미래 먹거리 ‘LCO₂’ 운반선, -35℃·바닷속 190m 압력이 기술

포집한 CO₂ 액화시켜 운송한 뒤 지하 매장
HD한국조선, 첫 상업용 LCO₂ 운반선 수주

HD한국조선해양이 첫 상업용 액화이산화탄소(LCO₂) 운반선을 수주하며 상용화 시대의 문을 열었다. LCO₂ 운반선은 일정 온도와 압력을 모두 유지해야 해 높은 기술력이 필요하다. 효자 선종인 액화천연가스(LNG)·액화석유가스(LPG) 운반선에 이어 미래 먹거리가 될 전망이다.

21일 조선업계에 따르면 HD한국조선해양은 최근 그리스 캐피탈 마리타임 그룹(Capital Maritime Group)과 1790억원에 2만2000㎥급 LCO₂ 운반선 2척을 건조하는 내용의 계약을 맺었다. 현대미포조선이 건조해 2025년 하반기부터 차례대로 선주사에 인도할 예정이다.

현대미포조선의 액화이산화탄소(LCO2) 운반선 조감도. /HD한국조선해양 제공

일본 미쓰비시(三菱)조선과 중국 다롄(大連)선박중공업그룹도 LCO₂ 운반선 건조를 시작했다. 다만 미쓰비스조선의 LCO₂ 운반선은 크기가 1450㎥급으로 초소형인 데다가 시험용이다. 다롄선박중공업그룹의 LCO₂ 운반선 역시 크기가 7500㎥급 소형이고, 연구 목적이다. HD한국조선해양 관계자는 “이번에 수주한 LCO₂ 운반선은 지금까지 발주가 이뤄진 것 중에 가장 크고, 첫 상업용이라는 데 의미가 있다”고 말했다.

LCO₂ 운반선은 탄소중립의 한 축인 CCS(Carbon Capture & Storage, 탄소 포집·저장)와 맞물려 주목받고 있다. CCS는 육상에서 포집한 탄소를 해상에 채굴이 끝난 유정이나 가스전에 주입하는 것이다. CCS 규모가 커질수록 탄소를 옮길 LCO₂ 운반선의 수요도 늘어난다.

글로벌CCS연구소는 CCS 시장이 매년 30% 이상 성장하고, 2050년에 전 세계 탄소포집량이 76억톤(t)에 이를 것으로 내다봤다. 한국도 2021년말 생산이 끝난 동해가스전을 활용해 연간 40만t 규모의 탄소를 저장할 계획이다. 2050년 탄소중립을 달성하려면 해외에 운영할 CCS만 연간 3000만t으로 예상된다. 그만큼 LCO₂ 운반선을 갖춰야 한다는 의미다.

HD한국조선해양 산하 HD현대중공업과 현대삼호중공업은 4만·7만㎥급 LCO₂ 운반선의 표준 선형 개발을 마쳤고, 현대미포조선은 7500·1만2000·2만2000㎥급 LCO₂ 운반선 제품을 갖췄다. 한화오션은 4만·7만·10만㎥급 LCO₂ 운반선을, 삼성중공업은 4만㎥급을 개발했다.

LCO₂ 운반선은 기술력이 뒷받침돼야 한다. 이산화탄소를 기체에서 액체로 액화하면 부피가 500분의 1로 줄어 운송에 유리하다. 다만 LNG의 경우 영하 162℃라는 극저온 조건만 만족하면 액체 상태로 운반할 수 있지만, 이산화탄소는 저온은 물론 일정한 압력을 유지해야 한다. 이산화탄소는 일반적인 대기압 상태에선 저온에도 액화하지 않고, 영하 78℃ 밑으로 떨어지면 고체(드라이아이스)가 된다.

LCO₂ 운반선은 물결이 이는 해상을 다녀야 해 특정 온도·압력을 맞추기 위한 고도의 기술이 요구된다. HD현대중공업이 개발한 LCO₂ 운반선은 화물창 내부 온도와 압력을 영하 35℃에 19bar(바), 또는 영하 55℃에 8bar를 유지할 수 있는 2가지 모델이 있다. 19bar는 바닷속 190m 깊이의 압력으로 100원짜리 동전 면적을 87㎏ 무게로 누르는 힘과 맞먹는다.

LCO₂ 운반선은 LPG(영하 42℃ 이하)나 암모니아(영하 33℃ 이하) 등 다양한 액화 가스에도 대응할 수 있어, 조선업계는 CCS 시장이 본격화하기 전에도 다목적 선박으로 수요가 있을 것으로 보고 있다. 조선사 관계자는 “다목적 액화가스 운반선으로 쓰다가 CCS 시장 성장에 맞춰 LCO₂ 전용 운반선으로 운영할 수 있을 것”이라며 “기술력이 필요한 만큼 새로운 고부가가치 선박이 될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

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