1. 서론
1.1 해운산업의 Decarbonization (탈탄소화)
최근 산업계의 뜨거운 화두는 2D입니다.
'Digitalization(디지털 전환)'과 'Decarbonization(탈탄소화)'의 머리글을 따서 2D라고 부릅니다.
첫 번째 D인 'Digitalization(디지털 전환)'은 이른바 ICBM(사물인터넷, 클라우드, 블록체인, 모바일)로 대표되는
4차 산업혁명의 기술들을 일컫습니다.
두 번째 D인 'Decarbonizaion(탈탄소화)'는 대기 중으로 방출되는 이산화탄소(CO2) 및 기타 온실 가스 배출량을 줄이거나 제거하여 대기 중 온실가스의 축적을 늦추거나 중단되어 기후변화의 부정적인 영향을 완화하려는 목적입니다.
이렇게 하기 위해서는 풍력 및 태양광과 같은 재생 가능 에너지원으로의 전환이나 선박 운송 시 에너지 효율성 개선, 탄소 포집 및 저장 기술과 같은 다양한 기술이 필요합니다.
1.2 해운업계의 탈탄소화 배경
오늘은 두 번째 D인 'Decarbonizaion(탈탄소화)'에 대해 다루어 보려고 합니다.
2020년은 세계 해운에 있어 매우 역사적인 변화가 있던 해였다고 생각합니다.
왜냐하면 국제사회가 2020년부터 국제항해에 운항하는 모든 선박에 대해 연료유 황함유량 상한선을
3.5%에서 0.5% 이하로 규제하기로 결정하고 시행되었던 해이기 때문입니다.
이것은 지금까지의 해운산업이 해양환경과 관련한 정책에서 큰 변화가 시작되었음을 알리는 서막이며
이제 곧 해운산업의 패러다임 자체가 바뀌는 진짜 본 게임이 시작될 것임을 알려주는 것이라 생각했습니다.
국제해사기구(IMO)는 2015년 이후 배출통제해역 (ECA)에서 선박연료유의 황 함유량을 0.1%로 엄격히 규제하는 한편, 2016년 10월 개최된 해양환경보호위원회(Marine Environment Protection Committee: MEPC) 제70차 회의에서 2020년부터 국제항해에 종사하는 모든 선박에 대해 연료유 황함유량 상한선을 3.5%에서 0.5% 이하로 규제하기로 결정하였습니다.
이러한 결정에 따라 국제 해운선사 들은 기준을 충족하기 위해 다음 방식 중 한 가지를 선택하여 대응하고 있습니다.
- 선박 연료를 기존 고유황유에서 저유황유로 교체하는 방식
- 선박에 탈황설비인 스크러버 (scrubber)를 장착하는 방식
- 액화천연가스 (LNG) 연료 추진선을 도입하는 방식
일단 상당수의 해운선사들은 선박의 화물 적재 공간 등의 제약으로 스크러버 장착보다는 저유황유 도입을 고려하는 경우가 많습니다. 그러나 앞으로 IMO 환경규제의 방향과 규제속도, 저유황유 수급 및 가격 변화 등에 따라 선사의 수익성에 큰 영향을 미칠 것이므로 이러한 점을 충분히 고려하고 대응해야 할 것입니다.
1.3 국제적 동향
최근 IMO는 노르웨이, 싱가포르와 개발도상국의 선박과 항만에서의 탄소 배출량 감축 노력을 지원하고 기술협력 활동을 공동으로 수행하기 위한 새로운 양해각서(MOU)를 체결하였습니다. (23년 3월)
이와 관련한 프로젝트에 대해 알아보겠습니다.
1) 노르웨이 GreenVoyage2050 프로젝트
IMO가 2019년 5월에 소규모 섬 개발도상국(SIDS) 및 최빈개도국(LDCs)을 포함한 개발도상국을 지원하기 위한 노르웨이 정부의 자금 지원을 받아 초기 IMO의 선박 온실가스 감축 전략을 구현하기 위해 시작하였습니다.
GreenVoyage2050 프로젝트는 다음과 같은 지원을 통해 목표를 달성하고자 함
- 국가적 맥락에서 해상 배출량 평가 수행
- 선박의 온실가스 배출 문제를 해결하기 위한 정책 프레임워크와 국가 행동 계획(NAP) 개발
- MARPOL Annex VI를 국내법으로 이행하기 위한 법안 초안 작성
- 배출량을 평가하고 항만별 배출량 감소 전략 개발
- 공공-민간 부문 파트너십 구축 및 재원 동원을 통해 기회를 식별하고 파일럿 프로젝트를 제공
- 에너지 효율적인 기술에 대한 자금 및 투자 이용
- 저탄소 운송을 지원하는 새롭고 혁신적인 솔루션을 개발하기 위해 업계와 파트너십 구축
구성 요소 1 – 초기 IMO GHG 전략의 구현을 지원하기 위한 글로벌 도구 개발
GreenVoyage2050은 먼저 해양 GHG 완화 노력을 위한 "활성화 환경"에 대한 특정 요구 사항을 다루고 있습니다.
그런 다음 이를 MARPOL Annex VI, 초기 IMO GHG 전략 및 파리 협정에 관한 국가 우선순위 및 의무에 따라 국가 해양 정책, 전략, 로드맵 및 국가 행동 계획으로 변환합니다. 여기에는 교육 패키지 및 지침 문서의 개발이 포함됩니다.
구성요소 2 – 역량 구축, 정책 및 NAP(National Action Plans) 개발
GreenVoyage2050은 두 가지 수준에서 역량 강화를 수행하고 있습니다.
국가 차원에서 이 프로젝트는 협력국이 MARPOL Annex VI 및 초기 IMO GHG 전략에 따른 에너지 효율성 요구 사항을 충족하기 위해 인적 및 기술적 역량을 구축하도록 지원합니다. 이를 위해 이 구성 요소는 파트너 국가에 MARPOL Annex VI, 운영 및 설계 에너지 효율성 조치를 비준, 구현 및 집행하기 위한 인식과 역량을 향상합니다.
글로벌 수준에서 역량 구축은 대체 연료, 항만 인터페이스에서의 배출 문제 해결, 국가 행동 계획 개발 및 파일럿 프로젝트 식별, 개발 및 구현과 같은 주제에 대한 전담 기술 협력 활동과 관련됩니다.
구성 요소 3 – 전략적 파트너십 개발
이 구성 요소의 목적은 관련 이니셔티브 및 조직과 연결하고 파트너십을 구축하여 프로젝트 목적 및 목적을 효과적으로 구현하는 것입니다.
여기에는 업계와의 파트너십(저탄소 운송을 지원하기 위해 설립된 글로벌 산업 연합을 통해) 및 경험을 공유하고 프로젝트를 지원하기 위한 전문 지식과 추가 리소스를 제공할 수 있는 기타 전략적 파트너가 포함됩니다.
구성 요소 4 – 기술 협력, 혁신 및 파일럿 시연
이 구성 요소에 따라 이 프로젝트는 새로운 기술, 혁신적인 운영 관행 및 연료의 파일럿을 포함할 수 있는 선박 배출을 줄이기 위한 잠재적인 파일럿 프로젝트 기회를 식별하기 위해 여러 파트너 국가를 지원하고 있습니다.
- 이 프로젝트는 이들 국가가 파일럿 프로젝트를 추가로 개발하고 구현을 위한 자금 조달에 대한 접근을 지원하도록 지원하고 있습니다.
- 파트너 국가
- GreenVoyage2050 프로젝트에 참여하는 국가는 아제르바이잔, 벨리즈, 중국, 쿡 제도, 에콰도르, 조지아, 인도, 케냐, 말레이시아, 솔로몬 제도, 남아프리카 공화국, 스리랑카 등이 있음
- 이들 국가는 NPC(New Pilot Country) 또는 PPC(Pioneer Pilot Country)로 참여하고 있음
- 현재 첫 번째 단계에 있는 GreenVoyage2050 프로젝트는 노르웨이 기후 환경부가 2023년 12월까지 초기 기간 동안 자금 지원(6,450만 NOK = 약 80억원)
- IMO는 IMO-Norway GreenVoyage2050 프로젝트를 확장하기 위해 자원을 추가로 동원하기 위해 노력하고 있음
2) 싱가포르 NextGEN Connect 이니셔티브
2021년 9월에 시작된 NextGEN 데이터베이스(nextgen.imo.org)에는 IMO 회원국, 선주, 기술 개발자, 선급 협회 및 비정부 간 기구(NGO) 등을 포함하여 전 세계적으로 500명 이상의 이해 관계자와 함께 150개 이상의 탈탄소화 프로젝트가 등록되어 있습니다. ("GEN"은 "Green and Efficient Navigation"을 의미함)
22년 4월 싱가포르와 국제해사기구(IMO)는 산업 이해관계자, 학계 및 글로벌 연구 센터를 함께 모여 특정 운송 경로를 따라 시험할 해상 탈탄소화를 위한 포괄적인 솔루션을 제공하는 것을 목표로 하는 NextGEN Connect를 공동 출범한 바 있습니다.
싱가포르는 NextGEN Connect에서 다양한 이해관계자를 초대하여 아시아 태평양 지역의 운송 경로를 따라 특정 지점 사이에서 온실 가스(GHG) 배출을 줄이기 위한 경로 기반 실행 계획을 파일럿 기반으로 공동 개발하기 위한 강력한 방법론을 제안한 바 있습니다.
2. 온실가스 감축 규제
2.1 온실가스 감축 규제의 배경과 내용
원래 해운산업은 바다라고 하는 엄청난 부력 에너지를 이용하여 거대하고 무거운 화물을 가장 저렴하고 효율적으로 운송하는 대표적 친환경 산업이라고 자부해 왔습니다.
그러나 현재 해운산업이 전 세계 CO2 배출량의 2.89%를 차지하고 있고 이를 국가로 보면 배출량 세계 6위국에 해당합니다. 따라서 이제 더 이상 해운은 친환경산업이 아니다 라는 오명을 가질 위기에 처했습니다.
국제해사기구(IMO)는 선박에서 배출되는 온실가스 감축 규제 시행을 위해 첫 단계로 선박 연료의 황 함량을 2020년부터 0.5%로 대폭 감축하였습니다.
이제는 선박에서 배출되는 이산화탄소 감축 목표를 설정하여 2008년 수준을 기준으로 2030년까지 운송의 탄소 집약도를 40% 이상 줄이고 2050년까지 온실 가스 배출량 50%, 탄소집약도 70% 감축을 목표로 설정하였습니다.
이를 실현하기 위한 구체적 실행 목표는 다음과 같습니다.
1) EEDI; Energy Efficiency Design Index
신조선 에너지 효율설계지수 (EEDI) - 2025년부터 30% 이상 에너지 효율을 높여야 함 (G/T 400 이상)
2) EEXI; Energy Efficiency eXisting ship Index
현존선 에너지효율지수 (EEXI) - 2023년부터 G/T 400이상 현존선도 에너지효율 20% 이상
3) CII; Carbon Intensity Indicator
탄소집약도지수 (CII) - 2023년부터 G/T 5,000 이상 국제항해선박에 CII 도입, 개별선박 탄소배출량을
2020~2026까지 매년 1~2%씩, 총 11%를 감축 규제
해양수산부에서는 CII규제에 대해 현행 자료로 분석한 결과 우리나라가 2030년에는 하위등급(D, E)을
받게 될 것으로 우려하고 대책을 마련하고 있습니다.
3. 탄소배출량이 적은 친환경 연료로 전환 추세
이제는 탄소부담금 (GHG Levy), 배출권 거래제 (ETS) 등 정해진 기준보다 많은 탄소를 배출하면
배출하는 총량만큼 일정 금액을 부담하도록 하는 경제적 조치가 취해질 것으로 예상됩니다.
따라서 이러한 경제적 조치는 선박운항비 상승으로 탄소배출량에 대한 준비가 부족할 경우 시장경쟁력 약화 우려가 높습니다. 따라서 이런 기준을 충족하기 위해 기존 연료에서 탄소배출량이 적은 연료 또는 탄소를 배출하지 않는 연료로의 전환이 매우 빠르게 일어날 것으로 예상됩니다.
기존 선박에서는 연료를 주로 중유(HFO)나 디젤유(MDO)를 사용해 왔습니다.
현재 이러한 연료를 대체할 대체연료와 특징은 다음과 같습니다.
- 천연액화가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 바이오연료 - 저탄소 연료 (20~30% 감축 가능)
- 암모니아, 수소 - 무탄소 연료 (100% 감축 가능) but, 연료를 생산하는 과정에서 더 많은 탄소 발생
- e-메탄올(신재생에너지 합성), 그린 암모니아, 그린 수소, Bio-LNG (하수, 분뇨에서 포집)
하지만 이러한 대체연료가 오히려 연료를 생산하는 과정에서 더 많은 탄소가 발생시키므로 풍력발전이나 친환경 재생에너지로 생산한 전기를 이용하여 공기 중 탄소, 질소, 수소 등으로 연료를 합성하고 선박에 벙커링 하여 최종적으로 전 과정에서 탄소를 배출하지 않는 탄소중립 연료가 필요합니다.
4. 결론
친환경 연료를 사용하는 친환경 선박의 운항과 온실가스 배출 감축규제는 더 이상 선택 사항이 아니라 현실이 되었습니다.
우리나라 해운이 지속가능한 성장과 지금의 경쟁력을 유지하기 위해서는 이러한 국제적 동향을 파악하고
국제시장을 선도할 기술개발을 서둘러야 하겠습니다.
다음에는 친환경선박 개발과 관련한 우리나라의 국가적 대응에 대한 내용을 다루어 보겠습니다.
감사합니다.
공부하는 장박사였습니다.
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