바다로 간 암모니아…차세대 무탄소 선박 연료는 진화 중

삼성중공업의 초대형 암모니아운반선(VLAC). 삼성중공업 제공

글로벌 탄소중립 정책에 따라 산업계 규제가 강화되면서 국내외 해운업계가 다양한 친환경 연료를 탑재한 선박 개발에 공을 들이고 있다.

삼성중공업은 그리스 아테네에서 열린 ‘포시도니아 2024’에서 영국선급(LR)으로부터 암모니아 연료전지 추진 초대형 암모니아운반선(VLAC) 설계에 대한 기본인증(AIP)을 획득했다고 5일 밝혔다.

암모니아 연료전지는 고온 촉매 반응을 통해 암모니아를 수소와 질소로 분리하고, 이를 연료전지에 공급한 후 수소와 산소의 화학반응으로 전기를 생산하는 원리다. 추진용 메인 엔진, 전력용 발전 엔진 모두 연료전지로 대체 가능해 황산화물, 질소산화물, 이산화탄소 배출이 발생하지 않는 ‘3무 친환경 선박’이라고 삼성중공업은 설명했다.

HD한국조선해양은 최근 암모니아 연료의 독성가스 배출량을 제로 수준으로 줄이는 친환경 신기술을 공개했다. 일체형 암모니아 스크러버는 배출되는 암모니아를 두 차례에 걸쳐 흡수해 배출량을 제로 수준으로 낮추는 차세대 친환경 기술이다. 앞서 HD한국조선해양은 지난해 세계 최초로 암모니아 추진 액화석유가스(LPG) 운반선 2척을 수주한 바 있다.

한화에어로스페이스와 한화오션은 미래 에너지시장을 주도할 것으로 전망되는 수소연료전지 공동 연구·개발(R&D)에 나선다. 한화에어로스페이스는 항공용 수소연료전지 시스템을 개발한 기술을 기반으로 해양 환경에 적합한 고효율·고내구성 수소연료전지를 개발한다. 한화오션은 선박용 수소연료전지를 적용한 선박의 운항 관련 정보를 종합적으로 검토해 최적의 운영 방안을 도출할 계획이다.

해운산업은 전 세계 온실가스 배출량의 약 3%를 차지한다. 그동안 화석연료 기반의 엔진을 주로 사용했던 해운산업에서 이산화탄소를 줄이는 것은 불가능해 보였다. 그러나 국제해사기구(IMO)가 2030년까지 탄소 배출량을 20% 감축하고, 2050년까지 탄소 배출량 제로를 달성하겠다고 선언하면서 전 세계 해운업계에 지각변동이 일어났다.

국내 해운업계는 시장 변화에 발빠르게 대응해 액화천연가스(LNG)를 연료로 쓰는 선박 발주를 늘려왔다. 하지만 LNG도 이산화탄소를 배출하는 탓에 완전한 탄소중립이 불가능하다. 이에 암모니아, 그린수소. 메탄올 등이 무탄소 연료로 주목받고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 2050년 해운사업 에너지 소비의 약 46%를 암모니아가 차지할 것으로 전망했다.

업계 관계자는 “LNG는 화석연료에서 친환경 무탄소 연료로 가는 징검다리와도 같은 역할을 했다”며 “앞으로 선박 연료 전환은 선택이 아닌 필수인 만큼 수소, 암모니아 등 차세대 연료에 대한 R&D 환경과 인프라 확충이 마련돼야 한다”고 말했다.

HD현대중공업의 초대형 LPG운반선. HD현대중공업

한화오션이 개발한 암모니아 운반선. 한화오션 제공

이진주 기자 jinju@kyunghyang.com