[배 이야기]‘그린십’의 해답 ‘LNG’

청정연료로 오염물질 배출 최소화
벙커유보다 절반 이하 가격···경제성도 인정

대우조선해양이 독자 개발한 고압 천연가스 연료 공급 장치(HP-FGS)(왼쪽)와 만 디젤 & 터보가 개발한 가스분사식(ME-GI) 엔진

[아시아경제 채명석 기자] 글로벌 운송시장에서 선박이 차지하는 입지는 그 어떤 운송수단보다 절대적이다.

전 세계 화물의 80%를 운송하면서도 사용하는 에너지는 약 2%에 불과하다. 탄소배출량도 전 세계 배출량의 3.3% 수준이다. 선박은 근본적으로 효율적이며 친환경적인 운송 수단인 셈이다.

그럼에도 불구하고 선박에 대한 탄소배출 규제와 친환경 요구는 전 산업에 부는 녹색 바람과 함께 피할 수 없는 산업적 요구가 되고 있다.(2011년 5월 29일자 [배 이야기] 하루 연료비가 ‘억원대?’···‘기름먹는 하마’, 7월 31일자, [배 이야기]선박 매연, 왕창 줄여야 참고)

이미 질소산화물, 황산화물 등의 배출가스는 선박에 의한 오염방지를 위한 국제협약’(MAPOL) 규정이 발효돼 현재 배출량의 5~20% 수준으로 줄여야 한다. 탄소배출과 관련해서도 2011년 국제해시기구(IMO) 회의에서 신조 선박에 대해 에너지효율설계지수(EEDI, ENERGY EFFICIENCY DESIGN INDEX)를 도입하기로 최종 결정함에 따라 오는 2013년부터 2025년까지 12년간 10%씩 3차례에 걸쳐 기존 대비 30%의 온실가스를 감축해야 한다.

선박의 다른 환경규제 대상인 선박 평형수(Ballast Water)나 폐기물 등은 관리시스템이나 장비 기술로 극복할 수 있으나 배출가스 규제는 그러한 노력만으로는 부족하다.

선박에 사용되는 연료는 석유제품 중에서도 온실가스(Green House Gas) 배출 밀도가 높은 중유계열의 벙커유가 사용되고 있다. 현재 발효된 MAPOL 규정을 만족하기 위해서는 질소산화물 환원촉매장치나 탈황장비, 고가의 저유황유 등을 사용해야 한다. 하지만 이러한 대안으로는 건조비용 및 선박 운항비용 증가를 피할 수 없다.

온실가스 배출도 기준치만큼 억제하면서 경제적인 방안을 고민중인 조선사와 선사가 최근 주목하고 있는 것이 바로 액화천연가스(LNG)다.

이미 MAN B&W, 바르질라 등 엔진 제조 업체들은 관련 기술과 제품을 개발해 발표하고 있다. 지난 5월 18일 덴마크 코펜하겐 MAN 본사에서 MAN이 개발한 LNG 엔진과 대우조선해양이 개발한 친환경 선박 추진 시스템 시연회를 성황리에 마쳤다. 지금까지 LNG를 연료로 사용하는 선박은 페리선 등 소형 선박뿐이었지만 대우조선해양과 MAN이 개발한 LNG 엔진과 추진 시스템은 1만 TEU급(1TEU는 길이 20피트 컨테이너 1개) 이상 대형 선박에도 적용할 수 있다는 점에서 갈수록 거대화하고 있는 신조 시장에 대응할 수 있다.

또한 이 시스템은 대우조선해양이 독자 개발한 고압 천연가스 공급장치를 이용하기 때문에 기존 제품의 약 5%의 동력만으로도 가스공급이 가능하다. 기존 시스템은 중소형의 가스엔진을 이용해 발전기를 돌려 발생한 전기로 추진력을 얻는 간접 방식이라 추진효율 및 엔진 출력이 낮아 대형 상선에는 적용하기 힘들었다.

한편, STX조선해양도 LNG엔진 시스템을 적용한 ‘STX GD-ECO Ship’을 개발해 놓은 상태다.

LNG는 청정 연료로 벙커유와 비교해 배출가스가 이산화탄소는 75%, 질소산화물은 20%, 황산화물은 5%에 불과해 화석연료 중 유일하게 대안으로 떠오르고 있다.

하지만 아직 실선 적용을 위한 실용화의 길은 그렇게 순탄하지 않다. LNG 취급시 안전성 문제가 걸림돌이며, 전 세계 항만에 걸쳐 LNG 공급망이 갖춰져 있지 않은데다가 새롭게 구축하기에도 어려움이 많다. 또한 선박의 연료탱크 용적도 벙커유를 사용할 때보다 4배 이상 커져야 한다.

하지만 LNG 연료 시스템을 포기할 수 없는 것은 원유 채굴량 감소와 가파른 가격 상승으로 벙커유의 경제성이 점차 감소하고 있기 때문이다.

이미 유럽에서는 LNG 연료 시스템을 적용한 선박 건조와 개발 프로젝트들이 활발하게 진행되고 있다. 특히 STX유럽에서 건조해 노르웨이에서 운항 중인 소형 페리선과 현재 건조 중인 STX Europe PSV 12 LNG Design은 LNG 연료를 기반으로 개발된 선박들이다.

앞으로 연료공급 인프라 확충과 기술적 난관만 극복한다면 LNG 연료를 사용하는 대형선박이 바다를 누빌 날이 멀지 않았다.
<자료: STX조선해양·대우조선해양·현대중공업·삼성중공업·한진중공업·성동조선해양>

채명석 기자 oricms@