암모니아 연료추진 선박

IMO는 선박의 탄소배출량을 2030년 이후 발주 선박은 2008년 발주 선박 대비 40%, 2050년 이후 발주선박은 2008년 대비 50% 감축할 것을 결정.

 

따라서 세계 조선업체는 탄소를 배출하지 않은 선박 개발에 몰두.

단기적으로 이산화탄소를 덜 배출하는 LNG 추진 선박이 선택지이지만, 장기적으로는 무탄소 친환경 추진선박 개발이 필요함.

 

이에 대해 조선업계가 개발하고 있는 선박은 수소 연료와 암모니아 연료 추진선박임.

 

암모니아 선박은 2025년 쯤이면 나올 것 같음.

 

국제에너지기구(IEA)는 2020 에너지 전망 보고서에서 2060년 경이면 신조선의 30% 이상을 수소와 암모니아가 각각 차지할 것으로 예상함.

 

수소연료의 단점으로 부피당 저장용량이 작아 경제적인 대용량 저장과 장거리 운송이 어렵다는 점이 있음. 또한 수소를 액화하는 과정과 액체수소를 유지하는 데 비용이 비쌈.

 

암모니아는 수소처럼 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않아 친환경 미래 에너지원의 요건을 갖추고 있고, 수소에 비해 제조, 저장, 수송에 필요한 과정이 단순하고 비용도 저렴해 경제성이 높음.

또한 폭발 가능성도 낮고, 공기보다 가벼워 환기성이 좋고, 위로 모이는 성질 때문에 누출가스의 제조가 쉬운 편임. 그리고 냄새로 인해 누출여부도 바로 알 수 있음.

 

그러나 암모니아는 독성과 부식성이 있어, 이러한 특성을 고려한 안전기준이 필요함.

 

암모니아를 연료로 한 엔진 개발은 19세기에 이미 이뤄진 바 있음. 2차세계대전 때도 석유의 부족으로 암모니아 엔진이 사용되었으나, 이후 풍부해진 석유와 천연가스로 사용을 안함.

 

현재 선박에 쓰일 수 있는 암모니아 연료 엔진은 MAN Energy Solution사와 바르질라사에서 개발 진행 중임.

개념은 LNG 또는 LPG 연료 엔진과 비슷함.

암모니아는 자연발와 온도가 높고 연소속도가 느려서 파일럿오일을 이용해 점화됨.

 

그리고 수소연료전지처럼 암모니아연료전지도 가능함.

 

암모니아가 연료로 사용되기 위해서는 액화되어야 하는데, LPG와 같이 상온에서도 일정압력하에서 비교적 쉽게 액화됨.

암모니아는 기존 HFO 탱크 대비 약 4.1배 크기의 연료탱크가 필요하지만 운송비용이 저렴하고, 운송기술 또한 이미 확보된 상태임.

 

암모니아는 현재 천연가스나 석탄을 이용하여 고압고온 반응으로 생산하는데, 이 과정에서 상당한 이산화탄소가 배출됨.(이건 친환경 아닌데?) 탄소배출이 없는 그린암모니아를 생산하기 위한 방법으로 물을 전기분해하여 얻는 수소와, 공기에서 뽑아낸 질소를 전기합성하는 방안이 제시되고 있음.

 

출처 : www.newspim.com/news/view/20210417000112

[Tech 스토리] 조선사들이 암모니아에 꽂힌 이유