LNG선박을 넘어선 친환경 선박인 수소 , 암모니아 선박에 대해 알아보자

최근 환경규제로 인해 LNG선에 대한 수요가 급증하면서 대한민국 조선의 슈퍼사이클 다시 오는 징조가 보이고 있습니다. 그러나 많은 전문가들은 LNG선 향후 10년간 먹거리는 될 수 있지만 궁극적인 선박의 에너지가 될 수 없다고 보고 수소와 암모니아가 대체할 것으로 보고 있습니다.  

 

LNG선박의 한계

국내 조선 BIG3가 친환경 흐름에 맞춰 LNG운반선 및 LNG 연료선에 세계적인 우위를 갖고 있습니다. 이런 LNG는 기존 선박에 사용되던 벙커씨유에 비해 황산화물의 약 10%, 질소산화물은 약 20% 정도만을 배출하며 이산화탄소는 15%이상 배출량을 줄일 수 있습니다. 

 

그럼에도 불구하고 질소산화물과 황산화물은 소량으로도 환경에 치명적이고, IMO 국제해사기구는 2030년까지 2008년을 기준으로 탄소배출량을 60% 감축할 것을 요구하고 있습니다. 이렇게 친환경 흐름이 가속화되고 있는 현 시점에서 대한민국 조선사들은 LNG를 넘어설 대체 환경 에너지를 찾아 나서고 있습니다. 

 

또한 세계 최대 해운사 머스크는 향후 친환경 연료 선박만을 발주할 것을 선언했으며 조선업의 경쟁 국가인 일본과 중국은 LNG 선박 경쟁에서 밀렸다고 판단하여 곧 바로 친환경 선박에 대한 기술 연구에 천문학적 자본을 투자하고 있습니다. 

수소 에너지 선박

탈 LNG로 선정된 첫번째 에너지는 수소에너지입니다. 수소연료는 기존 선박 연료인 벙커씨유 보다 40% 이상 높은 효율을 낼 수 있다는 장점이 있으며 앞서 언급한 유해물질 및 탄소를 전혀 배출하지 않습니다. 특히 수소연료의 경우 현대의 수소자동차 포스팅에서도 다루었듯이 미세먼지를 필터링하는 기능까지 포함되어 있어 친환경 그 자체라고 할 수있습니다. 

 

특히 한국조선해양의 경우 연료 생산 방식이 친환경인 그린수소를 생산하기 위해 풍력발전 플랜트 개발 등에 박차를 가하고 있고 수소 밸류체인을 구축하여 빠르면 2027년까지 수소 선박 기술을 상용화하겠다고 밝혔습니다.

 

삼성중공업은 세계 최초로 3세대 수소연료 전지라 불리는 SOFC (고체산화물연료전지) 상용화에 성공한 블룸에너지와 수소 연료전지에 관한 개발을 진행 중이고 대우조선해양은 마찬가지로 SOFC를 적용한 초대형 원유 운반 유조선을 개발 중입니다. 

암모니아 에너지 선박

이러한 수소 에너지도 한계점이 있습니다. 수소 연료는 운반시 액화 상태로 저장하여 운반하는데 기화점(액화점)이 영하 섭씨 253도로 매우 낮아 엄청난 기술력 (극저온 저장탱크 기술)을 요하고 단위 당 저장 가능 부피가 작아 운반에 효율성이 낮습니다. 이러한 단점을 보완하는 연료는 암모니아 에너지 선박입니다.

 

 

암모니아의 분자식은 NH3 이기 때문에 자체적으로 수소를 저장할 수있는 물질입니다. 암모니아에 수소를 합성하여 간접적으로 수소를 운반할 수 있는 것입니다. 암모니아는 수소에 비해 기화점이 훨씬 높은 영하 34도씨 정도이며 수소에 비해 단위 부피 당 약 1.5배 정도 많은 양을 저장할 수 있어 운송과 저장 측면에서 효율적입니다. 

 

국내 BIG3 조선사 모두 영국 로이드선급(LR)으로부터 암모니아 추진 탱크에 대한 기본인증을 받았으며 특히 대우조선해양은 세계 최대 1위 엔진 제조업체인 독일의 만 에너지 설루션과 암모니아 추진 선박을 개발하고 있고, 한국조선해양은 세계 최대 석유회사 사우디아라비아의 아람코와 암모니아 추진선 개발을 진행 중입니다. 삼성중공업은 독자적으로 암모니아 연료시스템을 개발 중이라고 합니다.

 

하지만 암모니아의 경우 독성 질소산화물과 부식성 암모니아 기체를 분출할 수 있어 위험성이 있어 이를 막기 위한 화물창 기술을 요하고 있으나 아직 상용화 단계가 아닙니다.

 

국제 에너지 기구에서 수소 및 암모니아가 2060년까지 새로운 선박 60%가 사용할 에너지라고 전망하고 있으며 LNG를 넘어 친환경 선박에 대한민국이 기술력을 앞서 가고 있는 만큼 그 기대가 큽니다. 그러나 중국과 일본이 대규모 인력과 자본으로 세계 조선업 1위 자리를 다시금 넘보고 있는 만큼 긴장을 늦춰선 안될 거 같습니다.