KR20220086941A - 선박의 증발가스 재액화 시스템 및 방법 - Google Patents

선박의 증발가스 재액화 시스템 및 방법 Download PDF

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gas
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이승철
신현준
최원재
정혜민
김선진
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

선박의 증발가스 재액화 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 증발가스 재액화 시스템은, 선내 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉매와 열교환으로 냉각하는 열교환기; 상기 열교환기로 공급될 냉매가 팽창 냉각되는 팽창기; 상기 열교환기에서 상기 증발가스를 냉각하고 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기; 상기 냉매압축기로부터 상기 열교환기를 거쳐 상기 팽창기로 연결되고, 상기 팽창기로부터 상기 열교환기를 거쳐 다시 상기 냉매압축기로 연결되어 상기 냉매가 순환하는 냉매순환라인; 상기 냉매압축기 후단에서 상기 열교환기를 우회하여 상기 팽창기 전단으로 연결되는 제1 바이패스라인; 상기 팽창기의 전단에서 상기 팽창기를 우회하여 상기 팽창기의 후단으로 연결되는 제2 바이패스라인:를 더 포함하여, 상기 제1 및 제2 바이패스라인을 통해 상기 냉매순환라인의 냉매를 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜, 상기 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 증발가스 재액화 시스템 및 방법{Boil-Off Gas Reliquefaction System And Method For Ship}
본 발명은 선박의 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 냉각하여 재액화시키되, 로드 변화가 있는 때, 시동 시나 운전 중단 시와 같이 열변화가 크게 일어나는 때에도 열교환기의 열응력을 최소화할 수 있는 증발가스 재액화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
천연가스(natural gas)는, 메탄(methane)을 주성분으로 하며, 연소 시 환경오염 물질의 배출이 거의 없어 친환경 연료로서 주목받고 있다. 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)는 천연가스를 상압 하에서 약 -163℃로 냉각시켜 액화시킴으로써 얻어지는 것으로, 가스 상태일 때보다 부피가 약 1/600로 줄어들기 때문에, 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. 따라서, 천연가스는 주로 저장 및 이송이 용이한 액화천연가스 상태로 저장 및 이송된다.
천연가스의 액화점은 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG 저장탱크는 LNG가 액체 상태를 유지하도록 단열처리되는 것이 일반적이다. 그러나 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열을 차단하는 데에는 한계가 있고, 외부의 열이 LNG 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 LNG 수송과정에서 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 자연 기화되어 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생한다.
LNG 저장탱크에서 증발가스가 지속적으로 생성되면, LNG 저장탱크의 내압을 상승시키는 요인이 된다. 저장탱크의 내압이 설정된 안전압력 이상이 되면 탱크 파손(rupture) 등 위급상황을 초래할 수 있으므로, 안전밸브를 이용하여 증발가스를 저장탱크 외부로 배출시켜야만 한다. 그러나 증발가스는 일종의 LNG 손실로서 LNG의 수송 효율 및 연료 효율에 있어 중요한 문제이므로, 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있다.
최근에는, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료 수요처에서 사용하는 방법, 증발가스를 재액화시켜 저장탱크로 회수하는 방법 또는 이러한 두 가지 방법을 복합적으로 사용하는 방법 등이 개발되어 적용되고 있다.
증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는, 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다.
별도의 냉매 없이 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화시키는 방법으로, 압축시킨 증발가스를 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각하고 단열팽창시켜 재액화시키는 PRS(Partial Re-liquefaction System)와, 그 개량기술도 개발되어 선박에 적용되고 있다.
별도의 냉동 사이클을 이용하는 시스템으로는, 질소 냉매를 이용한 재액화공정을 들 수 있다.
질소 냉매는 혼합 냉매를 이용한 사이클에 비해 상대적으로 효율이 낮으나, 냉매가 불활성이어서 안전성이 높고, 냉매의 상 변화가 없기 때문에 선박에 적용하기 보다 용이한 장점이 있다.
이와 같이 별도의 냉매 또는 증발가스 자체의 냉열로 냉각된 증발가스는 세퍼레이터로 도입되어, 기액분리되고 분리된 재액화가스는 저장탱크로 회수된다.
그런데 열교환기가 마련되는 증발가스 재액화 시스템에서, 재액화 시스템의 시동(start-up) 시나 운전 중단(shut-down) 시, 또는 로드(load) 변화되는 과정에서는 열변화가 일어나며, 극심한 열변화가 일어나는 경우 열교환기에 상당한 열응력(thermal stress)이 가해지고 이는 장치 손상을 일으킬 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 열교환기에 가해지는 열응력을 감소시킬 수 있는 증발가스 재액화 시스템을 제안하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선내 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉매와 열교환으로 냉각하는 열교환기;
상기 열교환기로 공급될 냉매가 팽창 냉각되는 팽창기;
상기 열교환기에서 상기 증발가스를 냉각하고 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기;
상기 냉매압축기로부터 상기 열교환기를 거쳐 상기 팽창기로 연결되고, 상기 팽창기로부터 상기 열교환기를 거쳐 다시 상기 냉매압축기로 연결되어 상기 냉매가 순환하는 냉매순환라인;
상기 냉매압축기 후단에서 상기 열교환기를 우회하여 상기 팽창기 전단으로 연결되는 제1 바이패스라인; 및
상기 팽창기의 전단에서 상기 팽창기를 우회하여 상기 팽창기의 후단으로 연결되는 제2 바이패스라인:를 더 포함하여,
상기 제1 및 제2 바이패스라인을 통해 상기 냉매순환라인의 냉매를 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜, 상기 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 제1 바이패스라인에 마련되는 제1 밸브; 상기 제2 바이패스라인에 마련되는 제2 밸브; 상기 냉매순환라인에서 상기 제1 바이패스라인의 합류지점 후단에 마련되어 감지된 냉매의 온도에 따라 상기 제1 밸브를 제어하는 제1 온도제어부; 및 상기 냉매순환라인에서 상기 제2 바이패스라인의 합류지점 후단에 마련되어 감지된 냉매의 온도에 따라 상기 제2 밸브를 제어하는 제2 온도제어부:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 압축기의 후단에서 상기 열교환기 및 팽창기를 우회하여 상기 열교환기의 전단으로 연결되는 제3 바이패스라인; 및 상기 제3 바이패스라인에 마련되는 제3 밸브:를 더 포함하고, 상기 제3 밸브는 상기 제2 온도제어부에 의해 제어될 수 있다.
바람직하게는, 재액화 시스템의 시동(start-up) 시 상기 제1 내지 제3 바이패스라인에 의해 상기 냉매의 전부 또는 일부를 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜 상기 열교환기에 공급하여, 상기 열교환기의 쿨다운율(cool down rate)을 조절하여 열교환기의 열응력을 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 열교환기에서 냉각된 증발가스를 감압하는 감압장치; 및 상기 열교환기를 거쳐 냉각 후 상기 감압장치에서 감압된 증발가스를 기액분리하는 세퍼레이터:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 세퍼레이터 내부의 액위를 감지하는 액위감지기; 및 상기 세퍼레이터의 하류에 마련되어 상기 세퍼레이터에서 분리된 액화가스를 상기 저장탱크로 이송하는 액위조절밸브:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉매압축기는 상기 팽창기로부터 냉매의 팽창에너지를 전달받아 상기 냉매를 압축하여, 상기 냉매압축기와 팽창기는 컴팬더로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선내 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기에서 압축하고, 상기 압축기에서 압축된 압축가스를 냉매와 열교환기에서 열교환으로 냉각하여 재액화하되,
상기 열교환기에는 냉매순환라인을 따라 순환하는 냉매가 공급되며, 상기 냉매순환라인에는 열교환기로 공급될 냉매가 팽창 냉각되는 팽창기; 및 상기 열교환기에서 열교환 후 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기:가 마련되고,
상기 냉매순환라인의 냉매는 냉매압축기로부터 상기 열교환기를 거쳐 상기 팽창기로 공급되고, 상기 팽창기로부터 상기 열교환기를 거쳐 다시 상기 냉매압축기로 공급되되,
상기 냉매순환라인의 냉매를 상기 압축기의 후단에서 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜, 상기 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 방법이 제공된다.
바람직하게는, 재액화 시스템의 시동(start-up) 시 상기 압축기의 후단에서 상기 냉매의 전부 또는 일부를 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜 상기 열교환기에 공급하여, 상기 열교환기의 쿨다운율(cool down rate)을 조절하여 열교환기의 열응력을 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 열교환기에서 냉각된 증발가스는 감압으로 추가 냉각 후 기액분리되어 상기 저장탱크로 복귀되고, 상기 냉매압축기는 상기 팽창기로부터 냉매의 팽창에너지를 전달받아 상기 냉매를 압축하여, 상기 냉매압축기와 팽창기는 컴팬더로 마련될 수 있다.
본 발명에서는 증발가스 자체의 냉열 및 냉매 사이클의 냉열을 이용하여, 재액화될 증발가스를 보다 효과적으로 냉각하여 재액화율을 높일 수 있다.
특히 본 발명에서는 냉매순환부에서 냉매 냉각을 위한 장치들을 우회할 수 있는 바이패스라인을 통해 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있도록 함으로써, 재액화 시스템의 시동(start-up) 시나 운전 중단(shut-down) 시, 또는 로드(load) 변화되는 과정에서는 열변화가 발생할 때, 급격한 열변화로 열교환기에 과도한 열응력이 발생하는 것을 방지하여 열교환기 장치 파손을 방지하고, 재액화 시스템을 안정적으로 운용할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 재액화 시스템을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
후술하는 본 발명의 일 실시예에서 선박은, 액화가스를 저장하는 저장탱크가 마련되는 모든 종류의 선박일 수 있다. 대표적으로 LNG 운반선(LNG Carrier), 액체수소 운반선, LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있다.
또한, 본 실시예는 가스를 저온으로 액화시켜 수송될 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하는 모든 종류의 액화가스의 재액화 사이클에 적용될 수 있다. 이러한 액화가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화석유화학가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 재액화 시스템을 개략적으로 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 증발가스 재액화 시스템은, 선내 액화가스가 저장된 저장탱크(T)로부터 발생하는 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키기 위한 시스템으로, 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기(100), 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 공급하는 증발가스 공급라인(GL), 압축기로부터 저장탱크로 연결되며 증발가스를 재액화시켜 저장탱크로 복귀시키는 재액화라인(RL)을 포함한다.
증발가스 공급라인(GL)은 저장탱크로부터 열교환기(200)를 거쳐 압축기(100)로 연결됨으로써, 저장탱크에서 발생한 미압축 증발가스는 열교환기에 냉열을 공급한 후 압축기로 공급되어 압축된다.
압축기(100)에서는 증발가스를 압축하는데, 예를 들어 선박의 주엔진의 연료공급압력으로 압축할 수 있다. 예를 들어 DF 엔진이 마련된 경우라면 5.5 barg, X-DF 엔진이 마련된 경우라면 15 barg, ME-GI 엔진이 마련된 경우는 300 barg로 압축할 수 있다. 압축된 증발가스는 선박의 주엔진(미도시)의 연료로도 공급될 수 있고, 연료로 공급되지 않은 증발가스를 재액화시킬 수 있다.
선박 규정상 엔진으로 연료를 공급하는 압축기는, 비상 상황을 대비하여 리던던시(Redundancy) 설계를 하여야 하므로, 도면에서는 한 대의 압축기를 도시하였지만, 압축기는 주압축기와 리던던시 압축기를 포함하여 구성된 것일 수 있고, 복수의 컴프레서와 중간냉각기가 마련되는 다단압축기로 마련될 수 있다.
압축기(100)에서 압축된 증발가스는 재액화 라인(RL)을 따라 열교환기(200)로 도입되어 열교환을 통해 냉각된다.
재액화라인(RL)에는, 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 열교환기(200), 열교환으로 냉각된 증발가스를 감압하는 감압장치(400), 열교환기 및 감압장치를 거쳐 냉각된 증발가스를 기액분리하여 액화가스를 저장탱크로 공급하는 세퍼레이터(500)가 마련된다.
열교환기(200)에서는 냉매순환부(300)를 순환하는 냉매와 열교환을 통해 증발가스가 냉각된다.
냉매순환부(300)는, 냉매가 순환하는 냉매순환라인(CL)을 포함하며, 냉매순환라인에는, 열교환기로 공급될 냉매가 팽창 냉각되는 팽창기(310), 열교환기에서 배출되는 증발가스를 냉각시키고 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기(320)가 마련된다. 냉매압축기와 팽창기는 축 연결되어 냉매의 팽창에너지를 냉매 압축에 이용하는 컴팬더로 마련될 수 있고, 냉매 사이클을 구동하기 위해 필요한 전력을 줄일 수 있다.
냉매순환라인(CL)을 순환하며 열교환기로 공급되는 냉매로는 예를 들어 질소(N2)가 이용될 수 있다.
냉매압축기(320)에서 압축된 냉매는 열교환기(200)에서 냉각된 후 팽창기(310)에서 팽창 냉각되어 다시 열교환기(200)의 냉매로 공급되며 냉매순환라인(CL)을 순환한다. 그에 따라, 열교환기(200)에서는 압축기에서 압축된 증발가스, 압축기로 도입될 미압축 증발가스, 팽창기에서 팽창 냉각된 냉매 및 냉매압축기에서 압축된 냉매의 4가지 흐름이 열교환된다.
열교환기를 통과하며 냉각된 증발가스는 감압장치(400)에서 감압을 통해 단열팽창 또는 등엔트로피 팽창으로 추가 냉각된 후 세퍼레이터에서 기액분리될 수 있다.
재액화라인(RL)에서 세퍼레이터(500)의 하류에는 액위조절밸브(LV)가 마련되고, 세퍼레이터 내부의 액위를 감지하는 액위감지기(LC)가 마련되어, 액위감지기에서 세퍼레이터의 액위를 감지하여 액위조절밸브(LV)를 제어하여 세퍼레이터에서 분리된 재액화가스가 저장탱크(T)로 이송한다.
그런데, 이와 같이 증발가스 재액화 시스템을 운용할 때, 재액화 시스템의 시동(start-up) 시나 운전 중단(shut-down) 시, 또는 로드(load) 변화되는 과정에서는 열변화가 일어나게 된다. 특히 질소 냉동 사이클에 설치될 수 있는 평행류형 알루미늄 열교환기(brazed aluminum heat exchanger)와 같은 열교환기는 열응력에 취약한데, 극심한 열변화가 일어나는 경우 열교환기에 상당한 열응력(thermal stress)이 가해져 열교환기의 장치 손상을 일으킬 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 냉매순환라인의 냉매 냉각을 위한 열교환기(200) 및 팽창기(310)의 전부 또는 일부를 우회할 수 있는 배관을 마련하여, 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있도록 구성하여, 열교환기로 공급되는 흐름의 급격한 열변화를 막고 열교환기에 과도한 열응력이 가해지는 것을 방지한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예 시스템에서는, 냉매압축기(320) 후단에서 열교환기(200)를 우회하여 팽창기(310) 전단으로 연결되는 제1 바이패스라인(BL1), 팽창기(310)의 전단에서 팽창기를 우회하여 팽창기의 후단으로 연결되는 제2 바이패스라인(BL2), 냉매압축기(320)의 후단에서 열교환기(200) 및 팽창기(310)를 우회하여 열교환기의 전단으로 연결되는 제3 바이패스라인(BL3)을 마련하였다. 즉, 냉매압축기(320)에서 압축된 냉매는 열교환기(200)에서 냉각된 후, 팽창기(310)를 거쳐 감압을 통해 단열팽창 또는 등엔트로피 팽창되면서 추가 냉각되어 열교환기의 냉매로 도입되는데, 제1 내지 제3 바이패스라인(BL1, BL2, BL3)은 이와 같이 냉매가 냉각되는 냉매순환라인(CL)의 장치 전부 또는 일부를 우회할 수 있도록 하여, 열교환기에 도입되는 냉매의 온도를 높게 조절할 수 있게 한다.
각 바이패스라인들의 개폐 및 개조 조절을 위해, 제1 바이패스라인에는 제1 밸브(V1), 제2 바이패스라인에는 제2 밸브(V2), 제3 바이패스라인에는 제3 밸브(V3)가 각각 마련된다.
또한, 냉매의 온도를 감지하여 바이패스라인들의 각 밸브를 제어하기 위하여, 냉매순환라인에서 제1 바이패스라인의 합류지점 후단에는 냉매의 온도를 감지하여 제1 밸브(V1)를 제어하는 제1 온도제어부(T1)가, 냉매순환라인에서 제2 바이패스라인의 합류지점 후단에는 감지된 냉매의 온도에 따라 제2 밸브(V2) 및 제3 밸브(V3)를 제어하는 제2 온도제어부(T2)가 마련된다.
제1 및 제2 온도제어부의 제어에 따라 냉매의 전부 또는 일부를, 제1 내지 제3 바이패스라인을 통해 팽창기 전단에서 냉매를 냉각시키는 냉매순환라인의 열교환기 통과 흐름 및 냉매를 팽창 냉각시키는 팽창기 중 어느 하나 또는 전부를 우회시킴으로써, 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있다.
이와 같은 바이패스라인들은 재액화 시스템의 로드가 변화되는 과정, 시동 또는 운전 중단 시와 같이 열교환기로 공급되는 흐름의 열변화가 있는 운전에서 사용되어, 급격한 열변화를 방지한다.
예를 들어, 재액화 시스템의 시동(start-up) 시 제1 내지 제3 바이패스라인에 의해 냉매의 전부 또는 일부를 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜 열교환기에 공급하여 열교환기의 쿨다운율(cool down rate)을 조절할 수 있다. 본 실시예와 같은 바이패스라인들이 없을 경우, 정지되어 있던 재액화 시스템을 가동하여 냉매 사이클이 가동되면, 상온 상태이던 열교환기에 곧바로 -40℃ 내외의 저온 질소 냉매가 유입되어 열교환기에 상당한 열응력이 발생하고, 이러한 열응력이 반복적으로 발생하면 열교환기의 열피로(thermal fatigue) 및 장치 파손으로 이어질 수 있다.
본 실시예 시스템에서는 재액화 시스템 시동 초기에 열교환기 및 팽창기 모두를 우회시켜 상온의 질소 냉매가 열교환기로 유입시킬 수 있고, 점차 열교환기와 팽창기 중 어느 하나만을 우회시키거나 열교환기 및 팽창기를 우회하는 냉매의 유량을 줄이면서 서서히 열교환기를 쿨다운시킬 수 있다. 이와 같이 열교환기의 쿨다운율을 조절함으로써 급격한 열변화로 열교환기에 과도한 열응력이 발생하는 것을 방지하여 열교환기 장치 파손을 방지하고, 재액화 시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.
T: 저장탱크
GL: 증발가스 공급라인
RL: 재액화 라인
CL: 냉매순환라인
BL1, BL2, BL3: 제1 내지 제3 바이패스라인
V1, V2, V3: 제1 내지 제3 밸브
T1, T2: 제1 및 제2 온도제어부
100: 압축기
200: 열교환기
300: 냉매순환부
310: 팽창기
320: 냉매압축기
400: 감압장치
500: 세퍼레이터

Claims (10)

  1. 선내 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축하는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉매와 열교환으로 냉각하는 열교환기;
    상기 열교환기로 공급될 냉매가 팽창 냉각되는 팽창기;
    상기 열교환기에서 상기 증발가스를 냉각하고 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기;
    상기 냉매압축기로부터 상기 열교환기를 거쳐 상기 팽창기로 연결되고, 상기 팽창기로부터 상기 열교환기를 거쳐 다시 상기 냉매압축기로 연결되어 상기 냉매가 순환하는 냉매순환라인;
    상기 냉매압축기 후단에서 상기 열교환기를 우회하여 상기 팽창기 전단으로 연결되는 제1 바이패스라인; 및
    상기 팽창기의 전단에서 상기 팽창기를 우회하여 상기 팽창기의 후단으로 연결되는 제2 바이패스라인:를 더 포함하여,
    상기 제1 및 제2 바이패스라인을 통해 상기 냉매순환라인의 냉매를 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜, 상기 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 바이패스라인에 마련되는 제1 밸브;
    상기 제2 바이패스라인에 마련되는 제2 밸브;
    상기 냉매순환라인에서 상기 제1 바이패스라인의 합류지점 후단에 마련되어 감지된 냉매의 온도에 따라 상기 제1 밸브를 제어하는 제1 온도제어부; 및
    상기 냉매순환라인에서 상기 제2 바이패스라인의 합류지점 후단에 마련되어 감지된 냉매의 온도에 따라 상기 제2 밸브를 제어하는 제2 온도제어부:를 더 포함하는 선박의 증발가스 재액화 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 압축기의 후단에서 상기 열교환기 및 팽창기를 우회하여 상기 열교환기의 전단으로 연결되는 제3 바이패스라인; 및
    상기 제3 바이패스라인에 마련되는 제3 밸브:를 더 포함하고,
    상기 제3 밸브는 상기 제2 온도제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    재액화 시스템의 시동(start-up) 시 상기 제1 내지 제3 바이패스라인에 의해 상기 냉매의 전부 또는 일부를 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜 상기 열교환기에 공급하여, 상기 열교환기의 쿨다운율(cool down rate)을 조절하여 열교환기의 열응력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 열교환기에서 냉각된 증발가스를 감압하는 감압장치; 및
    상기 열교환기를 거쳐 냉각 후 상기 감압장치에서 감압된 증발가스를 기액분리하는 세퍼레이터:를 더 포함하는 선박의 증발가스 재액화 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 내부의 액위를 감지하는 액위감지기; 및
    상기 세퍼레이터의 하류에 마련되어 상기 세퍼레이터에서 분리된 액화가스를 상기 저장탱크로 이송하는 액위조절밸브:를 더 포함하는 선박의 증발가스 재액화 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매압축기는 상기 팽창기로부터 냉매의 팽창에너지를 전달받아 상기 냉매를 압축하여, 상기 냉매압축기와 팽창기는 컴팬더로 마련되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 시스템.
  8. 선내 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기에서 압축하고, 상기 압축기에서 압축된 압축가스를 냉매와 열교환기에서 열교환으로 냉각하여 재액화하되,
    상기 열교환기에는 냉매순환라인을 따라 순환하는 냉매가 공급되며, 상기 냉매순환라인에는 열교환기로 공급될 냉매가 팽창 냉각되는 팽창기; 및 상기 열교환기에서 열교환 후 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기:가 마련되고,
    상기 냉매순환라인의 냉매는 냉매압축기로부터 상기 열교환기를 거쳐 상기 팽창기로 공급되고, 상기 팽창기로부터 상기 열교환기를 거쳐 다시 상기 냉매압축기로 공급되되,
    상기 냉매순환라인의 냉매를 상기 압축기의 후단에서 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜, 상기 열교환기로 도입되는 냉매의 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    재액화 시스템의 시동(start-up) 시 상기 압축기의 후단에서 상기 냉매의 전부 또는 일부를 상기 열교환기 및 팽창기 중 적어도 하나를 우회시켜 상기 열교환기에 공급하여, 상기 열교환기의 쿨다운율(cool down rate)을 조절하여 열교환기의 열응력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 열교환기에서 냉각된 증발가스는 감압으로 추가 냉각 후 기액분리되어 상기 저장탱크로 복귀되고,
    상기 냉매압축기는 상기 팽창기로부터 냉매의 팽창에너지를 전달받아 상기 냉매를 압축하여, 상기 냉매압축기와 팽창기는 컴팬더로 마련되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 재액화 방법.
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