국내 조선업계의 '친환경 연료', 어디까지 왔나

조선 업계에서도 친환경 바람이 불고 있다. 블룸버그 라디오는 최근 방송에서 "해운업은 세계 경제의 중추"라면서 "해운업계는 가장 무거운 이산화탄소를 생산하기도 하고 암모니아처럼 청정 연료로 변화시키기도 한다."며 선박연료의 변화를 강조했다. 

실제로 선박은 오염 배출량을 많이 차지하는 산업 중 하나다. 연료유에 함유된 황(SOx)이 연소되면서 발생하는 황산화물은 대기오염의 주요 원인이다. 선박 연료유에서는 디젤 연료유의 100~3500배에 달하는 황산화물을 배출한다. 

이에 국제해사기구(IMO)는 작년 강화된 규제를 발표했다. IMO에 가입된 174개국의 회원국들은 선박 연료유에 들어간 황 함유량 상한선을 3.5%에서 0.5%로 대폭 강화하는 규제를 지켜야 한다.

IMO 협약은 항만국 통제와 IMO 회원국 감사제도와 같은 강력한 이행수단을 가지고 있다. 협약의 강제화에 따른 해당 관계자들이 강제 이행 의무를 가지고 있기 때문에 선박소유자는 규제를 이행할 수밖에 없다. 

기존 화석연료를 사용하던 선박을 오염 배출이 없는 친환경 선박으로 대체하는게 조선업계의 세계적인 추세다. 친환경 선박은 선박에서 배출되는 질소나 미세먼지, 황산화물 등과 같은 공해 물질이나 온실가스를 줄이기 위해 청정, 대체 에너지를 사용하거나 해양오염 저감기술을 적용한 선박이다. 

청정·대체 에너지를 이용하는 선박은 화석연료를 사용하는 선박보다 연비가 뛰어나다. 높은 연비 효율 때문에 선박의 연료 사용량이 줄어들면서 연료비 절감 등의 경제적 이점도 있다. 글로벌 조선업계에서 친환경 선박을 개발하기 위해 노력을 쏟는 이유다. 

연료도 변화하고 있다. 황산화물 배출량을 감축하기 위해 ▲저유황유의 사용 ▲스크러버 설치 ▲LNG 연료사용 등 방법을 사용한다. 

국제해사기구(IMO)는 지난 2016년 선박에서 발생하는 대기오염물질인 황산화물(SOx)을 줄이기 위해 작년 1월 1일부터 선박 연료유의 황 함유량 기준을 3.5%에서 0.5%로 강화하기로 했다. 황 함유량이 0.5%로 낮아지면 연료유 1톤당 70kg이었던 황산화물이 10kg으로 86%가량 감축되기 때문이다.

아예 오염물질 배출량이 적은 LNG(액화천연가스)를 동력으로 사용해 선박을 움직이는 LNG 추진선도 글로벌 추세로 자리잡고 있다. 영국 조선해운시황 분석업체 클락슨리서치에 따르면 올 들어 현재까지 전 세계에서 총 254척의 선박이 발주된 가운데 액화천연가스(LNG)나 액화석유가스(LPG) 등 가스를 연료로 사용하는 가스추진선은 54척(21.3%)을 기록했다. 2019년과 2020년 가스추진선 비중이 각각 10.1%, 14.9%였던 것과 비교하면 크게 증가한 수치다.

국내에서도 지난 2월 한국조선해양플랜트협회에 따르면 올해 들어 지난달 18일까지 회원사들이 수주한 신규 선박 총 48척 중에 24척은 LNG 추진선인 것으로 밝혀졌다. 전체 수주량의 절반이 LNG 추진선으로 채워진 것이다.

국내 조선업계는 올해 전 세계에서 발주된 가스추진선 54척 중 40척을 수주하며 74.1%의 점유율을 기록했다. 한국의 가스추진선 수주 비중은 2019년 48.2%, 지난해 47.8%에 비해서도 급증했다. 국내 조선업체들은 올해 발주된 가스추진 컨테이너선 16척을 모두 수주했고, 가스추진 탱커선 14척도 모두 수주한 것으로 알려졌다.

삼성중공업은 지난 9일 공시를 통해 아시아 지역 선주와 1만 5000TEU급 초대형 LNG연료추진 컨테이너선 5척에 대한 건조계약을 체결했다고 밝혔다. 계약 총액은 6억 9600만 달러로 우리 돈 7940억 원 상당이다.

삼성중공업은 현재까지 전 세계에서 발주된 LNG 연료추진선의 31%에 해당하는 36척(원유운반선 26척, 컨테이너선 10척)을 쓸어 담으며 시장 점유율 1위를 공고히 하고 있다. 특히 원유운반선만 놓고 보면 점유율 57%를 차지하고 있다. 삼성중공업이 올해 수주한 선박 19척 중에도 무려 14척이 LNG 연료추진선이다.

삼성중공업 관계자는 "LNG 관련 엔지니어링 역량 강화, 실증 설비 구축 등 기술 개발에 힘써온 노력이 가시화되고 있다"면서 "관련 선박 수주 최대 실적을 보유하고 있고 수주잔고도 양호해 연속 건조 효과가 기대된다"고 밝혔다.

대우조선해양도 미주, 유럽, 아시아지역 등 선주 세 곳으로부터 30만 톤급 초대형원유운반선 10척을 약 1조 959억 원에 수주했다.

이번에 수주한 선박은 고압 이중연료 추진엔진(ME-GI 엔진)과 고망간강을 사용한 연료탱크가 적용된 초대형 원유운반선이다. 대우조선해양 독자 스마트십 솔루션인 DS4를 적용하여 선박의 효율적인 운항과 신규 적용되는 천연가스 추진 시스템의 안전 운전을 적극 지원한다. 이와 함께 국제해사기구(IMO)의 온실가스 배출 규제인 에너지효율지수 3단계(EEDI Phase 3)도 만족하는 선박이다.

현대중공업그룹의 조선 중간 지주사인 한국조선해양은 아시아 소재 선사와 1만5000TEU급 LNG추진 초대형 컨테이너선 6척, 약 9000억원 규모의 선박 건조 계약을 체결했으며, 한국조선해양은 그동안 전 세계에서 50척의 LNG 추진선을 수주, 지난 2018년 7월과 지난해 9월 각각 세계 최초로 LNG 추진 대형 유조선과 LNG 추진 초대형 컨테이너선을 인도하기도 했다.

LNG뿐만 아니라 수소를 연료로 하는 선박도 차세대 친환경 선박으로 주목받고 있다.

현대중공업그룹은 지난 25일 온라인 기업 설명회를 열고 그룹의 미래성장 계획 중 하나인 '수소 드림(Dream) 2030 로드맵'을 발표한 자리에서 "수소의 안정적인 공급을 위해 수소운반선 개발에 힘을 쏟을 것"이라고 밝혔다.

현대중공업은 수소 연료전지와 수소 연료공급시스템 기술을 적용한 수소 연료전지 추진선 개발에도 나선다. 수소 연료전지 추진선은 청정연료인 수소를 추진 동력으로 사용하는 선박으로 기존 내연기관보다 에너지 효율을 40% 이상 높일 수 있고, 황산화물이나 질소산화물 등 대기오염 물질도 배출하지 않는다.

수소선박으로 가는 중간단계인 암모니아 추진 선박도 2025년 상용화가 목표지만 1년 정도 앞당겨질 수 있을 것으로 보인다. 

가삼현 한국조선해양 대표이사는 "암모니아 추진선의 경우 2024~2025년부터 상용화해서 마케팅을 할 수 있을 것"이라며 "암모니아 다음 단계인 수소연료전지 선박은 시간이 더 걸리겠지만 궁극적으로 가야하는 길이기 때문에 경제성을 보완해서 추진하겠다"고 설명했다. 

정부 차원에서도 친환경 선박 보급을 위한 정책적 노력이 이루어지고 있다. 해양수산부는 지난 1월 '2021년 친환경선박 보급 시행계획'을 고시한다고 밝혔다. LNG선박 연료공급을 확대하기 위해 벙커링 전용선을 건조하고 관련 기술을 개발한다는 계획이다.

온실가스 감축을 위해 LNG-암모니아 혼소연료를 저장하고 공급하는 설비 기술개발을 시작한다. 더불어 차세대 연료로 불리는 수소 연료도 개발에 들어간다.