[빅데이터뉴스 채명석 기자] 한화오션이 오는 2028년까지 탄소를 하나도 배출하지 않는 액화천연가스(LNG) 운반선을 내놓는다.

26일 회사 측에 따르면, 한화오션은 암모니아 가스터빈과 수소연료전지를 결합한 전기 추진 방식의 완전 무탄소 LNG 운반선을 개발하고 있다. 암모니아 가스터빈은 세계 최초로 한화오션이 고안한 것으로, 벙커C유로 대표하는 석유화학 내연기관을 대체하는 차세대 동력원이다. 지난 2일부터 5일까지 카타르 도하에서 열린 ‘LNG2026’에서 암모니아 가스터빈을 적용한 LNG운반선 모형 ‘오션1(Ocean1)’을 공개했다.
연소 과정에서 탄소를 배출하지 않는 암모니아를 연료로 전력을 생산하고, 수소연료전지는 수소와 산소의 전기화학 반응을 통해 친환경적으로 전기를 만들어낸다. 이렇게 생산된 전기 에너지는 모터를 구동해 프로펠러를 회전시키는 데 활용한다. 특히 기존 친환경 선박이 엔진 점화를 위해 소량의 파일럿오일을 사용해왔던 것과 달리, 암모니아 가스터빈은 100% 암모니아만으로 작동해 완전한 무탄소 운항을 구현한다. 한화오션은 2028년까지 이 기술을 적용한 대형 LNG 운반선과 컨테이너선 개발 완료를 목표로 하고 있다.

완전 무탄소 선박이 등장하기 전까지의 찬소 배출을 단계적으로 줄여 나가는 솔루션 로드맵도 마련했다. 한화엔진은 2013년 세계 최초로 선박용 이중연료(DF) 엔진을 상용화하며 이 분야를 개척해 왔다. 이중연료 엔진은 상황에 따라 디젤과 LNG, 메탄올 등의 친환경 에너지원을 선택적으로 사용할 수 있어 기존 디젤엔진과 비교해 탄소배출량을 대폭 줄일 수 있다.

지난해에는 한발 더 나아가 세계 최초로 VCR(가변압축기) 기술을 적용한 LNG 운반선용 이중연료 엔진을 생산했다. VCR 기술은 운항 조건에 따라 엔진 압축비를 실시간으로 조절해 연료 효율을 높이고, LNG가 다 타지 않고 대기 중으로 빠져나가는 ‘메탄슬립(Methane Slip)’을 최대 50%까지 줄일 수 있다고 회사 측은 설명했다.

글로벌 LNG 수요는 가파른 성장세를 보이고 있다. 아시아를 중심으로 한 신흥국의 에너지 수요 증가와 유럽의 에너지 공급원 다변화 움직임이 맞물리면서, LNG 수요는 2022년 약 4억 t에서 2040년 7억t까지 확대될 것으로 전망된다. 석탄에서 천연가스로의 전환이 가속화되고, 재생에너지의 간헐성을 보완할 안정적인 에너지원으로 LNG의 역할이 더욱 커지고 있다.
이러한 시장 성장의 중심에 카타르가 있다. 카타르는 미국, 호주, 러시아와 함께 세계 4대 LNG 수출국으로, 세계 최대 단일 가스전인 노스필드(North Field)를 보유하고 있다. 현재 카타르는 노스필드 가스전의 대규모 확장 프로젝트를 추진 중인데, 노스필드 이스트(NFE), 사우스(NFS), 웨스트(NFW) 등 단계별로 개발해 연간 LNG 생산량을 7700만t에서 2030년까지 1억 4200만t으로 약 85% 늘릴 계획이다. 카타르의 에너지 담당 국무장관 겸 카타르에너지(QatarEnergy) 최고경영자(CEO)인 알 카비 장관은 LNG2026 개막식에서 “이러한 대규모 프로젝트가 향후 10년간 전 세계 신규 LNG 공급량의 약 40%를 담당하게 될 것”이라고 밝혔다.

생산량 확대는 운송 역량 확대로 이어진다. 파이프라인으로 수송하는 PNG(Pipeline Natural Gas)와 달리, LNG는 천연가스를 영하 약 163도로 액화해 전용 선박으로 수송하는 방식이다. 따라서 LNG 사업은 생산 시설만큼이나 운반선 확보가 필수적이다. 카타르에너지는 현재 업계 역사상 최대 규모의 LNG 운반선 발주 프로그램을 진행 중이다. 128척 규모의 신조선 프로그램 중 38척이 이미 인도됐다. 알 카비 장관은 “향후 수년 내 선대를 약 200척까지 확대하겠다”고 밝혔다. 카타르뿐 아니라 미국, 호주 등 주요 생산국들도 수출 확대를 추진하고 있어, LNG 운반선은 중장기적으로 견조한 수요가 예상된다.

그런데, 친환경 에너지인 LNG를 운반하는 LNG운반선이 기존 화석연료를 쓰는 디젤엔진을 동력원으로 하고 있어 운송 과정에서 발생하는 탄소 배출이 만만치 않다는 것이다. 국제해사기구(IMO)는 2050년까지 해운 부문 온실가스 넷제로 달성을 공식 목표로 제시했고, 이에 맞춰 해운 탄소 규제는 빠르게 본격화하고 있다. 탄소 배출은 이제 환경 이슈를 넘어 운영 비용과 경쟁력을 좌우하는 변수가 됐습니다. LNG2026에서도 ‘LNG 운반 과정에서의 탈탄소화’가 주요 의제로 다뤄졌으며, 지속가능한 LNG 운반선 설계, 디지털화, 신기술 적용 방안을 두고 심도 있는 논의가 이어졌다.
한화오션의 완전 무탄소 LNG선이 상용화하면 탈탄소화 솔루션으로 수요가 급증해 한국이 중국에 비해 경쟁 우위에 있는 LNG운반선 시장을 향후에도 주도해 나갈 것으로 기대되며, 다른 선종의 동력원으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

한편, 한화오션은 LNG2026에서 뷰로베리타스(BV), 로이드선급(LR)과 잇따라 양해각서(MOU)를 체결했다. 뷰로베리타스와는 17만4000㎥급 멤브레인형 차세대 LNG 운반선의 구조 효율성과 안전성을 검증하는 공동 개발 프로젝트(JDP)를 출범했고, 로이드선급과는 LNG 운반선의 전 생애주기 탄소 배출량을 정량적으로 평가하는 방법론을 함께 개발키로 했다.

회사 측은 “한화오션은 차세대 선박 기술 검증부터 탄소 배출 평가 체계 구축까지, 한화는 글로벌 파트너들과 함께 LNG 운반의 미래를 설계하고 있다”고 말했다.

채명석 빅데이터뉴스 기자 cms@thebigdata.co.kr