탄소중립 시대, 암모니아로 배 띄운다..관건은 비율·질소

수소·전기차 이어 '저탄소·친환경 선박' 관심..수출물량 95% 차지
안정적 점화에 '파일럿 오일' 중요..질소산화물 배출 저감 연구도

부산 중구 남포동에서 바라본 영도구 조선소. (사진은 기사 내용과 무관함) © 뉴스1 황덕현 기자

(서울=뉴스1) 황덕현 기자 = 온실가스 배출량 감소와 탄소중립 달성을 위해 암모니아로 선박의 항해·해운 활동할 수 있게 하는 기술이 주목받고 있다.

18일 한국과학기술연구원(KIST)과 고려대 화공생명공학과는 친환경 선박 연료로 암모니아를 대체연료로 활용하는 기술 가능성을 제시했다.

탄소중립 달성을 위해 수소연료나 전기배터리를 활용한 자동차가 개발·상용화 중이지만 항공기, 선박 등엔 적용이 어려웠다.

권동욱 KIST 극한소재연구센터 연구원과 이관영 고려대 화공생명공학과 교수팀은 저장·운송이 쉽고 대량생산이 가능한 암모니아 활용 가능성에 주목했다.

이들의 '2030 한국형 친환경 선박 추진전략'에 따르면 무탄소 연료인 암모니아는 혼합비율에 따라 이산화탄소 배출량을 크게 낮출 수 있다.

다만 암모니아는 높은 발화점, 최소 점화 에너지 및 낮은 화염 속도 등 단점으로 점화 플러그를 강화하거나 압축비를 상승하는 등 엔진 기술 향상이 필수적이다. 권 연구원은 "안정적 점화를 위해서 '파일럿 오일'이 필요하다. 탈탄소 친환경 선박 대체연료로 암모니아 전소엔진은 개발이 진행단계이며, 엔진 연소특성, 기술력 등에 따라 배기가스 저감장치를 적용해 최종 상용화가 가능할 것"이라고 밝혔다.

이밖의 암모니아 특성을 고려할 경우 질소산화물 및 일산화질소 배출 저감 기술을 연구해야 한다. 암모니아는 탄화수소 연료 대비 반응성이 낮아 연소 시 질소산화물이 형성되는 것을 고려해야 하기 때문이다.

연구팀은 이런 기술 개발을 통해 선박에서 배출되는 온실가스의 최대 70%를 감축하는 목표 달성에 가까워질 수 있을 것으로 기대하고 있다.

해운 분야에서 발생하는 온실가스는 전체 배출량 대비 미미한 수준이다. 다만 수출입이 주요 경제활동인 우리나라에선 간과할 수 없다는 지적이다. 국제 수출물량의 95% 이상이 선박 분야에 쏠린 특성 때문이다.

이같은 연구는 한국공업화학회 간행물인 공업화학 전망의 기획 '탄소중립 정책과 기술'을 통해 발표됐다.

앞서 국제해사기구(IMO)는 전 세계 선박의 이산화탄소 배출량을 오는 2030년까지 2008년 대비 40%, 2050년까지는 70% 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 조선·해운업계에선 친환경 선박의 발주 비중은 2030년 전체의 59%로 확대되고 2050년에는 100%에 이를 것으로 예상하고 있다.

정부 부처도 이같은 기술 확보를 위해 업계와 학계 등을 지원하고 있다.기획재정부가 탄소중립 기술을 중심으로 신성장·원천기술 범위를 확대하며 암모니아 연료추진 선박기술을 탄소중립 기술에 포함했다.

ace@news1.kr