국내 벌크선사 팬오션(028670)이 6월에 인도 받는 초대형광탄선(VLOC) ‘씨 조우샨’호(號) 갑판 위에는 아파트 8층 높이의 원통형 기둥 5개가 줄지어 세워져 있다. 일명 ‘로터 세일 시스템'이다. 바람으로 기둥을 회전시켜 만든 압력 차를 선박의 추진력으로 활용하는 기술이다. 팬오션 관계자는 “이 기술을 활용하면 연간 3400t(톤)의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다”고 말했다.
바다 위에도 탄소중립 바람이 불고 있다. 선박에서 배출되는 온실가스는 지구 전체 배출량의 약 2.5%를 차지한다. 국제해사기구(IMO)의 환경 규제가 해를 거듭할수록 강화되는 이유다. 전 세계 선사들은 환경 규제 강화에 발맞춰 탄소 배출량을 조금이라도 줄이기 위해 액화천연가스(LNG) 추진선뿐 아니라 풍력과 암모니아 등으로 움직이는 차세대 친환경 선박에도 눈을 돌리는 추세다.
로터 세일이 적용된 ‘SEA ZHOUSHAN’호의 모습. /발레(Vale) 제공
22일 조선업계에 따르면 팬오션의 ‘씨 조우샨’호에 도입된 로터 세일 시스템은 100년 전에 처음 등장했다. 1910년 유체 속에서 물체가 회전할 때 직각 방향으로 힘이 발생하는 ‘마그누스 효과'가 처음 밝혀지면서 당시 조선업계는 이 원리를 이용한 선박 제작을 추진했다. 이후 오랜 연구 끝에 1920년 남미와 뉴욕을 오갔던 ‘바덴바덴’호에 로터 세일 시스템이 최초로 적용됐으나, 화석연료가 선박에 본격적으로 활용되기 시작하면서 상대적으로 효율성이 떨어졌던 로터 세일 시스템은 수십년간 주목받지 못했다.
그러던 중 최근 IMO의 환경 규제가 강화되면서 상황이 바뀌었다. 지난해 선박 연료 배출가스의 황 함유량을 3.5%에서 0.5%이하로 줄인 IMO는 오는 2030년까지 전 세계 선박의 이산화탄소 배출량도 2008년 대비 40% 줄이겠다는 계획이다. 오는 2050년까지는 70%까지 줄일 예정이다. 로터 세일 시스템이 100년 만에 돌아온 이유도 이같은 환경 규제 때문이다.
암모니아를 연료로 사용하는 선박 개발도 활발히 추진되고 있다. 세계 최대 선사인 머스크는 3년 내 암모니아 등 친환경 연료를 사용하는 컨테이너선을 발주할 계획이다. 암모니아는 수소보다 훨씬 높은 온도인 영하 34도로 보관이 가능해 저장과 운송이 상대적으로 쉬워 안정성과 경제성이 높다. 연소 과정에서 이산화탄소를 전혀 배출하지 않아 장기적인 환경 규제 대응 전략으로 꼽힌다.
국내에서는 현대중공업, 대우조선해양(042660), 삼성중공업(010140) 등 대형 3사가 암모니아 추진선 개발에 앞장서고 있다. 이르면 2024년쯤 상용화가 가능할 것으로 전망된다. 대형 조선사의 한 관계자는 “친환경 선박 개발의 최종 목적지는 수소 추진선이지만 상용화까지 10년 안팎의 시간이 걸릴 것으로 예상된다”면서 “기존 화석연료에서 수소 추진선 개발로 이어지는 과도기 과정에 LNG, 암모니아, 메탄 등이 대안으로 사용될 것”이라고 설명했다.
바이오 연료도 대체 연료로 주목받고 있다. 바이오연료는 옥수수 등 바이오매스로 생산하는 청정연료로, 보통 기존 연료에 혼합해 사용한다. 기존 선박 엔진을 그대로 사용해도 된다는 게 가장 큰 장점이다. 원료 수급이 불안정한 점은 단점으로 꼽히지만, 기존 선박 연료와 혼합해서 사용할 수 있다는 점에서 차세대 연료로 주목받고 있다.
삼성중공업이 건조한 액화천연가스(LNG)선.
풍력뿐 아니라 암모니아, 바이오 연료 등 차세대 연료 개발이 한창이지만, 당분간은 LNG가 대세가 될 것이란 게 업계 중론이다. 아직 차세대 연료를 상용화하려면 상당한 시간이 걸릴 것으로 전망되기 때문이다. 세계 3위 선사 CMA CGM가 내년까지 LNG 추진선 26척을 확보하기로 한 이유이기도 하다. 포스코경영연구원에 따르면 LNG 추진선의 시장 규모는 2020년 20조원 규모에서 2025년 130조원 규모로 성장할 전망이다.
차세대 연료로서 LNG에 대한 회의적인 시각도 있다. LNG는 기존의 벙커C유보다 탄소 배출량을 30% 가까이 줄일 수 있지만, 탄소 배출이 아예 없지는 않기 때문이다. 업계에선 LNG 연료만 갖고는 IMO의 2050년 환경 규제를 맞추는 게 불가능하다고 판단하고 있다. 해운업계 관계자는 “배를 새로 구매하면 최소 20년 이상 사용해야 하는 만큼 장기적인 관점에서 LNG에 한계가 있는 것은 사실”이라면서도 “다만 경쟁사보다 발 빠르게 환경 규제에 대응해야 하는 선사 입장에서 LNG선 외에 선택권이 많지는 않다”라고 말했다.
[김우영 기자 young@chosunbiz.com]
