소형부터 초대형까지 액화 이산화탄소 운반선 기술 확보

이달 초 미국 ABS로부터 4만㎥급 기본승인 획득

한화오션이 세계 최초로 2만4000TEU급 이중연료 추진 초대형 컨테이너선에 고망간강 액화천연가스(LNG) 연료탱크를 탑재하고 있다. <한화오션> 한화오션이 액화 이산화탄소 운반선 등 친환경 선박 개발에 박차를 가하고 있다.

한화오션은 이달 초 세계 4대 선급인 미국의 ABS로부터 4만㎥급 대형 액화 이산화탄소 운반선에 대한 기본승인(AIP)을 받았다. 선급이 실시하는 각종 평가를 통해 선박의 안전성과 적합성을 인정받은 것이다.

액화 이산화탄소 운반선은 탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술로 포집한 탄소를 액체화해 운송하는 선반이다. 최근 기후변화에 대한 다양한 대책들이 만들어지며 조선업에서도 새로운 기술과 선종이 개발되고 있다.

앞서 한화오션은 지난해 ABS를 비롯해 그리스 에코로그,스코틀랜드 밥콕LGE와 4자 간 업무 협약(JIP)을 맺고 대형 이산화탄소 운반선을 개발해 왔다. 선박의 기본성능과 구조 안전성,화물운영시스템(CHS) 개념설계 검증 등을 진행한 끝에 기본승인을 획득한 것이다. 이를 통해 대형 액화 이산화탄소 운반선 상용화를 위한 기반을 마련했다.

한화오션은 소형에서 초대형(1만2500~10만㎥)을 아우르는 액화 이산화탄소 운반선 기술을 확보하고 있다. 앞서 2022년 ABS로부터 7만㎥급과 10만㎥급 초대형 액화 이산화탄소 운반선에 적용되는 화물창에 대한 기본승인을 획득한 바 있다. 이번에 4만㎥급 대형 액화 이산화탄소 운반선의 기본승인을 추가해 선주의 다양한 수요에 대응할 수 있게 됐다.

현재 유럽을 중심으로 7500~2만㎥ 규모의 소형 액화 이산화탄소 운반선 시장이 형성돼 있으나,향후 아시아,호주,미주 등 장거리 운송이 필요한 시장에서 4만㎥ 규모의 대형 액화 이산화탄소 운반선 시장이 형성될 전망이다.

한화오션은 자체 실험센터에서 화물운영시스템 설비 실증을 진행해 상대적으로 낮은 압력에서도 이산화탄소의 상태를 안정적으로 유지하는 기술을 업계에서 최초로 검증 완료했다. 여기에 더해 화물창의 적재 중량을 획기적으로 늘린 ‘수직 비대칭 구조’ 탱크를 최초로 개발해 특허를 보유하고 있다. 기존에 활용되던 실린더 구조 탱크 대비 적재량을 50% 정도 더 늘려 운송 효율성을 극대화했다.

이산화탄소의 운송뿐만 아니라,한화오션은 무탄소 연료로 가는 가교인 액화천연가스(LNG)에서도 독보적인 기술력을 갖췄다. 천연가스는 연소 시 이산화탄소의 발생이 적은 친환경 연료다.

영하 163도의 LNG를 견뎌야 하는 LNG 연료탱크와 화물창에는 극저온에서도 내구성을 유지하는 인바(니켈 합금강)나 알루미늄,스테인리스강 등이 주로 사용됐다. 하지만 이들 재료는 강도가 약하고 가공이 까다로워 사용에 제약이 많았다. 또한 고가인 니켈을 다량 함유하고 있어 원가 상승의 주요 원인이 됐다.

2017년 한화오션이 포스코와 공동 개발한 고망간강 기반 LNG 연료탱크 ‘맥티브’는 이러한 한계를 뛰어넘었다. 니켈보다 약 열 배 정도 저렴한 망간을 맥티브의 소재로 사용해 연료탱크 제작에 필요한 비용을 줄였다. 고망간강은 가공도 용이해 다른 소재를 사용했을 때보다 생산성도 높다.

이같은 성과를 인정받아 한화오션의 ‘고망간강 연료탱크가 탑재된 LNG 이중연료 추진 컨테이너선’은 지난해 대한민국 산업기술 연구·개발(R&D)대전에서 ‘대한민국 기술 대상’ 부문 대통령상을 받았다.

한화오션은 2022년 세계 최초로 고망간강 LNG 연료탱크를 탑재한 초대형 원유 운반선(VLCC)를 인도하며 조선산업에 새로운 이정표를 세웠다. 이후 초대형 컨테이너선에도 고망간강 LNG 연료탱크를 업계에서 처음으로 적용하는 성과를 거뒀다.

한화오션 관계자는 “한화오션은 탄소중립 달성에 기여하기 위해 다양한 친환경 선박을 갖추고 있다”며 “친환경 솔루션 개발에 박차를 가해 해양 탈탄소화를 앞당기겠다”고 밝혔다.

한화오션이 개발하고 기본 승인을 획득한 대형 액화 이산화탄소 운반선 조감도. <한화오션>