무탄소 선박 ‘암모니아’에 꽂힌 K조선

차세대 친환경 연료 신기술 경쟁
독성가스 배출 해결 안전성도 높여

조선 업계가 차세대 친환경 연료 암모니아에 주목하고 있다. 암모니아는 에너지를 만드는 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는다는 장점이 있다.

25일 업계에 따르면 국내 조선 기업들은 최근 암모니아와 관련된 친환경 신기술을 앞다퉈 선보이고 있다. 이들 기업들은 특히 암모니아를 활용한 연료전지 기술에 공을 들인다.

암모니아는 ‘넷제로(탄소 순배출량 0)’ 시대에 중심이 될 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 암모니아 분자는 질소 원자 1개와 수소 원자 3개로 이루어져 있다. 암모니아 연료전지는 고온 촉매 반응을 통해 암모니아를 수소와 질소로 분리한 뒤 이를 연료전지에 공급하는 방식으로 전기를 생산한다. 암모니아 분자에서 분리된 수소 원자와 산소가 화학 반응을 일으키면서 에너지가 발생한다. 이 과정에서 이산화탄소는 배출되지 않는다. 친환경 선박 추진 연료에 적합하다는 평이다. 국제에너지기구(IEA)는 ‘2050 탄소 제로 로드맵 보고서’에서 2050년 전체 선박 연료의 46%를 암모니아가 차지할 것이라고 전망했다.

삼성중공업은 최근 영국 선급으로부터 암모니아 연료전지 추진 초대형 암모니아운반선(VLAC) 설계에 대한 기본인증(AIP)을 획득했다. 암모니아 연료전지 추진 VLAC는 황산화물·질소산화물·이산화탄소 배출이 전혀 없는 ‘3무(無) 친환경 선박’이다. 삼성중공업은 미국 연료전지 시스템 개발 업체 아모지(Amogy)와 함께 개발했다. 추진용 메인 엔진과 전력용 발전기 엔진 모두 연료전지로 대체했다.

하지만 암모니아가 지닌 독성을 해결해야 하는 기술적 과제도 있다. 산업용으로 쓰이는 암모니아는 농도가 짙어 사고 발생 시 인명 피해를 유발하기 때문이다. 암모니아는 공기보다 가벼워 적은 양이 누출되더라도 빠르게 확산해 피해를 키울 수 있다.

조선 업계에서는 이런 암모니아의 위험성을 낮추기 위한 신기술 개발에 나섰다. HD한국조선해양은 암모니아를 연료로 사용하는 선박의 안전성을 높이기 위해 ‘일체형 암모니아 스크러버’ 기술을 개발했다. 암모니아 스크러버는 연료로 쓰인 암모니아를 두 차례에 걸쳐 흡수하는 기술이다. 배출량을 ‘제로’ 수준으로 낮출 수 있다는 장점이 있다.

조선업계 관계자는 “선박을 만드는 모든 과정에서 탄소가 배출되지 않는 진정한 넷제로는 현실적으로 어렵겠지만 연료 부분에서는 암모니아를 활용해 이산화탄소 배출량을 획기적으로 줄일 수 있다”고 말했다.

백재연 기자 energy@kmib.co.kr

GoodNews paper ⓒ 국민일보(www.kmib.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 및 AI학습 이용 금지