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‘선박의 혁신’ LPG추진선, 바다위의 블루칩 될까IMO, 2020년부터 황산화물 배출기준 강화…가스연료 ‘각광’
탱크 공간분리·이중공급관 시스템 적용으로 사고로부터 안전
LPG추진선, 자연기화현상 없어…벙커링 인프라도 강점
박병인 기자  |  bip1015@gnetimes.co.kr
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승인 2018.01.03  10:10:18
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▲ GE가 개발 중인 LPG추진선 가스터빈 엔진의 모습(출처=GE Marine).

[지앤이타임즈 박병인 기자] 현재 조선업계에서는 LPG발 ‘혁신’이 일어나고 있다. 바로 LPG추진선의 개발이다.

최근 국제해사기구(이하 IMO)가 황함량 배출규제를 강화하면서 육상 수송 분야 뿐 만 아니라 해상 수송 분야에서도 환경성 여부는 중요한 이슈가 됐다. 이에 친환경 연료로 알려진 LPG가 선박분야에서도 스포트라이트를 받게 된 것.

또한 파나마 운하가 확장 개통되면서 북미 셰일에너지의 동아시아 유입물량이 늘어나 LPG가격이 안정화 되고 있다는 점도 LPG추진선이 가진 또 다른 강점이다.

이처럼 경제성, 환경성을 모두 만족하는 LPG추진선을 한 단어로 표현하자면 ‘완벽함’이라고 할 수 있을 것이다.

LPG 추진선은 아직 상용화가 이뤄지지 않았음에도 불구하고 벌써부터 해운업계의 관심을 한 몸에 받고 있는 상황이다.

현재 LPG추진선 개발사업은 안전기준제정은 해양수산부, 엔진개발은 GE, 연료 저장탱크개발은 앤써, 연료공급 분야는 LPG협회가 담당하고 있다. 정부부처부터 민간기업까지 참여하는 대규모 프로젝트로, 개발속도도 빠르게 진행되고 있다.

관련업계에서는 LPG추진선이 이르면 올해 하반기경 상용화가 가능할 것으로 전망하고 있다.

◆ IMO, 해양 배출가스 기준 강화…차세대 연료 가스 추진선이 뜬다

IMO가 오는 2020년 황산화물 배출허용 기준을 대폭 강화하기로 결정하면서 선박연료의 패러다임 전환도 급물살을 타게 됐다.

현재 IMO가 규정한 황산화물 배출허용치는 3.5%m/m다. 하지만 오는 2020년부터는 0.5%m/m로 대폭 강화된다.

문제는 선박업계에서 주력으로 사용하고 있는 벙커C유 추진선은 강화된 황산화물 배출기준에 부합하기 어렵다는 것이다. 벙커C유는 물성상 황 성분을 많이 포함하고 있기 때문에 황산화물을 많이 배출할 수밖에 없기 때문이다.

벙커C유 추진선에 탈황장치를 별도로 설치해도 되지만, 추가적인 비용이 상당히 많이 발생한다.

이에 해운업체들은 기존 벙커C유 추진선 대신 환경성이 뛰어난 LPG, LNG 등 가스연료 기반 선박으로의 교체를 염두에 두고 있다.

가스연료 추진선은 별도의 탈황장비를 설치하지 않아도 강화된 황산화물 배출량 기준을 충족시킬 수 있다.

가스연료 추진선은 비단 황산화물 뿐 만 아니라 질소산화물, 미세먼지, 이산화탄소 등 각종 유해물질 배출량이 기존 벙커C유 추진선보다 상대적으로 적다.

또한 불의의 사고로 선박연료가 해상에 유출됐을 시에도 가스연료 추진선은 벙커C유와 달리 해양오염의 위험성으로부터도 자유롭다.

이처럼 가스연료는 뛰어난 환경성을 가졌기 때문에 육상수송 뿐 만 아니라 해상수송 분야에서도 차세대연료로 각광받고 있는 것이다.

◆ LPG추진선, 안전성은?

LPG추진선은 가스기반 추진선인 만큼 안전문제도 중요한 부분이다. 유출로 인한 폭발‧화재위험성이 항상 존재하기 때문이다.

하지만 LPG추진선의 안전성문제는 최신 안전기술들이 적용돼 걱정할 필요가 전혀 없다는 것이 업계 관계자의 전언이다.

LPG추진선은 각 LPG탱크 구역, 추진모터 구역을 독립시킨 구조로 이뤄져 있다. 만약 가스누출이나 충돌에 의해 한 구역이 위험해지면 해당구역을 밀폐 차단하고, 반대구역의 탱크와 장비를 사용해 안전하게 운전이 가능하다.

또한 충돌, 침수로 인한 기관 손상을 방지하기 위해 저장탱크를 선체 상부에 배치하면서 2중, 3중의 안전구조를 갖췄다는 설명이다.

연료탱크에서 엔진으로 이어지는 LPG 연료공급관의 경우에는 공급관 외부에 질소가 충전된 외부관이 둘러싸는 이중배관구조로 구성돼있다. 설령 내부의 연료 공급관에서 누출이 발생하더라도 외부관에 의해 대형사고를 미연에 방지할 수 있는 시스템이다.

현재 해수부는 국제 선박 검사기관인 한국선급에 의뢰해 ‘LPG 추진선박 도입 타당성 및 안전성에 대한 연구’를 진행 중에 있다.

이 연구는 오는 3월까지 실시될 예정이며 연구결과가 도출되면 해수부는 이를 토대로 안전기준을 수립하게 된다.

세부적인 안전기준이 수립되면 LPG추진선 개발사업은 더욱 탄력을 받을 것으로 예상된다.

◆ LPG추진선, 경쟁연료 LNG보다 뛰어난 이유

LPG추진선, LNG추진선 모두 친환경성을 무기로 차세대 선박연료로서 주목받고 있는 상황이지만 안전성, 인프라 측면에서 일부 차이를 보이고 있다.

LNG추진선의 경우 연료가 선박 내부로 유출될시 화재에 취약하다. LNG는 공기보다 가벼워 선박내부에 유출되면 상부로 올라간다. 선박의 상부에는 전기배선, 전기장치 등이 설치돼있어 이로 인한 화재위험성이 존재한다.

반면 LPG의 경우에는 공기보다 무거워 바닥에 가라앉으므로 상부에 위치한 전기기기로 인한 화재 위험성으로부터 상대적으로 안전하고, 포집시스템을 통해 손쉽게 외부방출이 가능하다.

특히 LNG추진선의 최대단점은 자연기화현상에 의해 BOG(Boil Off Gas)가 발생한다는 점이다.

BOG란 LNG의 액화점이 지나치게 낮아 자연적으로 기화된 가스를 말한다. 저장탱크의 압력, 온도 등 내부조건이 LNG의 액화점에 수렴하더라도 마찬가지로 발생한다.

선박이 활동하는 동안에는 BOG를 엔진구동에 활용하면 되므로 큰 문제가 되지 않는다.

하지만 엔진을 구동하지 않는 정박 시에는 문제가 된다. BOG가 탱크내부에 누적되면 압력이 증가해 폭발이 일어날 수 있어 대기 중으로 계속 방출시켜야 한다. 이로 인한 연료 손실량이 상당한 것으로 알려져 있다.

BOG를 재액화하는 방법도 있겠지만 비용이 만만치가 않다.

하지만 LPG추진선에 사용되는 프로판가스는 액화점이 LNG보다 높아 BOG관련문제는 발생하지 않는다.

이외에도 LPG추진선의 장점으로 꼽히는 것은 연료공급 인프라 구성이 LNG에 비해 상대적으로 용이하다는 점이다. 현재 운행 중인 연안 LPG운반선의 개조를 통해 LPG 벙커링 선박 확보가 가능하다.

또한 LPG는 LNG 보다 낮은 가격으로 벙커링 선박의 건조가 가능하다. 산업부는 LNG벙커링 선박 제조비용은 300만달러, LPG벙커링 선박의 경우에는 100만달러가 소요될 것으로 전망했다.

세계적으로 LPG터미널이 광범위하게 구축돼 있고, 국내 역시 LPG기지를 통해 직접적으로 배에 연료공급이 가능한 것도 LPG추진선의 장점 중 하나로 꼽힌다.

한편 국내 첫 LPG추진선은 세월호 사고가 발생했던 항로이자 현재 ‘공석’이기도 한 인천-제주노선에 취항하게 될 가능성이 높은 것으로 알려졌다. LPG추진선은 국내 최초로 개발됐다는 이슈가 있고, 인천-제주노선은 세월호 사고라는 큰 이슈가 발생했던 항로다.

즉 이슈와 이슈의 만남이 성사될 수도 있다.

첫 시작부터 관심몰이를 하게 될 LPG추진선의 향후 행보가 기대되는 상황이다.


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