코퍼댐 가열장치 및 상기 코퍼댐 가열장치를 갖춘 부유식 해상 구조물 document_id A220623112116

천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화천연가스(LNG; liquefied natural gas)나 액화석유가스(LPG; liquefied petroleum gas)의 상태로 액화된 후 LNG 수송선이나 LPG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)는, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, ''화물창''이라고 함)를 포함한다. 최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 저장탱크가 포함된다. LNG FPSO는, 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다. 또 LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다. 이와 같이 LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 수송선, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 구조물 내에는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다. 이 저장탱크는 단열재에 화물의 하중이 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립형(Independent Type)과 멤브레인형(Membrane Type)으로 분류할 수 있다. 통상 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나눠지며, 독립형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나눠진다. 전술된 GT형 및 TGZ형 탱크구조는 미국 특허 제 6,035,795 호, 제 6,378,722 호, 제 5,586,513 호 및 미국 특허공개 제 2003-0000949 호 등과, 대한민국 특허공개 제 10-2000-0011347 호 및 제 10-2000-0011346 호 등에 기재되어 있다. 또한, 독립형 저장탱크의 구조는 대한민국 특허 제 10-15063 호 및 제 10-305513 호 등에 기재되어 있다. 일반적으로 LNG를 저장하기 위한 저장탱크로서는 멤브레인형 탱크가 사용되고 있으며, 도 1에는 액화가스를 저장하기 위해 사용되는 종래의 멤브레인형 탱크의 일례가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, LNG 등의 액화가스를 저장하는 종래의 멤브레인형 액화가스 저장탱크(10)는, 선체(1)의 내측벽면(2) 또는 코퍼댐 격벽(5)(도 2 참조) 상에 2차 단열벽(13), 2차 밀봉벽(14), 1차 단열벽(15) 및 1차 밀봉벽(16)을 순차적으로 적층한 구조를 가진다. 선체(1)의 내부에는 밸러스트 탱크(3)가 마련되어 부유식 해상 구조물의 흘수를 안정적으로 유지할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 선체(1)의 내부에 배치되는 액화가스 저장탱크(10)들은 선체의 폭방향으로 연장되는 코퍼댐(20)에 의해 분리된다. 코퍼댐은 내부에 공간부(void space)가 마련되는 격자 형태의 구조물로서, 부유식 해상 구조물의 내부 공간을 구획하여 각각의 구획에 멤브레인형 저장탱크를 설치할 수 있도록 하는 구조물이다. 이러한 코퍼댐은 종래 부유식 해상 구조물의 길이방향을 따라 복수의 저장탱크들의 사이를 구획하기 위해 사용되고 있다. 내측벽면(2) 및 코퍼댐 격벽(5)이 비록 LNG와 직접적으로 접촉하지는 않지만, 액화가스 저장탱크(10)에 수용된 LNG는 대략 -163℃라는 극저온 상태이므로, LNG의 냉기로 인해 내측벽면(2) 및 코퍼댐 격벽(5)을 이루는 철판의 온도는 극히 낮아져 취성이 약해지게 된다. 따라서, 내측벽면(2) 및 코퍼댐 격벽(5)은 저온에 내성을 가지는 저온강으로 만들어져야 한다. 또한 저장탱크(10)의 사이에 위치하게 되는 코퍼댐(20)은 폐쇄된 공간이어서 외부로부터의 열 공급이 이루어지지 않아 내부 온도가 대략 -60℃ 정도까지 떨어질 수 있다. 따라서, 코퍼댐(20)의 내부 공간과 코퍼댐 격벽(5)을 가열하여 일정온도 이상을 유지하도록 할 필요가 있다.