Today and Tommorrow

수소 연료 전지 선박이 해운업의 미래를 이끌어갈 핵심 기술로 주목받고 있지만, 상용화를 위해서는 해결해야 할 여러 기술적 과제들이 있습니다. 이러한 과제들을 극복하기 위한 노력들이 활발히 진행되고 있습니다. 수소 연료 전지 선박 상용화를 위한 주요 기술적 과제 및 해결 방안 1. 수소 저장 기술 과제 : 수소는 에너지 밀도가 낮아 많은 부피를 차지하며, 액화 수소는 극저온(-253°C)을 유지해야 하는 어려움이 있습니다. 고압 가스 수소는 저장 탱크의 부피와 무게가 상당하여 선박의 공간 활용 및 중량에 제약을 줍니다. 해결 방안 : 액화 수소 저장 기술 고도화 : 극저온 단열 기술을 발전시켜 증발가스(Boil-Off Gas) 발생을 최소화하고, 저장 탱크의 경량화 및 대형화 기술을 개발해야 합니다. 액체 유기 수소 운반체(LOHC) 및 암모니아 활용 : 수소를 액체 상태의 다른 물질(예: LOHC, 암모니아)에 저장하여 운반한 후, 선상에서 수소를 추출하여 사용하는 기술 개발이 진행 중입니다. 이는 수소 저장의 부피 문제를 해결하고 기존 액체 연료 인프라를 활용할 수 있다는 장점이 있습니다. 고압 수소 탱크 기술 발전 : 고강도 경량 소재 개발을 통해 고압 수소 탱크의 효율을 높이고, 안전성을 확보하는 연구가 필요합니다. 2. 연료전지 시스템의 효율 및 내구성 과제 : 해상 환경은 진동, 염분, 온도 변화 등 육상보다 가혹하여 연료전지 스택 및 시스템의 내구성과 신뢰성 확보가 중요합니다. 또한, 장시간 운전 시 효율 저하를 방지하고 스택의 수명을 늘리는 것이 관건입니다. 해결 방안 : 해상 환경 특화 연료전지 개발 : 선박의 움직임과 해상 환경에 강한 내진, 방수, 방염 기능을 갖춘 연료전지 스택 및 주변 시스템을 개발해야 합니다. 고효율 촉매 및 소재 개발 : 연료전지의 핵심 부품인 촉매의 성능을 향상시켜 효율을 높이고, 내구성이 뛰어난 소재를 적용하여 스택의 수명을 연장하는 연구가 필요합니다. 시스템 통합 및 최적화 : 연료전지, 수소 저장 장치, 전력 변...

  최근 조선업계에서 가장 주목받는 분야 중 하나가 바로 친환경 선박 기술과 이를 뒷받침하는 정책들입니다. 전 세계적인 탄소 중립 목표와 해양 환경 규제 강화에 발맞춰, 조선업은 친환경 기술 개발과 적용에 총력을 기울이고 있습니다. 주목받는 친환경 선박 기술 현재 조선업계에서 활발히 연구되고 적용되는 친환경 선박 기술은 크게 세 가지 축으로 나눌 수 있습니다. 1. 대체 연료 추진 기술 선박의 주 연료를 기존의 벙커C유에서 친환경 연료로 전환하는 기술입니다. LNG(액화천연가스) 추진선 : 현재 가장 상용화된 친환경 연료로, 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx) 배출을 크게 줄일 수 있습니다. LNG 이중 연료 엔진 기술은 한국 조선사들의 강점 중 하나입니다. 암모니아 추진선 : 암모니아는 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않아 완전한 탄소 중립 연료로 주목받고 있습니다. 다만, 독성 문제와 연료 공급 인프라 구축이 과제로 남아있습니다. 수소 추진선 : 수소 역시 연소 시 물만 배출하는 궁극의 친환경 연료입니다. 액화 수소 저장 기술, 연료전지 기술 등이 개발 중이며, 아직 상용화까지는 시간이 더 필요합니다. 메탄올 추진선 : 메탄올은 상온에서 액체 상태로 보관이 용이하고, 기존 연료 공급 인프라를 활용하기 쉽다는 장점이 있습니다. 최근 발주가 늘고 있는 추세입니다. 2. 에너지 효율 향상 기술 선박 운항 시 연료 소모를 줄여 온실가스 배출을 저감하는 기술입니다. 선형 최적화 : 선박의 저항을 최소화하는 디자인을 통해 연료 효율을 높입니다. 공기 윤활 시스템(ALS) : 선체 바닥에 공기층을 형성하여 선체와 물의 마찰 저항을 줄이는 기술입니다. 에너지 회수 시스템 : 폐열을 회수하여 전력으로 재활용하거나, 풍력 보조 추진 장치(로터 세일 등)를 활용하여 연료 소모를 줄입니다. 전기 추진 시스템 : 연료전지나 배터리를 활용한 전기 추진 시스템은 기존 내연기관 대비 효율이 높고, 소음 및 진동이 적으며, 배출가스가 없는 장점이 있습니다. 최근 해양수산부는 연...

  이중연료추진선 시장 전망 및 해운 연료 시장 변화 ​ 1. 서론: 해운업의 탈탄소화와 연료 선택의 중요성 전 세계적으로 기후 변화 대응의 중요성이 커지면서, 국제해사기구(IMO)는 해운 부문의 온실가스 배출 감축 목표를 강화하고 있습니다. 이러한 규제 환경 변화는 선박 연료 시장의 패러다임 전환을 가속화하고 있으며, 어떤 연료를 선택하느냐가 선사의 미래 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소가 되고 있습니다. Shell Marine이 "2027년이면 이중연료추진선이 글로벌 발주 시장의 중심축이 될 것"이라고 전망한 것은 이러한 변화의 속도와 방향을 명확히 보여주는 사례입니다. 본 리포트에서는 Shell Marine의 예측을 중심으로, 이중연료추진선이 부상하는 배경, 다양한 대체 연료의 현황과 전망, 그리고 관련 인프라 구축의 중요성에 대해 심층적으로 살펴보겠습니다. ​ 2. Shell Marine의 예측: 2027년, 이중연료추진선의 시대 Shell Marine의 탈탄소 총괄인 알렉산드라 에빙하우스는 최근 웨비나에서 "올 2025년 이미 이중연료추진선의 발주량이 일반 선박을 넘어섰다"고 강조하며, 2027년을 기점으로 전 세계 선박 발주 시장이 듀얼 연료 중심으로 재편될 가능성이 높다고 전망했습니다. 그녀는 이러한 변화의 주요 동력으로 IMO의 강화된 온실가스(GHG) 규제를 꼽았습니다. 특히 듀얼 연료 기술이 "미래의 다양한 대체 연료와의 궁합에서 우위를 점할 수 있다"는 점을 강조하며, 불확실한 미래 연료 시장 상황에서 유연성을 제공하는 이중연료추진선이 현실적인 선택지가 되고 있다고 설명했습니다. ​ 3. 이중연료추진선 부상의 배경 이중연료추진선이 해운 시장의 주류로 떠오르는 데에는 여러 복합적인 요인이 작용하고 있습니다. 3.1. IMO의 강화된 환경 규제 IMO는 2050년까지 해운 부문의 탄소 배출량을 2008년 대비 100% 감축하는 목표를 설정하고, 이를 달성하기 위한 다양한 규제를 도입하고 있습니다....

조선업, 탄소 전환은 선택 아닌 생존 조건 서론: '슈퍼사이클' 이후 다가올 변화의 물결 최근 글로벌 조선업계는 한동안 '슈퍼사이클'이라는 호황기를 맞았습니다. 이는 신규 선박 발주 증가와 높은 선가 덕분이었습니다. 하지만 오라버니께서 제공해주신 글에서 지적하신 것처럼, 눈앞의 수주잔고만 보고 '탄소 전환'이라는 근본적인 변화에 대비하지 않으면 과거의 위기가 되풀이될 수 있다는 경고의 목소리가 높습니다. 실제로 2024년 1월부터 4월까지의 글로벌 선박 발주량이 전년 동기 대비 49.7% 감소하는 등, 시장의 변동성은 여전히 존재합니다. 후판가 인상, 고정가 계약, 인력 부족 등의 문제도 수익성에 그림자를 드리우고 있습니다. 이러한 상황 속에서 조선업이 지속 가능한 성장을 이루고 위기를 극복하기 위한 핵심 열쇠는 바로 '기술'과 '친환경'에 있습니다. 산업계 안팎에서는 수주, 생산, 인력 등 모든 측면에서 '탄소 전환'을 중심으로 재편해야 한다는 목소리가 커지고 있습니다. 강화되는 국제 규제: IMO 탄소집약도지수(CII)의 영향 조선업계의 탄소 전환을 이끄는 가장 강력한 동인 중 하나는 국제해사기구(IMO)의 강화되는 환경 규제입니다. 특히 선박탄소집약도지수(CII, Carbon Intensity Indicator) 규제가 2025년부터 더욱 엄격해집니다. [4], [7] CII는 선박이 1톤의 화물을 1해리 운송할 때 배출하는 이산화탄소량을 지수화한 것으로, 매년 감축 목표가 설정되어 있습니다. 선박은 이 지수에 따라 A부터 E까지 등급을 받게 되며, 만약 선박이 3년 연속 D등급을 받거나 E등급을 받을 경우 개선 계획을 제출하고 승인을 받아야 합니다. [6] 이러한 규제 강화는 선주들로 하여금 친환경 선박에 투자하도록 유도하며, 결국 조선소의 수주 경쟁력은 얼마나 효과적으로 이 규제에 대응할 수 있는 기술을 갖추고 있느냐에 달려 있게 됩니다. 기존에는 LNG 이중연료 선...

선박 대체연료의 액화 상태에서의 부피당 발열량을 kcal 단위로 비교하여 설명해 드리겠습니다. 연료의 부피당 발열량은 같은 공간에 얼마나 많은 에너지를 저장할 수 있는지를 나타내므로, 선박의 연료 탱크 크기나 항속 거리를 결정하는 데 매우 중요한 요소입니다. 제가 가진 정보와 일반적으로 알려진 연료의 밀도 및 발열량을 바탕으로 액화 상태 주요 선박 연료의 부피당 발열량(에너지 밀도)을 계산하여 비교해 보았습니다. 연료 종류 저장 상태 밀도 (약, kg/m³) 무게당 발열량 (약, kcal/kg) 부피당 발열량 (약, kcal/m³) 부피당 발열량 (약, kcal/L) 비고 벙커C유 (기존) 액체 950 9,560 9,082,000 9,082 기존 선박유, 높은 에너지 밀도 LNG 액화 (-163℃) 450 12,000 5,400,000 5,400 기존 연료 대비 밀도는 낮으나 발열량 높은 편 메탄올 액체 792 4,780 3,786,000 3,786 기존 연료 및 LNG 대비 에너지 밀도 낮음 암모니아 액화 (-33℃) 682 4,444  5 ,  9 3,030,000 3,030 부피당 에너지 밀도가 낮은 편입니다 액화수소 (LH2) 액화 (-253℃) 70 28,660  9 2,006,200 2,006 무게당 발열량은 높으나 밀도가 매우 낮아 부피당 에너지 밀도가 가장 낮음  3 위 표의 값들은 참고용이며, 실제 값은 연료의 순도, 압력, 온도 등 저장 조건에 따라 달라질 수 있습니다. 계산의 편의를 위해 대략적인 평균값을 사용했습니다. 1 MJ ≈ 238.846 kcal의 환산율을 적용했습니다. 비교 요약: 부피당 발열량을 비교해 보면, 벙커C유 가 가장 높고, 그다음으로 LNG 가 높은 편입니다. 반면에 메탄올 과 암모니아 는 벙커C유나 LNG에 비해 부피당 발열량이 상당히 낮습니다. 특히 액화수소 는 무게당 발열량은 매우 높지만, 액화 상태에서도 밀도가 매우 낮아 부피당 발열량이 가장 낮은 특징을 보입니다. 이는 같은 ...

  미래 해양 물류의 게임체인저: 액화수소 운반선 개발에 민관 총력전 대한민국이 세계 최초 액화수소 운반선 상용화를 위한 역사적인 도전에 나섰습니다. 아직 전 세계적으로 상용화된 사례가 없는 미지의 영역에서, K-조선이 또 한 번 세계 해양 산업의 새로운 장을 열어갈 준비를 하고 있습니다. 이번 글에서는 액화수소 운반선 개발을 위한 민관 협력의 현황과 의미, 그리고 미래 전망에 대해 심층적으로 살펴보겠습니다. 액화수소 운반선, 왜 중요한가? 수소는 탄소중립 시대의 핵심 에너지원으로 주목받고 있지만, 생산지와 소비지가 분리되어 있어 효율적인 운송 기술이 필수적입니다. 특히 액화수소는 기체 상태보다 부피가 약 1/800로 줄어들어 운송 효율을 10배 이상 높일 수 있는 장점이 있습니다. 이러한 이유로 액화수소 운반선은 글로벌 수소 경제의 핵심 인프라로 평가받고 있습니다. 액화수소는 영하 253℃의 극저온 상태를 유지해야 하는 기술적 난제가 있습니다. 이는 액화천연가스(LNG)의 영하 162℃보다 훨씬 낮은 온도로, 기존 선박 기술로는 해결하기 어려운 도전 과제입니다. 따라서 액화수소 운반선 개발은 단순한 선박 건조를 넘어 극저온 단열, 재료 공학, 안전 시스템 등 첨단 기술의 집약체라고 할 수 있습니다. K-조선 드림팀의 출범 최근 산업통상자원부는 '액화수소 운반선 상용화 추진단'을 출범시키며 2027년까지 세계 최고 수준의 액화수소 운반선 개발을 목표로 하는 야심찬 계획을 발표했습니다. 이 추진단에는 한국조선해양, 삼성중공업, 대우조선해양 등 국내 주요 조선사와 한국선급, 한국가스안전공사 등 전문기관, 그리고 다수의 중소·중견기업이 참여하는 명실상부한 'K-조선 드림팀'이 구성되었습니다. 정부는 이 프로젝트에 2027년까지 총 555억원의 예산을 투입할 계획이며, 현재 101개 기관이 참여하는 43개 연구개발 과제가 동시에 진행되고 있습니다. 이는 단일 선종 개발을 위한 사상 최대 규모의 민관 협력 프로젝트로, 정부의 수소 경제에 대...