LNG에 대해 알아봅시다

안녕하세요!!
@chosungyun입니다. 오늘은 누구나 사용하고 누구나 알고 있을 것 같은 LNG에 대해서 알아보겠습니다.

LNG?

LNG란 Liquefied Natural Gas로 액화된 천연가스를 말합니다. 주성분은 메탄으로 70~90%를 이루게 됩니다. 이때 천연가스는 기체이기 때문에 부피가 큰 것을 수송과 저장이 용이하게 하기 위해서 -162도로 냉각하여 부피를 600분에 1로 줄여 액체로 만든 상태를 말합니다. 여기에는 전통가스와 비전통가스가 있는데 이번에는 전통가스만 다루고 비전통가스는 따로 이야기하도록 하겠습니다.

다른 가스들

LNG 말고 들어본 여러 가스들이 있지 않나요? 아마도 PNG, CNP, LPG 등이 있을 겁니다.
PNG는 액화시키지 않고 파이프라인을 통해 공급되는 천연가스를 말합니다.
CNG는 운반해온 LNG를 상온에서 기화시키고 200기압 이상으로 압축시키게 됩니다. 그렇게 되면 LNG보다 3배 정도의 부피가 큰 가스가 됩니다. LNG는 초저온을 유지해주어야 되는 반면 CNG는 그런 장비는 필요 없기 때문에 차량용으로 적합합니다.

LPG는 원유 채취 시나 정제 시에 나오는 탄화수소가스를 6~7기압으로 압축시켜 액화시킨 것을 말합니다. 부피는 250분에 1로 줄어들며 프로판과 부탄으로 나누어집니다. 즉, 메탄이 주성분인 LNG와는 다른 점이 있는 것이지요.

이렇게 기본적인 내용을 알아보았습니다. 그럼 LNG가 어떻게 우리의 삶에 쓰이게 되는지 과정을 살펴보겠습니다.

Upstream

Upstream은 탐사부터 개발 생산단계를 말합니다. 이때는 막대한 투자금을 사용하는 자원개발 사업이 탐사했을 때 실제 상업생산까지 성공하지 못할 확률도 있어 자본금이 풍부한 에너지기업이 참여하는 영역입니다.
천연가스는 보통 석유와 함께 수심 200m 미만의 얕고 완만한 해저지형인 대륙붕에 서 많이 발견되므로 이런 지대를 위주로 지질학자, 자원공학자들이 탐사를 하여 부존 가능성을 확인합니다. 그다음 시험 시추를 하여 실제 부존을 확인하고 물리검층 법을 사용하여 유전의 규모와 구조를 확인합니다. 여기서 물리검층 법은 전기, 초음파, 방사선 등을 이용하여 확인합니다. 즉, 제가 소개하고 있는 RI의 이용의 한 분야가 되기도 합니다.^^
이렇게 확인을 하고 유전을 평가하여 경제적으로 가치가 있다면 시추를 하게 됩니다.
시추하여 나온 천연가스를 우선 불순물을 걸러내는 정제를 하고 LNG로 만들게 됩니다.
여기까지의 가정이 Upstream 과정이라고 합니다.

Midstream

Midstream은 수송 및 저장단계를 말합니다. 수송은 완전한 단열과 저온, 누설방지 등의 특수설비를 갖춘 특수선박을 이용하게 됩니다. 또한 저장도 특수시설을 갖춘 시설에 저장을 하여 필요할 때 꺼내쓸 수 있도록 설비를 갖춥니다.

Downstream

Downstream은 사용단계라고 보시면 됩니다. 주 사용 원은 도시가스와 발전입니다. 도시가스=천연가스는 아닙니다. 하지만 도시가스로 사용되는 가스 중 95% 이상이 천연가스이기 때문에 도시가스로 주로 사용된다고 생각하시면 됩니다. 그리고 사용되는 분야는 발전 분야입니다. 얼마 전에 탈원전으로 떠들썩 할 때도 이 LNG를 이용한 열 복합발전에 대한 언급이 많이 나왔었습니다. 이 열 복합 발전은 LNG를 연소하여 가스터빈을 돌리고 나온 폐열로 증기를 끓여 증기터빈을 또 돌리고 또한 나오는 열을 주변 지역난방에 사용하는 효율이 높은 발전입니다. 이 발전에 대해서는 좀 더 상세히 나중에 설명하도록 하겠습니다.

LNG는 석유에 비해서 공해물질을 덜 방출하는 친환경적인 열원입니다. 다만, 초기 탐사비용부터 시추, 수송 등 초기 비용이 높은 관계로 발전단가로 보았을 때 기존의 석탄, 원자력보다 훨씬 비싼 단가를 가집니다. 하지만 결국 탈원전을 한다면 무조건 사용해야 하는 LNG입니다.

-이미지 출처-

1. https://www.linkedin.com/pulse/story-lng-south-pars-gas-field-development-pasha-pouryousefi
2. http://miracleon58st.tistory.com/m/638
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Liquefied_petroleum_gas
4. http://www.petrolmalaysia.com/2016/09/upstream-midstream-downstream.html
5. http://worldmaritimenews.com/archives/
6. http://www.wjgarosu.com/sisagw/index.php?idx=6920&board_idx=785&page=7
7. http://elctricpower.tistory.com/category/