해상 수송 전동화 이뤄진다면…

이산화탄소와 이산화황, 질소산화물 주요 배출원 중 하나가 중유를 연료로 하는 해운이다. 각종 가스 배출량은 선박을 전기화하면 삭감할 수 있지만 지금까지 선박을 전동화하는 것에 대해선 활발하게 논의되고 있지 않았다. 미국 캘리포니아대학 버클리 제시카 카시는 선박 전동화에 관한 논의가 진행되지 않는 이유에 대해 과거 연구가 배터리 비용, 에너지 밀도, 이용 가능한 선내 공간에 대해 시대 지연 가정을 하고 있기 때문이라고 지적하면서 새로운 조건에서 추산을 실시해 전 세계 해상 운송 40% 이상은 충분히 배터리 추진으로 대체 가능하다고 밝히고 있다.

전 세계 무역량 90%, 연간 110억 톤은 해운 산업이 지탱한다. 해운업계가 이만한 수송을 할 수 있는 건 저렴하고 에너지 밀도가 높은 중유 덕이다. 대신 연간 350만 배럴 저품위 중유가 소비되면서 온실가스 2.5%를 배출하고 있다. 2050년에는 온실가스 배출량 17%가 해운업계에서 나올 것으로 전망된다.

물론 해운업계도 중유를 대신해 환경에 영향을 안 주는 제로에미션 에너지원을 모색하고 있다. 그 중 하나가 전기 그러니까 배터리 추진이다. 이미 여러 국가에서 배터리 추진 선박이나 배터리 추진을 도한 하이브리드 선박 시험 운항이나 개발을 진행하고 있다.

하지만 그다지 대규모로 검토가 진행되지 않는 건 최근 배터리 비용 저하나 배터리 에너지 밀도 개선 등이 고려되고 있지 않은 것도 한 몫 한다. 이에 따라 최신 시산을 실시한 것.

배터리와 중유로 각각 선박이 1km 진행할 때 추진력을 비교하면 간단한 시나리오라면 항행 거리가 1,000km 미만일 때 8,000TEU 초과 선박에서만 배터리 효율이 중유를 웃돌았다. 여기에 환경에 미치는 영향 비용이나 인건비 등도 가산하면 모든 규모 컨테이너선으로 항행거리 5,000km까지라면 배터리 효율이 좋아진다고 한다.

또 앞으로 에너지 밀도 개선으로 배터리 비용이 낮아지면 비용 효과가 2배가 되고 모든 규모 컨테이너선에서 항행거리 3,000km 정도 범위라면 중유보다 배터리 효율이 좋아진다고 한다.

배터리 비용을 내린 시나리오에서 환경 비용을 고려하면 소형선이라면 항행거리 6,500km, 대형선이라면 항행거리 1만 2,000km까지 배터리 우위라고 한다. 다만 배터리 추진선으로 전환하면 운용비용은 내려가지만 배터리를 배에 탑재해야 하기 때문에 초기 투자 비용이 높게 붙는다. 또 선박 충전을 지원하기 위해 수백MW 단위 용량을 갖춘 충전스테이션 구축도 필요하기 때문에 상업 전개에 있어선 넘어야 할 과제가 남아 있다는 지적이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.