KR100935643B1

KR100935643B1 - 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법과 그 방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치

Info

Publication number: KR100935643B1
Application number: KR1020090045232A
Authority: KR
Inventors: 김경훈; 김우영; 조상훈; 박윤소
Original assignee: 주식회사 엔케이
Priority date: 2009-05-23
Filing date: 2009-05-23
Publication date: 2010-01-07

Abstract

본 발명은 천연가스전으로부터 실질적인 소비지역으로 천연가스를 저장,운송 및 공급시키도록 하는 방안에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수 개의 CNG용기가 장착된 CNG모듈을 컨테이너선에 적재시키되, 각각의 CNG모듈에 조립된 CNG용기에 천연가스를 압축저장 및 배출시킬 수 있도록 하는 매니폴드장치를 각각의 CNG모듈과 연결하여 컨테이너선에 설치하며, 이와 같이 설비된 복수 대의 컨테이너선이 천연가스전과 소비지역 사이를 순환식으로 운항하면서 천연가스를 저장 및 운송토록 하는 동시에, 소비지역의 항구에 컨테이너선을 정박시킨 상태에서 항구에 구축된 중소규모공급기지에 천연가스를 저장시키고, 상기 공급기지에서 압력조정과 동시에 즉시 소비지역으로 천연가스를 공급시킬 수 있도록 함으로서, 소비지역에 대규모의 천연가스 저장기지와 같은 인프라시설이 확보되지 않더라도 천연가스의 공급을 원활하게 수행할 수 있도록 하며, 이로 인하여 천연가스 공급에 필요한 엄청난 인프라 기반시설의 구축비용을 절감시킬 수 있도록 하는 한편, 소비지역에서의 천연가스 공급단가를 낮출 수 있도록 함으로서, 천연가스의 운송과 공급에 적합한 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법과, 그 방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치에 관한 것이다.

액화천연가스(LNG), 압축천연가스(CNG), 가스운송, 컨테이너선, 매니폴드

Description

컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법과 그 방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치{Storage and transport method of CNG by a container ship, and manifold apparatus for loading and unloading of gas using thereof}

본 발명은 다수 개의 CNG용기가 장착된 CNG모듈을 컨테이너선에 적재시키되, 각각의 CNG모듈에 조립된 CNG용기에 천연가스를 압축저장 및 배출시킬 수 있도록 하는 매니폴드장치를 각각의 CNG모듈과 연결하여 컨테이너선에 설치하며, 이와 같이 설비된 복수 대의 컨테이너선이 천연가스전과 소비지역 사이를 순환식으로 운항하면서 천연가스를 저장 및 운송토록 하는 동시에, 소비지역의 항구에 컨테이너선을 정박시킨 상태에서 항구에 구축된 중소규모공급기지에 천연가스를 저장시키고, 상기 공급기지에서 압력조정과 동시에 즉시 소비지역으로 천연가스를 공급시킬 수 있도록 함으로서, 소비지역에 대규모의 천연가스 저장기지와 같은 인프라시설이 확보되지 않더라도 천연가스의 공급을 원활하게 수행할 수 있는 압축천연가스의 저장 과 운송 및 공급방안에 관한 것이다.

일반적으로 천연가스(NG: Natural Gas)는 산유지의 유전(油田)에서 원유와 함께 산출되는 화석연료의 일종으로서, 메탄가스와 에탄 이외에도 프로판가스나 부 탄가스 또는 펜탄과 같은 다량의 탄화수소가 포함되어 있으며, 이와 같은 천연가스를 정제하게 되면, 그 가격이 비교적 저렴하면서도 버스와 같은 차량이나 도시가스로 사용이 가능한 연료를 제공할 수 있게 된다.

또한, 상기 천연가스를 차량의 연료로 사용할 경우, 일산화탄소나 질소산화물의 배출량이 디젤엔진의 연소과정에서 발생하는 것과 비교하여 각각 25%와 50% 정도로 매우 적기 때문에, 대기오염을 최소화시킬 수 있는 청정연료로 각광받고 있으며, 이로 인하여 천연가스 차량의 보급과 천연가스를 이용한 도시가스의 보급이 더욱 확산되고 있다.

천연가스의 공급방법은 크게 2가지의 방법으로 대별되는 바, 그 중 하나는 천연가스전으로부터 배관을 통하여 소비지역까지 가스상태로 수송하는 방법이고, 다른 하나는 －160℃의 극저온으로 천연가스를 냉각 및 액화시킨 다음, 이를 LNG선박과 같은 특수선박으로 소비지역까지 운송하는 방법이 되며, 우리나라와 같은 비산유국의 경우는 LNG선박을 이용한 액화천연가스의 운송방식에 의하여 대부분의 천연가스를 공급하고 있다.

그러나, 상기와 같이 천연가스를 액화시킨 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)를 선박으로 운송하여 소비지역으로 공급하기 위해서는, 액화천연가스의 저장을 위한 대용량의 극저온 저장탱크들로 구성되는 대규모 저장기지와 같은 인프라설비가 필요할 뿐만 아니라, LNG 선박의 경우도 액화천연가스의 적재 및 하역을 위한 극저온용 배관설비를 선박에 구비시켜야 함으로서, LNG선박을 건조하는 것만으로도 막대한 비용이 소요되는 문제점을 가지고 있다.

이와 더불어, 천연가스의 소비지역과 인접한 항만시설에도 액화천연가스의 저장을 위한 대용량의 극저온 저장탱크와, LNG선박으로부터 액화천연가스를 하역시키기 위한 극저온용 배관설비 및 액화천연가스를 소비지역으로 공급시키기 위한 LNG의 기화설비와 배관설비 등이 각각 구비되어야 함으로서, 천연가스의 운송 및 공급에 필요한 전체적인 사회적 산업인프라 설비를 구축하기 위해서는 상당한 기간과 엄청난 비용이 소요되는 문제점도 가지고 있다.

또한, LNG선박과 항만시설에 대용량의 극저온 저장탱크를 설비하여 액화천연가스를 저장시키더라도, 외부로부터 전도되는 열에 의하여 극저온의 액화천연가스가 자연 기화됨으로서, BOG(Boil-off Gas)라고 불리우는 휘발가스가 저장탱크의 상부에 축적되는 바, 이러한 BOG를 다시 액화시켜 저장탱크로 공급시키는 고가의 질소냉각시스템이 추가적으로 설비되어야 한다.

상기와 같은 요인으로 인하여, 천연가스가 연료로서 가지는 여러 가지의 장점에도 불구하고, 대도시를 제외한 중,소 도시에는 천연가스의 보급이 어려운 실정이며, 천연가스의 운송과 보급에 따른 설비비용과, 해당 설비의 유지관리에 대한 고비용 구조의 영향으로 소비지역의 주민들에게 보다 더 저렴한 가격의 천연가스를 공급하지 못하는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다수 개의 CNG용기가 장착된 CNG모듈을 컨테이너선에 적재시키되, 각각의 CNG모듈 에 조립된 CNG용기에 천연가스를 압축저장 및 배출시킬 수 있도록 하는 매니폴드장치를 각각의 CNG모듈과 연결하여 컨테이너선에 설치하며, 이와 같이 설비된 복수 대의 컨테이너선이 천연가스전과 소비지역 사이를 순환식으로 운항하면서 천연가스를 저장 및 운송토록 하는 동시에, 소비지역의 항구에 컨테이너선을 정박시킨 상태에서 항구에 구축된 중소규모공급기지에 천연가스를 저장시키고, 상기 공급기지에서 압력조정과 동시에 즉시 소비지역으로 천연가스를 공급시킬 수 있도록 함으로서, 소비지역에 대규모의 천연가스 저장기지와 같은 인프라시설이 확보되지 않더라도 천연가스의 공급을 원활하게 수행할 수 있으며, 이로 인하여 천연가스 공급에 필요한 엄청난 인프라 기반시설의 구축비용을 절감시킬 수 있도록 하는 한편, 소비지역에서의 천연가스 공급단가를 낮출 수 있도록 함으로서, 천연가스의 저장과 운송 및 공급에 적합한 새로운 패러다임을 제시할 수 있도록 하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 압축천연가스 저장 및 운송방법은, CNG모듈로서 CNG용기가 장착된 스키드 또는 CNG용기가 내부에 삽입 설치된 화물용 컨테이너를 컨테이너선에 적재시키는 한편, 각각의 CNG모듈에 구비된 CNG용기가 가스적하용 매니폴드장치와 연결되도록 하는 컨테이너선 설비단계; 해상 또는 육상에 천연가스전이 있는 지역으로 컨테이너선을 운항하여, 천연가스전으로부터 상기 매니폴드장치를 거쳐 각각의 CNG모듈에 조립된 CNG용기로 천연가스를 압축 저장시키는 천연가스 저장단계; 천연가스가 저장된 컨테이너선을 운항하여 소비지역의 항구에 정박시킨 상태에서, 각각의 CNG모듈과 연결된 매니폴드장치를 지상용 CNG 파이프라인과 접속시켜 CNG용기에 저장된 압축천연가스를 항구에 구축된 중소규모의 공급기지에 저장시키고, 이 공급기지에서 압력조정과 동시에 즉시 소비지역으로 공급시키도록 하는 천연가스 공급단계;를 거치게 된다.

또한, 상기 천연가스 공급단계를 거친 후, 컨테이너선을 천연가스전으로 다시 운항시켜, 상기 천연가스 저장단계와 천연가스 공급단계를 지속적으로 반복 수행토록 하되, 복수 대의 컨테이너선을 순환식으로 운항하여 천연가스 공급단계가 중단없이 연속적으로 수행될 수 있도록 하며, 상기 천연가스 공급단계에서, 컨테이너선에 적재된 CNG모듈, 즉 CNG용기가 장착된 스키드 또는 CNG용기가 내부에 삽입 설치된 화물용 컨테이너의 일부를 컨테이너선으로부터 하역시킨 다음, 이를 천연가스의 이동식 충전용 트레일러 차량에 장착시킴으로서, 천연가스의 이동식 충전을 병행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하며, 상기 CNG모듈로서 국제표준형 화물용 컨테이너인 냉동컨테이너를 사용하는 것을 특징으로 한다.

이와 더불어, 상기 컨테이너선에 설치되어 천연가스의 저장과 운송 및 공급에 사용되는 본 발명의 가스적하용 매니폴드장치는, 컨테이너선에 적재된 각각의 CNG모듈로부터 연장되는 충전 및 배출라인이 뱅크용 파이프와 연결 설치되고, 상기 각각의 뱅크용 파이프는 연결관에 의하여 메인파이프와 연결 설치됨으로서, CNG모듈의 외부 영역에 위치하는 외부매니폴드와; 상기 뱅크용 파이프와 연결된 충전 및 배출라인이 각각의 CNG모듈 내부로 삽입 설치되고, 상기 충전 및 배출라인으로부터 분기되는 다수 개의 분기관이 CNG용기와 연결 설치됨으로서, CNG모듈의 내부 영역에 위치하는 내부매니폴드;를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 내부매니폴드 영역에 위치하는 충전 및 배출라인에는 공압밸브가 설치되고, 상기 공압밸브는 컨테이너선의 제어실로부터 각각의 CNG모듈 내부 영역으로 연장되는 공압제어라인과 연결 설치되며, 상기 각각의 분기관에는 용기밸브와 안전밸브가 순차적으로 설치되고, 상기 안전밸브는 CNG모듈의 내부 영역에 구비되어 제어실과 케이블로 접속되는 화염감지센서에 의하여 제어되도록 설치되며, 상기 각각의 안전밸브는 CNG모듈의 외부 영역으로 연장되는 가스배출라인과 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충전 및 배출라인에는, CNG모듈의 외부 영역에 위치하는 외부매니폴드와, CNG모듈의 내부 영역에 위치하는 내부매니폴드를 선택적으로 연결시키는 퀵커플링이 설치되고, 상기 공압제어라인 및 케이블과 가스배출라인에도 해당 라인의 분리와 연결을 위한 연결구가 CNG모듈과 인접한 위치에 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 안전밸브는 CNG용기의 전방측과 후방측에 각각 1개씩 총 2개가 설치되고, 상기 안전밸브와 연결되는 가스배출라인 또한 2개 열의 배관라인으로 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 외부매니폴드의 메인파이프와, 연결관과, 뱅크용 파이프와, 충전 및 배출라인은, 적재용 매니폴드와 하역용 매니폴드로 이루어지는 2개 열(列)의 매니폴드로 구분되고, 상기 적재용 매니폴드와 하역용 매니폴드의 메인파이프는 컨테이너선의 좌,우 양측단에 각각 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 특수선박으로서의 LNG선박을 사용하지 않고 통상의 화물선이 되는 컨테이너선을 사용하여 천연가스를 운송시킬 수 있는 한편, 소비지역의 항만시설에도 지상용 CNG 파이프라인만을 설치하여 LNG의 재기화 작업없이 소비지역으로 신속한 천연가스 공급이 가능토록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 천연가스의 저장과 운송 및 공급에 필요한 인프라 설비의 구축에 따른 엄청난 설비비용을 절감시키면서도, 대도시 뿐만 아니라 여러 중,소 도시에도 천연가스를 저렴하고 쉽게 공급시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, CNG모듈로서 냉동컨테이너를 사용하게 되면, CNG용기가 저장된 냉동컨테이너의 내부온도를 냉동컨테이너에 장착된 냉각유닛을 사용하여 -30℃ 내외의 수준으로 유지시킬 수 있으며, 이로 인하여 각각의 CNG용기에 압축 저장되는 천연가스의 저장량을 20 ~ 30% 정도 증가시킬 수 있어, 컨테이너선에 의한 천연가스의 저장과 운송 및 공급량을 보다 더 증대시키는 효과가 있음은 물론이고, CNG모듈에서 발생할 수 있는 화재의 위험 또한 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.

이와 더불어, 천연가스의 적재(압축저장) 및 하역(배출)을 위하여 CNG용기와 함께 CNG모듈의 내부 영역에 설치되는 내부매니폴드에, 화재 발생시 신속한 대응이 가능한 비상용 가스배출수단이 구비되도록 함으로서, 컨테이너선을 이용한 천연가스의 운송을 보다 더 안전하게 수행하는 효과가 있으며, 상기 매니폴드장치를 적재용과 하역용으로 이루어지는 2개의 매니폴드로 분리시켜, 그 메인파이프가 컨테이너선의 좌,우 양측단에 각각 설치되도록 한 경우에는, 컨테이너선의 운항경로에 맞추어 부두용 접안시설의 방향에 크게 제한을 받지 않고 천연가스의 적재 및 하역작업을 보다 더 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하며, 이후에 사용되는 용어로서 "가스적하"라 함은 "가스의 적재와 하역을 통칭"하는 의미가 된다.

먼저, 본 발명에 따른 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법은 도 1의 블록도에 도시되어 있는 바와 같이, 컨테이너선에 천연가스의 적재 및 하역에 필요한 설비를 행하는 컨테이너선 설비단계(S1)와, 상기 컨테이너선을 천연가스전(천연가스의 생산지)으로 이동시켜 천연가스를 압축 저장하여 적재시키는 천연가스 저장단계(S2)와, 압축천연가스(CNG: Compressed Natural Gas)가 적재된 컨테이너선을 소비지역의 항구로 이동시켜 천연가스를 공급시키는 천연가스 공급단계(S3)를 거치게 된다.

상기 천연가스 공급단계(S3)는, 컨테이너선을 중소규모의 천연가스 공급기지(Mother Station)로 하여, 지상용 CNG 파이프라인을 통해 주거지나 공장 등지에 천연가스를 공급하는 것이 주된 과정으로 이루어지며, 필요에 따라 컨테이너선에 적재된 CNG모듈을 하역시켜 천연가스의 이동식 충전용 튜브트레일러 차량에 장착시킴으로서, 천연가스를 연료로 하는 차량에 대한 천연가스의 이동식 충전작업 또한 가능토록 하게 된다.

도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 압축천연가스 저장 및 운송방법에 사용될 수 있는 CNG모듈(10)의 대표적인 예를 도시한 것으로서, 도 2의 (가)에 도시 된 것은 CNG용기(7)의 운반에 전용(專用)으로 사용되는 컨테이너식 하프 스키드(Half Container Skid)(10a)로서, 통상의 컨테이너와 마찬가지로 스키드 프레임의 각 모서리측마다 스키드(10a)의 운반을 위한 체결금속구(Corner Casting)가 형성되어 있고, 그 전방측(도면상 우측)에 천연가스의 압축저장 및 배출을 위한 내부매니폴드(102)가 설치된다.

또한, 도 2의 (나)에 도시된 CNG모듈(10)은, 화물운송에 통상적으로 사용되는 국제표준형 화물용 컨테이너(ISO Full Container)(10b)의 내부에 다수 개의 CNG용기(7)를 삽입하여 안전하게 위치 고정시킨 것으로서, 컨테이너용 도어가 위치하는 전방측(도면상 우측)에 천연가스의 압축저장 및 배출을 위한 내부매니폴드(102)가 설치되며, 상기 내부매니폴드(102)의 설치와 관리에 따른 편의성 향상을 위하여 필요시 컨테이너용 도어를 제거한 상태로 사용할 수도 있다.

도 2의 (가) 및 (나)에 도시된 CNG모듈(10) 중 하나를 택일하거나 또는 이들을 병용하여 컨테이너선에 적재시킴으로서, 각각의 CNG모듈(10)에 구비된 CNG용기(7)가 컨테이너선 전체에 걸쳐 천연가스의 적재공간이 되는 가스뱅크(Gas Bank)를 제공하게 되는 것이며, 상기 CNG모듈(10)의 길이에 있어서는 20feet와 40feet로 규정된 컨테이너 중에서 40feet 규격의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 CNG모듈(10)을 사용하여 컨테이너선에 적재되는 CNG용기(7)의 개수는 2,250L(리터)용량의 용기를 기준으로 하여 개략 1,300개 내지 1,400개 정도가 되고, 이러한 CNG용기(7)가 제공하는 전체 가스뱅크를 통한 천연가스의 운송량은, 러시아의 블라디보스톡 항구를 기점으로 하고, 중형 또는 준대형 컨테이너선 1 척을 기준으로 한달에 약 13,400톤 정도이며, 이는 부산을 소비지역으로 할 경우 컨테이너선의 1회 운항시 약 1주일 분량의 도시가스를 제공할 수 있는 정도에 해당한다.

특히, 상기 CNG모듈(10)에 사용되는 화물용 컨테이너(10b)로서 국제표준형 냉동컨테이너(ISO Full Refrigerating Container)를 적용시키게 되면, 냉동컨테이너에 장착된 냉동유닛(Refrigerating Unit)을 사용하여 CNG용기(7)가 저장되는 냉동컨테이너의 내부온도를 -30℃ 내외의 수준으로 유지시킬 수 있으며, 이로 인하여 각각의 CNG용기(7)에 압축 저장되는 천연가스의 저장량을 20 ~ 30% 정도 증가시킬 수 있게 된다.
다시 말해서, 통상 천연가스는 -30℃ 내외의 온도로 1/300 정도의 압축비를 가지도록 CNG용기(7)에 압축 저장되어 그 운송압력이 250Bar로 유지되도록 하여야 하는바, 이와 같이 천연가스가 저장된 CNG용기(7)를 상온 조건하에서 운송하게 되면, 외부의 대기열이 CNG용기(7)를 거쳐 그 내부에 저장된 천연가스로 전달됨에 따라, 천연가스의 운송 과정에서 외부열의 전도 및 대류현상에 의하여 천연가스의 부피팽창 및 CNG용기(7)의 내압증대가 발생하게 된다.
상기와 같이 CNG용기(7)에 압축 저장된 천연가스가 초기의 압축온도와 압축비를 지속적으로 유지하지 못하고 외부열의 전도 및 대류현상에 의하여 내압이 증가하게 되면, 천연가스의 운송과정에서 천연가스의 누설 및 폭발위험성이 높아지게 되므로, 이를 방지할 수 있도록 CNG용기(7)에 천연가스를 압축 저장시키는 초기 시점에서 최대 저장량을 기준으로 하여 약 20 ~ 30% 정도의 량을 줄인 상태로 천연가스를 저장하게 된다.
그러나, CNG용기(7)를 냉동컨테이너로 운송하게 되면, CNG용기(7)에 저장되는 천연가스의 온도와 컨테이너의 내부온도를 동일한 수준으로 유지시킬 수 있기 때문에, 외부열의 전도 및 대류현상에 의하여 천연가스의 부피팽창 및 CNG용기(7)의 내압증대가 발생하지 않게 되며, 이로 인하여 CNG용기(7)에 저장이 가능한 최대 저장량으로 천연가스의 운송이 가능하게 됨으로서, 결과적으로 천연가스의 저장 및 운송량을 20 ~ 30% 정도 증가시킬 수 있다는 것이다.

상기와 같은 CNG모듈(10)을 컨테이너선에 적재시키되, 각각의 CNG모듈(10)에 구비된 CNG용기(7)로 천연가스를 압축저장 및 배출시킬 수 있는 매니폴드장치가 CNG모듈(10)과 함께 컨테이너선에 설비되도록 하면, 본 발명의 저장 및 운송방법에 필요한 컨테이너선 설비단계(S1)가 완료되는 것이다.

상기 매니폴드장치는 천연가스의 적재(압축저장) 및 하역(배출)이 가능한 것이라면 어떠한 종류의 것이 적용되더라도 무방하지만, 그 최적 실시예는 본 발명에 따른 가스적하용 매니폴드장치가 되는 바, 상기 매니폴드장치에 대한 세부적인 구성은 이후에 다시 상세하게 설명되어질 것이다.

상기와 같은 컨테이너선 설비단계(S1)가 완료된 다음에는, 도 1 및 도 3에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 천연가스전(3)이 있는 지역으로 컨테이너선(1)을 운항하여, 천연가스전(3)으로부터 상기 매니폴드장치(100)를 거쳐 각각의 CNG모 듈(10)에 구비된 CNG용기(7), 즉 가스뱅크(2)로 천연가스를 압축, 저장시키는 천연가스 저장단계(S2)를 거치게 된다.

상기와 같은 방식으로 천연가스 저장단계(S2)를 거친 다음에는, 천연가스가 저장된 컨테이너선(1)을 운항하여 소비지 항구(4)에 컨테이너선(1)을 정박시킨 상태에서, 각각의 CNG모듈(10)과 연결된 매니폴드장치(100)를 지상용 CNG 파이프라인(5)(5a)과 접속시켜, 가스뱅크(2)에 저장된 압축천연가스를 중소규모공급기지(6)에 의하여 소비지역으로 공급시키는 천연가스 공급단계(S3)를 거치게 된다.

상기 천연가스 공급단계(S3)는, 소비지 항구(4)에 정박된 컨테이너선(1)을 천연가스의 공급기지로 활용하는 단계로서, 각각의 CNG모듈(10)에 구비된 CNG용기(7) 전체를 가스뱅크(2)로 하여 자연적인 압력차에 의한 천연가스의 배출작업을 수행할 수도 있고, 컨테이너선(1) 또는 지상용 CNG 파이프라인(5)(5a)에 구비된 다단식 가스 컴프레셔를 사용하여 천연가스를 강제로 배출시킬 수도 있다.

전자에 의한 자연배출방식의 경우, 각각의 CNG용기(7)에 저장된 압축천연가스의 압력이 초기 200 ~ 250 bar에서 배출후의 잔류압력이 30bar가 된다는 조건하에서, CNG용기(7)의 내부에 잔류하는 천연가스의 량은 전체 저장량의 약 15 ~ 16%가 되고, 컴프레셔를 이용한 강제배출방식을 적용시킬 경우 천연가스의 잔량은 최소화시킬 수 있으나, 배출측의 CNG 파이프라인(5a)으로 고압이 걸리지 않도록 주의해야 한다.

이와 더불어, 상기 천연가스 공급단계(S3)에서, 컨테이너선(1)에 적재된 CNG모듈(10)의 일부를 컨테이너선(1)으로부터 하역시킨 다음, 이를 천연가스 이동식 충전용 트레일러 차량에 장착시킴으로서, 천연가스의 이동식 충전을 병행토록 하게 되면, 버스와 같은 천연가스 차량의 연료충전 뿐만 아니라, CNG 파이프라인의 설비가 어려운 열악한 지리적 여건을 가지는 지역으로도 천연가스의 보급을 수행할 수 있게 된다.

상기와 같은 방식으로 컨테이너선(1)의 가스뱅크(2)에 저장된 천연가스를 모두 소비지역으로 공급시킨 이후에는, 컨테이너선(1)을 천연가스전(3)으로 다시 운항시켜, 상기 천연가스 저장단계(S2)와 천연가스 공급단계(S3)를 지속적으로 반복 수행토록 하되, 복수 대의 컨테이너선(1)이 천연가스전(3)과 소비지 항구(4) 사이를 순환식으로 운항함으로서, 천연가스 공급단계(S3)를 중단없이 연속적으로 수행하는 것이 가장 바람직하다.

마지막으로, 도면상 천연가스전(3)이 해상에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이와는 달리 천연가스전(3)이 육상에 설치될 수도 있음은 물론이고, 이러한 경우는 현지의 가스전과 연계된 천연가스의 적재시설이 생산지역의 항만에 구비되어 있기 때문에, 컨테이너선(1)을 생산지역의 항구로 이동시켜 천연가스의 적재(압축저장) 작업을 수행하면 된다.

이하, 상기와 같은 압축천연가스 저장 및 운송방법을 수행하기 위하여 컨테이너선(1)에 설치되는 본 발명에 따른 가스적하용 매니폴드장치(100)를 도 4 내지 도 11을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 천연가스의 저장 및 운송방법에 사용되는 컨테이너선(1)의 개략적인 구성으로서, 도 4 및 도 5에 각각 도시되어 있는 바와 같이 엔진실(8)과 컨테이너 크레인(9) 등이 구비된 선박의 적재공간에 상기 CNG모듈(10)이 적재되는 한편, 조타실과 인접한 선박의 내부에는 제어실(11)이 제공되고, 상기 CNG모듈(10)은 선박의 길이 방향을 따라 다수 개의 가스뱅크(2)로 분할되도록 적재된다.

상기 가스뱅크(2)는 선박에 특정한 기준을 두고 구분하는 것일 수도 있지만, 가스적하용 매니폴드장치(100)를 설치하기 위한 배관연결 작업의 기본단위로 해석하는 것이 바람직하며, 도면상 컨테이너선(1)의 좌,우측에 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)가 구분되어 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 이 또한 적재 및 하역을 겸하는 하나의 가스적하용 매니폴드장치(100)가 될 수 있음을 밝혀두는 바이다.

도 5는 소비지 항구(4)에서 컨테이너선(1)에 적재된 천연가스를 하역(배출)하는 상태를 나타내는 것으로서, 하역용 매니폴드(13)가 고압호스(14)에 의하여 소비지 항구(4)에 설치된 지상용 CNG 파이프라인(5)과 연결되어 있으며, 상기 고압호스(14)는 파이프에 의한 고압배관이 될 수도 있다.

본 발명의 요부를 이루는 가스적하용 매니폴드장치(100)는 CNG모듈(10)의 외부 영역에 설치되는 외부매니폴드(101)와, CNG모듈(10)의 내부 영역에 설치되는 내부매니폴드(102)를 포함하여 이루어지며, 도 6에 도시된 메인파이프(15)와 연결관(16)과 뱅크용파이프(17)는, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)로 분리되거나 또는 적하용으로 통합되어 상기 외부매니폴드(101)에 포함되는 것이다.

상기 메인파이프(15)와 각각의 뱅크용 파이프(17)에는 메인밸브(15a)와 뱅크밸브(17a)가 설치되는 바, 이로 인하여 천연가스의 적하작업시 메인밸브(15a)를 개 방시킨 다음, 각각의 뱅크밸브(17a)를 순차적으로 개방시킴으로서, 가스적재(압축저장) 작업 및 소비지역으로의 가스하역(배출) 작업을 각각의 가스뱅크(2)마다 개별적이고 순차적으로 수행할 수 있게 된다.

상기 외부매니폴드(101)의 일실시예로서는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 CNG모듈(10)로부터 연장되는 충전 및 배출라인(20)과, CNG모듈(10)의 적재단위가 되는 가스뱅크(2)에 걸쳐 상기 충전 및 배출라인(20)을 연결하는 뱅크용 파이프(17)와, 각각의 가스뱅크(2)로부터 연장되는 뱅크용 파이프(17)를 연결하는 연결관(16)과, 상기 연결관(16)에 설치되어 천연가스의 적하에 사용되는 메인파이프(15)로 이루어진다.

도 7에 도시된 것은 상기 외부매니폴드(101)가 압축천연가스의 적재 및 하역작업을 동시에 수행할 수 있는 하나의 배관라인을 이루도록 한 것이며, 이와는 달리 도 8에 도시된 다른 실시예는 도 4 내지 도 6에 걸쳐 설명되어진 방식과 마찬가지로, 상기 외부매니폴드(101)가 압축천연가스의 적재작업을 수행하는 적재용 매니폴드(12)와 압축천연가스의 하역작업을 수행하는 하역용 매니폴드(13)로 이루어지는 2개 열(列)의 배관라인으로 분리되도록 한 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 가스적하용 매니폴드장치(100)는 천연가스의 적재와 하역작업을 동시에 수행할 수 있는 하나의 통합식 외부매니폴드(101)만을 컨테이너선(1)에 설치하여 사용할 수도 있고, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)로 구분된 2개 열(列)의 외부매니폴드(101)를 컨테이너선(1)에 설치하여 사용할 수 있다.

이와 더불어, 도 8에 도시된 것은 외부매니폴드(101)를 도시함에 따른 배관의 복잡성 및 이에 따른 도면파악의 어려움을 피할 수 있도록, 가스뱅크(2)를 이루는 각각의 CNG모듈(10)이 적재용(도면상 하측)과 하역용(도면상 상측)으로 구분되도록 하는 한편, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13) 또한 CNG모듈(10)별로 구분되도록 하였으나, 실질적으로는 이러한 구분없이 천연가스의 적재(압축저장) 및 하역(배출)시 컨테이너선(1)에 적재된 모든 CNG모듈(10)이 사용됨은 물론이다.

다시 말해서, 상기 외부매니폴드(101)가 적재용이나 하역용으로 구분되는 것에 상관없이, 각각의 뱅크용 파이프(17)는 도 7에서와 같이 해당 가스뱅크(2)에 존재하는 모든 CNG모듈(10)과 연결되는 것이며, 단지 하나의 외부매니폴드(101)를 적하 겸용으로 설치하는 경우, 각각의 뱅크용 파이프(17)와 연결관(16) 및 메인파이프(15)가 1개 열(列)의 배관라인을 형성하게 되고, 외부매니폴드(101)를 적재용과 하역용으로 분리하여 설치하는 경우, 각각의 뱅크용 파이프(17)와 연결관(16) 및 메인파이프(15)가 2개 열(列)의 배관라인을 형성하는 것에 차이가 있다.

상기와 같은 외부매니폴드(101)와 연결되어 본 발명의 매니폴드장치(100)를 이루는 내부매니폴드(102)는 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 뱅크용 파이프(17)와 연결되는 충전 및 배출라인(20)과, 상기 충전 및 배출라인(20)으로부터 분기되어 각각의 CNG용기(7)와 연결 설치되는 다수 개의 분기관(29)으로 이루어지며, 도면상 CNG모듈(10)상에 8개의 CNG용기(7)가 구비된 것으로 도시되어 있으나, CNG모듈(10)의 종류와 치수에 따라 CNG용기(7)의 장착개수는 변경이 가능함을 밝혀 두는 바이다.

상기와 같이 CNG모듈(10)의 외부 영역에 설치되는 외부매니폴드(101)와, CNG모듈(10)의 내부 영역에 설치되는 내부매니폴드(102)를 포함하는 가스적하용 매니폴드장치(100)와 함께, 도 7 내지 도 9에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 매니폴드장치(100)의 제어 및 화재 발생시의 비상대책을 위한 수단이 제어실(11)과 연계되어 추가적으로 설치된다.

먼저, 상기 내부매니폴드(102) 영역에 위치하는 충전 및 배출라인(20)에는 해당 라인의 개폐를 위한 공압밸브(25)가 설치되고, 상기 공압밸브(25)는 컨테이너선(1)의 제어실(11)로부터 각각의 CNG모듈(10) 내부 영역으로 연장되는 공압제어라인(18)과 연결 설치됨으로서, 각각의 CNG용기(7)를 통한 천연가스의 충전과 배출이 공압밸브(25)에 의하여 제어되도록 이루어진다.

또한, 각각의 분기관(29)에는 CNG용기(7)와 인접한 위치에 용기밸브(30)와 안전밸브(31)가 순차적으로 설치되며, 상기 안전밸브(31)는 CNG모듈(10)의 내부 영역에 구비되는 화염감지센서(33)에 의하여 그 작동이 제어되도록 이루어지는 한편, 상기 화염감지센서(33)는 제어실(11)로부터 각각의 CNG모듈(10) 내부 영역으로 연장되는 케이블(19)에 의하여 제어실(11)과 접속된다.

따라서, CNG모듈(10)의 내부 영역에 화재가 발생할 경우, 화염감지센서(33)가 이를 감지하여 제어실(11)로 화재발생 신호를 전송시킴으로서, 미도시된 화재경보기와 가스방호시스템 및 소화장치(소화용 분말 또는 폼 소화약제) 등을 가동시키는 한편, 상기 안전밸브(31)를 개방시켜 CNG용기(7)의 내부에 저장된 천연가스를 CNG모듈(10)로부터 컨테이너선(1)의 외부측으로 배출시키게 된다.

이를 위하여, 각각의 CNG용기(7)에 구비된 안전밸브(31)는 가스배출라인(21)과 연결 설치되는 한편, 상기 가스배출라인(21)이 CNG모듈(10)의 외부측으로 연장된 다음, 컨테이너선(1)의 외곽측에 위치하는 가스배출구(22)와 연결 설치되며(도 7 및 도 8 참조), 보다 신속한 가스배출을 위하여 각각의 CNG용기(7) 후방측(도면상 우측)에도 안전밸브(31)가 추가로 연결 설치되는 한편, 이 안전밸브(31) 역시 또 다른 가스배출라인(21)에 의하여 가스배출구(22)와 연결 설치된다.

또한, 본 발명의 압축천연가스 저장 및 운송방법에 있어, 컨테이너선(1)에 적재된 CNG모듈(10)의 일부를 컨테이너 크레인(9) 등으로 하역시켜 튜브트레일러 차량에 장착시킴으로서 천연가스의 이동식 충전 또한 가능토록 한 경우에는, 각각의 CNG모듈(10)이 외부매니폴드(101)와 분리 및 조립될 수 있어야 한다.

이를 위하여, 도 9에 보다 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 상기 충전 및 배출라인(20)에는, CNG모듈(10)의 외부 영역에 위치하는 외부매니폴드(101)와, CNG모듈(10)의 내부 영역에 위치하는 내부매니폴드(102)를 선택적으로 연결시키는 퀵커플링(23)이 설치되고, 상기 공압제어라인(18)과 케이블(19)과 가스배출라인(21)에도 해당 라인의 분리와 연결을 위한 연결구(24)가 CNG모듈(10)과 인접한 위치에 설치되어 있다.

상기 퀵커플링(23)은 소켓(Socket)과 플러그(Plug)를 구비하는 고압배관용 연결수단으로 널리 사용되는 것으로서, 소켓과 플러그를 조립함과 동시에 해당 배관이 연통되는 상태로 연결되고, 소켓으로부터 플러그를 이탈시키는 즉시 해당 배 관이 폐쇄된 상태로 분리될 수 있는 바, 외부매니폴드(101)측의 충전 및 배출라인(20)과 내부매니폴드(102)측의 충전 및 배출라인(20)에 소켓과 플러그 수단이 각각 구비되도록 하면 된다.

이와 더불어, 공압제어라인(18)과 가스배출라인(21)에 설치되는 연결구(24) 또한 상기 퀵커플링(23)을 사용할 수도 있고, 그 이외에도 배관의 연결이 가능한 커넥팅(Connecting) 수단이라면 어떠한 종류의 제품을 사용하더라도 무방하며, 상기 케이블용 연결구(24)는 케이블(19)간의 연결에 따른 전기접속이 가능한 것이라면 어떠한 종류의 제품을 사용하더라도 무방하다.

도 10 및 도 11은 상기 외부매니폴드(101)가 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)로 구분된 경우에 있어, 외부매니폴드(101)와 내부매니폴드(102)와의 연결 상태를 실시예별로 나타낸 것이다.

먼저, 도 10에 도시된 것은, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)를 이루는 2개의 뱅크용 파이프(17)가 설치되는 한편, 상기 충전 및 배출라인(20) 또한 2개의 배관 즉, 충전라인과 배출라인,으로 구분되도록 한 상태에서, 내부매니폴드(102)측에 해당하는 각각의 충전 및 배출라인(20)상에 충전용 공압밸브(25)와 배출용 공압밸브(25)를 설치하는 한편, 각각의 공압밸브(25)가 공압제어라인(18)으로 연결되도록 한 것이다.

이와 더불어, 내부매니폴드(102)측에 해당하는 각각의 충전 및 배출라인(20)이 다시 하나의 배관으로 연결되도록 한 다음, 이 연결부위로부터 상기 분기관(29)이 연장되도록 한 것이며, 이러한 방식의 배관구조를 적용하게 되면, 공압제어라 인(18)에 의한 공압밸브(25)의 제어구조 및 이를 포함하는 배관라인이 다소 복잡하게 될 우려가 있다.

따라서, 외부매니폴드(101)가 적재용과 하역용으로 구분되어 2개의 뱅크용 파이프(17)가 설치된 경우에 있어서도, CNG모듈(10)의 내부영역, 즉 내부매니폴드(102)측에는 하나의 충전 및 배출라인(20)을 설치함과 동시에, 상기 충전 및 배출라인(20)이 퀵커플링(23)에 의하여 적재용 매니폴드(12)의 뱅크용 파이프(17) 또는 하역용 매니폴드(13)의 뱅크용 파이프(17)와 선택적으로 접속되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

다시 말해서, 적재용 매니폴드(12)의 뱅크용 파이프(17) 및 하역용 매니폴드(13)의 뱅크용 파이프(17)로부터 연장되는 2개의 충전 및 배출라인(20)에는 퀵커플링(23)용 소켓(또는 플러그)을 설치하고, 내부매니폴드(102)측에 해당하는 하나의 충전 및 배출라인(20)에는 퀵커플링(23)용 플러그(또는 소켓)를 설치함으로서, 천연가스의 적재 또는 하역작업에 맞추어 내부매니폴드(102)의 충전 및 배출라인(20)이 적재용 매니폴드(12) 또는 하역용 매니폴드(13)의 뱅크용 파이프(17)와 연결되도록 하면 된다는 것이다.

필요에 따라서는, 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)의 뱅크용 파이프(17)로부터 각각 연장되는 2개의 충전 및 배출라인(20)이, CNG모듈(10)의 외부 또는 내부 영역에서 하나의 충전 및 배출라인(20)을 형성토록 한 다음, 그 배관의 연결부위에 유로 조정용 삼방밸브(34)를 설치할 수도 있다.

상기와 같은 경우는, CNG모듈(10)을 통한 천연가스의 유동경로를 삼방밸브(34)에 의하여 적재와 하역 방향으로 조정시킬 수 있으므로, 퀵커플링(23)을 별도로 설치하지 않더라도 무방하지만, 압축천연가스의 이동식 충전을 위하여 CNG모듈(10)을 분리시킬 수 있도록, 삼방밸브(34)를 지난 위치에 퀵커플링(23)이 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 더불어, 본 발명의 매니폴드장치(100)중 외부매니폴드(101)를 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)로 구분시켜 설치한 경우에는, 도 4 및 도 5에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)를 컨테이너선(1)의 좌,우 양측에 나뉘어 위치토록 하되, 각각의 매니폴드(12)(13)에 구비된 메인파이프(15)가 컨테이너선(1)의 좌,우 양측단으로 돌출되도록 하면, 컨테이너선(1)의 운항경로에 맞추어 천연가스의 적하작업을 보다 용이하게 수행할 수 있게 된다.

마지막으로, 내부매니폴드(102)에 해당하는 충전 및 배출라인(20)에는 잔류압제거밸브(26) 및 압력게이지(28)가 설치되는 바, 상기 잔류압 제거밸브(26)는 퀵커플링(23)과 공압밸브(25)의 사이에 잔존하는 가스를 배출시키는 것이고, 상기 압력게이지(28)는 천연가스의 적재작업시 CNG용기(7)에 저장된 압축천연가스의 압력을 외부로 표시하는 수단으로서 차단밸브(27)와 함께 설치되며, 상기 용기밸브(30)는 CNG용기(7)를 통한 천연가스의 충전이 완료된 이후에는 폐쇄된 상태로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용기밸브(30)의 하부측에서 CNG용기(7)와 연결 설치된 것은 배기 밸브(32)로서, 천연가스의 압축저장 과정에서 CNG용기(7)의 내부로 유입된 이물질을 배출시키는 드레인밸브의 기능을 수행하게 되며, 화염감지센서(33)와 안전밸브(31)와의 접속을 위한 케이블은 도면의 복잡성을 피하기 위하여 별도로 도시하지 아니하였음을 밝혀두는 바이다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 가스적하용 매니폴드장치(100)를 사용하여 천연가스를 적재(압축저장) 및 하역(배출)시키는 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨테이너선(1)이 천연가스전(3) 또는 소비지 항구(4)에 도착하여 천연가스의 적재 또는 하역 작업을 수행코자 할 경우에는, 외부매니폴드(101)의 메인파이프(15)를 천연가스전(3) 또는 소비지 항구(4)에 설치된 적하설비, 예를 들어 지상용 CNG 파이프라인(5),와 일차적으로 연결시키게 된다.

이와 동시에, CNG모듈(10)의 외부 영역에 설치된 외부매니폴드(101)와, CNG모듈(10)의 내부 영역에 설치된 내부매니폴드(102)를 퀵커플링(23)으로 연결시키는 한편, 각각의 CNG용기(7)에 설치된 용기밸브(30)를 개방시킨 다음, 상기 내부매니폴드(102)에 설치된 공압밸브(25)는 작업자의 안전을 위하여 제어실(11)에서 최종 개방시키게 된다.

상기와 같은 상태에서, 메인파이프(15)에 설치된 메인밸브(15a)를 일차적으로 개방시킨 다음, 천연가스의 적재 또는 하역이 요구되는 가스뱅크(2)의 뱅크용 파이프(17)에 설치된 뱅크밸브(17a)를 개방시키게 되면, 각각의 CNG모듈(10)에 구비된 CNG용기(7)를 통한 천연가스의 압축저장 또는 배출작업이 이루어지며, 이러한 과정을 각각의 가스뱅크(2)마다 순차적으로 수행하면 되는 것이다.

상기와 같은 과정을 거쳐 천연가스의 적재 및 하역 작업이 완료되면, 위에서 설명되어진 것과 역순(逆順)의 과정을 거침으로서 천연가스의 적재 및 하역작업을 중단시키게 되며, 천연가스의 하역작업시 CNG모듈(10)의 일부를 이동식 튜브트레일러 차량에 장착시키고자 할 경우에는, 퀵커플링(23)과 각각의 연결구(24)를 이용하여 각 배관의 연결상태를 해제시키게 된다.

상기와 같은 상태에서, 컨테이너선(1)에 구비된 크레인(9) 또는 소비지 항구(4)에 구비된 크레인 등을 사용하여, 해당 CNG모듈(10)을 컨테이너선(1)으로부터 이동식 튜브트레일러 차량으로 운반시키면 되고, 이동식 충전작업을 수행하고 소비지 항구(4)에 적재된 CNG모듈(10)은 컨테이너선(1)으로 다시 적재시켜 사용하면 되는 것이다.

위에서 설명되어진 내용은 본 발명에 대한 이해의 편의를 돕기 위하여 최적 실시예만이 상세하게 설명되어진 것에 불과하며, 본 발명이 추구하고자 하는 기술적 사상의 범주를 벗어남이 없이 예시된 구조를 기초로 하여 다양한 변형 및 변경이 가능함은 당업자에게 명백한 사항이며, 본 발명은 첨부된 청구항에 기재된 기술적 내용을 기초로 평가되어져야 함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 압축천연가스 저장 및 운송방법의 과정을 나타내는 블록도.

도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명의 압축천연가스 저장 및 운송방법에 사용되는 CNG모듈의 종류를 나타내는 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법의 개략적인 설명도.

도 4는 본 발명에 사용되는 컨테이너선의 적용례를 나타내는 측면도.

도 5는 천연가스의 하역상태를 나타내는 도 4의 정면도.

도 6은 컨테이너선에 설치되는 본 발명의 가스적하용 매니폴드장치 중 외부매니폴드의 요부를 확대 도시한 배관도.

도 7은 본 발명에 따른 가스적하용 매니폴드장치의 외부매니폴드를 나타내는 배관도.

도 8은 외부매니폴드의 다른 실시예를 나타내는 배관도.

도 9는 본 발명에 따른 가스적하용 매니폴드장치의 외부매니폴드와 내부매니폴드의 연결상태를 나타내는 배관도.

도 10 및 도 11은 외부매니폴드와 내부매니폴드의 다른 실시예에 의한 연결상태를 나타내는 배관도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 컨테이너선 2 : 가스뱅크 3 : 천연가스전

4 : 소비지 항구 5,5a : 지상용 CNG 파이프라인

6 : 중소규모공급기지 7 : CNG용기 8 : 엔진실

9 : 컨테이너 크레인 10 : CNG모듈 10a : 스키드

10b : 화물용 컨테이너 11 : 제어실 12 : 적재용 매니폴드

13 : 하역용 매니폴드 14 : 고압호스 15 : 메인파이프

15a : 메인밸브 16 : 연결관 17 : 뱅크용 파이프

17a : 뱅크밸브 18 : 공압제어라인 19 : 케이블

20 : 충전 및 배출라인 21 : 가스배출라인 22 : 가스배출구

23 : 퀵커플링 24 : 연결구 25 : 공압밸브

26 : 잔류압 제거밸브 27 : 차단밸브 28 : 압력게이지

29 : 분기관 30 : 용기밸브 31 : 안전밸브

32 : 배기밸브 33 : 화염감지센서 34 : 삼방밸브

100 : 매니폴드장치 101 : 외부매니폴드 102 : 내부매니폴드

Claims

삭제
다수 개의 CNG용기(7)가 장착된 CNG모듈(10)을 컨테이너선(1)에 적재시키는 한편, 각각의 CNG모듈(10)에 구비된 CNG용기(7)가 가스적하용 매니폴드장치(100)와 연결되도록 하는 컨테이너선 설비단계(S1)와, 상기 컨테이너선 설비단계(S1)를 거친 후, 해상 또는 육상에 천연가스전(3)이 시설된 지역으로 컨테이너선(1)을 운항하여, 천연가스전(3)으로부터 상기 매니폴드장치(100)를 거쳐 각각의 CNG모듈(10)에 구비된 CNG용기(7)로 천연가스를 압축 저장시키는 천연가스 저장단계(S2)와, 상기 천연가스 저장단계(S2)를 거친 후, 천연가스가 저장된 컨테이너선(1)을 운항하여 소비지 항구(4)에 정박시킨 상태에서, 각각의 CNG모듈(10)과 연결된 매니폴드장치(100)를 지상용 CNG 파이프라인(5)(5a)과 접속시켜 CNG용기(7)에 저장된 압축천연가스를 소비지역으로 공급시킴에 따라, 컨테이너선(1)을 천연가스 공급기지로 활용하는 천연가스 공급단계(S3)를 거치며, 상기 천연가스 공급단계(S3)를 거친 후, 컨테이너선(1)을 천연가스전(3)으로 다시 운항시켜, 상기 천연가스 저장단계(S2)와 천연가스 공급단계(S3)를 지속적으로 반복 수행토록 한 천연가스의 저장 및 운송방법에 있어서,

상기 CNG모듈(10)은, CNG용기(7)의 운반에 전용(專用)으로 사용되는 컨테이너식 하프 스키드(Half Container Skid)(10a) 또는 국제표준형 화물용 컨테이너(ISO Full Container)(10b)의 내부에 다수 개의 CNG용기(7)가 삽입 설치된 것을 사용하며,

상기 천연가스 공급단계(S3)에서는, 컨테이너선(1)에 적재된 CNG모듈(10)의 일부를 컨테이너선(1)으로부터 하역시킨 다음, 이를 천연가스 충전용 트레일러 차량에 장착시킴으로서, 천연가스의 이동식 충전을 병행토록 하는 것을 특징으로 하는 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법.
제 2항에 있어서, 상기 컨테이너선(1)에 적재되는 CNG모듈(10)은, 국제표준형 화물용 컨테이너(ISO Full Container)(10b)로서의 냉동컨테이너의 내부에 다수 개의 CNG용기(7)가 삽입 설치된 것을 사용함을 특징으로 하는 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법.
CNG용기(7)가 장착된 CNG모듈(10)이 다수 개의 가스뱅크(2)를 이루도록 컨테이너선(1)에 적재된 것에 있어서,

상기 각각의 CNG모듈(10)로부터 연장되는 충전 및 배출라인(20)이 뱅크용 파이프(17)와 연결 설치되고, 상기 각각의 뱅크용 파이프(17)는 연결관(16)에 의하여 메인파이프(15)와 연결 설치됨으로서, CNG모듈(10)의 외부 영역에 위치하는 외부매니폴드(101)를 이루게 되며,

상기 뱅크용 파이프(17)와 연결된 충전 및 배출라인(20)이 각각의 CNG모듈(10) 내부로 삽입 설치되고, 상기 충전 및 배출라인(20)으로부터 분기되는 다수 개의 분기관(29)이 CNG용기(7)와 연결 설치됨으로서, CNG모듈(10)의 내부 영역에 위치하는 내부매니폴드(102)를 이루게 되며,

상기 내부매니폴드(102) 영역에 위치하는 충전 및 배출라인(20)에는 공압밸 브(25)가 설치되고, 상기 공압밸브(25)는 컨테이너선(1)의 제어실(11)로부터 각각의 CNG모듈(10) 내부 영역으로 연장되는 공압제어라인(18)과 연결 설치되며,

상기 각각의 분기관(29)에는 용기밸브(30)와 안전밸브(31)가 순차적으로 설치되고, 상기 안전밸브(31)는 CNG모듈(10)의 내부 영역에 구비되어 제어실(11)과 케이블(19)로 접속되는 화염감지센서(33)에 의하여 제어되도록 설치되며,

상기 각각의 안전밸브(31)는 CNG모듈(10)의 외부 영역으로 연장되는 가스배출라인(21)과 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치.
제 4항에 있어서, 상기 충전 및 배출라인(20)에는, CNG모듈(10)의 외부 영역에 위치하는 외부매니폴드(101)와, CNG모듈(10)의 내부 영역에 위치하는 내부매니폴드(102)를 선택적으로 연결시키는 퀵커플링(23)이 설치되고,

상기 공압제어라인(18)과 케이블(19)과 가스배출라인(21)에도 해당 라인의 분리와 연결을 위한 연결구(24)가 CNG모듈(10)과 인접한 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치.
제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 안전밸브(31)는 CNG용기(7)의 전방측과 후방측에 각각 1개씩 총 2개가 설치되고, 상기 안전밸브(31)와 연결되는 가스배출라인(21) 또한 2개 열(列)의 배관라인으로 설치되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치.
제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 외부매니폴드(101)의 메인파이프(15)와, 연결관(16)과, 뱅크용 파이프(17)와, 충전 및 배출라인(20)은, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)로 이루어지는 2개 열(列)의 매니폴드로 구분되며,

상기 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)의 메인파이프(15)는 컨테이너선(1)의 좌,우 양측단에 각각 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치.
제 6항에 있어서, 상기 외부매니폴드(101)의 메인파이프(15)와, 연결관(16)과, 뱅크용 파이프(17)와, 충전 및 배출라인(20)은, 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)로 이루어지는 2개 열(列)의 매니폴드로 구분되며,

상기 적재용 매니폴드(12)와 하역용 매니폴드(13)의 메인파이프(15)는 컨테이너선(1)의 좌,우 양측단에 각각 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선을 이용한 압축천연가스 저장 및 운송방법에 사용되는 가스적하용 매니폴드장치.