LNG와 풍력을 연료로 사용하는 선박의 미래 전망

 국제 해운 규제가 지속적으로 강화되고 기후변화의 심각성이 꾸준히 언급됨에 따라 선박의 탈탄소화는 해운 산업의 중요한 과제로 떠오르고 있습니다. 국제해사기구(IMO)는 2050년까지 2008년과 대비하여 선박의 온실가스 배출량을 50% 이상 줄이는 목표를 설정하였고, 이러한 목표를 달성하기 위한 대책으로 LNG(액화천연가스)와 풍력을 이용한 선박 기술이 주목받고 있습니다. 이 두 가지 연료로 사용하는 선박에 대해 알아보겠습니다.

 LNG 선박은 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)를 연료로 사용하는 선박을 의미합니다. 기존의 중유나 디젤과 같은 화석연료를 사용하는 선박과 다르게, LNG를 연료로 선택함으로써 배출가스를 대폭 줄이고 더 친환경적인 운송이 가능하도록 설계된 선박입니다. LNG 선박은 환경적, 경제적, 기술적으로 특징들을 가지고 있습니다.  

환경친화적인 측면에서, 기존의 중유나 화석연와 비교하여 LNG 선박은 이산화탄소 배출량을 약 20~30% 줄일 수 있으며, 황산화물 배출은 거의 100%에 가깝게 감소시킵니다. 또한, 질소산화물 배출량도 80% 이상 줄일 수 있어 대기질을 개선하는 점에 크게 기여합니다. 그에 따라, 미세먼지 배출이 거의 없어 항만 지역의 환경오염 문제를 완화시킨다는 장점이 있습니다.

경제적인 측면에서, LNG는 중유나 디젤보다 연료비가 저렴하고, 에너지 효율이 높아 운영비를 줄여주는 효과를 제공합니다. 그뿐만 아니라, 황산화물 규제를 위해 스크러버를 설치할 필요가 없기 때문에 LNG 연료는 규정을 자연스럽게 준수할 수 있어 규제 준수 비용이 절감됩니다. 

산업적인 측면에서, LNG 선박 기술은 조선업, 항만 인프라, 연료 공급망 등 관련 산업에 새로운 기회를 제공합니다. 그렇기 때문에 해운업계가 LNG 연료 추진 기술 개발로 지속 가능한 성장을 이루는 데 기여한다는 특징을 가지고 있습니다.

 그렇지만 LNG 선박은 몇 가지 한계점도 존재합니다. LNG의 주요 성분인 메탄은 강력한 온실가스입니다. 만약 LNG가 누출하게 되면 강력한 온실가스를 배출할 위험이 있어 환경에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 저장 및 운송 과정에서의 안전 관리 기술이 중요합니다. 또한 LNG 연료 추진 시스템 및 저장 탱크 설치 비용이 기존 연료보다 높아 초기 투자 부담이 큽니다. 마지막으로, LNG 연료 기술은 향후 수소 및 암모니아 등 차세대 연료가 꾸준히 개발되면서 연료 전환의 중간 다 역할을 할 수 있어 LNG 선박의 지속 가능성에 의문도 생기고 있습니다. 하지만 환경적 이점, 경제적 효율성, 기술적 실현 가능성을 바탕으로 한 중요한 연료이기 때문에 에너지 산업 전반에서 지속적으로 관심을 가져야 다고 생각합니다.

 풍력을 활용한 선박은 자연적으로 발생하는 바람의 힘을 동력으로 선박을 추진하는 시스템을 갖췄습니다. 이는 과거의 돛단배 원리를 현대 기술과 결합하여 재탄생시킨 형태라고 말할 수 있습니다. 주요 기술로는 공기역학적으로 설계되어 효율적으로 바람을 이용하는 돛 시스템, 회전하는 원통 형태의 구조물로 마그누스 효과를 이용하여 추진력을 생성하는 로터세일, 대형 연을 활용하여 선박을 끄는 방식인 카이트 세일 등이 있습니다. 

풍력을 활용한 선박에는 환경적, 기술적, 경제적으로 장점을 가지고 있습니다.

우선 환경적 측면에서, 풍력은 재생 가능한 에너지이기 때문에 화석연료 사용량을 감소시키며, 연료 소비를 대폭 줄일 수 있습니다. 또, 황산화물, 질소산화물, 이산화탄소 등 대기오염 물질을 줄이기 때문에 친환경적으로 항해를 가능하게 만듭니다. 그뿐만 아니라, 연료 절감으로 기름 유출 사고 가능성이 매우 감소기에 해양 생태계 보호에 앞장설 수 있습니다.

기술적 측면에서, 하이브리드 시스템이기 때문에 기존 엔진과 병행 사용이 가능하여 실용성을 높일 수 있습니다. 또, 수소, 암모니아와 같은 미래의 차세대 연료 기술과 결합할 수 있는 기반을 제공한다는 장점이 있습니다. 

마지막으로 경제적인 측면에서, 연료 소비량이 줄어들어 운영비가 감소하므로 연료비가 절감됩니다. 또한, 국제해사기구의 환경 규제를 자연스럽게 충족하므로 규제 준수 비용이 감소하게 됩니다. 

 그러나 풍력을 활용한 선박에는 몇 가지 보완해야 할 부분들이 있습니다. 첫 번째로, 초기에는 풍력 시스템 설치 및 유지 비용이 높을 수 있으며, 신기술 개발 및 상용화 단계에서의 비용 부담이 있습니다. 두 번째로, 풍력 의존도가 높아 날씨와 바람 조건에 따라 운항 효율이 달라질 수 있어서 운항에 제한이 존재합니다. 또한, 바람이 충분하지 않은 지역이나 상황에서는 기존 엔진에 의존해야 한다는 단점이 있습니다. 세 번째로, 풍력 시스템이 선박 설계 및 화물 적재 공간에 영향을 미칠 수 있기에 지속적으로 연구를 하며 관심을 가져야 합니다. 

 LNG 선박과 풍력을 활용한 선박은 연료 소비와 배출가스를 줄이면서, 지속 가능한 접근 방식을 활용한 선박이기 때문에 해운 산업이 직면한 환경적, 경제적 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 그러므로 지속적인 관심과 연구가 필요합니다.