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[기고] LNG 벙커링 국내외 동향과 과제
해양환경 보존 강화 추세, 올해 벙커링 수요 본격화
한국가스공사 김기동 책임연구원 / 한국선급 김종민 책임연구원
가스신문  |  kgnp@gasnews.com
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[1468호] 승인 2021.01.15  23:25:27
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▲ 대우조선해양 거제조선소에서 STS LNG 선적 실증 테스트가 이뤄지고 있다.

국내동향

   
▲ 가스공사 김기동 책임연구원

지난 12월 11일 전남 영암 현대삼호중공업에서 18만톤급 LNG 연료추진 산적화물선인 ‘HL 에코호’와 ‘HL 그린호’가 진수되어 우리나라도 본격적인 LNG 연료추진 외항선을 보유하게 되었다. 이 두 선박은 국내 제철소로 철광석을 정기 수송하는 선박으로 우리나라도 본격적인 LNG 연료추진선박을 보유하게 되어 LNG벙커링 수요가 본격적으로 요구되고 있다.

‘벙커링 (bunkering)’은 고체, 액체, 기체연료 또는 기타 에너지원을 수상(해상) 선박 추진 및 특정용도 에너지로 부두 또는 전용 선박에서 공급하는 것이다. 특히 LNG 벙커링은 탱크로리, 육상(항만) 그리고 선박과 같은 공급 수단을 통해 LNG 연료 추진선으로 연료용 LNG를 이송하는 작업이다.

국내 LNG 연료추진선은 에코누리호(인천항만공사, 2013. 7월), 그린아이리스호(일신해운, 2018. 4월), 청화2호(해양환경공단, 2019. 6월) 그리고 앞서 설명한 에이치라인 산적화물선 2척을 포함하여 5척이다. 현재까지 운항 중인 LNG 연료 추진선에 대한 벙커링은 탱크로리를 이용한 ‘트럭 대 선박(Truck to Ship, TTS)’ 방식으로 수행되고 있지만, 증가 되는 대형 LNG 연료추진선 건조와 그 선박들에 대한 벙커링 수요를 충족 시키기 위해 LNG 벙커링 전용 선박을 이용한 ‘선박 대 선박(Ship to Ship, STS)’ 방식 적용이 필수적인 상황이다.

   
 

LNG 벙커링선 국내 현황은 통영항과 애월항을 오가는 대한해운 소형 가스운반선 인 ‘SM JEJU LNG2’가 부분적인 벙커링 기능을 가지고 있으며, 국책 과제로 500 CBM급 소형 LNG벙커링선이 EK 중공업에서 건조 중이다. 한편 산업부는 ‘LNG 벙커링 선박 건조지원 사업(2020.7월)’을 통해 LNG벙커링 선박 건조비 30%인 150억원을 선정된 사업자에게 지급할 계획이다.

2020년 11월 24일 대우조선해양(DSME) 거제조선소는 MARAN Gas社 신조 LNG운반선인 ‘GLOBAL STAR’ 가스시운전용 가스공급을 위해 ‘SM JEJU LNG2’를 활용해 세계 최초로 LNG 벙커링 선박과 LNG 운반선 STS(선박대 선박) 방식 LNG 이송작업을 완료했다.

이로써 국내 STS LNG 기술을 활용한 사업과 시장 활성화에 대한 기술적 준비는 완료가 되었다.

국제 LNG 벙커링 동향

국제해사기구(IMO)에서 선박연료에 대한 환경규제(황산화물, 질소산화물, 온실가스 등) 강화로 기존 선박에 환경규제에 대응하는 선박 통계를 노르웨이-독일 선급협회(DNV GL)에서 운영하는 ‘Alternative Fuel Insight’의 2020년 12월 통계에 따르면 전 세계 선박 중에서 5,653척이 환경규제 대응을 하고 있다.

스쿠루버 장착이 4,554척, LNG연료추진선이 407척, LNG레디선박 106척, 전기추진선 475척, LPG추진선이 46척, 메탄올 추진선이 25척이 운항하거나 발주된 상황이다.

위에서 언급된 통계는 2020년 국제해사기구 선박연료유 황홤유량 강화 규제 이후 대체연료 혹은 스쿠루버 장착이 빠르게 증가되었고, Covid-19 사태로 해상 물류 격감으로 속도가 지연되었지만, 에너지 전환에 대한 각국 정부 그리고 특히 유럽연합 정책 제시로 최근에는 기존 선박 연료유 대신 유류를 대체하는 선박연료에 대한 선주사 관심이 폭발적으로 증가하고 있다.

LNG연료추진선박 보급이 활발한 선종은 벌크선, 컨테이너선, 탱커선, 크루주선, 페리선, 예인선 등으로 타 대체연료 선박에 비하여 선박 종류가 다양하다. 한편 배터리는 페리선, 어선 등에 적용이 확대되고 있으며, LPG연료는 LPG운반선에만 적용되는 등 타 대체연료선박은 선종이 일부에 제한적인 상황이다.

영국 조선·해운 분석기관인 클락슨 리서치(2020.12.1.일자)에 따르면, 전 세계 선단 3.5%가 대체연료(LNG, LPG, 메탄올, 전기 등)을 사용하는 선박이고, 현재 발주된 선박의 27%가 대체연료 선박으로 최근 대체연료 선박 발주량이 빠르게 증가하고 있다고 한다.

대체연료 선박 중에서 당연히 LNG연료가 가장 앞서가고 있고 그 이유는 선박유에 공급할 수 있는 풍부성, 가격 안정성, 공급 인프라 등의 종합적인 측면에서 LNG연료가 타 대체연료를 압도하고 있다고 할 수 있으며, 엔진 기술에서도 LNG연료를 사용하는 엔진이 다른 대체연료 엔진에 비하여 기술적 성숙도가 높은 상황이기 때문이다. 이러한 LNG연료는 선박 안전에 대한 것도 확보하여 LNG연료추진선, LNG운반선들의 대규모 사고가 50년 동안 한 번도 발생하지 않았고, 대기오염 물질은 황산화물과 질소산화물도 대폭적인 감축이 가능하기에 선원과 선주들이 선호하는 연료로 자리를 매김하고 있다. 다음 그림은 연도별 LNG연료 추진선 증가 추이를 2020년 여름 기준으로 보여 주고 있다.

LNG연료추진선 운영, 발주 확대에 따라 LNG연료를 공급하는 LNG벙커링 방법도 다양해 지고 있으며, 선사들이 원하는 선박대 선박(Ship to Ship) LNG벙커링을 할 수 있는 LNG벙커링 선박 선대도 빠르게 증가하고 있다.

Shell사는 현재 6척의 LNG벙커링 선박을 운영하고 있는데, 이를 2025년까지 2배 이상 발주하여 운영하는 계획을 가지고 있다고 최근 언론보도로 밝혔다. SGMF에 따르면 LNG벙커링 선박이 가능한 항만은 88곳으로 세계 주요 항만에서 작게는 Truck to Ship, 크게는 Ship to Ship LNG벙커링이 가능하게 되었고, 대륙으로는 유럽, 아시아, 중동, 미주 등으로 아프리카를 제외하고 주요 대륙에서 서비스가 가능하다. 특히 메이저 항만인 유럽 로테르담, 아시아 싱가포르, 일본 동경, 중국 상하이 등에서 LNG벙커링이 가능하고, 선박 LNG관련 단체로 SGMF, SEA/LNG, GIIGNL, IGU, IAPH 등 다양한 이해 당사자가 LNG벙커링에 참여하여 법령, 표준, 기술, 사업 등을 토의하면서 발전하고 있다.

세계 2위 컨테이너 선사인 프랑스 CMA CGM사는 세계 최대 LNG연료추진 컨테이너 선박을 9척 발주하여 중국에서 건조하여 순차적으로 인도받아 아시아-유럽 항로에 운행하기 시작하고 그 선박에 TOTAL사 건조, MOL에서 운영하는 LNG벙커링 선박을 이용하여 LNG를 안정적으로 공급받고 있다. CMA CGM사는 LNG연료추진 컨테이너 선박 운행 결과 공개를 하지 않았으나 최근 그 회사 최고 경영진은 LNG선대를 26척까지 확대하겠다고 발표를 하여 LNG연료 운항 결과가 나쁘지 않음을 반증하고 있다. CMA CGM사는 로테르담 항만에서 무탄소 연료인 바이오LNG를 전체 LNG벙커링의 13%정도를 선박에 벙커링을 하는 새로운 기술도 선보였다.

LNG연료추진선과 LNG벙커링에 대한 향후 전망은 2030년까지는 빠르게 확대될 것으로 모든 선급협회, 연구소 등에서 전망하고 있다.

그러나, 전 세계적인 에너지 전환 방향으로 2050년에 LNG연료추진선과 LNG벙커링에 대한 전망이 기관별로 엇갈리고 있다.

그 이유는 해상 물동량은 2050년까지 3배로 증가될 것으로 예측되고 있는데, 선박에서 배출되는 탄소는 2008년 대비 2030년에 30% 감축을 해야 하기 때문이다. LNG연료가 청정한 연료라고 하지만 화석연료여서 CO2인 온실가스를 배출하고 특히 메탄 슬립이 기후온난화를 유발한다는 비난이 높은 것이 사실이다. 그래서 클락슨 리서치는 LNG연료 추진선이 향후 2050년에도 30%이상 점유할 것으로 보는 전망을 가지고 있으며, DNV GL, ABS사는 2050년에는 LNG연료추진선은 비주류가 되고, 무탄소 연료인 그린 암모니아와 그린 수소가 선박연료 주류가 될 것이라고 예측하고 있다. 이러한 선박 연료 예측은 탄소 강도를 줄이는 대체연료 시나리오에서 도출하였다. 그럼에도 불구하고 모든 관련 전문가들이 동의하는 것은 국제해역을 운항하기 위한 엔진 연료로 대체연료에서는 LNG연료가 유일하다는 데 의견이 모아진다. 따라서 선박 연료 동향과 전망에 대한 끊임없는 정보와 기술개발이 LNG연료와 벙커링에서도 있어야 하며, 탄소 중립을 위해서는 현재 LNG연료에 바이오LNG, 그린 합성천연가스(합성LNG)를 혼합하여 LNG벙커링과 LNG연료추진선을 보급하는 것이 선박 및 해운에서 탄소 강도를 줄이는 방향이 가장 현실적인 탄소 중립 전략이라 보고 있다.

시사점

국제해사기구 선박용 연료유 내 황함유량 규제를 통해 LNG가 선박연료로 적극적 고려가 되고 있다. 이것은 시장상황이 좋지 않음에도 불구하고 해양환경 보존을 위한 해운산업계의 뼈를 깎는 결정이다.

한편, LNG 연료 사용은 해상배출 온실가스 배출량을 2050년까지 50% 저감목표로 하는 일부 전문가들이 메탄 슬립과 CO2 배출과 같은 LNG 한계성을 지적하고 있다.

그렇지만 대부분 해사분야 전문가들은 “현재로써 그린 수소와 그린 암모니아 같은 무탄소 연료가 선박에 본격적으로 적용되기 전까지 연결해 주는 연료로서 가장 가치가 높은 연료는 LNG라는 공통적 의견을 내놓고 있으며, 현재 선박 대체연료로서 LNG엔진과 LNG연료가 가장 확실하고, 바이오LNG, 합성천연가스(합성LNG)를 혼합하면 탄소강도를 상당히 줄일 수 있을 것으로 보고 있다.

2021년은 본격적인 LNG 벙커링 활동들이 국내에서 이뤄질 예정으로 보인다. 국외 실적과 국내 실증을 통해 대량 LNG를 해상으로 수급하는 STS 기술 안정성이 확보된 지금 국내 LNG 벙커링 관련 사업이 활성화 되어야 국외 LNG연료추진선이 한국에 기항 할 것이며, 국내외 해운산업 활성화에 기여할 것이다. 이를 위해 관계 정부의 적극적 지원과 공공 및 민간사업자들의 적극적 참여가 필요하다.

   
▲ 선박·해운 탄소 중립을 위한 기술과 연료의 상관관계(출처 : 이강기 교수 발표자료)
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