2021.10.08 (금)

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해양 부문 탈탄소화, 수소선박이 뜬다

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선박의 배출가스에 대한 환경규제가 강화되면서 ‘수소’를 연료로 한 선박 개발이 한창 진행 중이다.





선박의 배출가스 규제 강화


유럽 최대 항구인 네덜란드의 로테르담항은 탄소배출을 줄이기 위해 CCS(탄소 포집·저장)를 접목한 수소생산시설을 만들고, 수소추진 선박을 운항하는 새로운 프로젝트를 추진 중이다. 


선박에 대한 배출가스 규제가 갈수록 강화되고 있다. 국제해사기구(IMO)는 2025년까지 선박의 탄소배출량을 2008년 대비 30% 이상, 2050년까지 70% 감축하는 것을 목표로 하고 있다. 2023년 1월부터 신조 선박이 아닌 현재 운항 중인 선박도 온실가스 감축에 나서도록 해양오염방지협약이 개정되면서 수소나 암모니아를 연료로 하는 친환경선박에 대한 수요가 크게 늘어날 전망이다.





울산 수소그린모빌리티 규제자유특구


2019년 11월 ‘수소그린모빌리티 규제자유특구’로 지정된 울산은 수소선박의 상용화를 준비해왔다. 그동안 선박용 연료전지 파워팩 개발, 수소 배관 인프라, 수소충전소 구축 등 사전 준비를 마치고 지난 6월 30일부터 본격 실증에 나섰다. 수소선박은 벙커C유를 연료로 하는 기존 선박과 달리 탄소배출 우려가 없다.





빈센의 

‘하이드로제니아’ 수소선박


빈센의 ‘하이드로제니아(Hydrogenia)’가 울산 장생포항 내 소형선박 선착장에 정박해 있다. 이번 실증은 연료전지 선박용 수소충전소(벙커링) 구축, 수소연료전지를 적용한 소형선박의 실제 운항을 통해 안전기준을 마련하고 수소선박의 상용화를 위한 기반을 갖추는 데 목적이 있다.





에이치엘비의 
‘블루버드’ 수소선박 

에이치엘비의 ‘블루버드(Bluebird)’ 수소선박 앞에 수소충전소가 보인다. 울산석유화학단지 내 수소 배관과 연결해 안정적으로 수소를 공급받는다. 블루버드의 경우 연료전지 전력만으로 최대 6시간 운항이 가능하고 배터리 전력을 포함하면 8시간까지 운항할 수 있다. 연료전지 선박의 경우 소음이 적고 에너지 효율이 높다.





앤트워프항의 

‘하이드로빌’ 수소여객선


벨기에 앤트워프항에는 세계 최초로 그린수소를 수소선박과 수소차에 공급하는 온사이트형 복합충전소가 있다. 커민스의 1.2MW PEM 전해조로 생산한 그린수소를 차량과 선박에 충전하고 있다. 벨기에 CMB의 자회사인 CMB.Tech가 지난 2017년 11월에 세계 최초로 출시한 디젤·수소 동력의 소형여객선인 하이드로빌(Hydroville)도 이곳에서 충전을 한다.  




일본의 

‘하이드로빙고’ 유람선


벨기에 CMB.Tech가 일본의 츠네이시(Tsuneishi Facilities & Craft; TFC)와 함께 개발한 ‘하이드로빙고(HydroBingo)’ 호가 일본 야마구치현에 관광 유람선으로 투입되어 올가을부터 세토 내해를 운항하게 된다. 디젤 엔진 기반에 수소를 혼소하는 이중연료 형태로 개발되었으며, 최대 80명의 승객을 태울 수 있다. 수소를 절반가량 섞어 탄소배출량을 크게 낮췄다.




액체수소로 구동하는 
‘하이드라’ 호

액화수소 기술도 눈여겨봐야 한다. 일본은 가와사키중공업 고베공장에서 건조된 세계 최초의 액화수소 운반선인 ‘스이소 프론티어(SUISO Frontier)’ 호를 통해 호주의 갈탄에서 추출한 수소를 일본으로 수입하는 방안을 현실로 만들어가고 있다. 

또 노르웨이의 페리 운영사인 놀레드(Norled)는 최근 세계 최초로 건조한 액체수소 동력 페리인 하이드라(Hydra) 호를 인도했다는 소식을 전했다. 이 배는 린데의 액화수소 공급망 구축이 완료되는 대로 실제 운항에 나설 예정이다.




노르웨이의 

‘바이킹 에너지’ 호


노르웨이의 조선사인 아이데스빅(Eidesvik)에서 건조한 LNG 운항선 ‘바이킹 에너지’ 호는 암모니아 기반 연료전지를 장착한 선박으로 거듭날 예정이다. 유럽의 ‘ShipFC 프로젝트’의 일환으로 진행되는 사업으로, 암모니아에서 분해한 수소를 연료전지에 공급해 생성한 전기로 선박을 구동하는 방식이다. 실제 시운전 일정은 2023년 하반기로 잡혀 있다. 


액체 암모니아는 대기압에서 영하 33℃, 9bar에서 20℃로 보관할 수 있어 영하 253℃에서 액화하는 수소에 비해 취급이 용이하다. 핀란드의 선박 엔진 제조사인 바르질라(Wärtsilä)는 올해 암모니아 이중연료 엔진을 가동하고, 2023년에는 암모니아 전소 엔진 개발을 완료할 수 있을 것으로 본다. 또 순수 수소로 작동하는 엔진과 수소벙커링 공급 시기를 2025년으로 예상하고 있다.





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