2050 탄소중립의 핵심, LCO₂ 운반선 대형화로 앞서가는 한국 조선업
HD현대미포가 건조한 세계 최대 규모의 액화이산화탄소(LCO2) 운반선 시운전 성공과 이에 따른 주요 내용을 5가지 핵심 포인트로 정리해 드립니다.
1. 세계 최대 LCO2 운반선 '액티브호' 시운전 성공
성과: HD현대미포가 건조한 2만 2000$m^3$급 LCO2 운반선 '액티브(Active)호'가 최근 시운전에 성공했습니다.
의미: 현재 상용화된 중국의 7500 m^3급 선박보다 약 3배 큰 규모로, 2026년 상용화를 통해 세계 최대 기록을 경신할 예정입니다.
특징: 영하 55도의 저온을 유지하는 탱크를 탑재하여 LCO2뿐만 아니라 LPG, 암모니아 등 다양한 액화가스 운반이 가능한 다목적 선박입니다.
2. 시장 전망: 탄소 포집·저장(CCS) 활성화
수요 급증: 탄소중립 2050 기조에 따라 포집된 탄소를 해상 폐가스전 등으로 운송하기 위한 전용선 수요가 늘고 있습니다.
필요 선박량: 클락슨 리서치에 따르면 2050년까지 약 2,500척의 운반선이 필요할 것으로 예상됩니다.
3. 기술적 난제와 대형화 경쟁
기술적 특징: 이산화탄소는 LNG보다 온도는 높지만, 무게가 무겁고 액화를 위해 고압 상태를 유지해야 해서 대형 선박 제작의 난도가 높습니다.
K-조선 전략: 국내 조선사들은 운송 효율을 높이기 위해 4만~$7만m^3$급 초대형 선박 개발에 집중하고 있습니다.
4. 국내 주요 조선사별 현황
| 조선사 | 주요 성과 및 기술력 |
| HD현대 | 2만 2000$m^3$급 인도 예정, 7만 4000$m^3$급 초대형선 기본승인(AIP) 획득 |
| 한화오션 | 4만$m^3$급 및 7만$m^3$급 화물창에 대한 기본승인(AIP) 확보 |
| 삼성중공업 | 4만$m^3$급 대형선 및 부유식 이산화탄소 저장·주입설비(FCSU) 기술력 확보 |
액화이산화탄소(LCO2) 운반선의 운송 조건은 이산화탄소의 물리적 특성인 삼중점(Triple Point)을 고려하여 결정됩니다. 이산화탄소는 대기압 상태에서 액체로 존재하지 못하고 바로 고체(드라이아이스)로 변하기 때문에, 운송 시에는 반드시 특정 범위의 저온과 고압 상태를 동시에 유지해야 합니다.
현재 업계에서 주로 사용하는 운송 조건은 크게 저압(Low Pressure)과 중압(Medium Pressure) 방식으로 나뉩니다.
1. 주요 운송 조건 비교
운송 효율을 높이기 위해 대형화로 갈수록 '저압 방식'이 선호되는 추세입니다.
| 구분 | 저압 방식 (Low Pressure) | 중압 방식 (Medium Pressure) |
| 운도 (Temperature) | 약 -55°C | 약 -35°C ~ -20°C |
| 압력 (Pressure) | 약 7 ~ 10 bar | 약 15 ~ 20 bar |
| 장점 | 탱크를 크게 만들 수 있어 대량 운송에 유리함 | 기존 기술력이 축적되어 안정성이 높음 |
| 특이사항 | 삼중점(-56.6 °C, 5.1 bar에 가까워 드라이아이스 형성 위험이 큼 | 높은 압력을 견디기 위해 탱크 벽이 두꺼워져야 함 |
2. 기술적 핵심 조건 및 난제
삼중점 유지: 이산화탄소는 -56.6°C 및 5.1 atm 이하로 조건이 떨어지면 즉시 고체나 기체로 변합니다. 만약 운송 중 드라이아이스가 형성되면 배관이나 펌프가 막히는 등 선박 운영에 큰 위험을 초래할 수 있습니다.
고압 탱크 설계: LCO2는 LNG(-163°C)보다 온도는 높지만 훨씬 무겁고 압력이 높아야 하므로, 화물창이 높은 압력을 견디면서도 선박의 하중을 버틸 수 있도록 특수 강재를 사용해야 합니다.
온도 제어: 외부 열 유입으로 인해 온도가 상승하면 압력도 급격히 올라가기 때문에, 정밀한 재액화 장치(Re-liquefaction plant)와 고도화된 단열 기술이 필수적입니다.
