현대중공업그룹, 연료전지 사업 분사 검토
현대중공업그룹이 연료전지 사업 부문의 분사를 검토하고 있다고 밝혔습니다.
업계에 따르면 HD현대(옛 현대중공업지주)는 연료전지 부문 사업을 미래 성장 동력으로 삼고 관련 TF(태스크포스)를 구성했습니다. 또 SOFC(고체산화물 연료전지)기술을 내재화하기 위해 관련 인력을 확충하는 것으로 전해졌습니다.
SOFC란 LNG 등을 산화시켜 만든 탄화수소와 산소의 전기화학적 반응으로 전력을 생산하는 발전 설비입니다. 대기오염물질이 거의 발생하지 않고 탄소 배출량도 기존 전지보다 적어 최근 강화되고 있는 해상 환경 규제에 효과적으로 대응할 수 있습니다.
HD현대는 TF를 통해 앞으로 사업화 시점에 맞춰 별도 회사 신설을 추진한다는 계획입니다.
SOFC로 추진하는 초대형원유운반선 개발에 성공한 대우조선해양도 지난해 1월 미국 선급으로부터 기본설계승인을 받았습니다. 삼성중공업은 미국의 블룸에너지와 공동으로 개발한 해상용 연료전지에 대해 세계적 선급협회인 미국 ABS의 형식승인을 신청하고 관련 절차를 밟고 있습니다.
업계 관계자는 “최근 글로벌 해운사들은 기존의 화석연료(디젤·벙커C유)보다 탄소 배출이 덜한 LNG 추진선으로 전환하고 있지만 완벽한 ‘탄소중립’을 달성하기 위한 대안은 아니다”라며 “궁극적으로 연소과정이 없는 연료전지 선박이나 수소나 암모니아처럼 무탄소 에너지원을 연료로 하는 엔진 개발이 필수가 될 것”이라고 설명했습니다.
국제해사기구에 따르면 2023년부터 탄소 배출량 제한을 확대함에 따라 탄소 배출이 적은 LNG(액화천연가스)선에 대한 교체 수요가 크게 늘어나고 있습니다. 환경규제와 에너지 안보가 강화되는 상황에서 LNG선 수요가 증가해 국내 조선사의 수주량이 급증할 것이 예상됨에 따라 국내 조선업계의 '수소연료전지'개발이 한창입니다.
대우조선, 암모니아 구동 VLCC 설계 승인
대우조선해양이 암모니아 구동 초대형 원유운반선(VLCC) 설계 승인을 받았습니다. 이번 설계 승인으로 암모니아 추진선 상용화가 한층 더 빨라질 전망입니다.
13일 업계에 따르면 대우조선은 지난 5일부터 오는 8일까지 이탈리아 밀라노에서 개최된 '가스텍(GASTECH) 2022'에서 영국 선급 협회 로이드선급(LR)으로부터 30만DWT 암모니아 이중 연료 VLCC에 대한 설계 승인을 받았습니다.
지난 2019년부터 시작된 대우조선과 만 에너지 솔루션(MAN Energy Solutions)의 공동 개발 프로젝트의 일환으로 설계된 VLCC는 저탄소 암모니아 이중 연료 추진 시스템을 사용하고 국제해사기구(IMO) 타입 C(Type C) 탱크가 장착됩니다.
대우조선은 암모니아 추진 시스템의 설계를 개척했으며 만 에너지 솔루션은 암모니아 이중 연료 추진 엔진을 개발했습니다. 디자인은 이전에 LR로부터 원칙적 승인(AiP)을 받았습니다.
전 세계 해사업계는 강화되는 온실가스 규제를 충족하기 위해 기관출력 제한, 에너지 절감장치 설치 등 다양한 대응책 마련에 고심하고 있습니다. 중장기적으로는 온실가스 배출을 획기적으로 감소시킬 수 있는 저탄소 또는 무탄소 연료와 관련한 기술개발에 매진하고 있습니다.
암모니아, 수소, 메탄올등 친환경연료로 운항하기 위한 추진 시스템과 소재 등에 대한 시장의 관심도 높은 상황입니다. 특히 암모니아는 연소시 온실가스인 이산화탄소가 전혀 배출되지 않는 친환경 연료로, 이송과 보관이 용이해 경제성 등 여러 측면에서 주목받고 있습니다.
암모니아 추진선이 상용화되면 2030년 국제해사기구 온실가스 감축규제와 이산화탄소 배출량을 2008년 대비 70%까지 줄여야 하는 규제인 IMO2050 기준도 충족할 수 있게 됩니다. 대우조선해양은 2025년까지 암모니아 추진선을 상용화할 계획입니다.
대우조선은 지난 2020년에도 LR로부터 2만3000TEU(20피트 길이 컨테이너 적재량 단위)급 암모니아 추진 초대형 컨테이너선 기본 인증을 받았습니다.
한편 대우조선은 가스텍 2022에서 노르웨이 선급 DNV와 '로터 세일 시스템(풍력 보조 추진 장치) 및 연료 절감 장치 기술 개발을 위한 업무 협약(MOU)'도 체결했습니다.
로터 세일 시스템은 선박 운항으로 얻는 바람을 갑판에 설치한 원통형 기둥(로터 세일)의 회전력을 통해 선박 추진 동력에 보태는 장치입니다. 작년 3월 대우조선은 로터 세일 시스템을 개발에 성공하고 DNV로부터 기본 승인(AIP)를 획득했습니다.
DNV, 2050 해운업계 전망 보고서
글로벌 선급 및 인증기관 DNV(노르웨이 선급협회)가 ‘2050년 해운업계 전망(Maritime Forecast to 2050)’ 보고서를 발간했습니다. 이 보고서는 해운 업계의 탄소 중립 연료 전환에 필요한 에너지의 생산, 유통, 벙커링 인프라를 종합적으로 설명하고, 연료 가용성의 궁극적인 장애물 극복을 위한 산업 간 협력을 촉구했습니다.
이 보고서는 규제, 미래 기술, 해운 탈탄소화 비용에 대한 최신 전망을 담고 있으며, ‘현 국제해사기구(IMO)의 2050년 목표’와 ‘2050년까지의 전면 탈탄소화’ 등 두 가지의 탈탄소화 경로 모델을 제시했습니다. DNV의 모델은 2050년에 0% 달성을 목표로 서서히 감축될 화석 연료와 탄소 중립 연료로 구성된 다양한 미래 에너지 믹스를 제시했습니다.
보고서에는 전 세계가 탈탄소화를 모색하는 가운데 가장 나은 대안의 탄소 중립 연료 및 기술을 찾는 과정이 진행되고 있고, 어떤 산업이든 고립된 상태로는 탈탄소화를 추진할 수 없으므로 글로벌 차원에서 모든 산업이 다 함께 올바른 선택을 해야만 하는 상황이라고 전했습니다.
또 지속 가능 에너지는 온실 가스 배출 감소에 큰 영향을 미치는 산업에 우선적으로 집중 투입해야 하며 이와 관련 궁극적인 난관은 연료 가용성이며, 이를 극복하려면 반드시 산업 간 협력과 동맹을 통한 공급망이 구축되어야 한다고 했습니다.
이어 탈탄소화 목표 달성을 위해 측정한 계산에 따르면 선박에 사용할 탄소 중립 연료는 2020년대에 미리 준비해야 하며 2030년 이전에 해운 분야에 사용될 에너지의 5%는 탄소 중립 연료로 생산되어야 한다고 했습니다. 이를 위해서는 선박 자체 관련 기술과 해안 인프라 양쪽에 상당한 투자가 필요하다고 덧붙였습니다.
또 주요 연료 공급업체와 항구 등 모든 이해 관계자의 조정을 거쳐 수립되는 계획이 필수적이며, 공공 인센티브를 통해 초기 친환경 글로벌 해운 네트워크에 참여하는 업체들을 독려해야 한다고 했습니다.
이 보고서는 또한 새롭게 확장된 해운 연료 조합 시나리오를 DNV의 탄소 위험 프레임워크 (Carbon-Risk-Framework)에 적용해 선주가 가장 효율적이고 비용 대비 효과적인 연료 전략을 수립할 수 있도록 돕게 될 것이라고 했습니다.
연료 선택의 관점에서 보면, 향후 가격 및 가용성과 관련된 불확실성으로 인해 암모니아, 메탄올, 디젤, 메탄, 재생 가능 전기, 탄소 포집 및 저장이 필요한 화석 연료 등 여러 에너지 옵션 중에서 어떤 것이 최선인지 아직 밝혀지지 않았으며, 당분간은 이를 알아내기 어렵다고 했습니다.
이 보고서는 각각의 연료가 어떤 조건에서 유리한지 소개하고 있습니다.
‘2050년 해운업계 전망’ 보고서의 선임 저자를 맡은 DNV 수석 컨설턴트는 “바이오 연료 생산을 위한 지속 가능 바이오매스, 친환경 합성연료(e-fuel) 생산을 위한 재생 전기, 청색 연료 생산을 위한 화석 연료와 탄소 포집 및 저장(CCS) 등 세 가지 연료군의 변형들을 조사하면서 각각의 가용성을 시뮬레이션 했고 특정 연료 유형의 변형도 조사하여 각 연료군 내 연료 간의 상대적 비용 차이에 영향을 미치는 핵심 요소를 철저히 분석했다”고 전했습니다. 그 결과 총 24가지 탈탄소화 시나리오를 검토했다”고 설명했습니다.
보고서에 의하면 연료 전환은 이미 시작됐으며, 운항 중인 선박의 5.5%(총 톤수), 발주된 선박 총 톤수의 33%는 대체 연료(현재 대부분 LNG)로 운항이 가능하다고 하며 앞으로 시장은 다양한 에너지원, 지역 에너지 시장과의 통합, 에너지 생산 및 산업, 에너지원의 가용성 및 가격에 의존하게 될 것 같습니다.
DNV는 2050년까지 탈탄소화 달성 시나리오에 필요한 선상 기술 투자 액수가 2022년부터 2050년까지 연간 80~280억 달러일 것이라고 예측했으며, 육상 연료 공급망에는 2050년까지 연간 300~900억 달러의 투자가 필요하다고 전망했습니다.