2023 KR 컨퍼런스 & MacNet 전략세미나 개최

4월 20일 KR본사, 메탄올 추진선박·연료공급 가능성 논의
“’27년 그린 메탄올 약 900만톤 생산, ’50년까지 바이오·합성 메탄올 확대”
 

머스크가 지난해 말부터 메탄올 추진 컨테이너선박 첫 발주 이후 현재까지 19척 그린 메탄올선박의 발주를 추진 하는 등 글로벌 해사업계가 메탄올 체계의 프레임워크로 전환되고 있다. HMM도 2026년까지 9척의 메탄올 선대를 확충할 계획으로 올해부터 메탄올 공급망 및 그린 메탄올 경제성 확보가 필요하다는 제언이 나왔다. 다만 메탄올도 LNG와 더불어 완전 탈탄소 연료로 가기 위한 중간다리 역할이라는 것이 국내 해사업계의 중론이다.

한국선급(KR)이 4월 20일 KR본사에서 ‘메탄올 추진선박과 메탄올 연료공급, 어디까지 왔는가?’의 주제로 열린 KR컨퍼런스& MacNet전략세미나에서 이 같은 제언이 나왔다. 온·오프라인으로 동시에 진행된 이번 세미나는 KR과 (사)해양산업통합클러스터(MacNet)가 공동주최하고, 해양수산부와 부산광역시가 지원했다. 이번 세미나에서는 친환경 대체 연료로 주목받는 ‘메탄올’을 활용한 추진선박의 기술 개발현황 공유하고 대체연료로서 메탄올의 장단점과 연료공급의 지속가능성을 논의하기 위해 마련됐다.

특히 주제발표에 앞서 조선사, 해운선사, 연구소, 정부기관, 기자재업체 등 40여명의 전문가가 모여 각 발표 주제별 사전질의 내용, 문제점, 애로사항, 발전방안에 대한 ‘전문가 비공개 토론’이 진행됐다. 비공개 토론에서는 송강현 KR 친환경선박해양연구소장이 좌장을 맡고, 정이효 현대미포조선 상무, 강상돈 대우조선해양 부장, 강호근 한국해양대학교 교수, 황선우 한국조선해양기자재공업협동조합 실장 등 각 주제 발표자가 참여했다.

비공개 토론 이후 진행되는 세미나는 총 2개 세션으로 제1세션은 △메탄올 추진선박 기술개발 현황 및 전망(한성종 해양플랜트연구소 센터장) △해운선사 온실가스 규제 대응현황(김영선 HMM 부장) △선박연료로서 메탄올의 가능성(김창욱 KR 전문위원) 3개 주제발표가 진행됐다. 2세션은 △대체연료 메탄올 제조기술 및 글로벌 시장동향(김학주 한국에너지기술연구원 박사) △탄소포집 CCU기술을 활용한 E-메탄올과 eDME생상 동향 및 전망(조원준 ㈜바이오프랜즈 대표이사) △메탄올 공급망분석 및 미래전망(엄항섭 ㈜올시데이터 대표이사) 주제발표로 진행됐다.

전 세계적으로 선박온실가스 감축을 위한 규제가 강화되고 있는 가운데 이에 대응할 친환경 대체연료 찾기에 해사업계는 분주하다. 메탄올은 다른 대체연료 중에서도 이미 엔진이 개발되어 있고, LNG대비탄소 배출량이 적고 상온에서도 액체 상태로 운송이 용이 하다는 여러 가지 장점이 있어 시장의 주목을 받고 있다.

이형철 KR 회장은 개회사를 통해 “전 세계 해사업계가 대체 연료에 대한 혼돈의 상태에 있다. 이와 같은 상황에서 한국은 세계 1위 조선기술력을 보유한 국내 조선업계를 기반으로 세계적인 트렌드에 결코 뒤떨어지지 않는다고 확신한다”며 “국내 해사업계가 불안을 떨쳐버리고 이번 공유의 장을 통해 불확실한 대체연료 트렌드에 잘 대응해 나갈 수 있을 것이다”고 말했다.

이창용 해양수산부 해사기술과장은 축사를 통해 “정부는 2월 발표한 ‘국제해운 탈탄소 추진 전략’을 통해 노후선을 메탄올 등 이중 연료 선박으로 교체하는 것을 시작으로 향후 암모니아, 수소 선박으로의 국적 선대 개편을 추진할 방침”이라며 “이를 위해 친환경 선박 금융 세제 지원책을 확대하고 기술개발 및 연료 공급 인프라 확충에 집중 투자할 계획이다. 또한 친환경 연료의 생산 공급 벙커링망을 구축하는 한편 관련 제도와 법령을 정비하는 작업을 시작하고 있다”고 밝혔다.

한성종 “엔진, 기자재 등 메탄올 기술 충분, 올해부터 메탄올 공급망 확충해야, 그린 메탄올 경제성 확보 핵심”
한성종 선박해양플랜트연구소 센터장은 우리나라도 연료 공급 시스템 등 메탄올 선박에 필요한 장비를 국산화 및 상업화하는 작업에 들어가야 하며, 온보드 CCS로 그린 메탄올을 생산하는 방식으로 경제성을 확보해야 한다고 주장했다.

7월에 열리는 MEPC 80차에서 선박 온실가스 배출량 50% 감축 목표를 100%로 상향이 될 것으로 기정사실화 되고 있는 가운데 연료 전환은 필수적이며, 메탄올을 시작으로 암모니아, 수소로 최종적으로 친환경 연료의 전환이 될 것으로 한 센터장은 전망하면서 “지금까지는 저속운항으로 IMO나 EU 환경규제에 어느 정도 만족을 시킬 수 있었지만, 이제는 속도로 규제를 만족시키기에는 한계가 왔다”며 “결국 친환경 연료의 전환이 필수적”이라고 강조했다.

특히 전 세계적으로 기존의 화석연료와 바이오 연료와 브랜딩하는 움직임이 올해부터 많이 늘어나고 있고 메탄올의 경우도 상용화될 정도로 기술성숙도가 높아진 상황이다. IMO 보고서에 따르면, 메탄올은 벙커링 기술을 포함해 엔진 개발도 완료되어 메탄올선박을 건조할 충분한 기술이 마련됐다. 연료 전지 부문에도 실제 상용화하기 위한 단계로 접어들고 있다. 특히 독일 엔진 기업인 만(MAN)사의 메탄올 엔진 개발이 완료됐으며, 메탄올 엔진으로 쉽게 리트로핏이 가능할 정도의 기술이 마련됐다. 한 센터장은 “선박 건조에 있어서 엔진 개발이 핵심이다. 국내 조선소도 연료 공급 시스템 등 메탄올 선박에 필요한 장비를 국산화 및 상업화하는 데 금방 따라올 것이다”며 “메탄올 누출에 대한 디텍팅 기술, 프로즌 문제 등은 여전히 상존하고 있지만, 간단한 코팅 기술로 해결할 수 있다. 특히 메탄올선박을 건조할 때 독성문제를 잡기 위한 기술 개발이 더 이뤄져야 한다”고 설명했다.

한 센터장은 메탄올선박의 가장 큰 문제점으로 엔진 배치의 문제를 꼽았다. 한 센터장은 “메탄올은 탱크가 기존 연료 탱크보다 훨씬 크기 때문에 배치 설계에 대한 부분이 중요하다”며 “또한 메탄올 탱크는 무압력이 중요하고 연료공급시스템의 압력은 600bar를 유지해야 안전성을 확보할 수 있다”고 말했다.

메탄올 공급망 체인에 대해 한 센터장은 “메탄올선박의 용량이 늘어남에 따라 공급망 체인도 중요하다. 메탄올을 현재 컨테이너선과 캐리어에 많이 적용되고 있기 때문에 2030년까지 선박을 건조하기 위해선 올해부터 공급망을 확충해야 한다”고 강조했다. 또한 그린 메탄올에 대해 “메탄올을 생산할 때 선박에서 온보드 CCS로 이산화탄소를 포집해서 수소와 합성하여 메탄올을 생산하는 방식이 떠오르고 있다”며 “온보드 CCS와 관련해선 선박해양플랜트연구소에서 올해부터 4년 내에 프로젝트를 진행하고 있다”고 설명했다.

이와 관련 머스크가 먼저 메탄올선박으로 전환하면서 머스크의 메탄올 체계의 프레임워크로 자리 잡고 있다. 머스크는 현재 총 11개의 그린 메탄올 공급망 체인을 구축했으며 완벽한 공급망 체인을 갖추었을 경우 그린 메탄올을 사용하지 않는 선사에게 탄소세를 따로 부과하는 비즈니스도 펼칠 가능성이 있을 것으로 한 센터장은 내다봤다. 한 센터장은 “그린 메탄올을 어디서 가져올 것인가, 경제성을 얼마큼 확보할 것인지가 핵심 이슈이다”며 “우리나라도 그린 메탄올을 위한 온보드 CCS 관련해 IMO와 적극적으로 논의를 펼쳐야 한다”고 제언했다.

김영선 “IMO, EU 규제 산정 방식 달라 다양한 전략 세워야…HMM 친환경 연료, 종합물류 등 사업다각화”
김영선 HMM 부장은 향후 발효되는 IMO와 EU의 규제에 대해 온실가스 산정방식에 따른 전략 다각화를 강조했다. 특히 HMM의 현재는 에너지 절감방식과 DF선 위주의 발주를 하는 한편, 대체연료의 기술개발과 공급망 확충을 제안했다.

먼저 김 부장은 현재 해운업계의 온실가스 규제로 인한 시장의 압력을 설명했다. 김 부장 발표자료에 따르면, 이번 MEPC 80차에서 온실가스 감축 규제가 강화될 것으로 예상되는 가운데 원 단위 목표 상향은 실질적으로 CII(탄소집약도지수)규제가 강화되고 총량규제 측면에서는 목표량과 실제 감축량 사이의 차이가 커질 수록 시장기반조치로 탄소 단가가 높아지는 것을 의미한다. 김 부장은 “이제 선사들은 IMO의 CII, EEXI 규제와 2026년에 발효되는 ‘GHG Fuel Standard’, 시장기반조치와 더불어 내년에 발효되는 ‘EU-ETS’, 2025년에 발효되는 ‘Fuel EU Maritime’을 걱정해야 한다”며 “이러한 규제들은 연료 비중·효율·소모량 등 온실가스 종류와 산정 방식이 각각 다르기 때문에 선사들은 앞으로 다양한 규제에 대응하기 위해 복잡하고 다양한 전략을 세워야 한다”고 우려했다.

HMM은 2008년 대비 2025년까지 60% 감축 목표를 2021년에 조기달성했고 2050년까지 탄소중립을 달성할 방침이다. 이와 관련 EEXI에 충족하지 못한 선박에 출력제한(ShaPoLi)을 시행하고 있고 최대선속 감소에 따른 영업계획을 재수립할 계획이다. CII관련해서는 모니터링 시스템, 평가 및 시뮬레이션 시스템을 개발 중이며 등급이 낮은 선박에 대해 선속감속, 항로조정, 에너지 절감 장치 탑재 등으로 개선방안을 수립하고 있다. 김 부장은 “정부의 수소연료전지 개발, 친환경 전주기 선박 평가 등 6개의 R&D에 참여하고 있다. LCO2·암모니아 운반선 등 신규 시장에 진출하기 위해 2026년까지 15억원을 투자할 계획”이라며 “친환경 연료, 종합물류 등 사업다각화를 위한 미래전략에도 투자할 계획이다”고 밝혔다.

강화되는 규제에 충족하기 위해 에너지 절감 장치보다는 기존선을 대체연료 추진선으로 개조하는 것이 더 효율적이라는 것 김 부장의 입장이다. 김 부장은 “메탄올 DF선으로 개조하는 방안을 검토하고 있지만, 컨테이너선에 부피가 큰 메탄올 연료 탱크로 전환하는 것이 쉽지 않다”고 밝혔다. 이에 HMM은 선박 개조를 위해 바이오 연료에 주목하고 있다. HMM의 CII 등급 자료에 따르면, 일반 제례선박은 CII 등급 c등급 정도를 유지하기 위해 20노트 이하로 선속을 낮춰야 하고 폐선까지 10노트까지 낮춰야 한다. 이 같은 저속운항으로는 선사입장에서 영업을 지속할 수 없기 때문에 LNG DF선으로 건조하면 안정적으로 22노트의 속도를 유지할 수 있다. 다만 LNG DF선도 완전 탈탈소로 가기 위한 중간다리로 바이오 연료 사용 비율을 2030년부터 늘려 CII 등급 C등급을 유지할 계획이다.

또 다른 방안으로는 온보드 CCS가 있지만 현재 IMO, EU에서는 인정하지 않고 있다. 온보드 탄소 포집을 인정하더라도 선박에서 완벽하게 포집된 산소를 지중 저장된 것만 인정되고 있다. 김 부장은 “HMM 선박 중 일부가 CII 등급 E등급까지 떨어지고 있어 빠른 시일 내에 탄소 포집 설비를 통한 온실가스 감축량이 인정되어야 한다”고 강조했다.

HMM은 향후 대체연료 정세에 따라 메탄올에만 한정하지 않고 모든 탈탄소연료에 가능성을 열어둔다는 입장이다. 김 부장은 “이번에 발주한 9,000TEU급 메탄올 DF선은 2025년 4척, 2026년 5척 총 9척이 건조될 예정으로 인도와 남미항로에 투입할 계획”이라며 “한·미 그린쉬칭 코리더(Green Corridor)를 고려하여 부산과 타코마 항로에 투입도 검토하고 있다”고 밝혔다.

이어 김 부장은 “해운선사들이 속도 경쟁을 포기했던 이유는 온실가스 규제와 고속 운항으로 인한 막대한 연료 소모량 때문이다. 앞으로 해운업계가 사용해야 할 저탄소 연료는 화석 연료보다 훨씬 비싼 연료로 오히려 더 낮은 선속으로 서비스하게 될 것”이라며 “값비싼 탈탄소 연료를 사용하기 위해서는 에너지 절감 장치는 필수이고 규제 불확실성 해소와 인센티브 제도, 국내 연료공급망 구축 등이 필요한 시기”라고 강조했다.

김창욱 “메탄올 공급망 정비 용이 그레이 메탄올 공급 문제 없어…그린 메탄올 상용화 의문”
김창욱 KR 전문위원은 “현재 그레이 메탄올 공급망은 전 세계적으로 확충이 되어 있어 DF선의 선택에 큰 문제는 없다”며 “연료의 상용화는 육상에서 먼저 이뤄지기 때문에 그린 메탄올이 육상에서 먼저 적용되어야 하지만 해상에 적용될지는 의문”이라고 우려했다.

김 전문위원은 상온에서 액체연료인 메탄올이 2030년까지 국제사회 규제에 적합한 연료로 강조했다. 김 전문위원에 따르면, 현재 운항 중인 선박 중 대체 연료선은 약 13% 1,400척이고 오더북 기준으로 대체연료선이 25%를 차지하고 있다. 올해 발주된 레디선박까기 포함하면 60%까지 증가하고 있는 추세이다. 이중 톤수 기준으로는 메탄이 두 번째로 많은 수치이다.

김 전문위원은 메탄올을 채택해야 하는 이유로 적은 초기투자 비용과 높은 기술성도와 더불어 “메탄올 컨테이너선 등 정기항로 선박은 공급항이 정해지면 공급망 정비가 용이하여 메탄올 DF선 선택에 장벽이 없다. 부정기선의 경우 그레이 메탄올 육상탱크, 생산거점이 있는 항구가 100개 달하고 있어 수급에 문제가 없다. 또한 벙커링 선박도 소형 케미컬탱커선으로 가능하다”며 “2050년까지 전 세계적으론 바이오 메탄올 1.3억톤, 합성 메탄올 2.5억톤이 생산되고 유럽과 미국, 중국으로 생산지가 확대될 것이다. 이에 따라 현재 가격은 비싸지만 향후 탄소세 등으로 가격이 감소할 것”이라고 전망했다.

또한 김 전문위원은 암모니아 엔진과 메탄올 엔진과 비교할 경우 암모니아 엔진은 2030년 이후에 탑재가 본격화될 것으로 보고 있고 메탄올 엔진은 현재 엔진 개발이 완료됐고 보편화까지 10년 정도 걸릴 것으로 판단했다.

김 전문위원은 “탄소세 등을 감안했을 때 적정 가격으로 조달할 수 있다면 메탄올이 더 유리하다. 다만 모든 연료는 육상에서 공급이 된 후 해상으로 도입된다. 육상 연료의 공급망 구축이 중요하지만, 그린 메탄올이 육상에서 연료로 많이 공급될 지는 의문이다”며 “이러한 점을 고려했을 때 메탄올은 2030년까지 중간단계의 연료로 보는 것이 맞다”고 제언했다.

엄항섭 “바이오·E 메탄올 2050년까지 약 3억 8천톤 수요 예상, 우리나라 그린 메탄올 공급망 확충해야”
엄항섭 올시데이터 대표는 그린 메탄올의 경제성 확보의 필요성을 강조하는 한편, 2050년까지 바이오 메탄올과 E 메탄올의 수요가 약 3억 8,500만톤까지 늘어날 것으로 내다봤다.

IMO의 CII 규제는 ‘탱크 투 프로펠러’로 그린 메탄올은 VLCC 기준으로 라이프 사이클에서 이산화탄소 배출이 현저히 떨어뜨릴 수 있지만, 경제성이 확보되려면 탄소세 등 인센티브가 필요하다. 엄 대표는 “2025년까지 메탄올 선대 106척이 인도될 예정으로 빠른 속도로 메탄올선박으로 전환되고 있다”며 “다만 경제성이 확보되지 않은 상황에서 비싼 그린 메탄올을 사용하기에는 무리가 있다”고 설명했다.

IMO 2018년 보고서에 따르면, 2050년까지 운항 선박 중 메탄올선박을 8%로 가정했을 시 약 2,400만톤의 메탄올 수요가 예상되며, 현재는 약 16만톤을 사용 중으로 나타났다. 엄 대표는 “현재는 그레이 메탄올을 주로 사용 중으로 그레이 메탄올 공급망은 전 세계 구축되어 있어 공급에는 문제가 없다. 2021년 기준으로 전 세계 메탄올 무역량은 5,880개 기업이 약 10만건 정도를 거래했다”며 “미국, 네덜란드, 한국, 일본 등 상위 20개국이 메탄올 1,800만톤을 수입했다”고 설명했다. 전 세계에 78만 8,300톤을 저장할 수 있는 저장기지가 있으며, 메탄올 공급망 포트는 118개가 있다.

또한 엄 대표의 발표 자료에 따르면, 바이오메탄올과 E메탄올의 수요는 2050년까지 3억 8,500만톤이며, 2027년까지 그린 메탄올은 총 90개 프로젝트를 통해 약 900만톤이 생산될 것으로 예상된다. 우리나라의 경우 현재 ㈜플라젠에서 연간 1만톤 규모의 그린 메탄올 생산 공장을 설립하고 있다. 덴마크 선사 머스크는 19척의 그린 메탄올선박 발주를 추진 중이고 6개 기업과 연간 73만톤의 그린 메탄올을 생산하기 위해 협력하고 있다. 또한 스페인정부와 2022년 11월 2040년까지 연간 최대 200만톤의 그린 메탄올 공급 협정을 체결했다.