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News/기술-산업-정책

해양 선박 연료도 이젠 LNG!

by R.E.F. 18기 이지수 2020. 12. 28.

해양 선박 연료도 이젠 LNG!

대학생신재생에너지기자단 18기 이지수

 

LNG 벙커링 정의 및 도입 배경

 LNG 연료 추진 선박은 LNG를 연료로 사용해 동력을 얻는 선박을 뜻하며 LNG 벙커링(Bunkering)은 외국 국적의 선박과 항공기용 연료유로 LNG를 공급하는 행위이며 포괄적으로 추진선 인프라 전체를 말한다.

[자료1. 선박 연료 황산화물 IMO 규제]

출처 : 미국에너지관리청

 국제해사기구 IMO에서는 나날이 문제가 심해지는 대기오염을 줄이기 위해 2020년부터 선박 연료의 황산화물 배출량 기준을 기존 3.5%에서 0.5% 이하로 대폭 낮추어 규제하였다. 기존에 선박 연료로써 보편적으로 사용하던 벙커C유는 원유 가공 시 마지막에 생성되는 정유 제품인데 가격이 저렴해 널리 상용화되었으나 연료 사용 시 배출되는 황산화물의 양이 전체 황산화물 배출량의 13%를 차지할 만큼 많아 해양 대기 환경에 치명적인 악영향을 미친다.

 

[자료 2. IMO 황산화물 환경규제 핵심 대응 방안]

출처 : 한국선주협회

  해외 선사들은 IMO 환경규제의 대응방안으로 선박 연료를 기존 고유황유에서 저유황유로 교체하거나 선박에 탈황 설비인 스크러버를 장착하는 방안, 액화천연가스 추진선을 도입해 LNG를 연료로 사용하기 위해 선박을 개조하는 방법을 통해 규제에 대응하고자 하였다. 세 가지 방안 중 장기적인 관점에서 바라봤을 때 질소산화물은 90%, 온실가스는 20% 이상 저감하고 미세먼지, 매연과 황산화물 배출이 거의 없어 환경 문제를 줄일 수 있는 LNG 벙커링 방안이 주목받고 있다. 정부는 LNG 벙커링 활성화를 위해 등록요건을 최소화하고 가격을 자율적으로 시장 내에서 정하게 하는 등 원활한 시장진입을 위해 장벽을 낮추었다

LNG 벙커링 방식

[자료 3. LNG 벙커링 방식]

출처 : 산업통상자원부

  LNG 연료를 배로 공급하는 방법은 크게 세 가지로 분류할 수 있다. LNG를 가장 낮은 비용으로 높은 효율을 냄과 동시에 안정적으로 선박에 공급하는 것이 3가지 LNG 벙커링 방식의 핵심이다.

1. Truck to Ship

액체 운반을 목적으로 하는 화물용 자동차인 탱크로리(Tank lorry)에서 선박으로 LNG를 공급하는 방식으로 가장 간편한 방법이지만 충전량이 소량으로 제한되어 있다,

2. Ship to Ship (STS)

해상에서 LNG 저장 바지선(화물 운반 소형 선박)이나 LNG 벙커링 선박으로부터 LNG 추진 선박을 충전하는 방식으로 대량 충전이 가능해 선사에서 가장 선호하는 방식이다.

3. Tank(Pipe) to Ship

해상에 설치된 가스 저장 탱크나 기존 LNG 인수기지에 추가적으로 LNG를 선박 연료로 공급하는 설비를 추가해 LNG 추진 선박에 벙커링하는 방식을 말한다. 해상 가스 저장 탱크는 고정식 충전소나 LNG 위성 기지 등이 있다.

기존 국내 LNG 선박 연료 공급은 소형 선박에 적합한 Truck to Pipe 방식으로만 이루어지고 있었으나 최근 국내 조선업체는 LNG를 선박을 이용해 다른 선박에 옮기는 Ship to Ship 작업에 세계 최초로 성공하였다. 옥포조선소 내에서 전용 터미널이 아닌 선박에서 선박으로 영하 163도 저온의 LNG 연료를 옮기는 ‘STS LNG 선적 실증 테스트’를 완료하여 STS 기술 안전성 검증을 확보했다. 벙커링 선박이 조선소 내에서 LNG 공급이 이루어지면서 비용 절감과 생산성 향상이 가능해졌다. 테스트의 성공에 기반하여 LNG 추진 선박의 발주 증가와 LNG 벙커링 사업 활성화가 기대된다.

LNG 추진선 보급 확대

 LNG 벙커링은 선박이 항만에 가까이 오면 즉시 연료를 공급하는 LNG 연료 주유소의 개념으로 보급 확대를 위해 인프라가 구축되고 있다. 현재 한국가스공사에서 설립 중인 당진 LNG 생산기지에는 20만Kl 천연가스 저장 탱크 10대, LNG 벙커링 부두, 기화-송출설비, LNG 수송선 접안 설비 등 시설을 건설할 계획이다. 당진시의 천연가스 저장 탱크는 규모 7의 강진에도 견딜 수 있는 내진설계를 적용하여 초저온 가스를 외부 환경의 영향을 받지 않고 안전하게 보관될 수 있도록 하였다.

 

[자료 4. 신조발주 선박 중 LNG 연료 추진 선박의 비율]

출처 : KOTRA

국내 조선업체는 LNG 연료 추진선의 발전으로 불황을 극복할 전략을 세운다. 정부는 2025년까지 총 140척의 LNG 추진선을 발주할 계획이다. 2025년 에너지효율설계지수 3단계가 도입되면 온실가스 배출량 규제가 덕분에 LNG 추진 선박으로의 전환은 점점 더 빨라질 것으로 보인다. LNG 선박 수요의 증가에 따라 벙커링 LNG 벙커링 인프라도 큰 발전을 보였다. 시장조사 기관 리서치앤마켓에서 7월 발표한 보고서에서는 세계 LNG 벙커링 시장 규모는 2020년 기준 약 7.6억 달러이며 매년 30%씩 성장하여 2027년까지 약 49억 달러에 이를 전망이라고 나타났다. 그러나 국내에서는 LNG 벙커링 핵심 부품 중에 국산 제품의 비율이 60%로 낮아서 국내 산업 순환에 좋지 않다는 분석이 있다. 국내의 LNG 벙커링 관련 기업 선보공업, 대창솔루션, 엔케이, 동화엔텍 등이 있음에도 핵심 부품인 연료탱크, 펌프 등을 미국, 노르웨이, 프랑스, 일본에서 수입하고 있다. 천연가스 수입 의존도가 높아 상대적으로 연료 가격이 타국보다 높은 한국에서 경제성이 떨어져 가격 부분에서 경쟁하기는 쉽지 않다는 지적이 있다. 아직 초기 단계인 LNG 벙커링 시장을 육성하기 위해 산업통상자원부는 LNG 전용선을 지원하겠다고 발표했다.(2020.06) LNG 벙커링 인프라 구축을 위해 대규모 투자가 진행되면 침체된 국내 중공업계가 다시 성장하는 계기가 될 것이라 기대한다.

 

벙커링 사업의 목표와 전망

[자료 5. 친환경 연료전환 사업 목표 (2030년까지)]

출처 : 한국가스공사

  LNG 벙커링 산업은 미래의 항만이 기대하는 블루 오션으로 취급되어 정부는 IMO의 강력한 해운규제를 계기로 하여 해운, 조선, 항만의 성장을 도모하고 해양 대기오염을 줄이기 위해 LNG 추진 선박 연관 산업 활성화 방안을 발표하였다. 2030년까지 국내에서 새로 제조되는 선박의 13~30%는 LNG 추진 선박으로 만들어질 전망이며 연료로 사용되는 벙커링용 LNG 136만 톤 공급을 목표로 사업을 추진한다. 이에 따른 미세먼지 감소량은 약 2200톤으로 대기오염 개선에 크게 기여할 것으로 보인다.

LNG가 선박용 연료로써 유해물질 배출량이 매우 적어 친환경적인 것은 사실이지만 기존에 선박 연료로 사용되던 벙커유 가격에 대비해서 경제적이라고 보기는 어렵다. 더욱이 에너지 수입 의존도가 높은 한국은 해외자원 확보를 위해 탐사해야 한다. 미국에서 일어난 셰일 혁명을 계기로 북미의 셰일가스 수출과 호주의 해상 가스전 천연가스 생산이 본격화되면서 천연가스의 가격이 저렴해졌다. LNG의 국내 공급이 증가해 공급량이 안정화되면서 LNG 벙커링 수요 시장이 지속적인 성장을 기대할 수 있다.


참고문헌

1) 한국가스공사 공식블로그, "3연벙? LNG 벙커링이 찐이지!", 2020.11.18, blog.naver.com/kogasblog/222146702494

2) 한국가스공사 공식블로그, "천연가스 연료시대의 새로운 트렌드 LNG 벙커링", 2017.06.27, blog.naver.com/kogasblog/221038394559

3) 민동훈 기자, "바다 한가운데서 LNG 벙커링... 가스공사 "세계 최초", 머니투데이, 2020.11.26, news.mt.co.kr/mtview.php?no=2020112613571834158

4) 황재락 기자, "세계 첫 '조선소 안 LNG 벙커링'... 비용 DOWN, 생산성 UP", KBS NEWS, 2020.12.03, news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=5063283&ref=A

5) 공정 자동화를 위한 최고의 기업, "국제해사기구 (IMO) 2020 환경 규제와 해운업계의 대응, 2020.01.09, blog.naver.com/liber10/221761622948

6) 김덕준 기자 , "'LNG 벙커링' 등록요건 최소화, 가격도 자유화", 부산일보사, 2020.08.04, news.naver.com/main/read.nhn?oid=082&aid=0001019854

7) 김용훈 기자, "조선업 불황, LNG 추진선으로 뚫는다", 파이낸셜 뉴스, 2019.09.02, news.naver.com/main/read.nhn?oid=014&aid=0004287149

 

 

댓글1

  • 실제로 운송 사업 분야 중 선박으로 인한 탄소 배출 비율이 꽤나 높았던 예전 자료가 기억납니다!
    LNG 벙커링 방식 3가지 중에서 3번째로 소개해주신 Tank(Pipe) to Ship 방식이 항구에 선박을 많이 대는 우리 나라 조선업에서 가장 유망한 방법이라고 생각이 드는데 실제로 3가지의 방법 중 어떤 방법이 저희 나라에 적합한 방식인가요? :)
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