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| (사진=가와사키중공업) |
[알파경제=(고베) 우소연 특파원] 가와사키중공업과 얀마파워솔루션, 재팬엔진코퍼레이션(6016 JP) 등 일본 3사가 공동 개발 중인 선박용 수소연료 엔진이 20일 언론에 공개됐다고 니혼게이자이신문(닛케이)이 21일 보도했다.
오는 2031년 실용화를 목표로 하는 이 기술은 탈탄소 시대 차세대 선박기술로 일본 조선업 부활의 열쇠가 될 것으로 기대되지만, 국제 해운업계의 온실가스 배출 규제 도입이 연기되는 등 불확실성도 커지고 있다.
효고현 아카시시 재팬엔진코퍼레이션 본사 공장에서 공개된 수소엔진은 최대 1만톤급 중형선박 구동이 가능하다.
출력 2600킬로와트, 크기 세로 6미터·가로 12미터, 무게 100톤 규모다. 기존 선박용 엔진을 기반으로 개발해 중유 대신 수소를 연료로 실린더 내에서 연소시키는 방식이다.
기존 엔진과 공통 구조를 채택해 출력 확대가 용이한 장점이 있다. 현재는 시동 시 중유를 사용하고 운항 중에도 수소와 중유 혼합연료로 작동해 일정량의 이산화탄소가 배출된다.
최종적으로는 거의 100% 수소 연료로 작동시켜 CO2 배출량을 제로에 가깝게 만드는 것이 목표다.
지난해 초부터 지상 시험을 지속한 결과 현재 수소만으로 40분간 연속 운전이 가능한 수준에 도달했다.
사카이 요시나리 레시프로엔진기술부장은 "더욱 연속적이고 안정적인 구동을 위한 제어기술을 확립하고 싶다"고 밝혔다. 탱크와 배관 등 관련 부품도 2028년까지 완성할 계획이라고 전했다.
3사는 협력체계를 구축해 각각 다른 크기의 선박용 수소엔진을 개발하고 있다. 기존 엔진의 수소용 교체에 필요한 안전 확보와 주변 장치 기술에서 협력하고 있으며, 3사 개발 성과를 합치면 수백톤 소형선부터 수만톤 대형선까지 대응 가능하다.
규슈대학 사사키 가즈나리 교수에 따르면 중유를 대체하는 차세대 선박연료 중 수소는 질량당 발열량이 가솔린의 약 2.7배로 높고 CO2 배출이 없는 '궁극의 연료 중 하나'다.
핀란드 바르칠라, 독일 에발렌스 등도 수소 선박엔진을 개발하고 있지만, 본격적인 육상 실증에 나서는 것은 일본 3사가 처음인 것으로 보인다고 분석했다.
그러나 과제도 만만치 않다. 수소를 효율적으로 운반하려면 영하 253도 이하 극저온에서 액화해야 하고, 액화 시 열량당 부피가 중유의 약 4.5배로 커 암모니아나 액화천연가스(LNG), 메탄올 등 다른 연료 대비 기술적 장벽이 높다.
기술적 과제보다 더 큰 걸림돌은 트럼프 행정부 영향 등으로 인한 탈탄소 정책 후퇴다.
유엔 산하 국제해사기구(IMO)는 2050년 탈탄소화를 목표로 CO2 배출량이 많은 중유연료선에 부담금을 부과하는 새로운 규제 채택을 추진했지만, 미국 등의 반대로 17일 표결이 1년 연기됐다.
일본종합연구소 신미요 다이 주임연구원은 "IMO 새로운 규제 채택이 1년 연기되면서 수소나 암모니아 관련 움직임이 둔화될 가능성이 있다"며 "부담금 기준이 정해지지 않는 등 불투명한 상황이 지속되고 있다"고 지적했다.
가와사키중공업 마사모토 겐이치 이사는 20일 "해운업계가 탈탄소로 향하는 큰 흐름은 일시적 둔화나 가속이 있더라도 변하지 않을 것"이라고 강조했다.
아마존, 나이키, 이케아 등 서구 대기업들이 운송 과정 CO2 배출량을 실질적으로 제로로 하는 '제로배출선' 활용에 적극적인 것도 확실하다고 덧붙였다.
일본 정부는 2030년 제로에미션선 등 차세대 선박 수주량에서 세계 1위 점유율 확보, 2035년 일본 건조 선박의 40%를 수소나 암모니아 등 신연료 사용 선박으로 만든다는 목표를 제시했다.
차세대 선박 분야에서 암모니아는 이미 중국과 치열한 경쟁을 벌이고 있어, 일본의 우위 확보에는 수소 기술에 대한 기대가 크다.
영국 클락슨리서치에 따르면 2024년 신조선 수주 점유율은 중국 69%, 한국 15%인 반면 일본은 7%에 그쳤다.
1990년대 40% 점유율로 선두였던 일본은 LNG 운반선 등 수요 확대에 뒤처지며 추락했다.
같은 실수를 반복하지 않으려면 기술개발을 서두르면서 탈탄소 흐름과 수요 변화를 정확히 파악하는 것이 필요하다는 분석이다.
알파경제 우소연 특파원(wsy0327@alphabiz.co.kr)
