HD현대 'LCO2 운반선' vs 삼성중공업 'FLNG' 선박 탄소중립 리더는??
산업군 전반에 대한 탄소 중립 규제가 강화되는 가운데 국내 조선업계가 친환경 연료 운반선 수주에 열을 올리고 있습니다.
20일 한국에너지기술연구원에 따르면 탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS)은 탄소 감축이 어려운 산업 분야에서 잠재적 탄소 제거 방법으로 각광받고 있습니다.
지난 3년 간 대규모 프로젝트 계획 발표가 급증했고, 계획된 프로젝트가 모두 성공할 경우 2030년까지 연평균 16%씩 성장해 전세계 탄소 포집 용량은 총 194Mtpa(Million ton per Annual)가 될 것으로 기대됩니다. 종전까지 탄소 포집은 대부분 배출 가스의 이산화탄소(CO2) 농도가 높은 천연 가스 가공 시설에 설치됐습니다. 향후 포집·활용·저장 기술(CCUS) 산업은 화력 발전·수소 생산·화학 제품 생산·시멘트·DAC 등에서 큰 폭의 성장이 기대됩니다.
전 세계적으로 탈 탄소 정책은 더욱 탄력을 받고 있습니다. 글로벌CCS연구소는 포집·활용·저장 기술(CCUS) 시장 성장세가 매년 30% 이상일 것으로 내다봤습니다. 2050년에는 전 세계 탄소 포집량이 76억톤에 육박할 것으로 예상됩니다. 이에 따라 포집한 이산화탄소를 해상 운송하는 데에 핵심 역할을 맡게 될 액화 이산화탄소(LCO2) 운반선 수요도 증가할 것이라는 관측도 나옵니다.
HD한국조선해양은 미국선급협회(ABS)·로이드선급(LR)·라이베리아 기국 등으로부터 7만4000㎥급·4만㎥·3만㎥급 LCO2운반선에 대해 기본 인증(AIP)을 받는 등 이 분야 핵심 기술 개발에 집중하고 있습니다.
최근에는 그리스 소재 기업인 캐피탈 마리타임 그룹과 2만2000㎥급 LCO2 운반선 2척에 대한 총 1790억원 어치의 건조 계약을 체결했습니다. 길이 159.9m, 너비 27.4m, 높이 17.8m 규모인 해당 선박은 울산 현대미포조선에서 건조해 2025년 하반기부터 순차적으로 선주사에 인도하게 됩니다. 해당 선박은 LCO2 외에도 액화 석유 가스(LPG)와 암모니아(NH3) 등 다양한 액화 가스 화물을 운반할 수 있도록 설계돼 선박 운용상의 다양성을 확보할 수 있습니다.
HD한국조선해양 관계자는 "앞으로 대형·초대형 LCO2 운반선 연쇄 발주가 기대된다"며 "선제적으로 쌓아온 기술 개발 성과를 근간으로 해 시장을 선도해 나갈 것"이라고 말했습니다.
삼성중공업은 부유식 액화 천연 가스 생산 설비(FLNG) 분야에 매진하는 모양새입니다.
통상 육상에 LNG를 액화해 저장·하역하는 설비를 구축하려면 2조원이 넘는 비용이 들고, 해저 파이프를 설치해야 해 생태계 파괴도 우려됩니다. 하지만 바다에서 천연 가스를 채굴해 정제 작업을 하는 해양 플랜트 설비인 FLNG는 이로부터 자유롭습니다.
삼성중공업은 2013년 12월 세계 최초로 FLNG 진수 성공이라는 기록을 세웠습니다. 이후 경남 거제 조선소에 3630㎡ 규모의 부지에 △차세대 천연 가스 재액화 △액화 공정 설계 △부유식 천연가스 공급 설비 효율 향상을 위한 신냉매 활용 공법 △극저온 단열 저장용기 등 LNG 핵심 기술들의 성능 검증 목적으로 세계 유일의 대규모 조선·해양 LNG 통합 연구·개발(R&D) 설비를 세웠습니다.
이곳에서 삼성중공업은 가스 엔진-연료 공급 시스템과 재기화-냉열 발전 요소 기술의 고도화와 관련된 기자재 국산화 연구도 수행 중입니다.
2021년 12월에는 FLNG에 적용 가능한 '원 사이드 스프레드' 계류 시스템을 독자 개발해 ABS로부터 기본 인증을 획득했습니다. 계류 시스템은 초대형 부유식 설비가 해상에서 천연 가스를 채굴하거나 생산된 LNG를 운반선에 하역할 때 강한 바람이나 조류에도 안정적으로 자세를 유지시키는 중요한 역할을 수행합니다.
삼성중공업은 FLNG 상부 갑판부터 밑바닥까지 둘레 30m의 원통형 대형 구조물을 수직으로 뚫어놓고 선박을 고정시키는 기존 터렛 방식보다 제작·설치 난이도가 낮아 시간과 비용을 아낄 수 있어 FLNG 수주 경쟁력을 확보했습니다.
이를 뒷받침 하듯 현재 전세계 FLNG 5척 중 4척은 삼성중공업이 건조한 것으로 알려져 있습니다.
삼성중공업 관계자는 "현재 개발 검토중인 다수의 FLNG 프로젝트의 기본 설계(FEED)에 참여하는 등 향후 추가 수주 가능성을 높여 나가고 있다"고 전했습니다.
삼성중공업, 대만 완하이해운에 컨선 2척 인도 임박
삼성중공업이 대만 선사 완하이 해운에 컨테이너선 2척을 인도합니다.
21일 업계에 따르면 삼성중공업은 19일 거제조선소에서 완하이해운으로부터 수주한 1만3100TEU급 네오파나막스 컨테이너선 2척 '진춘(陳春, WAN HAI A11)'과 '신춘(辛春, WAN HAI A12)'의 명명식을 개최했습니다.
명명식에는 첸 차오헝 완하이해운 명예회장과 첸 칭지 완하이 사장, 첸 지위안 완하이 일본 사장 겸 싱가포르 사장, 정진택 삼성중공업 사장 등이 참석했습니다.
2척의 선박은 총 길이 335미터, 폭 51미터, 최대 흘수 16미터, 최대 22노트의 설계 속도를 가집니다. 질소산화물 저감장치(SCR)와 선박평형수 처리장치(BWTS), 각종 연료 절감장치(Energy Saving Device), 스마트십 솔루션 에스베슬(SVESSEL) 등을 탑재해 경제적이고 안전한 운항이 가능한 친환경 스마트 선박으로 건조됐습니다. 스마트 선박은 항해 중 저항을 줄이고 에너지 절약 및 연료 감소 효과를 얻을 수 있습니다.
선박은 이미 에너지효율설계지수(Energy Efficiency Design Index, EEDI) 3단계 최고 기준을 사전에 충족해 탄소배출량을 줄이고 그린배송 트렌드에 부합합니다.
항해 안전성 측면에서도 스마트 선박 표기 인증을 획득하며 안전성을 입증했습니다. 또 각종 모니터링 시스템과 통신 장비를 활용해 선박 운항 데이터와 장비 작동 상태를 수집함으로써 선박의 상태를 조기에 파악하고 선박 안전 관리를 강화합니다.
완하이해운은 2021년부터 2022년까지 삼성중공업에 1만3100TEU급 컨테이너선 13척을 주문했습니다. 이번에 명명식을 가진 선박은 2021년 5월에 수주한 선박입니다. 선박 납기는 올해 2분기부터 2024년 2월까지입니다.
중국에 점유율 밀리는 K-조선…"암모니아 선박이 돌파구"
글로벌 주요 선사들의 LNG 운반선 발주량이 떨어지면서 한국과 중국의 조선업계 수주 점유율도 격차가 벌어지고 있습니다. 이에 한국 조선사들은 차세대 친환경 연료로 주목받는 암모니아 선박 기술 개발을 통해 새로운 돌파구를 마련할 방침입니다.
21일 한국수출입은행 해외경제연구소가 발간한 '해운·조선업 2023년 상반기 동향 및 하반기 전망' 보고서에 따르면 상반기 한국·중국 간 점유율 격차 확대는 주력 선박의 수요 차이가 원인으로 분석됐습니다.
최근 영국 조선해운시황 전문기관 클락슨리서치는 올 상반기 1043만CGT를 수주한 중국이 58.5%의 점유율로 1위를 기록했다고 발표했습니다. 같은 기간 한국은 516만CGT의 수주 성적을 올리며 29%의 점유율로 2위에 올랐습니다. 한국의 점유율이 전년 동기 대비 6%P(포인트) 이상 하락하면서 두 국가 간 점유율 격차는 2배 이상 벌어졌습니다.
이같은 결과는 해운 시장에서 LNG선과 벌크선의 발주 비중 차이에서 기인했습니다. 한국은 올 상반기 LNG선 시장에서 88% 점유율을 확보하며 수주 실적을 올렸습니다.
그러나 LNG선이 전체 시장에서 차지하는 비중이 지난해 상반기 31.7%에서 올 상반기 14.7%로 대폭 감소하면서 점유율 하락으로 이어졌습니다. 반면 중국의 주력 건조 선종인 벌크선 발주량 비중은 17.2%에서 20.7%로 확대됐습니다.
특히 한국이 주도하던 대형 컨테이너선 시장에서도 중국의 수주가 늘었습니다. 한국은 1분기까지 9000TEU 이상급 대형 컨테이너선 시장에서 64%의 점유율로 1위 자리를 지켰습니다.
하지만 지난 4월 에마뉘엘 마크롱 프랑스 대통령 중국 방문 이후 세계 3대 해운업체인 프랑스 CMA CGM이 메탄올 및 LNG연료 추진 대형선을 대거 중국에 발주했습니다. 중국 기업과 그린메탄올 공급 파트너십을 체결한 덴마크의 머스크도 메탄올 추진 대형선 6척을 발주하며 2분기 대형선 발주가 중국으로 몰리는 결과가 발생했습니다.
그 결과 상반기 대형 컨테이너선 시장 점유율이 중국 42.2%, 한국 39.9%를 기록하며 전체 신조선 시장 점유율 차이가 크게 벌어졌습니다. 한국 조선 업체들은 수요가 증가하는 탱커의 수주를 늘렸지만, LNG선과 컨테이너선의 수주 감소분을 메우기에는 역부족이었습니다.
국내 조선업계는 탈탄소 시대를 맞아 주목받는 암모니아 추진 선박에 기대를 걸고 있습니다. 암모니아는 연소될 때 이산화탄소가 배출되지 않아 탄소 배출량을 줄여야 하는 조선사들의 호응을 얻고 있습니다. 조선사들은 수요에 대응하기 위해 관련 선박 기술 개발에도 속도를 내고 있습니다.
한화오션은 지난 2020년 영국 로이드 선급(국제 인증기관)으로부터 초대형 암모니아 추진 컨테이너선에 대한 기본승인을 획득했습니다. 한화오션은 2025년에 상용화를 목표로 준비하고 있는 것으로 알려졌습니다.
삼성중공업 역시 지난달 거제조선소에 암모니아 추진선 종합 연구개발 신규 설비를 착공했습니다. 연말까지 완공과 시험 운전을 거쳐 시나리오별 테스트를 시작할 계획입니다. 실증설비에는 실선화에 필요한 연료공급 시스템, 재액화 시스템, 배출저감 시스템의 파일럿 설비를 모두 갖춥니다.
이신형 서울대 조선해양공학과 교수는 "인력난으로 인한 인도 지연으로 중국을 찾아가는 선주들이 늘고 있다"면서 "점유율 축소를 위해서는 중국과의 기술 격차를 압도적으로 유지할 수 있는 선행 투자가 필수적"이라고 밝혔습니다.
이어 "아직 시장이 초기 단계인 만큼 암모니아 선박은 안전성과 연료 가격 등 해결할 문제들이 많다"면서 "기술 개발을 위해서는 초기 투자 비용이 선행돼야 하는 만큼 중소형 선사들은 대응이 어려울 수 있다"고 덧붙였습니다.