수소 시대 징검다리 될 '암모니아·메탄올' 추진선이 온다

현대중공업의 메탄올 추진선 /사진=한국조선해양

조선업계가 액화천연가스(LNG)를 이을 차세대 친환경 선박 연료 개발 및 상용화에 속도를 내고 있다. 국제해사기구(IMO) 환경규제 강화로 친환경 선박 수요가 높아지는 가운데, 궁극적으로 해상 수소 시장 개막을 위한 업계의 경쟁이 본격화 됐다는 평가가 나온다.

7일 관련업계에 따르면 삼성중공업은 최근 영국의 로이드선급협회, 말레이시아 국적의 대형 해운사 MISC의 자회사 AET 등과 친환경 연료로 운항 가능한 초대형 원유운반선 2척의 개발·건조를 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 오는 2025·2026년 각 1척씩 인도될 예정인 해당 선박은 그린 암모니아 추진선으로 제작될 예정이다. 그린 암모니아는 탄소배출 없이 재생에너지로 생산한 수소를 활용해 제조한 암모니아다.

MOU를 체결한 3사는 암모니아선 상용화 추진을 위한 개발협의체 '카스토르 이니셔티브' 창립 회원사다. 카스토르 이니셔티브는 독일의 만(MAN)에너지솔루션이 개발한 암모니아 추진 엔진을 활용해 삼성중공업이 선박을 건조하고, 로이드가 설계를 검토하며 MISC가 선박의 발주·운영을 맡게 되는 등 암모니아선 밸류체인 전반의 기관·기업이 협력하는 형태로 구성됐다.

현대중공업그룹은 사우디 아람코와 손을 잡았다. 정기선 HD현대 사장이 주도한 수소·암모니아 협력 MOU의 일환으로 암모니아선 개발에 착수한 상태다. 조선사업 중간지주사 한국조선해양은 지난해 9월 업계 최초로 암모니아 연료 추진을 위한 핵심기술인 연료 공급 시스템 개념 설계 인증(AIP)를 획득했다. 또, 세계 최대 해운사 머스크로부터 기존 선박유에 비해 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)을 각각 80%·25% 감축할 수 있는 메탄올 추진 대형 컨테이너 선박을 수주했다. 대형 컨테이너선에 메탄올 추진엔진을 탑재하는 첫번째 사례다.

대우조선해양도 암모니아 추진 컨테이너선 설계 기본인증을 획득하고 2025년 상용화를 목표로 개발을 진행하고 있다. 저탄소 암모니아 운반선과 친환경 액화 이산화탄소 운반선 등을 통해 선박시장의 탈(脫)탄소를 주도하겠다는 포부다. 지난 3월에는 한국석유공사와 '저탄소 수소·암모니아 및 이산화탄소 운반선 개발을 위한 업무협약(MOU)'을 체결하고, 수소와 암모니아 등을 활용한 핵심 기술 연구와 선박 개발을 공동 수행하기로 했다.

주요 조선사들이 일제히 친환경 연료 개발에 나선 것은 탄소중립에 대한 시대적 요구가 강화됨에 따라 IMO의 환경규제가 거듭 강화되고 있어서다. IMO는 2020년 선박연료유의 황 함유량 상한선을 3.5%에서 0.5%로 대폭 강화한 'IMO 2020'을 시행한 이후 지속적으로 관련 규제를 강화하고 있다.

선사들은 황산화물 저감장치(스크러버) 설치와 저유황유 사용 등으로 규제에 대응했으나, 내년부터 한층 강화된 규제가 적용되면서 친환경 선박 도입에 속도를 내고 있다. 업계는 선사의 요구를 충족시키기 위해 기존 선박보다 탄소배출을 획기적으로 줄인 LNG 추진 선박을 넘어 탄소배출을 제로(0)화할 수 있는 친환경 기술개발에 속도를 내게 됐다.

각사마다 수소선 청사진을 제시했지만, 상용화까지는 상당한 시간이 소요될 전망이다. 수소 인프라 구축이 요원한 상태며, 수소 액화 과정에서 필요한 막대한 에너지원이 필요해 경제성 확보에도 애를 먹고 있다. 새로운 추진 연료의 등장과 개발도 수소선 시대를 준비하는 징검다리 성격이 짙다고 입을 모았다.

한 조선사 관계자는 "수소를 운반하고, 수소가 선박을 움직이게 하는 것이 해양 수소 시장의 시작점"이라며 "수소 인프라 구축과 수소추진 기술이 확보돼야 하는데 둘 모두 부족한 상황"이라고 설명했다. 이어 "암모니아의 경우 연소가 느리고 불안정하고, 메탄올 등 다른 연료원 역시 저마다 장·단점이 뚜렷하다"면서 "암모니아 제어 기술력 축적이 수소 관리 능력 제고로 이어져 수소운반선 기술 확보에도 도움이 될 수 있듯 다양한 친환경 연료원의 개발이 수소시대를 앞당기는 데 역할을 하게 될 것"이라고 덧붙였다.