Ⅲ. 수소 선박

1. 수소 특성
수소(水素, Hydrogen)는 그동안 화학 분야의 원료 또는 농업 분야의 투입 비료로서 이용되어 왔다. 현재 선박 연료로서의 수소 이용은 미흡한 수준인데, 이는 수소의 생산 과정에서도 탈탄소화가 이루어지지 않으면 안되기 때문이다. 생산 과정의 탈탄소화 시 비용이 증가하게 되어 수소 생산 업체의 채산 악화가 발생할 수 있는데, 이는 수소 탈탄소화를 주저하게 만드는 원인이 되고 있다.

(1) 수소의 화학적 특성
1) 족의 분류
수소는 주기율표에서 첫 번째 화학 원소인 1족 1주기 원소로 원소기호는 H(Hydrogenium)이고 원자 번호는 1이다. 표준 원자량 규모는 1.008로 질량 기준 우주의 75%를 구성하는 우주에서 가장 흔한 원소이다. 실온에서 수소는 기체 상태인 H2로 존재하며, 1족 원소 중 유일한 비금속 원소이다. 동위원소에는 중수소(2H) 및 삼중수소(3H)가 있다.
2) 물리적 특성
수소는 실온에서 무색, 무미, 무독, 무취이며, 가연성이 높은 가스이다. 수소의 연소 시 폭발음과 함께 무색의 불꽃을 내며 타는데, 이때 산소와 수소가 융합하여 물 분자가 형성된다. 수소는 공기 중에서는 2~76%의 농도, 염소 화합물에서는 3~97%의 농도일 때 폭발성을 가진다. 수소 혼합물은 열, 불꽃 및 태양광 등에 의해 폭발하며, 자연 발화점은 대략 500℃이다. 수소의 주요 물리적 특성은 표1과 같다.

(2) 수소의 동위원소
수소에는 세 개의 자연 동위원소(1H·2H·3H)가 있으며, 이외 불안정한 동위원소가 합성된 경우가 있으나(4H·5H·6H·7H) 자연에서는 발견되지 않는다. 1H는 자연 발견 수소들 중 99.92%를 차지하는 가장 흔히 발견되는 동위원소이며, 원자핵이 하나의 양성자로 구성되어 있어 경수소라고 불리거나 중수소와의 구별을 위해 Protium이라고 불리기도 한다.
2H는 안정적인 동위원소로 중수소라고 불리며, 원자핵이 양성자 및 중성자로 구성되어 있다. 중수소는 방사성을 포함하지 않으며, 폭발 위험도 크지 않아 기화 형태로 운송 시 추후 선박 등의 추진체로 사용이 가능하다. 3H는 삼중수소인데, 원자핵이 하나의 양성자와 두 개의 중성자로 구성되어 있다.

2. 수소 추진선 건조 동향

(1) 수소 추진선 개요
1) 수소 추진선 개념
수소 추진선은 선박에 탑재된 수소연료 배터리에 온실가스를 발생시키지 않는 산소와 수소를 공급해 산소와 수소의 화학반응을 일으켜 열과 물을 발생시키고 발생한 열에너지를 전기에너지로 변환해 프로펠러 및 모터를 회전시켜 추진력을 얻는 선박을 의미한다.
수소 추진선 건조는 현재 초기 개발 단계로 수소 고유의 물리적 특성으로 인해 기술 난이도가 높다. 수소는 상온에서 밀도가 낮기 때문에 수소 저장 탱크가 다른 친환경 연료 대비 부피가 크다. 예를 들어 수소 탱크의 부피는 LNG나 메탄올 저장 탱크 대비 약 2.5배, 암모니아 탱크 대비 약 4.0배에 달한다. 또한 수소는 자연 기화 방지를 위해 저장온도를 극저온에 해당하는 –250℃ 이하로 운반해야 하므로 운반 시 극저온을 견딜 수 있는 특수 소재로 만들어진 저장용기가 필요하다.

2) 수소 추진선 구성
수소 추진선의 선내 선박기기는 크게 세 파트로 구성된다. 첫째, 연료저장·공급시스템으로 이 기기는 연료인 수소를 저장했다가 수소연료전지 시스템에 공급하는 파트이다. 둘째, 수소연료전지 시스템으로 이 파트는 수소를 연료로 하여 전기를 생산하고 저장한다. 셋째, 전기 추진 시스템으로 이 파트는 생산전력을 선박 추진 동력으로 전환한다.

① 연료저장·공급시스템
연료저장·공급 시스템은 수소를 저온의 기체 혹은 액체 상태로 연료탱크에 저장하는 수소연료 저장시스템과 수소연료전지 시스템에서 요구하는 온도, 압력 등의 조건에 부합한 상압 저온 액체 상태의 수소를 기화시켜 전지시스템에 공급하는 시스템을 의미한다. 본 시스템은 펌프, 열 교환기, 기화기 등으로 구성된다.

② 연료전지시스템
연료전지시스템(Fuel-Cell-System)은 수소 등의 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 발전기를 의미한다. 연료전지시스템은 수소 등 연료공급장치, 연료전지 스택, 공기기화장치, 열배선 관리장치 등으로 구성된다.
연료전지는 전해질, 촉매 등에 따라 용융 탄산염 연료전지(MCFC; Molten Carbonate Fuel-Cell), 고분자 전해질 연료전지(PEMFC; Polymer Electrolyte Membrane Fuel-Cell), 고체 산화 연료전지(SOFC; Solid Oxide Fuel-Cell) 등으로 구분된다.

③ 전기추진시스템
전기추진시스템은 통합제어 및 모니터링 시스템(ICMS; Integrated Control & Monitoring System)과 전기추진시스템(EPS; Electric Propulsion System) 등으로 구성된다. 전기추진시스템은 연료전지시스템 생산 전력을 선박 추진 동력원으로 전환하는 시스템이다.

(2) 수소 추진선 건조 동향

1) 해외 수소 추진선 건조 동향
① 미국
2015년에 액화 수소전지를 탑재한 선박을 신조했으며, 이후에도 수소전지를 탑재한 고속 페리를 상용화하기 위해 연구개발을 하고 있다. 2019년에는 수소전지 개발을 촉진하는 「Water-Go Round」 프로젝트를 통해 개발한 수소전지 여객선이 샌프란시스코에서 항행을 했는데, 이는 세계 최초의 상용 수소선박 여객선이다.

② 노르웨이
2018년 노르웨이의 HYON AS는 선박용 수소전지의 개발을 완료하고, 선박용 수소전지 사상 세계최초로 독일 선급(DNV-GL)의 승인을 획득했다. 이를 토대로 HYON AS는 노르웨이의 St. Andrews, 대학 등과의 협업을 통해 100명 이상이 승선할 수 있는 규모의 100kW급 페리선을 개발하고 있다. 이를 위해 선내 수소포집기술 및 하이브리드 전기 발전 시스템 개발도 함께 추진 중이다. HYON AS는 수소전지와 디젤엔진을 혼용하는 Sea Shuttle 수소 추진 컨테이너선 신조 프로젝트를 진행하고 있다.
아울러 노르웨이 선주사인 Wilhelmsen은 2020년에 EU로부터 8백만유로의 수소 추진선 재원을 지원받는 HySHIP 프로젝트를 통해 액화수소를 연료유로 하는 로로(roll-on roll-off)선의 건조를 시작했다. 건조 중인 선박은 Tepka호로 1,200kWh 용량의 배터리와 3MW 수소전지를 탑재하고 있으며, 2024년부터 인도·운영 예정이다.

③ 독일
2008년 독일 Proton Motor, Linde Group, Hamburg 대학 등은 합동으로 Zemships(Zero Emission Ships) 프로젝트를 실시했는데, 약 30m 길이에 100여 명이 승선할 수 있는 100kW급 수소전지 여객선인 ‘FCS Alsterwasser’호를 건조했으며, 동 선박은 지금까지 약 3,000시간 이상의 운항 실적을 가지고 있다. FCS Alsterwasser호는 400bar 규모의 저장 탱크에 50kg의 수소를 저장하면 3일 정도를 운항할 수 있으며, 연간 1,000kg의 SOx와 70,000kg의 CO2배출을 저감하는 효과가 기대된다.
2017년 독일 Innogy사는 덴마크 연료전지 제조사인 SerEnergy에서 제조한 35kW DMFC를 사용한 ‘MS Innogy’호를 건조하고 실증 운항에 성공했다. MS Innogy호는 연료전지에서 배출되는 폐열을 수소 재생에 활용해 50% 이상의 전기효율을 달성할 수 있다.

2) 우리나라 수소 추진선 건조 동향
2018년 3월 국내 27개 단체와 기업체 등이 참여하는 ‘수소선박추진단’이 발족되었으며, 수소 추진선 개발을 도모하고 있지만 예산 부족 문제 등으로 현재 사업에 어려움을 겪고 있다.
우리나라의 수소 추진선 개발 동향을 살펴보면 한국조선해양은 2020년 상반기에 고체산화물 수소 연료전지의 실증센터를 구축하고, 아울러 중·장기 계획 하에 수소 추진선 개발을 추진하고 있다. 2020년 10월에 한국조선해양, 현대미포조선, 현대글로비스는 공동으로 수소 추진선의 기본설계도면에 대해 한국선급 및 해외 선급기관인 라이베리아로부터 인증을 획득했다.
2021년 3월에 한국조선해양은 한국선급과 함께 ‘수소선박 안전 설계 규정 개발 관련 업무협약’을 체결하고, 세계 최초로 수소 선박 표준선형을 공동 개발했으며, 개발된 표준선형 설계 도안을 2022년 하반기에 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에 제출한 바 있다.
소형 친환경선 건조 전문업체인 빈센은 경북·울산·강원 3곳의 규제자유특구에 실증사업자로 참여해 수소 친환경선박을 연구·개발하고 있다. 2026년까지 국가스마트시범도시(부산시 에코델타 스마트시티)에 전기 추진선 3척과 수소 추진선 2척을 공급한다는 계획이다.

3. 수소 벙커링 구축 동향

(1) 수소 벙커링 개요
수소 벙커링은 수소 연료를 선박에 급유하는 것을 의미한다. 한편 포집된 수소 등을 최종적으로 선박에 급유하기 위해 전송할 경우 일반적으로 대량의 수소를 장거리로 운송하게 되는데, 이 경우 일반적으로 수소는 액체 또는 압축된 기체 형태로 운송된다.
수소의 운송은 트레일러, 철도, 전송 파이프 등을 통해 수행되며, 선박 급유를 위해 도착한 수소는 ship to ship 방식 또는 land to ship 방식으로 벙커링이 이루어진다.

(2) 수소 벙커링 구축 동향
본 연구의 조사결과 전술한 수소 추진선의 개발이 초보 단계라면 수소 벙커링 인프라 구축은 수소 추진선 보다도 더욱 개발이 더딘 단계로 조사되었다.

1) 해외 수소 벙커링 구축 동향
① 노르웨이
노르웨이 선주사인 Wilhelmsen은 2020년부터 자국 육상·항만 인근에 액화수소 벙커링 플랫폼 건설을 추진 중에 있다. 수소 연료의 화물창 기술 개발을 추진 중에 있으며, 약 1,200톤의 수소를 저장해 놓을 수 있는 규모의 수소 저장 시설들을 자국 전역에 건설·배치하고 있다. 이를 위해 노르웨이 해양수산청, 대학 및 연구소 등이 컨소시움을 구성해 참여하고 있으나 아직 실질적인 성과는 발표되지 않았다.
② 일본
가와사키중공업은 2014년에 2,500㎥ 규모의 수소 저장 및 벙커링 시스템을 개발하고 이를 일본선급(Nippon Kaiji Kyokai)으로부터 인증을 받았다. 향후 선박용 수소 보급이 확대되면 개발된 수소 저장 및 벙커링 시스템을 주요 자국 항만에 연계할 계획을 가지고 있다.
2016년 가와사키중공업, 이와타니산업, 쉘 재팬 등을 합동으로 수소 벙커링 체인 구축을 목표로 기술연구조합 형태의 HySTR를 설립했으며, 이 단체는 2019년 선 수요 확대, 후 공급 확충이라는 기치를 주창하는 ‘단계적 수소전략’을 발표했다. 단계적 수소전략에 따르면 2030년까지 수요 확대를 도모함과 동시에 수소 운반 트레일러 80만대와 주요 육상·항만 거점에 벙커링 충전기 900기를 설치할 계획이다. 2030년부터 2040년까지는 수소차 및 충전기 규모를 확대하고 2040년부터는 수소 추진선 등을 활용해 해운·항만이 이산화탄소 등 환경오염물질 배출을 전혀 하지 않는 제로 에미션(zero emission)까지 도달하는 것을 목표로 한다.
아울러 일본은 ship-to-ship 벙커링 기술을 활용한 대규모 수소 벙커링 실증사업을 추진하고 있다. 국토교통성이 참여하는 ‘Hydrogen carrier’ 프로젝트를 실시하고 무게 8,000톤, 속도 13노트, 높이 116m, 폭 20m 제원의 세계 최초 액화 수소 벙커링 선박(1,250㎥)을 2021년에 건조하고 2021년 3월부터 호주에서 생산된 수소를 일본으로 운송하고 있다.

2) 우리나라 수소 벙커링 구축 동향
2021년 3월 현대중공업은 ‘수소 드림 2030 로드맵’을 공표하고 한국조선해양, 현대오일뱅크, 삼성중공업과 협업하여 2030년까지 육상과 해상에서 수소의 운송·저장·생산·활용의 전 과정을 아우르는 수소 밸류 체인(value chain)을 구축할 계획을 발표했다.
수소 드림 2030 로드맵 관련하여 현대중공업과 한국조선해양은 각각 해상에서의 수소 저장·공급을 위한 수소운반선 및 육상에서의 수소 벙커링 시스템 개발을 담당할 예정이며, 현대오일뱅크는 수소 생산 과정에서 발생하는 CO2를 포집하는 역할을 할 계획이다. 삼성중공업은 미국 연료전지 제조업체인 Bloom Energy와 수소 연료전지 공동개발을 담당한다.

4. 수소 선박 기술 동향

(1) 단기 핵심기술
1) 혼소엔진
수소를 추진연료로써 단독으로 사용하기보다는 선박가스오일(MGO: Marine Gas Oil)이나 LNG, LPG 등 기존 연료와 혼합해 사용하는 경우가 있다. 다양한 추진연료롤 혼합해 수소만을 추진체로 사용할 때보다 비용을 절감하면서 CO2를 감축할 수 있다.
독일, 일본 등에서 수소-암모니아 등을 혼합한 추진연료와 호환이 되는 혼소엔진 개발이 추진 중으로 혼합연료 추진선에 대응할 수 있는 다연료 호환형 혼소엔진 개발이 가속화되고 있다.

2) 고체 하이브리드 연료전지
수소 연료전지는 선박이 운항하면서 발생하는 선체의 진동, 바닷물의 염분, 악천후 등 제반 해상환경에서도 원할하게 작동해야 한다. 수소 하이브리드 연료전지를 고체화하여 열관리를 용이하게 하고 무엇보다 소형화를 추진해 선내 연료전지가 차지하는 면적을 최소화하려는 시도가 대두되고 있다.
미국 FuelCell Energy와 Plug Power, 캐나다 Ballard Power Systems, 독일 SFC Energy, 영국 Ceres Power 및 우리나라 두산퓨얼셀, 에스퓨얼셀, 포스코 등이 고체 하이브리드 연료전지 개발을 추진 중에 있다.

(2) 중기 핵심기술
1) 극저온(-253℃) 액화수소 연료저장시스템
액화수소 저장은 0.1~1.5MPa 수준의 압력을 가해 -250℃ 이하로 수소를 액화시켜 저장하는 방식이다. 기체 상태의 수소를 액체로 변환시키면 부피를 상당히 줄일 수 있어 액화수소 저장은 연료 소모량이 상대적으로 높은 중대형 선박에 더욱 적합하다.
액화수소 연료저장시스템의 개발은 최근 활발히 추진되고 있는데, 독일 MAN Cryo는 액화수소 연료저장시스템에 대한 다수의 특허를 출원하면서 상당한 기술력을 보유하고 있다. 동사는 2018년 말 세계 최초로 70㎥ 규모의 단열 다층 시스템을 적용한 액화수소 연료저장시스템을 개발하고 DNV-GL(노르웨이-독일 선급)로부터 기본승인을 획득했다. 일본의 가와사키중공업의 경우 1,250㎥ 규모의 액화수소 화물창을 개발하고, ClassNK(일본선급)로부터 기본승인을 획득하는 등 액화수소 연료저장 시스템 개발이 활성화되고 있다.

2) 대용량 수소연료전지
대용량 수소연료전지 추진시스템 개발이 가속화되고 있다. 전술한 수소추진선의 경우 밧데리 용량이 적어 연근해 항행 전용 선박으로 국한된 경우가 다수인데, 대용량 수소연료전지 개발 시 장시간 운항이 가능해져 외항 운항까지 가능할 것으로 기대된다.
우리나라 현대자동차는 대용량 수소연료전지인 500kW급 전지를 개발 중에 있다. 캐나다 Ballard Power System은 수소 추진선 실증프로젝트의 일환으로 외항 운항까지 가능한 규모의 대용량 수소연료전지를 개발하고 있으며, 노르웨이 Hyon AS 등도 외항선박용 대용량 전지 개발을 추진 중에 있는 등 중장기적으로 수소연료전지의 용량을 증대하는 개발이 지속될 것으로 전망된다.

(3) 장기 핵심기술
1) 액화수소 벙커링 기술
액화수소 급유 기술, 즉 액화수소 벙커링 기술과 이와 관련된 주요 항만 거점별 인프라 구축이 필요하다. 이를 위해서는 초기에 시범사업을 실시해 벙커링 인프라를 구축하고 급유시의 안전성을 검증한 이후에 추후 인프라를 늘리는 방향이 적합하다. 장기적으로는 지속적으로 액화수소 벙커링 기술을 고도화해 1만 8천 TEU 이상 급의 초대형 선박 벙커링도 가능한 기술 수준까지 도달할 필요가 있다.
액화수소 벙커링 기술을 세분화하면 액화수소 저장 탱크 관련 기술, 파이프라인 등을 활용한 액화수소 수송 기술, 액화수소 하역기 관련 기술, 벙커링 공정 제어 시스템 설계 기술, 액화수소 열량 및 유량 계측 시스템, 수소액화 변환 기술 등의 개발·고도화가 필요하다.

2) 혼소 가스터빈
수소가 다른 원료 대비 원재료 가격이 높아 다른 원료와 수소를 섞어 사용하는 혼소의 경우가 자주 발생할 것으로 전망된다. LNG와 수소를 7:3의 비율로 혼합해 가스터빈에 넣으면 기존 중유 급유 선박의 이산화탄소 배출량 대비 약 10.5%를 저감할 수 있고, 5:5 비율 시 22.0%, 수소 100% 사용시에는 기존 이산화탄소 배출량의 100%를 감축할 수 있다.
한편 수소 추진선이 수소 가스터빈이나 수소 연료전지를 선박 주기관으로 탑재하기보다 보조기관으로 탑재하는 경우가 더 많을 수 있다는 전망이 제기될 정도로 수소 추진선의 혼소 빈도가 높을 것으로 예상되고 있다. 다양한 혼소 연료와 호환이 되는 가스터빈 개발이 시급하며, 혼소 가스터빈 개발 및 기능 고도화는 장기적 과제가 될 것으로 판단된다.

Ⅳ. 결론 및 시사점

1. 주요 결론

(1) 주요 선박 대체연료별 특성
메탄올의 물리적 특징은 증기가 공기와 잘 혼합되어 폭발성 있는 혼합체를 쉽게 형성하며, 화학적 특징은 산화제와 격렬하게 반응하고 반응 시 화재와 폭발의 위험이 존재한다.
암모니아는 질소와 수소로 이루어진 화합물로 연소 반응에서 이산화탄소가 발생하지 않아 무탄소 연료로 주목받고 있으며, 저온 유지 기술을 적용된 저압 탱크(low pressure tanker)를 사용할 수 있기 때문에 탱크 설계와 제작이 용이하다.
수소는 실온에서 무색, 무미, 무독, 무취이며, 가연성이 높은 가스로 연소 시 폭발음과 함께 무색의 불꽃을 내며 타는데 이때 산소와 수소가 융합하여 물 분자가 형성된다.

(2) 주요 선박 대체연료별 건조동향
머스크는 글로벌 선사들 가운데 가장 먼저 메탄올 추진선 발주에 나섰는데 2021년 7월 현대미포조선에 2,100TEU 메탄올 추진선(컨테이너선) 발주를 시작으로, 총 19척의 메탄올 추진선을 발주한 상태이다. 머스크 외에도 주요 국내외 선사들이 메탄올 추진선을 발주했다.
중국 최대 조선소그룹 CSSC와 일본 NSY 등에서 암모니아 추진선박을 개발하고 있으며, 국내 조선 3사도 암모니아 추진 탱커, 컨테이너선의 개발을 하는 등 암모니아 추진 선박 개발이 국내·외에서 활발히 진행되고 있다.
2024~2025년 엔진 개발, 2026~2027년경 상용화되어 2035년 이후에는 암모니아 연료 추진선이 LNG 연료 추진선을 대체하는 주력 선박이 될 것으로 전망되고 있다.
수소 추진선 건조는 현재 초기 개발 단계로 수소 고유의 물리적 특성으로 인해 기술 난이도가 높다. 미국, 노르웨이, 독일 등에서 수소전지를 탑재한 선박을 개발 및 실증 운항했으며, 우리나라 조선업체 등은 경북·울산·강원 3곳의 규제자유특구에서 수소 친환경선박을 연구·개발하고 있다.
2026년까지 국가스마트시범도시(부산시 에코델타 스마트시티)에 수소 추진선 2척을 공급한다는 계획이다.

(3) 주요 선박 대체연료별 벙커링 구축 동향
머스크(Maersk)는 메탄올 추진선 발주와 병행해서 자사 선박에 대한 그린 메탄올의 원활한 공급을 위하여 e-메탄올/bio-메탄올 생산업체들과 공급 의향서(LOI)를 체결하는 파트너쉽을 구축한 결과 2025년까지 연간 93~103만톤 확보를 예상하고 있다. 국적선사인 HMM은 2023년 2월에 메탄올 연료의 안정적 수급을 위해서 Proman, PTTEP, European Energy, 현대코퍼레이션 등 국내외 5개사와 메탄올 생산 및 공급에 대한 양해각서(MOU)를 체결했다는 사실을 함께 공표했다.
싱가포르, 네덜란드, 노르웨이, 호주 등 다양한 국가에서 신규 그린 암모니아 터미널 및 공급 인프라 개발 프로젝트를 적극적으로 추진하고 있으며 관련 산업 또한 급속도로 성장하고 있다. 최근에는 일본 자원개발 기업인 인펙스 코퍼레이션(INPEX Corporation)이 상업용 선박에 암모니아 연료를 공급할 수 있는 암모니아 벙커링 선박의 개념 연구를 완료했다고 밝힌 바 있다.
노르웨이 선주사인 Wilhelmsen은 2020년부터 자국 육상·항만 인근에 액화수소 벙커링 플랫폼 건설을 추진 중에 있다. 일본의 단계적 수소전략에 따르면 2030년까지 수요 확대를 도모함과 동시에 수소 운반 트레일러 80만대와 주요 육상·항만 거점에 벙커링 충전기 900기를 설치할 계획이다. 2021년 3월 현대중공업은 ‘수소 드림 2030 로드맵’을 공표하고 한국조선해양, 현대오일뱅크, 삼성쭝공업과 협업해 2030년까지 육상과 해상에서 수소의 운송·저장·생산·활용의 전 과정을 아우르는 수소 밸류 체인(value chain)을 구축할 계획을 발표했다.

(4) 주요 선박 대체연료별 선박기술 동향
상온에서 액체 상태이기 때문에 LNG처럼 고압과 극저온을 견디는 탱크가 필요하지 않으며, 일반 탱크를 조금만 개조하면 얼마든지 메탄올을 연료로 이용할 수 있다. 메탄올 선박 기술은 연료 탱크, 연료공급시스템, 메탄올 엔진 등이 개발되고 있다.
암모니아의 해상연료서의 가능성을 기반으로 하여 조선업계가 필두로 글로벌 조선, 선박용 엔진 제조사 등과 암모니아 추진선과 엔진 개발을 추진하고 있다. 그러나 암모니아가 선박 연료로 최초로 적용되는 상황에서 선박 관련 기본 인증은 대부분 선박 설계에 관한 것으로 암모니아 연료 기관과 관련한 선박 기술 개발은 아직 초기 단계에 있는 것으로 파악된다.
수소선박 관련 선박기술 동향을 살펴보면 단기 기술로 혼소엔진, 고체 하이브리드 연료전지 등이 개발되고 있으며, 중기 기술로 극저온 액화수소 연료저장시스템, 대용량 수소연료전지 등이 개발되고 있다. 장기 기술로는 액화수소 벙커링 기술, 혼소 가스터빈 등이 개발 추진 중에 있다.

2. 시사점
본 연구에서는 선박 대체연료 가운데 최근 주목을 받고 있는 메탄올, 암모니아, 수소 3가지 연료들에 대하여 물리적 특성을 포함해서 선박 건조 현황, 벙커링 현황, 엔진 및 연료공급장치 등을 포함한 기술개발 현황에 대하여 살펴보았다. 현재 선박 연료들 가운데 LNG, 메탄올, 암모니아, 수소 등이 핵심 선박연료 자리를 두고 각축하는 현상은 향후 몇 년간 지속될 가능성이 높다. 장기적으로 수소 연료가 대세로 자리잡을 가능성이 높지만 그 시점까지 선박연료 시장은 벙커유를 제외한 LNG, 메탄올, 암모니아가 서로 각축을 벌이면서 함께 공존해 나갈 것으로 전망된다.
이런 이유로 선사들은 미래 선박연료 선택과 신조 발주에 큰 어려움을 겪을 것으로 예상된다. 어떤 연료를 사용하는 선박이 선사 입장에서 가장 유리한 선택이 될 것인가를 알 수 없으므로 선박연료 선택에 따른 리스크는 더욱더 올라갈 가능성이 높다. 본 연구의 결과가 선사들의 미래 선박연료 선택에 조금이나마 도움이 되기를 희망하는 부분이다.
하지만 본 연구에는 연료별 벙커링 공급업체 현황과 국가별 인프라 구축 현황 등이 상세하게 제시되지 않았으며 글로벌 선사들의 대체연료 문제에 대한 대응 방안도 상세하게 담지 못했다. 향후 추가 연구를 통해서 본 연구에서 미진했던 부분들에 대한 자세한 현황이 파악되기를 희망한다.

■ Contact: 한국해양수산개발원 www.kmi.re.kr