저온 및 고압 저항성, 소형 경량 설계: 션시 테크놀로지의 PCHE가 LNG 이중 연료 초대형 컨테이너선에 적용되었습니다.

선박의 대형화 및 고출력 밀도 추세로 인해 엔진룸 공간과 중량에 대한 제약이 더욱 엄격해졌습니다. LNG 연료 가스 공급 시스템(FGSS)은 제한된 공간과 제한된 부하 여유 내에서 전체 공정을 수행해야 합니다. 즉, 약 -162°C의 액체 상태 LNG를 가압한 후 기화시키고, 주 엔진에 필요한 온도까지 과열시킨 다음, 압력을 안정화하여 공급해야 합니다. 이는 열교환 장비의 소형화, 경량화 및 신뢰성에 대한 엄격한 요구 사항을 제시합니다. 반면 기존 열교환기는 동일한 열 전달 성능을 제공하기 위해 더 큰 설치 공간과 구조적 중량을 필요로 합니다. 결과적으로, 인쇄 회로 열교환기(PCHE)와 같은 고효율 소형 열 관리 장비가 해양 FGSS에 도입되었습니다.

선박 적용 분야: 초대형 LNG 이중 연료 컨테이너선

초대형 LNG 이중 연료 컨테이너선에는 션시 테크놀로지(Shenshi Technology)가 자체 개발 및 제조한 PCHE(Public Control Engine Hypercube)가 연료 공급 시스템에 적용되었습니다. 세계적인 해운 그룹을 위해 국내 유수의 조선 기업에서 건조한 이 선박은 권위 있는 국제 선급 협회의 인증을 받았으며, 대형 멤브레인형 LNG 연료 탱크를 갖추고 있습니다. 단 한 번의 급유로 일반적인 해상 항로의 운항 시간을 충족할 수 있어 현재 운항 가능한 대형 LNG 이중 연료 컨테이너선의 대표적인 기종 중 하나입니다.

이 PCHE는 3개의 미세 채널 구조를 채택하고 진공 확산 용접 공정을 통해 코어 본체를 일체형으로 제작했습니다. 이를 통해 가스켓과 같은 기존의 밀봉 부품이 필요 없어 누출 위험이 근본적으로 제거되었습니다. 미세 채널의 향상된 열 전달 성능과 일체형 확산 용접 구조의 결합으로 동일한 열 교환 용량에서 더 작은 설치 공간, 더 가벼운 무게, 더 높은 전력 밀도를 구현할 수 있습니다. 해양 환경에서 장비 무게 감소는 파이프라인에 가해지는 동적 하중과 관련 지지대에 가해지는 정적 구조 하중을 직접적으로 줄여 시스템 배치 유연성을 높여줍니다. 또한 컴팩트한 크기로 설치 공간을 확보하고 주변 파이프라인 배치 및 정기 유지 보수를 위한 충분한 접근성을 제공합니다.

극저온 동결 막힘 문제 해결: PCHE, 다양한 저탄소 해양 연료에 맞춰 조정

LNG의 초저온으로 인해 발생하는 기화기 결빙 또는 매체 응고 위험을 해결하기 위해, 션시 테크놀로지는 특허받은 마이크로채널 "중간층" 기술을 채택하여 온도 분포를 최적화하고 국부적인 과냉각을 방지합니다. 이를 통해 고효율 기화 성능을 유지하면서 동결 막힘 현상을 효과적으로 방지하고, 용기의 장기적인 안정 운전을 보장합니다.

저탄소 및 무탄소 연료의 대규모 도입은 해양 열 관리의 기술 사양을 재편하고 있습니다. 소형화, 경량 설계 및 신뢰성이라는 강점을 바탕으로 PCHE(압축 열교환기)는 대형 LNG 추진 선박의 연료 공급 시스템에 대한 선택지로 점점 더 고려되고 있습니다.

메탄올과 암모니아를 포함한 저탄소 및 무탄소 연료가 선박에 실용화됨에 따라, 다양한 연료 시스템은 소형화, 재료 호환성 및 동결 방지 기능 측면에서 열교환 장비에 대한 더욱 차별화된 요구 사항을 제시하고 있습니다. PCHE로 대표되는 첨단 열교환 기술은 LNG 운송 분야에서 축적된 경험을 이러한 신흥 연료를 사용하는 해양 열 관리 시나리오로 확장하고 있습니다.