Inside KR

KR Decarbonization Magazine

VOL.07 | Summer 2024

KR, 한화에어로스페이스 ‘선박용 수소연료전지’에 대한 개념승인 수여

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KR은 지난 5월 30일 한화에어로스페이스의 '선박용 수소연료전지'에 대한 개념승인(AIP, Approval In Principle)을 수여했다.

한화에어로스페이스의 R&D센터에서 열린 수여식에는 김대헌 KR 연구본부장과 함께 한화에어로스페이스의 문승학 전기추진체계 사업 부장 등 관계자들이 참석했다.

한화에어로스페이스는 이번 AIP 인증을 획득함으로써 수소연료 전지에 대한 안정성을 공식적으로 인정받았을 뿐만 아니라, 향후 고분자전해질 연료전지(PEMFC) 기반의 선박용 수소연료전지 형식 인증 기반을 확보하게 됐다.

KR, HD현대중공업 개발
'차세대 암모니아 연료 추진 자동차 운반선'에 개념승인 수여

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KR은 6월 4일 그리스 아테네에서 열린 포시도니아 2024(Posidonia 2024) 전시회에서 HD현대중공업이 개발하고 현대글로비스, 지마린 서비스가 참여한 ‘차세대 암모니아 연료 추진 자동차 운반선’에 대해 개념승인(AIP)을 수여했다.

현재 전 세계적으로 강화되고 있는 온실가스 규제로 인해 다양한 대체 연료의 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 그중 암모니아 연료는 특히 시장의 주목을 많이 받고 있는 친환경 연료이다. 그러나 암모니아는 다른 대체 연료에 비해 독성과 부식성이 높다는 단점이 있기 때문에 연료 추진 시스템의 설계와 선박 운항 특성을 고려한 추가적인 안전성 검증을 필요로 한다.

이번 AIP를 받은 선박은 HD현대중공업이 암모니아 특성을 고려해 연료 시스템과 선박 기본 설계를 수행한 것으로, 암모니아 연료의 독성과 부식을 막기 위해 ‘암모니아 전용 연료 격납설비(Fuel Containment System)’를 적용했다.

KR은 해당 시스템에 대한 선급 규칙 및 국내외 규정 검토 기술 적합성을 검증했으며, 현대글로비스와 지마린서비스가 위험도 평가 (HAZID)에 공동으로 참여하여 기술적 완성도를 높였다.

HD현대중공업의 전승호 부사장은 “이번에 개발한 차세대 암모니아 추진 자동차 운반 선은 HD현대중공업의 시장 선도적인 친환경 기술을 적용한 것”이라며, “앞으로도 해사 산업계의 리딩기업으로서 탄소중립을 위한 기술 개발에 더욱 노력할 것”이라고 말했다.


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현대글로비스 권치오 실장은 “현대글로비스는 국제해사기구의 2050년 Net-Zero 목표보다 5년 더 빠르게 2045년 탄소중립을 달성할 수 있도록 대응하고 있다”며, “암모니아 연료와 같은 친환경 연료로의 전환을 위한 노력을 통하여 그 목표를 달성해 나갈 계획”이라고 전했다.

지마린서비스 권기돈 대표는 “자동차 운반선 대표 선박 관리사로서 차세대 암모니아 추진 선박의 위험성 평가에 최선을 다할 것”이라며, “미래 해운 환경에 적합한 차별화된 선박 관리 서비스를 지속적으로 제공할 수 있도록 노력해 나가겠다”고 말했다.

KR 이형철 회장은 “이번 AIP를 통해 암모니아 연료를 적용한 자동차 운반선 기술 상용화를 위한 중요한 발판을 마련했다”며, “KR은 이를 기반으로 암모니아 연료 추진 관련 기술은 물론 고객들의 탈탄소 대응 기술 지원을 계속해 나가겠다”는 포부를 밝혔다.

KR, 삼성중공업 개발
‘150K급 초대형 암모니아 선박’에 개념승인 수여

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KR은 6월 5일 그리스 아테네에서 열린 포시도니아 2024(Posidonia 2024) 전시회에서 삼성중공업이 개발한 ‘150K 초대형 암모니아 선박’ 에 대해 개념승인(AIP)을 수여했다.

이날 개념승인을 받은 150K급 초대형 암모니아 선박은 KR과 삼성중공업의 공동개발 프로젝트 (JDP)의 일환으로 개발된 것으로, 대량의 암모니아를 운송하면서 동시에 이를 추진 연료로 사용하여 운항 중 탄소 배출을 하지 않도록 설계되었다.

삼성중공업은 연료 공급, 환기 및 가스 감시 시스템 등 암모니아 특성을 고려한 연료 시스템의 개념 설계와 규정 충족을 위한 대형 탱크의 기본 배치 설계를 수행하였다. KR은 삼성중공업이 설계한 암모니아 연료 시스템의 안전성을 검증하고 탱크 배치의 적합성을 확인했으며, 국내외 규정을 검토하여 초대형 암모니아 선박의 설계 적합성을 검증했다.

삼성중공업 장해기 부사장은 “청정 암모니아는 친환경 에너지원이자 미래 수소 사회의 에너지 운송에 주요한 역할을 할 것으로 전망되며, 향후 물동량 증가에 대비하여 초대형 암모니아 선박에 대한 시장 수요가 커질 것으로 예상된다”며, “이번 개념승인을 통해 초대형 암모니아 선박의 신속한 상용화가 가능해졌으며, 이를 기반으로 9,300TEU급 컨테이너 운반선 개발도 양 사 간 협력하여 차세대 선박 시장을 선도하겠다”고 말했다.

KR-삼성중공업
‘암모니아 추진 9,300TEU급 컨테이너 운반선’
개발을 위한 업무협약 체결

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KR은 그리스 아테네에서 열린 포시도니아 2024 (Posidonia 2024)에서 삼성중공업과 ‘암모니아 9,300TEU급 컨테이너선 개발을 위한 업무협약’을 6월 5일에 체결했다.

삼성중공업은 Neo Panamax급 9,300TEU 컨테이너선을 대상으로 암모니아 연료 적용을 위한 주요 시스템 배치를 설계하고, KR은 해당 설계에 대한 선급 규칙 및 국내외 규정 검토를 통해 설계 적합성을 검증하여 개념승인을 수여할 예정이다.

KR 연규진 상무는 “삼성중공업과 지속적으로 협업을 이어오고 있는 암모니아 선박과 관련한 JDP들은 암모니아 기술 상용화를 앞당기는데 많은 기여를 하고 있다”며, “KR은 앞으로도 암모니아 연료 추진 관련 기술은 물론 탈탄소 대응 기술 지원을 계속해 나갈 것”이라고 밝혔다.

KR-한화오션-아모지-한화에어로스페이스,
‘암모니아 개질기 및 연료전지 시스템의 선박 적용을 위한
기술 협력 및 인증’ 업무협약 체결

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KR은 6월 5일 그리스 아테네에서 열린 포시도니아 2024(Posidonia 2024) 에서 한화오션, 아모지, 한화에어로스페이스와 함께 ‘암모니아 개질기 및 연료전지 시스템의 선박 적용을 위한 기술협력 및 인증’에 관한 업무협약을 체결했다.

이번 협약은 암모니아 개질기와 연료전지 시스템을 선박에 적용해 에너지 효율성을 높이고 탄소 배출을 줄여 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 마련된 것으로서, 개질기 및 연료전지 시스템의 설계, 개발, 시험 및 인증에 관한 기술 협력이 포함된다. 최종적으로 선급 규칙 및 국제협약 및 표준에 근거하여 개질기 및 연료전지 시스템의 안전성과 적합성을 검증하고 KR의 신기술 적합성 검증(NTQ) 확인서를 수여할 계획이다.

한화오션 김형석 제품전략기술원장은 “이번 협약을 통해 친환경 선박 시장에서의 한화오션의 경쟁력이 더욱 강화될 것”이라 전하며, “해운산업의 탄소중립을 위한 중요한 신기술 개발에 지속적이고 선도적으로 행동할 것”이라고 말했다.

아모지 우성훈 대표는 “본 협약을 통해 아모지의 암모니아 기반 연료전지 시스템을 사용한 친환경 선박의 상용화에 한 발짝 더 다가간 것 같아 매우 기쁘다”고 전하며, “해운업의 탈탄소를 위해서는 다자간의 협업이 매우 중요할 것이라고 생각되며, 본 협약을 바탕으로 암모니아 및 암모니아 기반 연료전지 시스템이 안전하게 선박 시장에 도입될 수 있도록 지속적으로 최선을 다할 계획”이라고 말했다.

한화에어로스페이스 문승학 전기추진체계 사업 부장은 “해운산업의 탈탄소화를 위해 암모니아 기반 연료전지 시스템의 도입은 필수적인 것으로, 4개 업체 간 협력을 통해 시너지를 극대화할 것으로 기대한다. 금번 기술 개발은 선박운송 시장의 탄소중립 생태계 구축을 위한 핵심 역할을 하게 될 것” 이라고 말했다.

KR 연규진 상무는 “이번 협약은 암모니아 기술의 선박 적용을 위한 중요한 교두보가 될 것”이라며, “KR은 개질기 및 연료전지 시스템이 안전하게 선박에 적용될 수 있도록 지속적으로 기술 지원을 해나가겠다”고 말했다.

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KR-한화오션,
‘최적 항로 분석을 통한 연료 절감 유효성 확인’을 위한 업무협약 체결

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KR은 6월 5일 그리스 아테네에서 열린 포시도니아 2024(Posidonia 2024)에서 한화오션과 함께 ‘최적항로 분석을 통한 연료 절감 유효성 확인’ 목적의 업무협약을 체결했다.

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탈탄소 규제 강화가 전 세계적인 흐름으로 자리 잡힌 가운데, 한화오션은 해운업계의 디지털 혁신을 이끌기 위해 최적 항로 분석을 통한 연료 절감 솔루션인 스마트 내비게이션 솔루션(Smart Navigation Solution)을 개발하고 있다. 이 시스템은 실시간 기상 데이터, 해양 조건, 선박의 운항 데이터를 수집하여 AI 기반의 분석을 통해 최적의 항로를 제안함으로써 연료 소비를 줄이고, 탄소 배출을 감소시킬 것으로 기대를 모으고 있다.

본 협약은 한화오션의 스마트 내비게이션 솔루션 시스템을 이용하여, 경제 운항을 위한 데이터 분석 및 최적 항로를 바탕으로 한 연료 절감 효과에 대한 기술협력이 포함된다. 최종적으로 선급 규칙 및 관련 표준에 근거하여 연료 절감 절차에 대한 유효성과 시스템의 설치 운영에 대한 사항들을 검증하고 KR의 개념승인(AIP)을 수여할 계획이다.

한화오션 이중혁 팀장은 “KR과의 공동연구를 통해 경제 운항 기술을 더욱 발전시키고, 공신력 있는 기관의 인증으로 더욱 향상된 디지털 솔루션을 공급할 수 있을 것이다”며, “한화오션 수주 경쟁력이 더 커질 것으로 예상된다”고 말했다. KR 연규진 상무는 “이번 협약은 탈탄소 규제에 대응하기 위하여 디지털 기술을 접목한 좋은 사례가 될 것”이라며, “한화오션과의 이번 협력을 통해 시스템을 원활하게 선박에 적용하고, 솔루션의 유효성을 확인할 수 있도록 KR의 기술 지원을 지속해 나가겠다”고 밝혔다.

KR, ‘12K CBM급 액화이산화탄소 운반선’에
개념승인 수여

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세계적으로 탈탄소 기조에 따라 탄소 포집·저장 기술(CCS)이 중요시되고 있고, 이에 따라 액화 이산화탄소 운반선의 수요가 늘고 있다. KR은 지난 5월 27일 동성화인텍, 케이조선, 선보공업이 공동 개발한 12K CBM급 액화 이산화탄소 운반선에 대한 개념승인 (AIP)을 수여했다.

본 프로젝트에서 동성화인텍은 LCO2 화물탱크와 LNG 연료 탱크를 개발하고, 케이조선은 운반선의 기본 및 구조 설계를, 선보공업은 화물 처리 및 연료 공급 시스템을 개발했다. KR은 안전성과 적합성을 검증한 후 최종적으로 개념승인(AIP)을 수여했다.

KR, 동성화인텍, 케이조선, 선보공업의 협력으로 개발된 이번 12K CBM급 액화 이산화탄소 운반선은 향후 탄소중립을 실현하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

‘극저온 단열소재 열적 물성 선정 가이드 연구보고서’ 발간

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KR은 선박용 연료 중 극저온(LNG, 수소) 단열소재의 열적 물성 특징에 대한 이해를 돕고자 ‘극저온 단열소재 열적 물성 선정 가이드 연구보고서’ 를 발간했다.

최근 극저온 단열시스템에 대한 수요는 LNG에 그치지 않고 더 낮은 온도 영역으로 확대되고 있다. IMO는 금세기 말까지 해양에서의 탄소 배출량 Zero를 목표로 2050년 발생하는 온실가스 배출량을 2008년 대비 50% 줄이겠다는 결의안을 채택하였으나, 온실가스 배출량 감축 목표를 100%로 높이겠다는 보다 강화된 계획을 제80차 해양환경보호위원회 (2023.07.07)에서 발표했다.

목표치가 너무 높다는 우려도 있지만, 탄소 배출량 Zero 목표를 금세기 말이 아닌 2050년으로 설정해야 한다는 유럽발 주장도 힘을 얻고 있으며, 장기적으로 수소나 암모니아 등 무탄소 연료를 선박에 이용하는 것으로 무게가 실리고 있다.

IMO의 온실가스 저감 장기 조치 후보군에 ‘대체 연료(무탄소 혹은 저탄소)의 개발 및 공급 추구’라는 문구가 포함되어 있어 선박 연료 변화가 필연적일 것으로 예상되고 있다.

대체 연료로 거론되는 연료는 메탄올(Methanol), 수소(Hydrogen), 암모니아(Ammonia), 바이오 연료(Biofuel) 등이 있으며, 극저온 단열재의 수요 및 적용 관점에서는 액화수소를 이용하는 방식을 고려해 보아야 한다.

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수소의 액화 온도는 -253℃로, 이는 LNG와 비교했을 때 약 90℃ 정도 더 낮아 단열을 위한 고도의 단열 기술이 요구된다. 다만, 기체 상태 대비 부피가 약 800배 줄어들기 때문에 안정적 저장 기술을 확보하게 된다면 선박을 이용하여 해외에서 값싼 수소를 도입, 국내에서 활용이 가능하고 정부의 수소경제활성화 로드맵 이행도 가능하다.

KR에서 발간한 연구보고서는 현재 선박에서 적용되는 -163℃의 LNG용 단열 시스템과 –253℃의 액화수소용 단열 시스템에 대해 설명하고, 이들 시스템의 열전달 메커니즘 등 설계에 미치는 환경적 요인을 분석한 내용을 담고 있다.

이를 통해 향후 독자들이 극저온 환경에서의 단열 시스템을 설계하거나 신개념 단열 시스템을 개발하는 데 소재 선정 단계에서 활용할 수 있는 기술 가이드의 역할을 수행할 것으로 기대된다. KR은 최종적으로 선박에서 사용되는 단열 소재의 열적 물성을 선정하기 위한 정보와 함께 화물창이나 저장 탱크의 BOG 해석을 포함한 열 해석에 활용할 수 있는 정량적인 데이터베이스를 제공할 예정이다.

KR은 한국기계연구원, 부산대학교 및 서울과학기술대학교와 친환경 대체 연료 초저온 소재 시험 평가 및 분석 인프라를 구축하고, 수소 환경 모사 시험(초저온, 수소 금속 침투)을 수행했다.

해당 연구의 결과로서 연구보고서에서는 극저온 연료에 적용되는 소재에 대한 열적 물성 가이드라인을 정립하고, 적용 소재의 기준을 검토했다.

KR은 앞으로도 내외부 고객 만족도 향상을 위하여 친환경 선박(대체 연료 등)과 관련한 지속적인 연구와 기술 문서 발간을 이어나갈 예정이다.

MacNet 전략세미나 개최
‘2050년 Net-Zero 달성을 위한 녹색해운항로 구축 전략’

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(사)해양산업통합클러스터(MacNet)는 지난 5월 9일 KR 본사 오션홀에서 ‘2024년 MacNet 전략세미나-I, 2050년 Net-Zero 달성을 위한 녹색해운항로 구축 전략’을 개최했다.

이날 세미나는 (사)해양산업통합클러스터가 주최하고, 부산광역시와 KR 이 지원하는 행사로, 2050년까지 국제해운의 Net-Zero 달성을 위한 정부의 녹색해운항로(Green Shipping Corridor) 구축 전략에 대해 살펴보고, 부산항·울산항 등의 도입 여건 및 준비사항 등에 대하여 정부와 관련 업체·단체 전문가들이 모여 깊이 있는 토론을 진행하였다.

마지막 3세션은 KR 송강현 친환경선박해양연구소장이 좌장을 맡아, 해양수산부 해사산업기술과장, 부산광역시 해운항만과장 그리고 4명의 주제발표자가 토론에 참여하며 마무리되었다.

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