영하 163도 견디는 '거대한 보온병'⋯LNG선 화물창 들어가보니 [현장]

[아이뉴스24 최란 기자] 철골 계단을 밟고 배 안으로 들어서자 사방이 은빛으로 반짝이는 공간이 펼쳐졌다. 벽은 정사각형 모양의 스테인리스 철판으로 빈틈없이 덮여 있었고 발판 사이로 내려다보니 같은 무늬가 아래로 끝없이 이어졌다.

지난 12일 찾은 HD현대중공업 울산조선소, 유럽 선사가 발주한 17만4000㎥급 액화천연가스(LNG)운반선의 화물창이다. 이 공간은 곧 영하 163도의 LNG로 가득 찬다. 극저온을 견디며 화물을 담아내는 '거대한 보온병'이 되는 셈이다.

LNG는 천연가스를 영하 163도로 냉각해 액체로 만든 것으로 부피가 기체일 때의 600분의 1로 줄어 운반과 저장이 쉽다. 이 배 한 척에 실리는 LNG는 약 7만4000톤으로 한국의 연간 LNG 수입량(4600만톤)으로 따지면 0.6일분이다.

배는 지난 7월 드라이도크에서 진수된 뒤 지금은 바다에 띄운 채 안벽 공정을 하고 있다. 화물창 보온 공사는 이미 끝났다.

화물창 안에는 한 층 높이가 3m인 9층짜리 작업용 발판이 빽빽하게 세워져 있다. 수십일에 걸쳐 이 발판을 걷어내면 텅 빈 탱크가 모습을 드러내고 화물창 공사가 끝난다. 배는 시운전을 거쳐 내년 4월께 선주사에 인도된다.

화물창은 총 4개 탱크로 나뉜다. LNG를 여러 탱크에 분산해 적재하면 운항 중 액체가 출렁이며 벽에 충격을 주는 '슬로싱' 현상을 관리하고, 화물의 적재와 하역도 효율적으로 할 수 있다.

탱크 내부 구조는 집에 단열재와 마감재를 시공하는 과정과 비슷하다. 다만 영하 163도의 LNG가 선체에 직접 닿지 않도록 두 개의 방벽과 단열층을 겹겹이 설치한다.

현장에서 설명한 약 48㎝의 단열구조는 단일 패널이 아니라 1·2차 단열층을 합친 두께다. 선체 철판 안쪽에 강화폴리우레탄폼 등을 이용한 2차 단열층을 설치하고, 그 위에 유리섬유와 알루미늄박으로 만든 트리플렉스 소재의 2차 방벽을 놓는다. 다시 1차 단열층을 덧댄 뒤 가장 안쪽을 스테인리스 멤브레인으로 덮는다.

2차 방벽은 1차 방벽에 결함이 생겨 LNG가 새더라도 극저온의 액체가 선체에 닿지 않도록 보호한다. LNG가 선체 철판에 직접 닿으면 금속의 인성이 낮아져 취성 파괴 위험이 커질 수 있다. 2차 방벽은 누출 상황에서 최대 15일 동안 선체를 보호하도록 설계됐다.

가장 안쪽의 1차 방벽은 두께 1.2㎜의 스테인리스 멤브레인 시트다. 눈앞에서 반짝이던 주름이 바로 이것이다. 화물창은 LNG가 들어차면 순식간에 극저온으로 떨어지고 비우면 다시 상온으로 돌아온다.

이 주름은 그때마다 금속이 줄었다 늘어나는 변화를 흡수해 시트가 찢어지거나 LNG가 새는 것을 막는다. 가로 3m, 세로 1m짜리 시트가 한 척에 1만1000장가량 들어가고 시트끼리 이어 붙이는 용접 길이만 약 60㎞에 이른다.

LNG운반선은 설계, 블록 조립, 도크 탑재·진수, 안벽 공정, 해상 시운전 등의 단계를 거쳐 인도된다. 건조 기간은 설계 12개월, 생산 14개월로 통상 26개월이다.

전강욱 HD현대중공업 LNG공사2부 부서장은 "올해 HD현대중공업이 LNG선을 역대 가장 많은 22척 건조했다"며 "보온 공사 인력만 2000명으로 탱크 12개(3척분)에 동시에 투입할 수 있다"고 말했다.

건조 속도에도 자신감을 보였다. 전 부서장은 "외부 변수 없이 순수하게 지었을 때 한국이 건조 기간이 가장 짧고 그중에서도 HD현대중공업이 근소한 차이로 가장 짧은 것으로 안다"고 밝혔다.

이 화물창의 원천 설계기술은 프랑스 엔지니어링 업체 GTT가 보유하고 있다. HD현대중공업을 비롯한 한국 조선소와 중국 조선소도 GTT의 멤브레인 기술을 이용해 LNG운반선을 건조한다.

같은 원천기술을 적용하는 만큼 조선소의 경쟁력은 실제 시공 품질과 공정관리, 납기 준수 능력에서 갈린다. 특히 수십㎞에 이르는 1차 방벽 용접부의 기밀성과 2차 방벽의 접착·시공 품질이 핵심으로 꼽힌다.

전 부서장은 "HD현대중공업은 2004년부터 약 22년간 해당 화물창을 지으며 경험을 축적했다"며 "1차 방벽 용접부에서 누출이 없어야 하고, 특히 2차 방벽은 시공 품질에 민감해 조선소의 기술력을 판가름하는 부분"이라고 말했다.

중국도 2008년 자국에서 건조한 대형 LNG운반선을 처음 인도한 이후 건조 실적과 속도를 빠르게 늘리고 있다. 원천 설계가 같아진 상황에서 누적 경험을 실제 품질과 납기 경쟁력으로 연결하는 능력이 한국 조선업의 우위를 지킬 핵심 과제가 된 셈이다.