KR, 국내 최초
‘탄소 포집 시스템 설치 선박’ 위험성 평가

KR은 2024년 7월 1일, 순수 국내 기술로 개발한 선박용 탄소 포집 시스템 (OCCS, Onboard Carbon Capture System)이 완공되어 실증을 진행했다.

이번 실증 프로젝트는 지난해 4월부터 KR을 비롯하여 HMM, 삼성중공업, 파나시아 4개사가 협업하여 진행된 것으로, 2,200TEU급 컨테이너인 ‘HMM 몽글라’호에 해당 시스템을 설치하는 성과를 거둔 바 있다. KR은 이 프로젝트에서 탄소 포집 시스템의 위험성 평가와 관련 규정 적용을 수행하였다.

이번 선박용 탄소 포집 시스템은 선박이 운항하면서 발생하는 배기 가스에서 이산화탄소를 포집하여 액화 및 저장하는 기술을 적용하였고 본격적인 실증을 앞두고 있다.

이 기술은 국제해사기구(IMO)와 같은 국제기구에서 탄소 감축 기술로 인정받을 가능성이 있어 온실가스 감축에 대한 능동적인 대안으로 주목받고 있다. 이렇게 전 세계적 으로 탄소 포집 기술에 대한 관심이 높은 상황에서, 순수 국내 기술로 개발된 탄소 포집 시스템은 향후 국제 해운 업계를 리드하는 핵심 기술력으로 성장할 수 있을 것이라 예상된다.

KR 관계자는 “탄소 포집 기술이 온실가스 감축의 효과 적인 대응 방법으로 자리매김할 것이라는 국제사회와 해운업계의 관심과 기대가 매우 크다”며, “KR은 이번 성공적인 프로젝트의 경험과 내용을 바탕으로 해운업계가 탈탄소화를 시기적절하게 진행할 수 있도록 최선을 다할 것이다”고 전했다.

KR, FuelEU Maritime
규제 대응을 위한 지침서 발간

유럽 집행위원회(EC)는 온실가스 저감을 위한 노력의 일환으로, 2021년 7월 ‘EU Fit for 55’패키지 법안을 발표했다. 'Fit for 55' 패키지는 2030 년까지 온실가스 배출량을 1990년 수준 대비 55% 감축하기 위한 입법안 패키지이며, 이 중 국제해운과 직접적으로 연관된 사항 중 하나로 ‘FuelEU Maritime’이 제안되었다.

FuelEU Maritime은 유럽 연합(EU, European Union)·유럽 경제 지역(EEA, European Economic Area) 항만에 기항하는 선박에 기국과 관계없이 재생 가능 또는 저탄소 연료 사용을 촉진시키기 위해 시작된 입법안이다. EU·EEA 항만에 기항하는 선박 연료의 온실가스 집약도 제한치를 2050년까지 점차적으로 강화함으로써 친환경 연료 수요를 자극하고, 항만 내에서의 육상 전원 공급(OPS, On-Shore Power Supply) 및 무배출 기술 (ZET, Zero-Emission Technology) 사용 증진을 목표로 하고 있다.

이에 KR은 해운 회사들이 FuelEU Maritime 규제에 잘 대응할 수 있도록 새로운 지침서를 발간했다. 이 지침서는 2024년 8월 1일부터 KR-GEARs를 통해 Monitoring Plan 개발 및 검증 기관 제출 방법 등의 정보를 제공하고 있다. 본 자료는 KR 공식페이지(www.krs.co.kr)에서 확인할 수 있다.

KR, 혁신적인 저탄소 범선 화물선
‘SV Juren Ae’ 성공적으로 인도

KR은 저탄소 범선 화물선 ‘SV Juren Ae(주렌 애)’를 마샬아일랜드 해운공사(MISC, Marshall Islands Shipping Corporation)에 성공적으로 인도했다. 이 선박은 독일 국제협력공사(GIZ, Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit) 산하 국제 기후 이니셔티브 (IKI, International Climate Initiative)^*의 자금 지원을 받아 개발 되었으며, 2017년부터 독일 연방 환경부의 '마샬 제도 저탄소 해상 운송 전환 프로젝트'의 일환으로 탄생했다. 이번 프로젝트에는 KR을 비롯해 독일 에멘-레어 응용과학대학, 마샬아일랜드 해운공사, 아시아 조선(Asia Shipbuilding Co. Ltd.), 부산의 해군 설계 회사(Kostec Co. Ltd.) 등이 협력했다.

* 국제 기후 이니셔티브(IKI): 독일 정부의 국제 기후 보호 프로그램으로, 기후 변화 대응 및 환경 보호를 위한 프로젝트에 자금을 지원함.

SV 주렌 애는 여러 혁신적인 기술을 자랑한다. 독일 해운 설계사 HSVA가 인도네시아 전통 돛을 기반으로 설계한 'Indosail-Sailing Rig' 시스템이 적용되어, 유사 크기 선박에 비해 이산화탄소 배출량이 약 80% 감소하는 효과를 보인다. 또한, 이 시스템은 태양광 패널 및 하이브리드 구동 시스템과 결합해 환경 친화적인 운항을 가능하게 한다.

이 선박은 하이브리드 전력 시스템을 통해 저속 기동 시에는 프로 펠러와 엔진을 활용하며, 프로펠러는 터빈 역할을 해 전기를 생성한다. 돛을 사용할 때는 약 12kn(시속 약 22.2km)의 속도로, 보조 디젤 엔진을 사용할 때는 약 7kn(시속 약 13km)의 속도로 운항할 수 있다. 또한, 잉여 풍력으로 충전되는 배터리 시스템을 갖추고 있기 때문에 저속 운항 시 전기 구동이 가능하다는 점도 중요한 특징이다.

이번 SV 주렌 애 프로젝트의 성공은 지속가능한 해상 운송 기술의 실현 가능성을 입증한 중요한 이정표라고 평가된다. KR은 국제 온실 가스 규제가 강화되는 상황 속에서, 고객들이 이러한 규제에 유연하게 대응할 수 있도록 앞으로도 혁신적인 기술 프로젝트를 지속적으로 지원할 계획이다.

SV 주렌 애는 향후 마샬 제도와 태평양 지역에서 마샬아일랜드 해운공사에 의해 운영될 예정이다. 높은 연료비로 어려움을 겪고 있는 태평양 섬 지역에 SV 주렌 애가 저탄소 해상 운송의 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대된다.

KR – HD한국조선해양 – HD현대중공업,
‘선박용 수소 엔진 핵심기술’ 공동 개발한다!

KR은 HD한국조선해양, HD현대중공업과 함께 ‘선박용 메가와트 (MW)급 수소 엔진 핵심기술’ 공동 개발을 발표했다.

‘선박용 MW급 수소 엔진’은 국제해사기구(IMO) 등의 온실가스 규제 대응을 위한 차세대 해양모빌리티 핵심 기자재 중 하나로, 본 프로젝트는 산업통상자원부가 지원하고 한국산업기술평가관리원이 주관하는‘2024년 소재부품기술개발사업-이종기술융합형’의‘MW급 내연기관을 위한 수소 분사 및 공급장치 핵심 소재‧부품 기술개발 및 성능평가’과제로 진행된다.

수소를 연료로 사용하는 수소 엔진은 온실가스를 전혀 배출하지 않으며, 수소 연료전지와 대비하여 비용, 수명, 안전성, 대형화 측면에서 효율적이라는 강점을 가지고 있다. 특히 대형 선박용 엔진은 에너지 변환 효율이 50%에 육박하여 성능 면에서도 경쟁력이 충분해 중대형 선박 및 수소 운송선에도 적용 가능한 친환경 동력원으로 평가받고 있다.

이번 공동개발 프로젝트의 핵심 기술인 대용량 직분사 수소 분사장치는 선박용 내연기관의 핵심 기자재로, 현재까지 상용화된 사례는 전무 하지만, 국내 최초로 1.5MW급 LNG‧수소 혼소엔진 개발에 성공한 HD한국조선해양과 HD현대중공업이 함께하여 성공적인 성과를 이룰 것이라 기대를 모으고 있다.

KR은 HD현대그룹 2개 사를 비롯한 16개 기관과 함께 MW급 수소 내연기관을 위한 수소 분사장치 및 수소 공급장장치 개발부터 HiMSEN엔진*과 연계한 통합 육상 실증까지 공동연구에 참여할 계획이다. KR은 본 과제의 4개 세부 컨소시엄의 총괄연구 기관 이자 1개 세부과제의 주관기관으로서 2027년까지 정부지원연구개발비 약 139억 원을 지원받는다.

* HiMSEN엔진 : HD현대중공업이 10년간의 연구개발 끝에 자체 개발한 엔진으로, 선박용 추진, 발전 및 육상 발전소 플랜트에 사용된다.

KR, 삼성중공업 개발
‘암모니아 추진 9,300TEU급 컨테이너 선박’에 개념승인 수여

KR은 2024년 9월 17일에 미국 휴스턴에서 열린 가스텍 2024에서 삼성중공업이 개발한 ‘암모니아 추진 9,300TEU급 컨테이너 선박’에 개념승인(AIP)을 수여했다.

현재 전 세계적으로 탈탄소화 추세에 따라 산업 전 사이클에 걸쳐 탄소를 줄이기 위한 대응 기술개발이 활발하게 진행되고 있는 가운데, 암모니아 연료 관련 기술이 시장의 높은 주목을 받고 있다.

특히, 최근 발주되는 다수의 선박인 LNG 연료 추진 컨테이너선의 경우, LNG 연료뿐 아니라 암모니아 연료도 사용할 수 있도록 암모니아 추진 사양을 기본 준비 옵션으로 채택하여 설계되고 있다.

암모니아 연료는 다른 친환경 연료 대비 경제성과 효율성이 높다는 이점이 있지만, 높은 독성과 부식성 등의 취약점 또한 가지고 있어 이를 고려한 연료 추진 시스템 설계 및 선박의 운항적 특성을 고려한 추가적인 안전성 검증이 요구된다.

이에 삼성중공업은 기존 컨테이너선에 적용된 적 없는 새로운 구조 배치를 개발하고 연료 시스템의 설계와 선박 기본 설계를 수행하였으며, 암모니아 연료 시스템 적용에 따른 연료 탱크, 연료 공급, 환기 및 가스 감시 시스템 등을 개발했다.

KR은 삼성중공업의 새로운 선박 구조 배치와 암모니아 연료 추진 시스템에 대해 선급 규칙 및 국내외 규정을 적용하고 암모니아 연료 탱크의 구조 건전성을 포함한 전체 시스템의 안전성을 검증하여 AIP를 수여했다.

KR 김연태 기술본부장은 “이번 삼성중공업 과의 공동개발을 통해 암모니아 연료를 적용한 대형 컨테이너선 기술 상용화의 중요한 발판을 마련했다”고 전하며, “앞으로도 KR은 이를 기반으로 암모니아 연료 추진 관련 기술을 포함하여 탈탄소 대응을 위한 기술 지원을 계속해 나가겠다”고 밝혔다.

삼성중공업 장해기 부사장은 “이번에 개발한 암모니아 추진 9,300TEU급 컨테이너선은 삼성중공업의 트렌드를 선도하는 친환경 기술을 적용했다”며, “앞으로도 탄소 중립을 위한 기술 개발에 더욱 박차를 가해 차세대 선박 시장에서 독보적인 경쟁력을 확보해 나가겠다”고 말했다.

KR-HD현대중공업,
‘위험성 평가를 통한 진보된 암모니아 연료 공급 시스템 개발’
업무협약 체결

2024년 9월 17일에 미국 휴스턴에서 열린 가스텍 2024에서 HD 현대중공업과 ‘위험성 평가를 통한 진보된 암모니아 연료 공급 시스템 개발’에 관한 업무협약을 체결했다.

국제해사기구(IMO)가 2050년까지 온실가스 순 배출량을 넷제로 (Net-Zero)로 달성하는 것을 목표로 함에 따라, 관련 규제 대응을 위해 전 세계적으로 대체연료 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.

이번 업무협약은 HD현대중공업과 KR의 협력을 통해 보다 진보된 암모니아 연료 공급 시스템을 개발하기 위한 것으로, HD현대중공업은 암모니아 운반선에 암모니아 연료를 적용하기 위한 주요 시스템 배치를 설계하고, KR은 암모니아 연료 공급 시스템에 대한 위험성 평가를 수행하여 개념 승인(AIP)을 수여할 계획이다.

HD현대중공업의 정재준 전무는 “암모니아는 온실가스 배출을 억제할 수 있는 무탄소 연료로서 경제성과 공급 안정성 측면에서 주목받고 있다”며, “이번 위험성 평가를 통해 보다 높은 수준의 암모니아 연료 공급 시스템을 개발하여 글로벌 목표인 탄소 중립 실현에 선도적으로 대응해 나가겠다”고 말했다.

KR 김연태 기술본부장은 “이번 공동 개발 프로젝트는 암모니아 연료를 적용한 선박의 기술 상용화를 위한 중요한 발판이 될 것이다”며, “KR은 앞으로도 암모니아 연료 추진 기술 뿐 아니라 탈탄소 대응 기술 지원에 지속적으로 힘쓰겠다”고 강조했다.

KR, HD현대미포 개발 ‘23K 암모니아 벙커링선’ 및
‘18K LNG 벙커링선’에 개념승인 수여

KR은 미국 휴스턴에서 열리고 있는 가스텍 2024에서 HD현대미포가 개발한 ‘23K 암모니아 벙커링선’과 ‘18K LNG 벙커링선’에 개념승인(AIP)을 2024년 9월 18일에 수여했다.

해사업계에서 주목하는 무탄소 대체연료 중 암모니아는 연소 시 이산화탄소를 전혀 배출하지 않으며, 기술적 난이도도 높지 않아 상용화 가능성이 큰 차세대 연료로 평가받고 있다. 이에 주요 해외 기업들은 암모니아 엔진 및 암모니아 연료전지 시스템 개발 등 탈탄소 선박의 상용화를 위해 적극적으로 노력하고 있다.

또한 LNG는 이미 많은 기업들로부터 채택 받고 있는 친환경 연료로서, LNG 추진 선박에 대한 수요는 꾸준히 증가하는 추세이며 이와 함께 LNG 벙커링 선박에 대한 관심도 높아지고 있다.

HD현대미포는 이러한 친환경 선박에 대한 수요에 대응하고, 벙커링 선박에 대한 시장 경쟁력을 확보하기 위해 암모니아‧LNG 벙커링선을 개발했다.

이날 AIP를 받은 첫 번째 선박인‘23K 암모니아 벙커링선’은 HD현대미포가 암모니아 특성을 고려해 암모니아 벙커링선의 기본 설계, 화물 시스템 설계를 수행했으며, KR은 선급 규칙과 국내외 규정을 검토해 설계의 안전성과 적합성을 검증했다.

같은 날 AIP를 수여 받은‘18K LNG 벙커링선’ 은 HD현대미포가 가스 운반선 기술력을 바탕으로 기본 설계, 화물 시스템 설계를 수행하였으며, 해당 선박에 대해서도 KR은 선급 규칙과 국내외 규정을 검토해 설계의 안전성과 적합성을 확인했다.

HD현대미포의 이동진 기본설계 부문장은 “암모니아와 LNG는 친환경 대체연료로서 주목받고 있으며 각 대체연료를 추진으로 하는 선박의 증가에 따라 암모니아‧LNG 벙커링 선박에 대한 시장 수요가 증가할 것으로 예상된다”며, “이번 개념승인을 통해 HD현대미포는 암모니아 벙커링 상용화를 위한 발판을 마련하면서 벙커링 선박에 대한 다양한 포트폴리오 확보 등 향후 벙커링 선박 건조의 선두주자로 자리매김하고자 한다”고 전했다.

KR 김연태 기술본부장은 “환경규제 대응을 위한 친환경 선박 대체연료 개발에 해사업계의 관심이 높은 상황에서 이번 23K 암모니아 벙커링선과 18K LNG 벙커링선 공동개발은 큰 의미를 갖고 있다”며, “KR은 앞으로도 암모니아 벙커링 선박 관련 기술뿐 아니라 친환경 선박 개발을 위한 기술 지원을 지속해 나갈 것”이라고 말했다.