트라이연료 탱커 개념, 미래 연료 선택권 확보

해양 운송 분야에서 연료 선택의 불확실성이 커짐에 따라, 영국 기반 선급기관 Lloyd's Register와 중국 해양 설계연구기관 MARIC가 트라이연료 탱커 개념을 발표했다. 이 개념은 LNG, 메탄올, 암모니아를 동시에 적용할 수 있는 구조로, 향후 연료 인프라와 규제 변화에 따라 유연하게 대응하도록 설계되었다.

트라이연료 탱커 개념 개요

선박의 연료 시스템을 3가지 유형으로 구분하고, 각 연료에 맞는 저장·전송 설비를 별도 탱크에 배치한다. 공통 전기·계장 인프라는 모듈형 설계로, 연료 종류에 관계없이 동일한 전력 공급 및 제어를 가능하게 한다. 설계 기준은 IEC 60092·61892 등 국제 전기 설비 규격을 따르며, 방폭 요구사항은 IEC 60079에 부합한다.

방폭 구역 및 케이블 트레이 설계

연료 종류별 위험도에 따라 방폭 구역을 0‑Z 구역으로 구분한다. LNG와 메탄올은 가연성 가스 위험이 높아 Z‑구역에 배치하고, 암모니아는 독성 위험을 고려해 Z‑구역에 별도 방폭 설비를 둔다. 케이블 트레이는 최소 30 mm 간격을 유지하고, 방폭 등급 II 형식 B 케이블을 사용한다. 트레이 내부에는 스파크 발생을 방지하기 위한 금속 차폐와 접지 시스템을 적용한다.

펜트레이션(관통) 실무 수치

연료 탱크와 전기 설비가 교차하는 부위는 펜트레이션 실드와 압력‑밀폐 캡을 설치한다. 실드 두께는 최소 5 mm, 캡은 0.5 MPa 이상의 압력 차를 견디도록 설계한다. 또한, 관통 부위는 방폭 실드와 별도 접지 경로를 두어 전기적 연결이 차단되지 않도록 한다.

연료 전환 및 운영 효율

자동 밸브와 제어 로직을 통해 연료 전환 시 전력·계장 시스템의 연속성을 보장한다. 목표 전환 시간은 1 시간 이내이며, 전환 과정에서 발생할 수 있는 전압 변동은 ±5 % 이내로 제한한다. 이를 위해 전력 변환 장치는 10 MW 급 인버터를 사용하고, 전압 안정화 장치를 추가한다.

시사점·실무 관점

트라이연료 탱커는 연료 선택의 자유도를 크게 확대한다는 점에서 국내 조선·전장 실무자에게 중요한 참고 모델이 된다. 특히 방폭 구역 설정과 케이블 트레이 설계는 기존 LNG 전용 선박과 차별화된 요소로, 설계 단계에서 IEC 60079 기준을 철저히 적용해야 한다. 펜트레이션 부위의 방폭 실드와 압력‑밀폐 캡은 현장 시공 시 품질 관리가 핵심이며, 전력 변환 장치의 용량 선정은 연료 전환 시 부하 변동을 고려해 충분히 여유를 두어야 한다.

향후 전망

현재 트라이연료 탱커의 구체적인 상용화 일정은 공개되지 않았다. 다만, 국제 해양 연료 규제와 친환경 연료 인프라 구축이 가속화됨에 따라 2027 년 이후 단계적 도입이 예상된다. 국내 조선소는 이 개념을 참고해 자체 트라이연료 설계 표준을 마련하고, 방폭·전기 설비 인증 절차를 선행 준비함으로써 시장 선점을 노릴 수 있다.

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