[전문가 칼럼] 친환경 선박의 시장과 미래

현대미포조선이 건조한 3만 8000㎥급 LPG운반선의 시운전 모습. ⓒ 현대중공업그룹 

│온실가스를 감축하는 친환경 선박에 주목

파리협정은 지구 온도 상승을 산업화 이전 대비 1.5℃ 이하로 제한하는 것을 장기목표로 삼고 세계 195개국이 온실가스 감축에 동참하기로 한 협정이다. 세계 각국은 자발적 감축공약 목표를 정해 이를 달성하기로 했다. 선박 분야는 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에 위임해 2050년까지 전체 선박의 연간 온실가스 배출량을 2008년에 비해 50% 이상 감축하기로 했다. 이에 국제항해선박은 관련 요건을 충족하고자 노력하고 있는데, 특히 국제항해선박 제조 비율이 높은 국내 선박 조선소들은 이를 충족하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.

최근 여러 기관의 연구에 따르면, 지구온난화 가속화가 예상보다 빨라지고 있어 오염물질 배출 저감과 같은 간접적인 기술보다는 오염물질 배출이 없는 기술의 도입이 시급하다는 목소리가 높아지고 있다. 선박 크기 최적화, 최적 선형 개발, 엔진 효율 향상보다 연료 및 에너지원 변경 같은 도전적 기술개발이 절실한 시점이다. 이에 친환경 선박이 주목받고 있다.

친환경 선박은 현재 기준 기존 선박에 대비해 오염물질 배출을 줄일 수 있는 선박을 의미한다. 친환경 선박은 우리나라에서 ‘환경친화적 선박’으로도 불리고 있다. 2020년 1월 1일 자로 해양수산부에서 ‘환경친화적 선박의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률(가칭 친환경선박법)’이 시행되면서 국내 운항 선박도 친환경 기술을 적용하도록 장려되면서 친환경기술 수요가 중소형 선박 산업에서도 증가되고 있다.  

│친환경 선박의 5가지 종류

해양수산부에서는 친환경 선박을 다음과 같이 5가지로 구분하고 있다. 즉 해양오염을 저감하는 기술로 선박에너지효율을 높이는 선박, 액화천연가스 등 환경친화적인 에너지를 동력으로 사용하는 선박, 전기 배터리를 이용하는 전기추진 선박, 배터리+내연기관 구성의 하이브리드 선박, 수소 등을 이용해 발전하여 동력을 사용하는 선박이다. 

국제항해선박(중대형 선박)의 경우 짧게는 2~3일, 길게는 한 달을 항해할 수 있어야 하는데, 현재 친환경 기술 중 하이브리드 선박기술은 처음부터 장거리 운항 목적의 적용이 배제됐으며, 전기추진 선박, 수소추진 선박은 기술적 한계가 있고 검증되지 않아 적용하기 어렵다. 대신 중대형 선박(국제항해선박)은 해양오염 저감기술로 선박에너지효율을 높이는 선박, 액화천연가스 같은 환경친화적인 에너지를 사용하는 선박이 상용화됐고, 최근 수소 등을 이용하는 선박이 연구되고 있다. 반면 중소형 선박은 운항조건에 따라 언급된 기술 대부분이 개발되어 상용화되고 있다.

이 외에 암모니아(NH₃), 바이오 메탄(CH₄), 자연에서 직접 얻을 수 있는 바람, 태양광 등과 같은 신재생 에너지를 이용한 다양한 방법 등도 도전적으로 연구되고 있다. 앞으로 다양한 친환경 기술이 개발될 것으로 예상된다. 

 

│수소추진시스템 개발하고 경량소재 적용도 연구해 

선박산업 시장은 크게 중대형 상선 시장, 중소형선박(레저선, 어선, 작업선, 여객선 등) 시장으로 구분된다. 중대형 선박 선체 부분은 우리나라가 뛰어난 기술력을 기반으로 시장을 주도하고 있다. 하지만 실제로는 관련 산업 구조가 부가가치가 낮은 선체건조 중심이다. 엔진 및 항행통신장비와 같은 부가가치가 높은 핵심 기자재 대부분은 수입해 사용하기 때문에 선박선가 중 높은 비율의 비용을 외국에 지급하고 있다. 선박 기자재 부분은 국외에 끌려가고 있는 셈이다. 이에 우리나라 정부 및 기업에서 선박용 고부가자치 기자재를 개발해 시장 점유율을 높이려고 힘쓰고 있지만, 오랜 시간 기술을 선도하면서 만들어 놓은 진입장벽(표준화 및 특허)에 어려움을 겪고 있다. 더욱이 중소형선박 산업 부분은 거의 시장 점유율이 없는 실정이다. 

친환경 기술시장은 현재 기술경쟁 시장이다. 선도적 기술을 기반으로 한 표준, 특허 등을 바탕으로 해야 세계 기술시장을 주도할 수 있다. 대형상선 분야에서 우리나라는 수소, 암모니아 등의 무오염 에너지 사용추진시스템 선박에 관한 연구를 진행하고 있다. 중소형 시장은 수소추진, 전기추진시스템, 경량화를 위한 경량소재 적용, 하이브리드 추진 시스템 등에서 세계 시장을 점유하고자 노력을 기울이고 있다. 

또한 친환경 기술은 스마트화가 필수적이다. 이와 관련해 선박 시스템 모니터링, 위험모니터링, 사고예측처럼 선박의 안전과 최적 운항을 위한 부가 기술을 함께 연구하고 있다. 이 기술들은 국내 연관산업의 기술 성숙에 따른 반사이익 효과로 우리나라가 빠르게 주도하고 있다.

앞으로 선박 온실가스 배출 규제에 따른 기존 선박의 개조, 다양한 친환경 기술이 적용된 선박의 수요가 증가할 것으로 예상된다. 이 시점에 선체 분야뿐 아니라 기자재 분야의 연구가 동시에 진행되도록 조선산업 전반의 산업구조 체질을 개선해야 한다. 앞으로도 조선 강국의 위상을 유지하기 위해서는 좀 더 창의적이고 혁신적인 아이디어 기술이 필요하다.

글_장동원 중소조선연구원 책임연구원