가슴은 뜨겁게, 머리는 차갑게! 냉열 100% 활용 공정설계업무 탐구

가슴은 뜨겁게, 머리는 차갑게! 냉열 100%활용 공정설계 업무 탐구

혹시 냉열이라는 단어, 들어보셨나요? 차가운 열이라는 단어를 들었을 때 여러분들은 어떠한 것들이 연상되나요? 저는 차가운 이미지인 ‘냉’과 뜨거운 이미지인 ‘열’이 합쳐져 있어 초코 빠진 초코칩의 이미지가 가장 먼저 떠오를 정도로 매우 난해한 단어라고 생각합니다. 이렇게 단어 자체로도 어렵고 난해한 ‘냉열’은 차가운 열, 차가운 에너지를 뜻하는데요. 냉열의 가장 대표적인 예시로는 LNG가 기체 상태의 천연가스로 기화될 때 발생하는 LNG 냉열이 있는데요! 오늘은 단어 자체만으로도 난해하고 어려운 냉열에 대해 자세히 탐구해보고, LNG 냉열을 활용하여 액화수소 생산 체계를 구축하는 공정설계 업무에 대해 탐구해보도록 하겠습니다!

SK Careers Editor 이수록

 

 

 

 

 

안녕하세요! 저는 SK가스 연구소에서 신사업 기술검토 및 공정설계 업무를 담당하고 있는 이미영 매니저입니다.

 

 

 

 

 

냉열은 ‘냉+열’과 같이 ‘차가움과 뜨거움’의 사전적 의미도 있지만, ‘Cold Energy’를 번역하여 ‘차가운 에너지’라는 의미로 사용되기도 합니다. LNG 냉열은 LNG가 가진 차가운 에너지입니다. 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)는 영하 160도 이하의 온도에서 액화된 상태로 저장 및 수송됩니다. 수송된 액화천연가스는 기체상태인 천연가스(NG)로 기화되어 사용되며, 이때 기화하며 발생하는 차가운 에너지를 LNG 냉열이라 합니다. 이러한 냉열은 온도를 낮추는 다양한 분야에서 적용 및 사용되고 있습니다. 대표적인 예로 냉장·냉동창고, 저온분쇄, 동계스포츠산업, 공기분리 그리고 오늘의 주제인 수소액화 공정 등이 있습니다.

 

 

 

미래의 에너지원으로 기대되는 수소는 1기압에서 끓는점이 -253℃로 매우 낮기 때문에 부피가 큰 기체상태로 존재합니다. 이러한 수소가스를 생산 후 사용처까지 효율적으로 저장, 이송하기 위해 고압기체수소, 액화수소, 암모니아변환, LOHC 등의 여러 방식이 사용되고 개발되고 있습니다. 이중 상용화된 방식은 고압기체수소 및 액체수소 방식이 있으나, 고압기체수소 방식은 저장량의 한계 및 압력용기 경제성 문제로 대용량 적용이 어렵고 평균 700기압 이상의 높은 압력으로 저장·이송되기에 안정성 이슈가 존재합니다. 이에 반해 액화수소는 고압기체수소 대비 압력이 낮고 1.8배 높은 밀도를 가져 효율적인 수소의 저장 및 운송수단으로 대두되고 있으며, 따라서 수소를 액화하는 공정도 중요합니다. 이렇게 중요한 수소 액화 공정에 LNG냉열을 잘 활용한다면, 액화수소 가격경쟁력을 갖출 수 있습니다.

 

 

 

LNG 냉열을 어느 공정에 어떻게 적용하느냐에 따라 LNG 냉열을 사용함으로 얻는 효과도 차이가 있습니다. 차가운 에너지가 필요한 일반적인 공정은 ‘압축-팽창’을 통해 냉매 온도를 낮추고 차가워진 냉매와 열교환하여 사용하지만, 이러한 공정에 이미 낮은 온도의 LNG를 바로 열교환한다면 ‘압축-팽창’ 공정이 간소화되거나 삭제 가능하며 냉매 압축을 위해 필요했던 전력도 많이 줄어들게 됩니다. 즉, 설비 투자비뿐만 아니라 운영비까지 감소되는 효과가 있습니다.

 

 

 

연구소에서는 SK가스가 LPG를 넘어 LNG와 수소로의 확장을 통한 Net Zero Solution Provider로 자리매김하도록 전사 기술지원과 연구개발을 진행하고 있습니다. 기존 LPG 사업 품질관리와 PDH 기술지원은 물론이고 FPDH/대기환경 촉매 및 공정 개발, 신기술 발굴 등 다양한 분야를 기술 검토합니다. LNG 냉열을 활용한 친환경 공정 설계와 같은 신사업 기술지원도 담당하고 있습니다.

 

 

 

다양한 분야에 대해 미래를 고민하는 게 가장 큰 특징이라고 할 수 있습니다. 기술검토를 하면서도 기술개발을 하면서도 앞으로의 상황을 그려가며 적용 가능한 최적의 방안은 무엇인지 끊임없이 고민하며 일하고 있습니다. 따라서 요소기술도 중요하지만 Coordination, Communication 역량이 필요합니다. 고민한 결과를 결실로 만들기 위해서는 내/외부 구성원들과 적극적으로 협업하며 기술적 언어를 사업의 언어로 표현할 줄 알아야 한다고 생각합니다.

 

 

 

미래에 대한 고민도 어느 정도 필요한 직무이기 때문에 너무 어려운 분야라고 생각할 수도 있습니다. 하지만 전공분야에 관한 단단한 기초와 다양한 분야에 대해 관심이 있다면 충분히 잘 적응할 수 있고, 이 직무를 수행하면서 많이 성장할 수 있다고 생각합니다. SK가스 연구소로 오셔서 저와 함께 미래에 대해 고민하고, 같이 행복하게 성장하면 좋겠습니다.

 

 

 

 

 

오늘은 SK가스에 있어서 매우 중요한 LNG 냉열과 공정설계에 대해 알아보았는데요! 저는 인터뷰를 진행하면서 원래 버려지는 에너지인 냉열을 활용하여 수소를 액화시켜 안정성, 가격경쟁력을 향상시킨다는 점에서 개인적으로 매우 신기하고, SK가스의 ESG 경영 철학에도 매우 적합한 기술이라고 생각했습니다! ‘쓸모 없는 에너지는 없다.’ 라는 말이 생각나는 인터뷰였는데요! 버려지는 자원과 에너지가 없어지는 그 날까지 SK가스의 모습을 지켜봐주시면 감사하겠습니다!