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조선업계, 암모니아 운반/추진 기술 집중...차세대 친환경 선박 개발 박차
한지안 기자 | 승인 2022.10.14 18:44
사진=한국조선해양 LNG 운반선.

[여성소비자신문 한지안 기자] 현대중공업·삼성중공업·대우조선해양 3사가 암모니아 이중연료 엔진 등 친환경 선박 기술에 집중하고 있다.

국제해사기구(IMO)가 선박 운전시 배출되는 이산화탄소량을 오는 2030년까지 40%·2050년까지 70%(2008년 대비) 줄이도록 규제할 예정인 가운데 친환경 선박 개발이 필수 과제가 되어서다.

현재 사용되는 조선 3사의 주력 제품인 LNG 추진선의 경우 기존 벙커C유 추진선 보다는 친환경적이지만, 선박 가동시 이산화탄소와 메탄이 발생하는 만큼 IMO의 강화되는 기준을 맞추기는 어려운 상태다.

이 가운데 3사는 암모니아를 운반하는 동시에 연료로도 사용할 수 있는 선박을 개발 중이다. 암모니아는 금속을 부식시키는 등 특성에도 탄소를 배출하지 않는다는 점 때문에 차세대 친환경 선박 연료로 꼽히는 물질이다. 국제에너지기구(IEA)는 ‘2050 탄소 제로 로드맵’ 보고서를 통해 암모니아가 2050년 선박 연료 수요의 45%를 차지할 것으로 전망하기도 했다.

현대중공업그룹은 지난 12일부터 부산 벡스코에서 개최된 ‘국제그린해양플랜트전시회’에서 1만1000㎥급 암모니아 운반선과 암모니아 이중연료 엔진 등 차세대 친환경 선박 기술력을 선보였다.

지난 13일에는 전시장에서 미국선급협회(ABS)로부터 ‘100만t급 이산화탄소(CO₂) 주입 시스템 설계’에 대한 기본 인증(AIP)을 획득하기도 했다. 

해당 시스템은 동해가스전 CCS(탄소 포집·저장) 실증사업을 위해 현대중공업그룹과 한국석유공사가 공동 개발한 40만t급 한국형 고정식 CCS 플랫폼의 후속 모델이다. 해상 이산화탄소 주입 시스템 운전시 발생하는 이산화탄소를 포집해 저장하는 ‘On-site CCS 기술’ 적용을 통해 저탄소 CCS 플랫폼을 구현했다는 설명이다.

현대중공업그룹은 또 ‘무동력 자연순환을 활용한 고효율 신개념 LNG-FSRU 재기화시스템(Hi-ReGAS+)’에 대해서도 ABS의 기본 인증을 받았다.

신개념 시스템은 기존 재기화시스템 대비 열교환기 크기와 중량을 50% 이상 줄였고, 순환동력 저감을 통해 연간 400만 달러 이상의 운영비와 연간 1만t 상당의 이산화탄소 배출량을 줄일 것으로 기대된다.

삼성중공업은 지난달 한국선급(KR)으로부터 암모니아 운송·추진 가스운반선에 대한 개념 승인(AIP, Approval in Principle)을 받았다.

이번에 승인 받은 가스운반선은 KR과 삼성중공업 간 진행된 공동개발프로젝트의 결과물이다. 암모니아를 운송하면서 암모니아를 추진 연료로도 사용하여 운항 과정에서 탄소를 배출하지 않도록 개발된 친환경선박이다.

암모니아는 현재 수소와 함께 탄소를 배출하지 않는 친환경 선박 연료로 꼽히며 수소 운반물질로도 주목 받고 있다. 다만 암모니아가 특성 상 금속을 잘 부식시키는데다 독성과 폭발성도 가지고 있는 만큼 이를 고려한 설계가 암모니아 추진선의 핵심 기술로 꼽힌다.

특히 암모니아는 응력(Stress)를 받으면 금속 조직을 열화(劣化) 시켜 부식과 균열을 일으켜 주의를 요한다. 삼성중공업과 KR은 이같은 특성을 고려해 균열 발생을 최소화할 수 있도록 저온에 강하면서도 일정 강도 기준을 만족하는 탱크를 연구, 설계해 암모니아 운송이 가능한 초대형가스운반선을 개발했다.

대우조선해양도 지난달 영국 선급 로이드(LR)와 프랑스 선급 BV 등으로부터 탄소중립 선박을 위한 기술을 승인 받았다.

대우조선해양은 LR, 독일 엔진 개발사 MAN-ES와  암모니아 추진 초대형원유운반선(VLCC) 개발을 위한 활동을 이어 오고 있다. 최근 전체 설비의 안전성 검토(HAZID)까지 완료하고 로이드 선급으로부터 암모니아 추진 VLCC에 대한 기본 인증(AIP)을 공식적으로 획득한 상태다. 3사는 향후 지속적인 연구개발을 통해 오는 2025년까지 해당 선박 개발과 상용화를 구체화하겠다는 계획이다.

대우조선해양은 또 프랑스 BV 선급으로부터 암모니아를 연료로 추진하는 암모니아 전용 운반선에 대한 기본 승인(AIP)도 받았다. 양사 공동으로 암모니아 추진 전용 운반선에 대한 개념 설계를 완료한데다 설계의 구조적 안정성과 설비 적합성 검토를 마쳤다.

대우조선해양은 이번 행사에서 한국선급(KR)과도 기술 협약을 맺고 친환경 추진 시스템 공동 개발에 대한 업무협약(MOU)을 체결했다. 양사는 이에 따라 암모니아와 수소 등 친환경 연료를 소재로 하는 추진 시스템을 공동 개발할 예정이다.

한지안 기자  hann9239@hanmail.net

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