1. 정의
친환경 선박은 수소·암모니아 등 친환경 연료를 활용하는 저탄소·무탄소 선박 또는 전기·하이브리드 등 차세대 추진시스템을 갖춘 미래형 고부가가치 선박을 말한다. 또한 `그린십(green ship)"이라고도 불리며, 디젤 등 기존 화석연료 사용 시 배출되는 환경 오염물질을 저감시킬 수 있는 선박이라 정의 할 수 있다.2. 배경
2013년 1월부터 발효된 에너지효율설계지수(EEDI)나 선박에너지효율관리계획서(SEEMP)와 같은 국제 협약은 지구 온난화의 문제를 해결키 위해 선박에서 발생하는 이산화탄소의 배출량을 제한하는 친환경선박의 건조를 의무화하고 있다.또한, 2019년 12월에 국내에서도 친환경 선박 개발과 보급 확대를 위한 법적 기반이 마련됐다. 정부는 국무회의에서 ‘친환경선박법 시행령 제정안’을 통과시켰다. 이 시행령은 2020년 1월 1일 시행한 환경친화적 선박의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률 즉, ‘친환경선박법’에서 위임하고 있는 사항과 그 시행에 필요한 내용들을 담고 있다. 구체적으로 살펴보면, 현재 외항화물선에 집중돼 있는 친환경선박 전환 정책 대상을 내항선, 여객선, 어선, 유도선 등 여러 선종으로 확대해 친환경선박으로의 전환 효과가 커질 수 있도록 했다. 또 친환경선박의 개념을 특정 방식에 한정하지 않고 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 압축천연가스(CNC), 메탄올, 수소, 암모니아, 전기 등 환경 친화적 에너지를 동력원으로 하는 선박을 모두 포함했다. 아울러 정부, 지방자치단체, 공공기관, 지방공기업은 친환경선박법 시행일 이후에는 공공선박을 모두 친환경선박으로 구입할 것을 의무화 시키기도 했다. 선박의 연료인 벙커C유를 연소시키면 황산화물이 배출된다. 황산화물은 3대 대기오염물질의 하나인데 미세먼지와 산성비의 원흉이기도 한 물질로 선박에서는 자동차의 3,500배에 달하는 황산화물이 배출된다고 한다.
국제해사기구(IMO)는 나날이 악화되는 대기 환경을 지키기 위해 2020년부터는 선박 연료의 황 함유량 상한선 기준을 기존 3.5%에서 0.5%로 강화하는 규제 정책이 시행되었다. 이 규제책은 역사상 가장 강력한 해운규제라 불리고 있는데 IMO 2020이 강화됨에 따라 모든 선박은 황 함유량이 0.5% 미만인 연료를 사용해야 한다. 하지만 현재 생산되는 연료의 평균 황 함량은 2.5%정도 이다. 이에 각 조선사는 여러 대응 방안을 마련하고 있다. 배 안에 배기가스 정화 시스템인 스크러버를 설치해 황산화물의 함유량을 낮추는 방법, 저유황 연료를 사용하는 방법, 석유 대신 LNG나 전기를 연료로 활용하는 방법 등을 예로 들 수 있다.
3. 전망
앞서 국제해사기구(IMO) 해양환경보호위원회(MEPC)는 최근 지구 온실가스 감축을 위한 세부계획 중 하나로 2022년부터 2026년까지 매해 2%의 탄소 감축안을 채택한 바 있다. 특히 국제해사기구의 장기 비전을 감안하면 2026년~2030년 기간 매년 7% 이상 탄소 감축안이 채택될 것이라는 전망도 나온다. 아울러 국제해사기구는 오는 2050년 지난 2008년 대비 각국 선박의 이산화탄소 배출량을 70%까지 감축하겠다는 목표를 밝히기도 했다. 조선·해운업계는 이렇듯 국제해사기구(IMO)의 온실가스·유해물질·평형수 등의 환경 관련 규제가 점점 더 강화되는 만큼, 비용 경쟁에서 밀리고 환경기준도 충족하지 못하는 기존 선박들의 친환경선박으로 전환될 것이라 전망하고 있다. 또한 현재 국내/외적으로 환경오염 문제가 크게 대두되고 있어 친환경 선박에 더욱 관심을 가지고 있다. 조선·해운업계는 환경변화로 인해 친환경선박 건조 수요가 상당히 증가될 것으로 전망하고 있으며, 그에 따라 온실가스와 미세먼지 등 대기오염물질을 저감하고 우리 조선산업과 해운산업의 경쟁력을 강화하는데 큰 기여를 할 것이라 보고 있다.4. 국내 실증
4.1. 전기추진선
- 국내1호 탄금호태양광유람선
국내에서도 최초로 전기추진선박이 설계 및 건조되었는데 그것이 바로 충주시에 있는 상용전기추진 유람선인 “탄금호HYBRID”라는 선명을 가지는 AKA "탄금호태양광유람선"이다. 국내 최초 상업용 전기추진선박인 "탄금호태양광유람선"의 운항은 코리아크루즈에서 맡았으며 시행사 및 배를 건조한 조선소는 한국메이드이다. 배의 외관 모양을 담당하는 기본설계는 온누리선박설계, 전장시스템은 마스터볼트코리아, 인테리어 디자인은 선박 인테리어 회사에서 수소선박 기업으로 방향을 바꾼 빈센에서 맡았다.
특히 전기추진선의 중추적인 역할을 하는 전기추진 시스템과 배터리 시스템 및 선내 충전시스템을 포함한 모니터링 시스템은 친환경선박 시스템 전문 기업인 마스터볼트코리아에서 맡아 진행되었다. 또한, 계류장 정박 시 선내 일반 부하사용과 추진 배터리 충전용 전력을 공급하는 육상전원공급장치(AMP)[1] 시스템의 경우, 선박과 짝을 이루어야 되므로 마스터볼트코리아에서 공급하였고, 선박을 정박할 수 있는 계류장 및 한전의 전력 공급 라인 구축은 충주시에서 맡았다. 이 탄금호태양광유람선은 아주 넓은 시각에서 보면 민간과 관공서에서 합작한 첫 친환경 선박이라 할 수 있다. 다시 말해 탄금호태양광유람선은 국내 1호 친환경선박이자 전기추진 선박이다. 이 국내 최초 상업용 전기추진선박 "탄금호HYBRID"는 충주시 탄금호를 가로지르며 운항하고 있다.
4.2. LNG추진선
LNG추진선이라하면 흔히 천연가스만을 이용해 추진하는 선박으로 오해하는 경우가 있다. 하지만 가스가 없을 경우 비상대체연료를 실지 않으면 결국 DEADSHIP상태가 되어 오션터크를 불러야하는 아..망했어요. 사태를 유발할 수 있다. 여기서 말하는 천연가스를 연료로 사용하는 추진선이라 함은 주로, 천연가스를 메인으로 사용하되 제2 또는 제3의 연료를 같이 실으며 동시에 연료로 사용할 수 있는 선박을 뜻한다.DF추진선 : DF란 DUEL FUEL의 약자로 위에 설명한대로 두 종류 이상의 연료를 이용해 추진할 수 있는 선박을 말한다. 평상 항해에는 천연가스를 강제로 기화시키거나(VAPORIZOR) 아니면 액화천연가스탱크에서 자연이 기화하여 나오는 (BOG)를 사용하는데 GAS TRIP이나 그 외의 시스템적인 문제가 발생하여 천연가스의 공급이 중단되면 자동으로 MGO나 LSFO로 연료가 전환된다
IMO2020환경규제로 인해 NOX SOX의 최저가 0.05% 미만의 연료를 사용해야하며, ECA(EMISSION CONTROL AREA)나 PSSA ESSA에 진입 할 경우 각 나라 별 구역 별로 지정된 연료를 사용해야하는데 보통 위의 언급된 환경오염물질의 농도는 0.01%이하로 유지토록 해야한다. 그래서 대체연료로 MGO나 LSFO가 쓰이는 것이다. 그럼에도 각 국은 더 추가적인 설비를 요구하는데 그것이 바로 연돌에 부착되는 SCRUBBER이다. 이는 연돌에서 배출되는 오염물질에 미세한 물을 뿌려 물질을 침전시키고 용해시켜 다시 수용되어 정화장치에 걸러져 공해 상에 배출된다. 물론 이 역시 환경파괴를 일체 하지 않는 것은 아니나, 대부분의 국가에선 이를 채택해 사용한다.
LNG추진선의 예시
- 제주 LNG 2호
이 선박은 조선 3사(한국조선해양, 대우조선해양, 삼성중공업)가 협력하여 순수 국내 기술로 개발한 한국형 LNG 화물창 KC-1을 적용한 7,500m3의 LNG 탱크용량을 갖춘 통영-제주간 소형 LNG 운반선 및 벙커링 겸용선이다. 길이 97m, 높이 12.5m의 제주 LNG 2호는 국내 LNG 추진선의 보급 확산 및 LNG 벙커링 산업 발전에 중요한 기초 인프라로서 역할을 할 것으로 기대된다. 올해 운영을 시작하는 제주 LNG 2호와 올해 신규 발주되는 LNG 벙커링 전용선(척당 연간 37만톤 공급)이 2022년 하반기 운영을 시작하면 2025년까지의 초기 LNG 벙커링 수요에 대해 충분히 대응이 가능할 것으로 보인다.
Bulk Carrier : 에코호 & 그린호
이 선박은 쌍둥이선으로 (자매선) 2020년 11월에 인수되어 시험항해를 마치고 벌크선으로써의 항해를 시작했다. 일반 벌크선과는 달리 선미에 두개의 액화천연가스 탱크를 부착해 대략 3200m^3의 가스를 실고 다닐 수 있다. 주로 말레이시아 파실구당이나 최근에는 산다칸에 기항하여 앵커링(anchoring) 후 연료를 받았으며, 에코와 그린 둘다 포스코 계약선으로 에코호는 코크스로 쓰이는 석탄을 운반하며 그린호는 광석을 운반한다.Capesize급의 선박으로 전장 292미터 폭 45미터 만재흘수 대략 18미터이다. 이 외에오 올해 3차선과 4차선이 건조되고 있으며 곧 현역이 될 예정이다.
5. 참고 자료
- 해양수산부 제1차 친환경선박 개발•보급 기본계획(2021~2030년)
- 법률 제16167호, 환경친화적 선박의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률 약칭: 친환경선박법
- 산업통상자원부 ‘친환경선박 확대’ 법적 기반 마련
- 산업통상자원부 바다에도 불어오는 친환경 바람, 친환경 선박 등장!
[1] 항만에 정박 중인 선박이 육상의 발전소로부터 전기를 공급받는 장치를 말한다.