선박 탄소중립, LNG 아닌 '제3연료' 필요

송고 2021.02.03 10:14 | 수정 2021.02.03 10:18
EBN 이경은 기자 (veritas@ebn.co.kr)

바이오 연료·수소·암모니아, 차세대 친환경 연료로 부상

연료별 장단점 있지만 "암모니아가 유망"

LNG추진선 '그린아이리스'호.ⓒ포스코

조선·해운업계가 친환경 선박을 잇따라 도입하고 있는 가운데, 대표적인 친환경 연료로 꼽히는 액화천연가스(LNG)로는 완전한 탄소중립 달성이 불가능하다는 지적이 나온다.

이에 LNG를 연료로 사용하는 LNG추진선이 아닌 연소 과정에서 아예 탄소를 배출하지 않는 암모니아, 수소, 바이오 연료 등 제3의 연료를 사용하는 차세대 선박이 대안으로 떠오르고 있다.

3일 조선·해운업계에 따르면 최근 세계 최대 선사인 덴마크 머스크는 3년 안에 암모니아나 메탄올 등 친환경 연료를 사용하는 소형 컨테이너선을 발주할 것이라고 밝혔다.

머스크가 LNG추진선이 아닌 다른 연료를 사용하는 선박을 택한 이유는 LNG가 갖고 있는 한계 때문인 것으로 풀이된다. LNG는 기존 벙커C유 대비 황산화물은 90% 이상, 질소산화물은 80% 이상, 이산화탄소는 15% 이상 배출량을 줄일 수 있지만, 연소 시 이산화탄소와 메탄이 발생한다.

이러한 특성 때문에 LNG추진선으로 국제해사기구(IMO)의 장기적 규제를 맞추기는 사실상 불가능하다. IMO는 전 세계 선박의 이산화탄소 배출량을 오는 2030년까지 2008년 대비 40%, 2050년까지는 70% 줄이겠다는 목표다.

이에 업계에서는 궁극적으로는 바이오 연료, 수소, 암모니아 등 탄소중립 연료를 쓰는 선박이 대안이 될 것으로 보고 있다.

바이오 연료는 옥수수 등 바이오매스로 생산하는 청정연료로 기존 연료에 혼합해 쓴다. 기존 선박 엔진에 큰 기술적 변화를 주거나 완전히 새로운 엔진을 필요로 하지 않아 기존 선박 연료와 교체 또는 혼합해서 사용할 수 있다는 장점이 있다. 반면에 원료 수급이 불안정한 점은 단점으로 꼽힌다.

수소는 생산비용이 비교적 저렴하다는 장점이 있다. 그러나 까다로운 조건 때문에 보관·운송에 막대한 비용이 든다. -253도의 극저온을 유지하면서 보관했다가 엔진에 공급할 때 연료 온도를 높여야 하므로 기술 난이도가 높다. 또 기존 연료보다 큰 저장탱크가 필요해 화물 적재 공간이 줄어들 수 있다.

암모니아는 수소보다 훨씬 높은 온도인 -34도로 보관이 가능해 저장·운송이 상대적으로 쉬워 안정성과 경제성이 높은 장점이 있다. 다만 유독성은 단점으로 꼽힌다.

그러나 암모니아는 연소과정에서 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는다는 큰 장점이 있다. 이에 업계에서는 암모니아가 차세대 선박 연료로 부상할 것으로 보고 있다.

머스크는 차세대 선박 연료로 암모니아와 메탄올이 유망할 것으로 전망했다. 한국선급은 암모니아가 바이오 연료, 수소 등 다른 친환경 연료에 비해 기술적 난이도가 낮아 가장 상용화 가능성이 높다고 보고 있다. 실제로 대우조선해양과 삼성중공업은 2025년 상용화를 목표로 암모니아 추진 컨테이너선을 개발하고 있다.

업계 관계자는 "어떤 연료가 상용화될 지는 아직 알 수 없지만 기술표준을 정하기 위한 패러다임 경쟁이 치열하게 펼쳐질 것으로 보인다"며 "수소를 택하든, 암모니아를 택하든 저장·운송·연료 주입을 위한 인프라를 깔아야 하고 여기에 어마어마한 비용이 들기 때문에 하나의 연료로 무게추가 기울 것이고, 실제 운항에 들어갔을 때 기술 안정성과 경제성이 담보돼야 한다"고 말했다.

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