조선주를 투자하려면 꼭 알아둬야 할 'LNG 선박 엔진'의 변천사

조선주를 투자하고자 한다면 LNG 선박용 엔진 변화의 역사를 꼭 한번은 제대로 알아둬야 한다.

 

삼성중공업 사이트에서 잘 정리해준 내용을 바탕으로, 개인적으로도 기억력 상승을 위해 다시 기록해둔다.

 

1. LNG 운반선의 골치덩어리 BOG(Boil off Gas)

 

BOG(Boil Off Gas), Calogero Migliore (Imperial College London)

- LNG선 화물창을 통해 운송되는 LNG는 매일 전체 운송량의 0.15% 정도가 기화됨

- 화물창을 아무리 잘 만들어도 온도를 완전 차단할 수는 없어서, BOG를 원천차단하기는 쉽지 않음

2. LNG선과 스팀터빈엔진의 등장 (1964~2000년대 중반)

- LNG선이 등장하면서 BOG를 이용해 물을 끓이고, 이 스팀으로 터빈을 구동하여 프로펠러러를 돌리는 '스팀터빈엔진'이 사용되기 시작함
- 문제는 열효율이 30% 밖에 안된다는 것 (input 100 => output 30)
- 고온고압의 스팀가스에 의한 사고위험화 과다한 CO2 배출이 문제
- 현재는 거의 사용되지 않는 방식 (1964~2005)

3. DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진의 등장 (2005년~)

 

DFDE 모식도

- 바칠라(Wärtsilä)가 처음으로 개발
- BOG 또는 디젤오일(벙커A유)로 DF엔진을 돌려 전기를 생산하고, 이 전기로 모터를 동작시켜 프로펠러를 돌리는 방식
- 열효율은 41~43% 수준으로, 스팀터빈엔진의 30% 보다는 높음
- 고온고압을 사용하는 스팀터빈 대신 안전하고 COx를 획기적으로 줄여 친환경이라고 할 수 있음
- 2000년대 중반부터 사용되어 현재까지 대세로 자리잡고 있음
- 다른말로 '전기추진 LNG선'이라고 할 수 있음

4. 카타르의 디젤엔진 도입 시도 (2007년 내외)

현대중공업이 독자개발한 중속 디젤 엔진

- LNG선이 아닌 일반적인 상선의 경우 디젤엔진(벙커C유)로 프로펠러를 돌림 (효율이 더 좋기 때문)
- LNG선도 BOG를 재액화하여 화물창에 돌려넣기만 하면 그냥 디젤엔진을 주력으로 사용해도 됨
- 실제로 이와 같은 방법을 카타르 국영해운사가 세계 최대급 LNG선 40척에 채택했음 (2007년 내외)
- 그러나 BOG가 많이 나오는 초대형 LNG선을 제외한 중형미만의 LNG선의 경우 오히려 경제성이 떨어짐 (재액화 장비 설치 비용 등)

5. ME-GI 및 X-DF 엔진의 등장 (2015년 내외 ~ ing)

- 벙커C유와 천연가스 모두를 연료로 사용할 수 있는 이중연료엔진이면서, DFDE에서 한발 더 나아가 발전기를 거치지 않고 프로펠러를 직접 구동하는 방식 (효율 상승 => DFDE보다 연비 10% 정도 우수)

ME-GI, X-DF

- 여기서 핵심은 ME-GI와 X-DF 엔진이 압축된 LNG를 연료로 사용한다는 것인데, 재액화 공정의 핵심 장비가 압축기라는 것 (열교환기와 팽창기만 추가로 장착하면 BOG를 재액화하여 화물창에 넣을 수 있음)
- DFDE의 경우 발생된 BOG를 풀가동하여 연료로 사용하여도 시간당 1t 정도의 BOG가 남기도 하는데, 이러한 잉여 BOG는 처치가 곤란하여 연소시스템으로 태워버리는 경우가 많았음. 하지만 최신 Dual 엔진의 경우 태우지 않고 화물창에 되돌려 넣을 수 있어서 훨씬 경제적임

ME-GI : Main engine Electronic control Gas Injection
X-DF : eXtra long stroke Dual Fuel

 

MAN과 바르질라 주가 추이

참고로 엔진 라이센서의 주가 추이 첨부.

 

시총이나 주가흐름, 활황기의 이익 증가 탄력성 등 모든 면에서 엔진라이센서 보다는 한국조선해양이나 국내 조선 기자재 업체가 좋았음.

 

우리나라 업체들이 저속엔진 라이센스를 사오긴 하지만, 엔진부터 선박까지 직접 생산하다보니 생각보다 더 경쟁력이 있는 것 같음.

 

 

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조선 - Big Cycle의 조건이 충족되어 가는 중