·인증비(≈0.3 억 원), 설치·시운전비(≈0.4 억 원) 등으로 총 2 억 원 수준이 예상된다. 정확한 금액은 프로젝트 규모와 현장 조건에 따라 변동한다.

5. 국내 조선·전장 실무 관점의 시사점

서브시 2.0 트리 도입은 고압·고온 환경에서의 신뢰성을 크게 향상시킨다. 그러나 방폭 구역 설정과 케이블 트레이·펜트레이션 설계가 미비하면 누설·전기 사고 위험이 급증한다. 국내 조선소는 기존 설계 데이터베이스에 서브시 2.0 트리 전용 매트릭스를 추가하고, 방폭 인증을 받은 부품만 사용하도록 사내 규정을 강화해야 한다. 또한, 현장 작업자 교육을 정기적으로 시행해 IEC 60079·61892 표준 준수를 지속적으로 점검하는 것이 필요하다.

6. 전망 및 적용 확대 방안

해양 플랜트의 디지털 전환과 친환경 에너지 전환이 가속화됨에 따라 서브시 2.0 트리와 같은 고효율 모듈형 장비의 수요가 증가할 전망이다. 국내 조선·전장 기업은 해외 사례를 벤치마킹해 자체 인증 체계를 마련하고, 표준화된 설계 템플릿을 배포함으로써 프로젝트 리드 타임을 15 % 단축할 수 있다. 장기적으로는 서브시 2.0 트리를 기반으로 한 스마트 모니터링 시스템을 연계해 실시간 상태 감시와 예측 유지보수를 구현하는 것이 경쟁력 확보의 핵심이다.

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