■ 개요 및 기술 동향

극저온 밸브는 플랜지(flange), 엘보우(elbow), 파이프(pipe) 등과 함께 극저온 배관 시스템의 핵심 요소 부품 중 하나로서 LNG 유동제어 및 설비보호 기능을 담당한다.

LNG 저장 탱크 내부 및 갑판 위의 배관에 사용되는 밸브들은 극저온 환경에서 사용 가능한 기술 조건을 충족하기 위한 고도의 신뢰성이 요구된다.

따라서 품질 기준이 엄격하며, 일반 밸브와 비교해 가격이 20배 이상에 달하는 고부가가치 부품이다.

극저온 밸브는 2”~24”까지 다양한 규격으로 제작되며, 주요 구성품으로는 밸브 몸체(valve body), 액츄에이터(actuator), 에어셋(air set), 밸브 포지셔너(positioner)가 있다.

LNGC에 사용되는 극저온 밸브는, 극저온 유체인 LNG의 유동제어를 위한 제어밸브와 과도한 압력 상승으로부터 설비를 보호하기 위한 안전밸브로 구분할 수 있다.

LNG 유동제어를 위한 제어밸브는 주로 배관에 설치되고, 그 종류는 볼 밸브(ball valve), 게이트 밸브(gate valve), 나비형 밸브(butterfly valve), 니들 밸브(needle valve), 체크 밸브(check valve) 등이 있다.

LNG용 안전밸브 중 내부 압력이 저압인 화물 탱크 및 절연 공간부(insulation space)에는 파일롯트 구동 안전 방출 밸브(pilot-operated relief valve)가 주로 사용되고, 고압의 배관 안전을 위해서는 스프링 로디드 릴리프 밸브(spring loaded relief valve)가 주로 사용된다.

극저온 밸브 시장은 유럽, 미국, 일본 등의 해외 선진국 기업들이 선점하고 있다. 미국 기업은 제어밸브와 고압밸브 및 파일롯트(pilot)형 안전밸브, 유럽은 극저온용 기능성 밸브, 일본은 극저온용 안전밸브 시장을 지배하고 있다.

우리나라의 경우, 볼 밸브를 제외하고는 실제 선박에 대한 적용 실적이 미흡하고 신뢰성도 부족하여 해외 선주들의 선호도가 매우 낮아 대부분 수입에 의존하고 있다.

LNG용 극저온 밸브에 대한 특허 출원은 미국과 일본이 주도적이다. 미국의 Cryogenic Fuels, 일본의 Hitachi가 기술 선진 업체이며, 사실상 일본 업체들이 독점하고 있다.

■국내외 시장 동향

극저온 밸브 시장은 LNGC 신규 발주 증가와 더불어 크게 성장해 2007년 수입 규모는 630억 원에 이른다. LNGC 공급 과잉에 따라 2010년까지 수요가 다소 제한적일 것으로 예상되나, 2012년 이후로는 LNGC 신규 발주에 따라 시장규모가 확대될 것이다.

LNG용 극저온 밸브의 시장 규모 분석은 LNGC에 설치된 밸브 종류별 탑재금액을 분석함으로써 추정이 가능하다.

스프링 로디드 릴리프 밸브(spring loaded relief valve)는 척당 40개 정도가 설치되고, 소요 비용은 1척당 대략 3~4억 원 정도로 파악된다. 나비형 밸브(butterfly valve)는 척당 9억 원 정도로 조사된다. 따라서 스프링 로디드 릴리프 밸브와 나비형 밸브의 가격 합계는 척당 13억원 정도로 추정된다.

파일롯트 구동 안전 방출 밸브(pilot-operated relief valve), 게이트 밸브(gate valve), 니들 밸브(needle valve), 체크 밸브(check valve) 등 다른 밸브들도 유사한 규모의 시장을 가질 것으로 추정되기 때문에 LNGC용 극저온 밸브 소요 비용은 척당 30억원정도로 추정할 수 있다.

세계 LNGC 수주량은 2003년 16척에서 2004년 59척, 2005년에는 42척 등 급속히 확대되어 밸브 시장의 규모도 그에 상응하는 수준으로 증가했다.

2003년 480억원에서 2004년에는 1,770억원으로 대폭 확대되었고, 2005년에도 1,260억 원의 시장 규모를 보였다. 그러나 2008년에는 LNGC 신규 발주의 감소로 시장규모가 축소되었다.

국내 시장 규모는 국내에서 세계 건조량을 독점하고 있어 있는 세계 시장과 상당 부분 비슷한 추세를 보인다.

2003년 390억원을 시작으로 2004년 1,260억원, 2005년 990억원으로 시장은 확대됐다가 2008년에 150억원으로 감소했다.

일반적으로 LPG 관련 밸브의 설계온도는 -50°C 정도로 -163°C를 기준으로 하는 LNG 만큼의 극저온 환경은 아니지만 LNG 관련 제품과 유사한 사양의 제품을 적용하고 있다.

따라서 LNG용 극저온 밸브는 LPG 관련 시장에도 적용이 되기 때문에 이를 고려하면 2007년 시장 규모는 2,190억 원 정도이다.

또한 신규 육상 플랜트 및 유전개발에 따르는 수요를 고려하는 경우 시장 규모는 더욱 커질 것으로 예상된다.

극저온 카고 펌프 시장과 마찬가지로, LNGC 공급과잉에 따라 극저온 밸브 시장도 2010년까지 수요가 제한적일 것으로 예상되나, 2012년부터 시장은 다시 확대될 것으로 전망된다.

LNGC 발주 예상 규모를 바탕으로 연간 국내 시장규모를 예측하면, 2010년에는 240억원, 2013년에는 624억원으로 증가할 것으로 예상된다.

특허 출원, Hitachi 등 日기업들 독점 
세계 최고 조선기술에 맞춰 밸브 개발해야

■주요 생산 업체 현황

극저온용 밸브를 생산하는 해외 선진 기업들은 대부분 자체적인 성능시험설비를 보유하고 이를 신제품 개발 및 신뢰성 제고에 활용해 국제적인 경쟁력을 높이고 있다.

릴리프 밸브와 안전 밸브는 Fukui, Anderson, Birkett, Tyco, Luceat 등이 주요 선도 업체이며, 특히 일본 Fukui의 경우 스프링 타입 릴리프 밸브(spring type relief valve)에서 강점을 가지고 있다.

나비형 밸브는 Amri(프), Velan(프), Linde Mapag(독일)가 축적된 기술을 바탕으로 세계 시장을 지배하고 있다.

볼 밸브는 Truflo, Velan, Pibivisse가 지배적인 선진기업이고, 게이트 밸브와 체크 밸브는 SNRI, Wada, Truflo 등이 전문 기업이다.

국내 기업에서는 상온 및 고온용 볼 밸브, 상온용 및 가스용 밸브, 캐스팅 볼 밸브, 대형·고압의 볼 밸브를 생산하고 있으나, 극저온용 볼 밸브는 개발하지 못하고 있다.