LPG 추진 엔진의 중형선박 적용 상용화 가능성에 대한 연구

Abstract

본 논문에서는 국제적으로 강화되는 환경규제에 부합하여 우리나라 내항선의 친환경 에너지 전환의 목적으로 LPG 연료 엔진의 실효성과 현실성을 연구하여 상용화 가능성을 분석하였다. 이에 따르면 우리나라의 향후 대체에너지는 조속한 시일 내에 실제 전환이 가능한 대체에너지에 더욱 충실하게 적용할 수 있도록 하고, 동시에 안정적인 공급 및 현재 시설을 적극적으로 활용하는 효율성이 필요하다고 판단된다. 국제해사기구(IMO)는 대기질 개선을 위해 선박의 배출가스 규제를 강화해 나가고 있다. 이미 IMO 2020 정책을 통해 지난해부터 선박유의 황(SOx) 함유량을 기존 3.5%에서 0.5% 이하로 규제했다. 여기에 더해 2050년까지 선박의 온실가스 배출량을 2008년 대비 50% 이상 감축할 계획이다. 이와 같은 글로벌 환경규제 강화 정책에 대응하기 위해 LPG 등 다양한 친환경 연료가 주목받고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 중형선박 연료로서 LPG의 특징에 기반을 둔 현실성, 실용성 및 안정성 등을 기준으로 LPG 도입의 타당성을 분석하였다. 그 결과 LPG는 친환경 선박 연료로서 대체가 가능한 현실성과 LNG와 비교하여 저장조건이 유리하며 안정적인 가격, 공급으로 인한 실용성이 충분하다는 것을 확인하였다. 또한, 육지에서 오랜 시간 동안 검증된 안정성 및 다양한 분야의 효율성과 더불어 이미 국내에 전국적으로 갖춰진 저장시설과 공급 인프라를 즉시 활용할 수 있으며 모든 종류의 환경오염물질 배출을 저감할 수 있는 환경성도 갖추고 있다는 것을 확인하였다. 다음으로 국내 LPG 선박의 기술 개발 동향 및 국내 등록 선박 현황을 파악하여 LPG 전환 가능성이 큰 선박을 연구대상으로 분류하였다. 연료유 가격과 엔진 효율에 기반을 두어 경제성을 분석한 결과 기존 연료 대비 약 40% 절감되었고 효율은 약 30% 증가한 것으로 나타났다. 또한, 정부의 친환경적 선박에 관한 정책지원 자금까지 받을 수 있다면 선박 건조의 초기 투자비용은 물론 나머지 자금의 대출 상환에도 부담을 줄일 수 있어 경제성을 높여줄 수 있다. 따라서 LPG 연료는 공급 측면에서도 기존의 설비를 적극적으로 활용할 수 있고 수요 측면에서도 효율성이 높아 실용화와 상용화가 가능하기에 가장 즉각적이고 현실적으로 대체할 수 있는 친환경 에너지이다. 또한, 현 환경규제와 에너지 변화에 능동적으로 대처하여 선박에 즉시 적용할 수가 있으며 LPG 추진선을 보급하여 운용한다면 가장 빠른 시일 내에 가장 효율적으로 친환경 에너지로 전환할 수 있는 한편, 전 세계 저탄소 산업의 선도국으로 입지를 구축하여 세계 주요국들의 친환경 에너지 정책을 주도할 수 있을 것으로 생각된다.