한국가스공사가 국내 최초로 초저온 액화천연가스(LNG) 펌프 국산화에 성공했다.

한국가스공사는 29일 영하 163도의 LNG를 이송하는 데 사용되는 초저온 LNG 펌프를 국내 기술로 개발하고 실증까지 마쳤다고 밝혔다.

초저온 LNG 펌프는 저장탱크와 LNG 운반선에 적용되는 핵심 기자재로, 극저온 환경에서도 안정적인 구동이 요구되는 고부가가치 설비다.

해당 펌프는 2020년 정부 국산화 국책과제로 선정돼 현대중공업터보기계가 약 3년에 걸친 연구개발 끝에 기술 개발에 성공했으나, 실제 운전 이력이 없어 상용화에 제약이 있었다.

이에 한국가스공사는 기획재정부 주관 국가 통합 실증 플랫폼인 ‘K-테스트베드’ 사업의 일환으로 올해 5월부터 지난달까지 평택 LNG 생산기지를 개방해 시운전 환경을 제공했다.

실증 과정에서는 한국기계연구원과 한국선급이 함께 참여해 운전 모니터링과 신뢰성 평가를 수행했으며, 이를 통해 실증 프로젝트가 성공적으로 마무리됐다.

이번에 국산화된 초저온 LNG 펌프는 극저온 모터와 베어링 등 주요 부품의 설계와 제작이 모두 국내 기술로 이뤄졌다는 점에서 의미를 더한다.

극저온 모터는 한국조선해양기자재연구원이, 베어링은 한일하이테크가 각각 개발에 참여했다.

한국가스공사는 이번 국산화와 실증 성과를 통해 고부가가치 LNG 핵심 기자재의 국내 공급망을 확보하는 한편, 참여 중소기업의 매출 확대와 글로벌 시장 진출에도 기여할 수 있을 것으로 보고 있다.

가스공사 관계자는 “초저온 LNG 펌프의 개발과 실증을 지원함으로써 LNG 핵심 설비의 기술 자립을 이뤘다”라고 말했다.

이어 “국내 중소·중견 기업의 경쟁력 강화와 해외 시장 확대에 도움이 될 것으로 기대한다”라고 밝혔다.

초저온 LNG 펌프 국산화 실증 [한국가스공사 제공]

한편 초저온 LNG 펌프 국산화의 의미는 단순한 설비 개발을 넘어, 글로벌 LNG 산업 구조 변화와 맞물려 더욱 커지고 있다.

최근 글로벌 에너지 시장에서는 석탄과 석유를 대체하는 청정 연료로서 LNG의 역할이 확대되면서 LNG 생산·저장·운송 전반에 대한 투자가 이어지고 있다.

에너지 전환 흐름 속에서 LNG는 전력·산업용 연료는 물론 국가 간 에너지 안보를 떠받치는 핵심 자원으로 자리 잡았고, 이에 따라 LNG 운반선과 저장 인프라에 대한 수요 역시 중장기적으로 증가할 것이라는 전망이 우세하다.

시장에서는 2030년까지 LNG 운송 수요가 현재보다 확대될 것으로 보고 있다.

신규 액화 플랜트 가동과 함께 노후 LNG 운반선의 교체 수요가 겹치면서, 선박과 터미널에 들어가는 핵심 기자재의 안정적 공급 능력이 경쟁력으로 부상하고 있다.

초저온 LNG 펌프는 이러한 LNG 물류 체계의 가장 핵심적인 장비 가운데 하나로, 영하 162도의 액화천연가스를 안정적으로 이송하고 가압하기 위해 설계된 극저온 전용 설비다.

일반 산업용 펌프와 달리, LNG는 온도가 극단적으로 낮고 점도가 매우 낮아 열 유입이나 미세한 압력 변화에도 쉽게 기화될 수 있다.

이 때문에 펌프 설계에서는 열 손실을 최소화하고, 기화와 캐비테이션을 억제하는 것이 핵심 과제로 작용한다.

대부분의 초저온 LNG 펌프는 원심펌프 구조를 기반으로 하며, 고속으로 회전하는 임펠러를 통해 LNG를 연속적으로 이동시킨다.

특히 LNG 저장탱크 내부에 펌프와 모터를 함께 잠수시키는 ‘잠액형 일체 구조’가 일반적으로 적용된다.

이처럼 초저온 LNG 펌프는 극저온 기계·전기·유체·재료 기술이 복합적으로 결합된 고난도 설비로, 글로벌 시장에서는 소수의 해외 기업이 기술을 주도해 왔다.

국내에서 설계부터 핵심 부품 제작, 실증까지 독자적으로 수행한 사례가 드물었던 이유다.

한국가스공사가 추진한 이번 실증 사업이 성공함에 따라 앞으로는 국산 기술이 실제 LNG 생산기지 환경에서 안정적으로 운용될 수 있게 될 전망이다.