나사의 열ㆍ유체 해석프로그램, 국내 조선업체 대상 교육 추진
[에너지신문] 상 변화를 반영한 전문 열 유체 해석 프로그램(SINDA/FLUINT)이 향후 LNG 운반선 수주에 크게 기여할 것이란 전망이다.
최근 우리 조선업계는 미국항공우주국에서 표준 열ㆍ유체 해석프로그램으로 사용하는 SINDA/FLUINT의 사용이 늘고 있다. 특히 조선경기 불황을 극복하고자 액화천연가스(LNG) 운반선 수주를 하고 있는 곳의 경우 SINDA/FLUINT의 이용이 필수적이다.
영하 162도의 극저온 탱크에 저장돼 운송하는 LNG는 저장탱크 내부로 침투하는 외부의 열유입으로 항상 액체가 증발하는 상태다. 일반적으로 LNG수송선 탱크에서 LNG를 저장하거나 운반할 때 총 저장량의 0.3%/d 수준이 증발하고 있으며 이 증발 가스의 양을 계산해 이를 재액화(再液化) 시키거나 선박의 추진연료로 사용한다.
LNG의 운반효율 향상을 위해서는 이런 가스 증발량(BOG; Boiling Off Gas) 예측 기술이 반드시 필요하다. 또한 증발량 예측을 위해서는 상 변화를 반영한 열 해석 기술이 뒷받침 돼야 한다.
대부분의 1D 유체 해석프로그램이나 CFD(Computational Fluid Dynamics) 해석 접근방법으로는 해석이 어렵지만 SINDA/FLUINT는 높은 신뢰성이 확인됐다.
다른 시뮬레이션 프로그램들도 있지만 상 변화를 고려한 관점에서 SINDA/FLUINT는 BOG 연구 이외에도 다양한 조선산업 관점 접근이 가능하다는 점에서 현재는 현대중공업ㆍ삼성중공업을 중심으로 높은 호응을 얻어 관련 기술확보와 이를 위한 교육이 진행되고 있다.
SINDA/FLUINT는 향후 조선산업의 기술발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 보인다.
한편 1960년 처음 개발된 CINDA는 1972년 미국항공우주국이 투자해 열 해석 관련 기술을 통합해 SINDA로 개칭했다. 이후 1986년 상 변화 문제를 열 해석에 반영하기 위해 FLUINT이 추가돼 SINDA/FLUINT로 완성됐다. FLUINT의 개발에는 1992년까지 미국항공주우국이 참여했으며, 1991년에는 국제우주정거장 설계에 사용돼 ‘NASA Space Act’상을 수상한 바 있다.
1992년 SINDA/FLUINT가 상용화되면서 위성ㆍ발사체 분야를 시작으로 자동차ㆍ전자장비ㆍ플랜트 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
SINDA/FLUINT는 국내에서도 위성 개발 연구소 등 방위산업 분야에서 주로 사용됐지만 최근 다양한 산업분야로 어플리케이션을 제공해 그 사용범위를 확장해 나가고 있다.
