부산대 수소선박기술센터 친환경 선박 건조 실증사업 진행 쓰레기 처리 과정에서 얻은 수소 선박 움직이는 동력원으로 사용도
부산대 수소선박기술센터는 바다 위에서 해양 쓰레기를 모두 처리하는 ‘해양 쓰레기 수거·처리용 친환경 선박’ 건조를 위한 연구개발에 돌입했다. 수소선박기술센터가 개발 중인 선박의 조감도. 부산대 수소선박기술센터 제공
해양수산부가 분석한 결과 최근 2년간 해양 쓰레기가 45% 증가하는 등 국내 바다에서 발생하는 쓰레기의 양이 급증하고 있다. 급증하는 해양 쓰레기를 바다 위 선박에서 모두 처리하고, 이 과정에서 나온 부산물을 친환경 선박의 연료로 활용하기 위한 국책 연구가 부산에서 진행되고 있어 귀추가 주목된다.
○ 선박에서 쓰레기 동결해 수소 생산
부산대 수소선박기술센터(수소선박센터)는 ‘해양 부유 쓰레기 수거·처리용 친환경 선박 건조 실증사업’을 진행 중이라고 29일 밝혔다. 바다에서 수거한 쓰레기를 육지로 옮기지 않고 배 위에서 전부 처리하는 특수선박을 건조하는 것이 사업의 핵심이다. 또 쓰레기 처리 과정에서 얻은 수소를 액화천연가스(LNG)와 더불어 이 선박을 움직이는 동력원으로 사용하게 하는 시스템도 개발 중이다.
사업 성공의 관건은 ‘해양 쓰레기 선상 원스톱 처리 시스템’을 개발하는 것이다. 수소선박센터의 계획에 따르면 특수선박은 길이 70m, 너비 16m, 높이 7m 규모로 건조된다. 이 선박은 바다에서 쓰레기를 끌어올린 뒤 쇠와 유리 등 다양한 종류의 쓰레기 중 플라스틱을 선별한다. 이어 플라스틱 쓰레기를 세척해 염분을 제거하고, 액화천연가스(LNG) 선박이 가진 자체 냉열을 활용해 쓰레기를 영하 40도 이하로 냉동한다.
이후 플라스틱을 잘게 파쇄해 분말 상태로 만든다. 이 분말을 열분해해 수소를 얻어내고, 이를 수소연료전지에 저장해 LNG와 더불어 선박을 가동하는 동력원으로 활용한다는 계획이다. 10t 이하의 레저용 수소보트는 있지만, 대형 선박을 수소 에너지로 움직이게 하는 기술은 아직 개발되지 않았다.
수소선박센터 관계자는 “쓰레기가 수소로 변하게 만드는 공장이 배 위에 지어지는 개념”이라며 “영하 40도의 저온 동결 시스템과 선박 내 수소 저장 시스템 개발 등을 성공시키기 위해 다양한 분야 전문가들과 연구를 진행 중”이라고 설명했다.
○ 500억 투입해 2026년까지 선박 건조
수소선박센터가 총괄하는 이 사업은 정부의 다양한 부처가 참여하는 ‘다부처협력사업’으로 진행 중이다. 해양수산부는 해양 쓰레기 처리 기술의 개발을 지원하고, 산업통상자원부는 수소로 구동하는 친환경 선박 기술 개발을 돕는다. 조선 분야 산업체가 집적된 부산시와 울산시, 경남도 등 광역자치단체도 선박 건조 예산을 지원한다.
지난해 시작돼 2026년 선박 건조를 목표로 추진되는 사업에 5년간 약 500억 원의 국비와 지방비가 투입될 예정이다. 선박 건조 후 1년간 시범 운항 등을 거쳐 2027년부터 실제 해양 부유 쓰레기 처리에 활용될 수 있게 만드는 것이 수소선박센터의 목표다.
해양수산부에 따르면 2020년 전국 연안에서 수거된 해양 쓰레기는 13만8000t이었다. 2018년(9만5000t)보다 약 45% 늘어난 수치다. 2020년 수거된 해양 쓰레기의 83%는 페트병과 포장용기 같은 플라스틱으로 분류됐다. 육상에서 나온 쓰레기가 여름철 집중호우 등으로 강을 거쳐 바다까지 유입된 것이다. 그동안 정부와 지방자치단체는 이 같은 해양 쓰레기를 육지로 옮겨 소각하거나 매립해 왔다. 해양 쓰레기 처리 비용 지출에 대한 부담도 컸다. 부산시는 2019년부터 3년간 2만3000t의 해양 쓰레기 수거 및 처리에 160억 원을 투입했다.
수소선박센터 관계자는 “계획대로 친환경 선박이 건조가 이뤄지면 심각한 사회 문제로 대두되고 있는 해양 쓰레기 처리 문제를 획기적으로 해결할 수 있을 것”이라고 말했다.
