저열량 LNG 대비 기술개발

2012년 열량범위제의 본격 시행을 앞두고 열량변동으로 인한 소규모 산업체 가스기기의 작동에 문제가 없도록 저가형 공연비 시스템이 개발될 예정이다.

한국가스공사는 현 표준열량제도가 2012년부터 열량범위제도로 변경됨에 따라 소비자 가스기기 공기비제어시스템 개발에 나서 현장기술지원 등 문제발생에 적극 대처해 나갈 방침이라고 밝혔다.

한국에너지기술연구원이 위탁을 맡게 될 이번 연구에서는 보일러, 공업가열로, 공업열처리로에 있어서 도시가스의 조성변화(웨버지수 기준 10% 변동 시까지)에 대응할 수 있는 연소제어장치 기술 개발 및 현장실증평가가 이뤄질 예정이다.

또 소비자 가스기기에 문제에 발생할 경우 이를 현장에서 조기 조치하는 방안이 마련될 계획이다.
소비자 가스기기는 특히 출력 및 효율저하로 인한 문제발생이 나타나지 않도록 하는데 기술적인 초점이 맞춰질 예정이다.

현재 출력변동은 자동제어기가 설치된 경우 열량변동을 보상하게 되며 보편화된 기술로 널리 보급돼 있다.

하지만 공연비 제어는 지금까지 공급된 천연가스 열량이 일정해 소비자의 입장에서 적극적으로 도입할 필요가 없었으며 내구성 및 비용문제로 아직까지 보급이 확산되지 못해 열량변동 대비 보급형 공연비 제어시스템 개발이 필요한 실정이다. 현재 소규모 산업체는 수동으로 연소기기를 제어하는 사례가 많다.

포스코의 경우 COG, BFG 연료가스에 국한해서 이론적 공연비를 구해 연소제어 시스템에 이용했으며 가스공사는 KIER과 공동으로 천연가스의 변동에 따른 연소특성, 제어특성 변화 실험 위주로 다수의 연구를 진행하기도 했다.

이처럼 주로 연료가스에 고정된 연소제어 기술은 오래전부터 연구돼 왔지만 도시가스에 연료가스 조성변화를 대응할 수 있는 산업체 적용 연소제어 장치기술 개발은 미흡한 실정이다.

미국은 주로 연료열량 측정 센서 개발과 이를 이용한 연료 블랜딩 기술이 개발되고 있으며 유럽은 연소제어에 있어서 연료 및 공기 유량제어를 통한 중앙 집중형 시스템이 주로 개발돼 왔다. 우리나라와 유사한 일본은 도시가스의 품질이 우수해 가스열량 변동에 따른 제어기술 연구가 미흡하다.

외국의 경우 역시 관련 기술은 갖고 있지만 연료가스 조성변화에 대응하는 직접적 연소제어장치의 기술은 미흡하다는 분석이다.

이번 연구에서는 또 소비자 가스기기 문제 발생 시 현장에서의 적절한 조치방안도 마련될 예정이다.

현장출동 조치 등 기술지원 인력을 포함한 임시조직 운영, 가스기기 제조사 협력업무체계 구축방안 등 실질적으로 최종 수용가에 대한 서비스 수행이 가능한 방향으로 연구가 이뤄질 예정이다.

가스공사측은 “현재까지는 균일한 도시가스 공급이 이뤄져 수동적인 설비가 많고 자동설비라 하더라도 가스연료의 열량변동에 대응할 수 있는 설비가 매우 부족하다”며 “직화식 열처리설비인 경우 저열량 천연가스 공급에 따라 설비교체가 많이 필요하기 때문에 경제적인 기술개발이 필수적”이라고 밝혔다.