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친환경 선박이 대세…배터리·수소연료 주목

  • 2022.02.20(일) 08:15

[테크따라잡기]
온실가스 규제 발맞춰 친환경 각광
국내 조선사 강점 LNG선 당분간 대세
친환경 보완기술 및 차세대 선박 눈길

조선 업계에 친환경 바람이 불고 있습니다. 국제해사기구(IMO)가 선박에서 발생하는 2030년까지 연간 온실가스 총 배출량을 2008년 대비 40% 줄이겠다고 선언하면서죠. 2050년까지는 50% 이상 감축하겠대요. 세계 조선업계들이 IMO의 규제에 발맞춰 친환경 선박 개발에 나서고 있는데요.

이번 테크따라잡기에선 친환경 선박에 대해서 살펴보도록 하겠습니다. 보다 자세한 설명을 위해 해양수산부, KDI 미래전략연구소, 한국해양과학기술원, 한국조선해양 등의 자료를 참고했습니다. 

현재 대세는 'LNG 추진선'

친환경 선박의 사전적 의미는 '친환경 에너지를 동력원으로 사용하거나 해양오염 저감기술 또는 에너지 효율 향상 기술을 탑재한 선박'이래요. 친환경 선박은 크게 △친환경에너지 추진 선박 △전기추진 선박 △연료전지 추진 선박 등으로 나뉘고요. 

가장 주목받고 있는 것은 친환경 에너지 추진 선박인데요. 이는 '액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 암모니아, 수소 등 친환경 연료를 이용해 추진하는 선박'을 말해요. 

이 가운데 LNG 추진선이 가장 주목받고 있습니다. 현재 기술적인 면을 고려했을 때 이 선박이 가장 적합하다고 판단하고 있대요. LNG 추진선이라고는 하지만 100% LNG 연료로 선박이 움직이는 것은 아니에요. 

기존 연료인 벙커C유와 함께 사용되거든요. 그래서 LNG 추진선을 LNG 이중연료 추진선이라고 부르기도 하고요. LNG 추진선은 기존 선박 대비 황산화물과 미세먼지는 99%, 질소산화물은 최대 85%까지 줄일 수 있고, 연료 효율 또한 30% 이상 높일 수 있대요.

2035년엔 세계 건조 선박의 50% 이상이 LNG 추진선이 차지할 것으로 보여요. 현재 실제로 발주가 활발하게 이뤄지고 있는데요. 특히 우리나라 조선사들이 LNG 우리나라 조선사들이 이 분야에서 압도적인 기술력을 자랑하고 있어요. LNG선의 약 70% 이상을 우리나라 조선3사(한국조선해양·대우조선해양·삼성중공업) 건조하고 있어요.

하지만 LNG 추진선을 '완전한 친환경 선박'이라고 말하긴 애매해요. 기존 연료보다 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물 등을 적게 배출하는 것은 맞지만 그렇다고 탄소 배출량이 완전히 '제로(0)'인 것은 아니거든요. 함께 사용되는 벙커C유도 탄소를 배출할 테고요.

최근에 이를 보완하기 위한 기술이 개발됐어요. LNG 추진선에서 배출되는 탄소를 포집하는 기술이 개발된 것이죠.

삼성중공업은 국내 친환경 설비 전문 기업인 파나시아와 함께 개발한 '선박 탄소포집 시스템'이 한국선급(KR)으로부터 기본 인증(AIP)을 획득 받았는데요. 국내에서 선박 탄소포집 시스템으로 선급 인증을 받은 것은 이번이 처음이라고 하네요. 다만 아직 상용화가 되려면 시간이 더 걸릴 것으로 예상돼요. 

먼 미래엔 무슨 선박이 대세될까

/사진=한국조선해양 제공

미래에도 LNG 추진선이 친환경 선박으로서 경쟁력을 유지할 수 있을까요? 앞서 LNG 추진선도 탄소를 배출한다고 설명했는데요. 친환경 바람이 더 강하게 불면 LNG 추진선이 설 자리도 좁아지게 되겠죠.

조선업계도 같은 생각을 하고 있었어요. 한 업계 관계자는 "LNG 추진선이 향후 10~15년까진 경쟁력이 있을진 몰라도 앞으로 이를 대체할 친환경 선박이 나올 가능성이 높다. LNG 추진선은 진정한 친환경 선박으로 가기 위한 중간단계로 보면 된다"고 설명했어요.

한국조선해양은 최근 배터리를 활용한 차세대 전기추진선 개발에 나선다고 밝혔어요. 전기추진선은 전기차를 떠오르면 이해하기 쉬워요. 전기차처럼 엔진 대신 배터리를 탑재하고 전기를 이용해 선박을 움직이게 하는거죠.

한국조선해양은 바나듐이온 배터리(VIB)를 개발한 스탠다드에너지사와 '바나듐이온 배터리 기반의 차세대 선박용 ESS 솔루션 개발'에 대한 업무협약(MOU)을 체결했는데요. 

내년 상반기까지 바나듐이온 배터리 기반 선박용 MW(메가와트)급 ESS 솔루션을 개발해 해상 실증 및 선급 승인을 추진하고, 차세대 전기추진선 및 전력운송선의 기본 설계를 완료하는 게 목표래요.

바나듐이온 배터리는 물이 주성분인 전해액을 사용해 화재, 폭발 위험이 없고 출력도 리튬이온 배터리보다 2배 가까이 높대요. 반복적인 충·방전에도 배터리 성능 저하가 거의 없다고 하네요. 

수소연료전지 선박에도 주목하고 있어요. 수소연료전지 선박은 연료전지에 수소를 공급해 전기를 생산하고 생산된 전기로 모터를 구동해 움직이는 선박을 말해요. 지난 7일엔 한국조선해양, 두산퓨얼셀, 쉘 등과 '선박용 연료전지 실증 협력의향서(LOI'를 체결하고 컨소시엄을 구성했는데요. 이 세 회사는 선박용 연료전지 개발과 실증을 진행하고 선박 등급을 책정하는 선급협회도 함께 하기로 했어요.   

한국조선해양은 이 컨소시엄에서 선박용 고체산화물 연료전지(SOFC) 설치, 선박 시스템 수정, 통합 작업 등을 수행하고요. 두산퓨얼셀은 선박용 SOFC 시스템 개발, 제조, 공급 역할을 맡았어요. 쉘은 선박 발주, 운영 등을 수행하기로 했고요. 향후 친환경 선박의 대세는 어떤 선박이 될까요? 앞으로가 더 궁금해지네요. 

[테크따라잡기]는 한 주간 산업계 뉴스 속에 숨어 있는 기술을 쉽게 풀어드리는 비즈워치 산업부의 주말 뉴스 코너입니다. 빠르게 변하는 기술, 빠르게 잡아 드리겠습니다. [편집자]

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