오영삼 한국가스공사 책임연구원

국내 LNG벙커링 인프라 항만 구축 필요
중소 LNG공급시스템 비즈니스 창출 기대

▲배출권 강화로 청정선박 관심 고조

지금까지 선박 및 해운산업은 각국 경제성장과 함께 성장에 필요한 물자나 생산된 물품을 전 세계에 공급하기 위하여 급격히 성장하여 왔다.

특히 세계 국가 경제의 글로벌화가 됨에 따라 국제간의 화물 운송량 증가에 따른 선복량 증가로 선박배출가스로 인한 대기오염 물질 및 온실가스 배출도 대폭적으로 증가하고 있어 이를 해결할 수 있는 청정선박에 대한 관심이 증대되어 있는 상태이다.

선박으로부터 발생되는 해양 대기오염 방지를 위하여 국제해사기구(IMO)를 중심으로 해양에서의 SOx, NOx 등 선박의 배출가스 규제가 강화되고 있으며 배출가스 통제구역(ECA)에서는 2015년 1월부터 황산화물 배출규제가 0.1%로 강화된다.

2020년부터는 전 해상에 대한 황산화물 규제치가 현재 3.5%에서 0.5%로 대폭 낮추는 것에 대하여 논의되고 있으며, 향후 본격적으로 강화된 배출규제가 적용될 예정이다. 뿐만 아니라 배출가스 통제구역도 확대될 전망이어서 관련 선사 및 조선사는 이에 대한 대응책 마련에 고심하고 있다.

이에 대한 대안으로 배출가스 후처리기술의 적용과 청정연료 사용이 고려되고 있으며 최근 셰일가스의 본격적인 개발에 따른 천연가스 가격 하향 안정화가 예상됨에 따라 환경문제와 선박운영비 절감을 동시에 해결할 수 있는 LNG연료 추진선박에 대한 관심이 고조되고 있다.

▲국내 선박 추진연료용 LNG 공급 인프라 부족

DNV의 자료에 따르면 현재 약 50척의 LNG연료 추진선박이 운행되고 있으며, 건조 중인 선박도 69척 정도인 것으로 알졌다. 또한 향후 지속적인 증가추세가 이어질 것이란 전망이 나오고 있다.

국내의 경우 LNG연료 추진선박은 현재 기술적으로 상용화가 가능하나 선박 추진연료용 LNG 공급 인프라가 부족하여 LNG 추진선 운항이 어려운 실정이다. 이에 따라 LNG 추진선 운항 활성화에 대비하여 LNG 벙커링 인프라를 우리나라 주요 항만지역에 구축하여, LNG 추진선의 국내항만 환적화물 창출 및 항만 및 관련 산업 활성화 등 활성화를 적극적으로 모색할 필요가 있다.

향후 LNG연료 추진선박이 일반화 될 경우 항만에 입출항하는 대형 선박뿐만 아니라 소형 선박도 LNG연료 추진선박으로의 교체가 예상된다. 따라서 이들 선박에 LNG를 공급하기 위한 LNG벙커링 시설의 구축 필요성이 제기됨에 따라 소규모 LNG의 저장, 운송 및 벙커링 기술의 개발을 촉진시키고 있는 상황이다.

▲LNG벙커링 셔틀 이용한 LNG공급 가장 바람직

LNG벙커링에 있어서 LNG탱크로리를 이용하거나 항만에서 LNG벙커링을 할 수 있지만 LNG벙커링 셔틀은 LNG벙커링에서 핵심으로 여겨지고 있다. 궁극적으로는 LNG벙커링 셔틀을 이용한 LNG공급이 가장 바람직하기 때문이다.

2019년부터 제주 애월항에 소형 LNG터미널이 완공되어 운영될 예정이다. 따라서 애월 LNG터미널이 완공될 경우 통영 LNG터미널로부터 LNG를 공급하는 것을 고려 중에 있으며 이를 위한 LNG벙커링 셔틀이 건조될 예정이다.

계획에 따라 LNG벙커링 셔틀이 건조되면 이를 이용하여 터미널 간 LNG수송 역할 외에도 LNG연료 추진선박의 LNG 벙커링을 같이 수행하는 방안도 검토가 이루어지고 있다. 이러한 LNG벙커링 셔틀의 운영은 LNG연료 추진선박과 LNG벙커링 설비간의 우선순위 논쟁을 해결할 수 있기 때문에 국내 LNG 벙커링 시장 확대를 촉진시키는 계기가 될 것으로 기대하고 있다.

국내 도서지역의 경우 경유연료로 이용하는 디젤발전에서 천연가스 연료 발전으로 전환하는 그린아일랜드 기술개발이 이루어지고 있으며 그린아일랜드의 개념은 천연가스, 태양광, 풍력 등의 저탄소 및 신재생에너지를 이용한 발전기술을 말한다.

국내 도서지역에는 도서지역 내 전력을 공급하기 위한 발전설비를 보유하고 있으며 그 연료로 경유를 사용하고 있다. 백령도의 경우 9MW의 발전용량을 가지고 있으며 향후 증설을 통하여 15 MW의 발전설비를 운영할 예정이다. 도서지역에서는 가격이 비교적 저렴했던 등유연료에서 현재 경유연료를 사용함에 따라 발전비용이 약 50% 증가되어 이에 따른 보조금 증가로 발전비용 절감에 대한 필요성이 대두되고 있다.

또한 이를 해결하기 위한 방안의 하나로서 천연가스를 발전용 연료로 사용하는 방안이 검토되고 있다.

▲소규모 LNG공급 도서국가에 최적

도서지역에 LNG공급의 가능성을 파악하기 위하여 백령도에 LNG탱크컨테이너를 이용한 LNG를 발전용 연료로 공급하기 위한 시범연구가 이루어졌다.

또한 향후 추가적인 실증연구를 통하여 백령도 등 도서지역에 LNG를 공급하기 위한 비즈니스 모델 개발이 이루어질 예정이다. 이를 통하여 소규모 LNG공급기술에 대한 기술적, 경제적 관점에서 최적의 LNG공급 비즈니스 모델 개발을 목표로 하고 있다.

도서지역에 천연가스를 공급하기 위해서는 중소규모 LNG 공급기술이 필요하며, 소규모 LNG공급에 필수적인 LNG탱크컨테이너의 최적 운송기술 개발 또는 LNG벙커링 셔틀을 통한 최적의 LNG 공급기술이 필요하다. 이러한 도서지역의 LNG공급모델 개발은 향후 LNG연료 추진선박의 쉽투쉽 LNG벙커링과의 연계를 통하여 경제성을 확보한 LNG공급 비즈니스 모델을 도출할 것으로 기대를 모으고 있다.

LNG탱크컨테이너를 이용한 백령도 LNG공급방법은 평택 LNG터미널에서 LNG탱크컨테이너에 LNG를 충전 후, 도로로 육송하고 이를 인천항에서 기존 화물운송 선박을 이용하여 백령도까지 해상운송한 뒤, 다시 육상운송을 통하여 발전소까지 LNG를 운송, 발전용 연료로 공급하는 모델이다.

이러한 방법의 경우 기존 화물운송 선박을 이용하기 때문에 경제성을 기대하기 어렵지만 도서지역 LNG 공급에 대한 시범연구로서 의미가 있다. 또한 향후 LNG벙커링 셔틀을 이용한 도서지역 LNG공급 비즈니스 개발이나 LNG탱크컨테이너를 대량으로 운송할 수 있는 전용선박의 건조를 통한 소규모 LNG공급 비즈니스 모델로 개발을 기대하고 있다.

소규모 LNG공급 비즈니스 모델은 LNG벙커링 셔틀이나 LNG탱크컨테이너 등을 이용하여 LNG를 소규모로 수요처에 공급하고 현장에서 기화하여 천연가스를 공급하거나 또는 LNG자동차, LNG연료 추진선박 등에 LNG를 공급하는 모델이다.

이러한 소규모 LNG공급모델은 인도네시아와 같이 많은 수의 도서로 이루어진 나라이거나 천연가스 공급 인프라가 부족한 나라에서 빠른 시간 내에 천연가스를 공급할 수 있는 인프라 구축 방법으로 각광을 받을 것으로 예상된다. 뿐만 아니라 향후 청정연료인 천연가스 이용확대에서도 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

▲ LNG벙커링 셔틀을 이용한 도서지역 및 LNG연료 추진선박 LNG벙커링 개념.

▲친환경 에너지 자립섬, LNG벙커링 기술개발 촉진 기대

이와는 별도로 친환경 에너지 자립섬 추진방안이 논의되고 있다.

신재생에너지인 태양광, 풍력, 수력을 에너지저장시스템과 연계하여 하이브리드 전력공급시스템을 구축하고 부족한 에너지를 지열 및 연료전지를 추가하여 기저부하를 감당하게 함으로써 도서지역 자체적으로 에너지를 생산 및 공급하는 개념이다.

도서지역 내 연료전지를 운영하기 위하여서는 천연가스 공급이 필수적이며 이를 위하여 LNG탱크컨테이너 또는 LNG벙커링 셔틀을 이용한 도서지역에 LNG공급하는 방안이 고려되고 있다. 이러한 백령도 등 도서지역의 LNG공급 실증과 친환경 에너지 자립섬의 추진은 중·소규모 LNG공급시스템 비즈니스를 가능케 한다.

이는 우리나라 LNG벙커링 관련 기술개발 촉진에 기여할 뿐 아니라 LNG연료 추진선박의 발주, LNG벙커링 허브 구축의 촉진에도 큰 영향을 줄 것으로 기대된다. 또한 이를 통하여 선제적으로 선박용 LNG공급 인프라를 구축할 수 있는 기회를 마련함으로써 향후 LNG벙커링 분야의 주도권을 확보할 수 있는 전략이 될 것으로 보인다.

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