한국조선해양, 대우조선해양, 삼성중공업 등 한국 조선3사가 암모니아추진선 개발에 속도를 내고 있다.

해상 환경규제가 강력해지며 LNG(액화천연가스) 이후의 선박연료로 수소가 주목받고 있다. 조선3사는 각자 암모니아추진선 연구개발을 시작으로 LNG 이후 다가올 수소연료시대의 선점에 나설 것으로 보인다.
 

15일 조선업계에 따르면 삼성중공업이 참여하고 있는 암모니아추진선 개발협의체 ‘카스토르 이니셔티브(Castor Initiative)’의 선박 상용화 로드맵이 구체화하고 있다.

카스토르 이니셔티브는 선박 설계연구와 발주, 건조, 항로 투입 등 조선업과 관련한 모든 분야에 걸쳐 관계자들이 참여하고 있다. 때문에 글로벌 조선업계에서는 카스토르 이니셔티브가 암모니아추진선 개발과 관련해 가장 앞서 나가고 있다는 평가가 나온다.

독일 엔진 제조사 만에너지솔루션(MAN Energy Solution)이 개발하는 암모니아추진엔진을 활용해 삼성중공업이 선박 설계와 건조를 맡는다. 영국 선급 로이드레지스터(Lloyd’s Register)는 선박 설계를 검토하고 말레이시아 선사 MISC가 선박 발주와 운용을 맡는다.

여기에 노르웨이 화학회사 야라(Yara)가 암모니아 생산을, 싱가포르 해양항만청이 선박 관련 행정을 담당하기 위해 2월 새롭게 협의체에 가입했다.

이런 역할 분담을 토대로 카스토르 이니셔티브는 2025년 세계 최초로 암모니아추진선의 실제 선박(실선)을 건조한다는 목표를 세웠다.

이에 질세라 조선3사 가운데 다른 2곳도 암모니아추진선 연구개발에 힘을 싣고 있다.

한국조선해양은 현대중공업그룹 차원에서 사우디아라비아 아람코와 함께 추진하는 ‘수소 프로젝트’의 일환으로 암모니아 운반 및 추진선의 연구개발을 아람코와 진행하기로 했다.

대우조선해양은 지난해 10월 로이드선급으로부터 암모니아추진 컨테이너션 설계의 기본인증을 받았다. 이 추진체계 설계를 다른 선박에도 적용해 2025년 암모니아추진선을 상용화하겠다는 계획을 추진하고 있다.

조선3사의 암모니아추진선 연구개발을 해운업계에서도 주목하고 있다.

국제해사기구(IMO)의 해상 환경규제가 선박의 황산화물뿐만 아니라 탄소 배출량까지 감축하는 방향으로 강력해지고 있기 때문이다.

선박들은 2008년과 비교해 탄소 배출량을 2030년 40%, 2050년에는 50%를 감축해야 한다. 국제해사기구는 2050년 규제의 감축량을 70%로 확대하는 방안까지 논의하고 있다.

암모니아는 연소 속도가 느리지만 연소할 때 탄소를 전혀 배출하지 않는다. 때문에 내연기관 추진체들 가운데서도 선박과 같은 장기 운항체에 적합하다고 평가받는다.

다만 글로벌 주요 선급들과 선주사들은 내연기관에 투입해 연소하는 방식을 넘어 수소연료전지에 투입하는 관점에서 암모니아를 바라보고 있다.

한국선급이 발표한 ‘암모니아 연료추진선박 보고서’에 따르면 암모니아는 질소와 수소의 화합물로 ‘수소에너지 운송수단(캐리어)’ 역할을 할 수 있다. 개질을 통해 수소만을 추출한 뒤 연료전지용 수소연료로 활용할 수 있으며 같은 부피일 때 연료 효율도 비슷하다.

조선3사는 모두 연료전지추진선의 선급 기본인증도 보유하고 있다. 그만큼 암모니아가 선박연료로 본격 활용되는 시기가 빨라질수록 수소연료의 시대를 선점하기에도 유리하다.

암모니아추진선을 연료전지추진선 방식으로 건조한다면 선박 안에 개질설비를 따로 설치해야 한다는 단점이 있다.

그러나 이 단점은 암모니아가 수소보다 저장 및 운반이 쉽다는 큰 장점으로 상쇄하고도 남는다.

수소는 영하 253도의 극저온에서 액화하는 만큼 화물창이나 연료탱크의 제작에 고도의 기술이 필요하다. 현재 친환경 선박연료로 꼽히는 LNG가 영하 162도에서 액화한다는 점을 고려하면 수소는 LNG보다도 더 강력한 보냉대책이 필요하다.

반면 암모니아는 영하 33.3도면 액화하는 만큼 비교적 단순한 보냉설비만으로 충분하다. 심지어 영상 20도의 실온에서도 8.5기압 정도의 압력만 가한다면 액화한다.

때문에 현재 글로벌 선박시장에는 LNG나 LPG 등 가스연료추진선을 발주하지 않고 암모니아추진선의 상용화를 기다리겠다는 선주사들도 있다.

선박의 연료 소모량이 많은 컨테이너선 전문선사들이 주로 이런 경향을 보인다. 선복량 기준으로 세계 1위 컨테이너선사인 덴마크 머스크(Maersk)가 대표적이다.

이에 앞서 2월 머스크는 덴마크 서부 에스베리(Esberg) 해안에 위치한 해상 풍력발전단지를 활용해 유럽 최대의 그린암모니아 생산시설을 구축하겠다는 계획을 발표하면서 암모니아를 통한 수소시대를 앞당기기 위해 나섰다.

한 조선사 관계자는 “암모니아추진선을 기대하는 선주사들의 수요에 부응하기 위해 연구개발에 힘을 쏟고 있다”며 “암모니아추진선을 필두로 수소 등 미래 선박연료시장을 선점할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다. [비즈니스포스트 강용규 기자]