해운산업 탄소 배출 해결? 선박용 CCUS 기술, 선상 포집, 탄산칼슘화 등 선보여

UN무역개발위원회(UNCTD)에 따르면, 글로벌 교역량의 80% 이상을 차지하는 해운 산업은 전 세계 온실가스 배출량의 약 3%를 차지한다. 항공 산업의 탄소 배출량이 2%인 것을 감안하면 비슷한 규모이지만 현재 탈탄소화할 수 있는 옵션은 상대적으로 적다. 이에 해운 산업을 위한 탄소포집 기술이 개발되고 있다. 

해상 운송은 이산화탄소 배출의 주요 원인일 뿐만 아니라, 항구 근처에 사는 사람들의 건강에 해를 끼친다. 이를 해결하기 위해 캘리포니아 대기자원위원회(CARB)는 특정 해양 선박이 정박 중 배출량을 최소 80% 줄여야 한다는 규정을 제정했다. 

이를 위한 한 가지 방법은 연장 코드를 통해 해안가 전력에 연결하는 것이다. 이를 통해 선박은 배기가스를 배출하는 보조 엔진을 끌 수 있다. 그러나 이를 위해선 선박과 터미널 모두 해안 전력 연결을 허용하도록 개조해야 하며, 이는 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸린다.

스타트업 스택스 엔지니어링(STAX Engineering)은 컨테이너선과 자동차 운반선 등의 온실가스를 포집하고 여과하는 기술을 선보인다. 디젤 미립자의 99%와 질소 산화물의 95%를 제거하도록 설계되었다. 캘리포니아 대기자원위원회로부터 선박의 CCUS(탄소 포집, 저장 및 활용) 서비스를 제공할 수 있는 권한을 부여받았다. 현재 LA, 롱비치, 오클랜드 항구의 선박에 서비스를 제공하며, 국내 기업 중에는 현대글로비스가 스택스 엔지니어링과 CCUS 사업에 관한 파트너십을 지난 5월 체결했다.

스택스 엔지니어링의 CEO 마이크 워커(Mike Walker)는 블룸버그 통신과의 인터뷰를 통해 "스택스의 시스템은 해안 전력 기능이 없거나 개조할 수 없는 선박을 위한 대안이 될 수 있다"라고 말했다.

스택스 엔지니어링은 지금까지 LA와 롱비치 항구에 있는 44척의 선박의 탄소를 처리했으며, 연간 146척의 선박을 서비스할 수 있는 용량을 갖추고 있다. 하지만 이는 매년 이 항구에 입항하는 약 4000척의 선박에 비하면 아주 작은 비중이라고 블룸버그 통신은 지적했다.

CARB 규정은 현재 캘리포니아 전역의 컨테이너선에 적용되지만 2025년에는 자동차 운반선, 2027년에는 유조선까지 확대될 예정이다. 특히 CARB 규정을 위반하는 운송 업체에 대한 엄청난 벌금을 감안할 때 선박용 탄소 포획 및 제어 기술은 후자의 이상적인 솔루션이 될 수 있다.

LA항의 마케팅 및 고객 관계 부문 부총괄 이사인 마이클 디베르나르도(Michael DiBernardo)는 블룸버그 뉴에너지파이낸스 정상회의(BNEF Summit)에서 “해안 전력 인프라를 설치하는 것은 매우 비싸다. 약 2000만달러(약 274억원) 정도"라고 말했다.

스택스 엔지니어링 외에 또 다른 선박용 탄소 포집 기술을 선보인 스타트업도 있다. 캘리포니아 공과대학(Caltech)에서 설립한 칼크레아(Calcarea)가 그 주인공이다. 이 스타트업은 선상 이산화탄소를 포집하여 안전하고 내구성 있는 해염으로 전환하는 혁신적인 기술을 선보인다.

이 과정은 지구의 자연적인 해양 탄소 순환을 모방한 것으로 선박 배기가스에서 CO2를 포집하고 이를 안정적이고 양성인 '중탄산염' 이온으로 변환하여 바다에 직접 안전하게 방출한다.

칼크레아는 로마르운송(Lomar Shipping)의 기업 벤처 연구소인 로마르 랩(lomarlabs) 와 협력 계약을 체결하고 기술 개발 중에 있다.

칼크레아의 설립자이자 CEO인 제스 앳킨스(Jess Adkins)는 “이 산업은 수소나 암모니아와 같은 청정 연료를 고려하고 있지만, 이는 선박과 엔진을 완전히 재설계하는 것을 포함한다. 필요한 양만큼 실현되려면 수십 년이 걸릴 수 있다"라고 말했다.

글로벌 화학기업 바스프는 중국 최대 조선업체 중국선박공업집단공사(CSSC)의 전력 장비 자회사 CPGC의 LNG 운반선에 적용되는 첨단 선박 탄소 포집 시스템(OCCS)에 ‘OASE 블루(OASE blue)’ 가스 처리 기술을 제공한다고 지난 6월 밝혔다.

시바운드(Seabound)는 화물선 배기가스에서 배출되는 탄소의 95%를 포집하는 것을 목표로 하는 시스템을 만들었다. 배기가스를 산화칼슘 자갈에 노출시켜 탄산칼슘 형태로 만들어 탄소를 저장하는 것으로, 탄산칼슘은 시멘트, 페인트, 분필, 종이 및 플라스틱 등의 제품을 만드는 데 사용된다. 일반적인 산업 화학물질인 산화칼슘으로 다시 변환될 수 있다.

시바운드는 최근 3200개 이상의 표준 컨테이너를 수용할 수 있는 약 240미터 길이의 화물선에서 2개월간의 테스트를 완료했다고 밝혔다.