자오쉬안 趙煊 <차이신주간> 기자

▲ 2021년 11월 노르웨이 오슬로 항구에 세계 최초의 자율운항 전기컨테이너선 야라 비르셸란이 정박해 있다. 중국에서는 2022년 3월 리튬인산철 배터리팩 720개를 장착한 전기유람선이 처음 운항했다. REUTERS

국제신용평가기관 피치(Fitch)는 녹색연료로 대체하는 것 외에 여러 탄소배출 감축 방법을 제시했다. 규모의 경제 효과를 늘리고 대형 선박의 탄소집약도(Carbon Intensity)를 줄이면 운영 효율을 높일 수 있다. 속도를 낮추고 항구에 정시에 도착하며 항로를 개선하면 연료 소모가 줄어든다. 그 밖에 △효율적 선체 설계와 특수 도장 △선박 부착 생물 방지 처리 △추진시스템 등 유체역학 측면의 개선 △연료 효율 제고와 혼합동력 등 기계적 개조 등으로 탈탄소 목표 달성에 5~20%까지 기여할 수 있다.
일부 세부 분야에서도 탄소배출을 줄일 수 있다. 친정 지멘스에너지 에너지산업솔루션사업부 대중화권 총경리에 따르면 일부 근해와 내륙 수로에서 전기선박을 도입하고 있다. 전기 추진 선박은 항로가 정해져 있고 고정된 충전시설을 사용할 수 있어야 한다. 유람선이나 연락선과 같이 항속거리가 길지 않아야 한다.
노르웨이와 네덜란드에서 전기선박 제조업이 빠르게 성장했다. 친정 총경리는 “하지만 선박은 배터리 안전성 요건이 까다롭다”고 말했다. “온도가 지나치게 오르면 배터리가 위험하다. 우리는 담수(민물) 냉각 방식으로 노르웨이 전기선박 리튬배터리의 배터리셀 내부 온도를 안정적으로 유지했다. 센서 여러 개로 배터리셀의 상태를 실시간 감시한다.”

여러 보완책
2022년 초 교통운수부는 현지 상황에 맞게 전기 추진 유람선을 도입해야 한다고 강조했다. 중국 조선업계도 도입을 시도했다. 2022년 3월 중국창장싼샤그룹(中國長江三峽集團)과 후베이싼샤관광그룹(湖北三峽旅游集團)이 공동 건조한 ‘창장싼샤1’ 전기유람선이 후베이성 이창에서 처음 운항했다. 이 배는 CATL(寧德時代)의 리튬인산철 배터리팩 720개를 장착해 배터리 용량이 7500kWh다. 전기자동차 100대 분량으로 세계에서 용량이 가장 큰 선박 배터리다.
지융보 수운과학연구원 주임은 “전기선박이 국내 내륙 수로의 중요한 탄소배출 감축 방법”이라고 말했다. “예를 들어 300㎞ 이내, 2천t급 이하 소형 여객선과 화물선, 공무용 선박을 전기선박으로 바꿀 수 있다. 배터리 교환 방식을 많이 사용할 것이다.”
외항선박은 여전히 디젤유를 사용한다. 청정연료로 대체하기 전까지 연료 효율을 높이는 것이 중요하다. 친정 총경리는 “기존 외항선박 엔진의 구동방식을 개선할 여지가 있다”고 말했다. 보통 배에는 주기관과 보조기관이 있다. 주기관은 동력, 보조기관은 작업·생활·통신용 전력을 공급한다.
최근 연료 이용 효율을 높이는 샤프트식 엔진이 관심을 받고 있다. 샤프트식 엔진이란 주기관인 디젤엔진의 메인샤프트(주축)에 발전기를 장착한 것을 말한다. 모터가 주기관의 남은 출력으로 보조 발전기를 가동한다. 배에 전기를 공급해 선박유 소모를 줄이고 에너지 절감을 돕는다. 친정 총경리는 “이런 신형 엔진은 기존 엔진에 견줘 연료사용량과 탄소배출량을 4분의 1 정도 줄여준다”고 말했다.
선박가치평가기관 베슬스밸류(VesselsValue)는 탈탄소화 흐름 속에서 중국 조선업이 선박 설계·개발 투자를 늘리고 국외 신기술을 배우고 도입할 것을 제안했다. 예를 들어 풍력 추진용 돛을 비롯한 친환경 장비를 구매하거나 선박가치평가시스템을 도입해 선박의 잔존가치를 분석할 수 있다. 탄소집약도 계산 프로그램을 도입해 선박의 경영성과를 추적하는 등 빅데이터 기술을 활용하는 것도 가능하다.
선박 운용 계획을 개선하고 운항 효율을 높이는 것도 에너지 효율을 높이는 데 도움이 된다. 페이웨이쥔 교통운수부 수운과학원 원장은 2022년 8월 기고문에서 다음과 같이 지적했다. “미국 미시시피강은 항로가 안정적이고 선박과 화물이 많다. 에너지 소모가 적은 대형 바지선이 주요 운송 방식이다. 중국의 내륙 수로 운송은 아직 동력선을 주로 사용하고 선대(전체 선박) 운용 방식이 더디게 발달했다. 지선과 간선 직항, 강과 바다 항구 직항, 로로선(화물 적재 트럭이나 차량을 수송하는 선박) 이용 등 운송 효율화의 속도가 느리다.”
페이웨이쥔 원장은 내륙 수로 운송 조직의 혁신과 한계비용, 에너지 소모, 탄소배출이 적은 선대 운용 방식을 제안했다. 그는 구체적으로 △화물과 선박이 항구에 머무는 시간을 줄여 선박의 운영 효율을 높이고 △해운의 화물 단위당 에너지 소모 수준을 낮추며 △스마트 기술로 운항 속도를 최적화하고 △스마트 기관실, 탄소배출 모니터링 등 지능형 항해기술을 활용하도록 권고했다.
지융보 주임은 “청정에너지 선박의 발전을 위해선 업계 전체가 할 일이 많다”고 말했다. 정책 차원에서 표준과 규범을 만들어 기술혁신을 지원해야 한다. 엔진과 저장탱크 등 선박용 부대장비, 연료 주입 선박과 탱크로리, 전용 부두 등 연료 주입 시설을 확충하고 다양한 자원의 공급을 보장해야 한다.

▲ 2020년 2월 환경운동가들이 영국 런던에 있는 국제해사기구 앞에서 “더러운 선박 연료가 북극을 파괴한다” 는 문구가 적힌 펼침막을 들고 시위했다. REUTERS

새 IMO 규정
베슬스밸류는 “탈탄소화는 현재 해운업계가 직면한 최대 도전이다. 탄소배출과 환경 영향을 줄이려는 노력을 모든 선박 유형과 참여자로 확대해야 한다”고 강조했다. 베슬스밸류의 2022년 6월 자료를 보면 75%가 넘는 선박(벌크선, 유조선, 컨테이너선 포함)이 현행 에너지효율지수(EEXI) 기준을 통과하지 못했다. 국제해사기구(IMO)의 새 규정은 새로 건조하는 선박과 현재 운항하는 선박 모두 EEXI 기준을 지키도록 했다. 선박을 건조할 때 지속가능성과 에너지 효율을 고려하지 않은 선주에게는 큰 도전이다. 상선회사에 중대한 영향이 예상된다.
해운업은 세계 무역의 ‘심장’이다. IMO의 새 규정 때문에 ‘맥박’이 느려질 수 있다. “기준에 이르지 못한 선박, 특히 노후 선박은 주기관의 출력을 낮춰 규정을 통과할 수 있다. 그러면 운항 속도가 떨어져 운항 시간이 늘고 선박 임대료와 수익에 타격을 입는다.” 베슬스밸류는 앞으로 선박을 개조해 기준치에 맞추는 사례가 늘어날 것으로 예상한다.
머스크는 자사 선박의 수송력이 IMO 새 규정의 영향을 받지 않을 것으로 본다. IMO가 제시한 에너지효율지수와 탄소집약도지수는 연료를 사용하는 과정에서 발생하는 에너지 소모와 탄소배출량으로 계산한다. 연료의 생산·수송·사용 전체 과정의 탄소배출량이 아니다. 앞으로는 에너지효율지수가 일정한 기준을 넘을 때 보상을 제공하는 방법을 고민할 필요가 있다.
해운업계의 탈탄소 임무가 막중하지만 오랫동안 대응이 미흡했다. 2016년 파리기후변화협약에서 언급하지 않았던 두 업종 중 하나가 해운이다. 해운업의 탄소배출 감축을 두고 논란이 끊이지 않았다. 해수면 상승의 위협으로 2018년 IMO는 해운업의 탄소배출 감축 목표를 정했다. 2030년까지 세계 해운업의 탄소집약도를 2008년 대비 40% 낮추고, 2050년까지 70% 이상 낮춰야 한다.

느슨한 대응
“지금까지 IMO가 주도한 해운업의 탄소배출 감축 목표와 구체적인 이행 노력은 전력, 자동차, 석유, 천연가스 분야보다 모자랐다.” 시장조사업체 IHS마킷의 분석이다. 피치는 “해운업 탈탄소 감독 기준이 불명확하고 감독과 환경 목표가 관대한 편”이라고 지적했다. 해운업이 국제무역에서 중요한 역할을 하고, 실행 가능한 대체 운송 수단이 없으며, 세계 해운업계가 분산돼 기후변화에 따른 생존 위협을 실감하지 못하는 경향도 있다.
탈탄소 실현을 위한 중단기 감축 방안이 부족한 것도 문제다. 중국선급사(CCS·China Classification Society)는 2021년 11월 발표한 ‘해운 저탄소 발전 전망’에서 “해운업의 감축 방향은 확정적이지만 목표와 실현 방법에는 불확실성이 크다”고 지적했다. IMO, 각국과 지역협력체, 해사 분야 다른 산업, 정부간 조직이 합의한 탄소배출 감축 시간표와 로드맵도 없다.
해운 부문의 탄소배출권 시장거래도 논쟁이 끝나지 않은 문제다. 2022년 6월22일 유럽연합(EU)이 해운 부문을 탄소배출권 거래제도(EU-ETS)에 포함하는 법안을 통과시켰다. 시기도 2026년에서 2024년으로 당겼다. 원래 초안에서 EU 내부 항로는 전체 배출량의 100%, EU 내항에서 외항을 연결하는 항로는 50%만 적용하기로 했다. 그런데 이날 조정된 법안에 따라 2027년 이후로는 외항 연결 항로도 배출량 전체가 적용 대상이 된다. 주마이진 코스코해운 총경리는 국제 해운선박의 38%가 새 제도의 적용을 받을 것으로 내다봤다.
“탈탄소화 속도가 빨라지고 금지선이 명확해지고 있다.” 중국선급사는 정책과 법규, 시장체제, 기술이 서로 영향을 주고받으며 탈탄소화를 촉진한다고 지적했다. 정책과 법규가 가장 결정적 요인이다. 탄소배출이 적거나 없는 연료는 해운업계 수익성을 해친다. 그렇다고 단순히 해운사의 사회적 책임이나 법규만으로 강제하면 탈탄소화를 지속하기 어렵다. 선박 설계 담당자는 “실제로 자금을 투자해야 하는데 강제성이 없다면 당연히 미루게 된다”며 “하지만 정책과 시장체제가 일치하면 탄소거래 비용이나 탄소세를 줄이기 위해서라도 해운 부문에서 청정연료를 적극 사용하고 해운업의 탈탄소화 속도가 빨라질 것”이라고 말했다.

ⓒ 財新週刊 2022년 제35호
海運業押注甲醇
번역 유인영 위원