해양오염방지협약(MARPOL)이 개정*되는 등 국제 해양 환경규제가 강화되면서 해운업계에서 ‘탄소 중립’이 중요해지고 있다. 이에 따라 일본 조선업체 역시 친환경 선박을 위한 연구 개발에 박차를 가하고 있다.

  주*: 2023년 1월 1일부터 현재 운항 중인 국제항해선박(현존선)에도 이산화탄소(CO₂₂) 등 온실가스 배출 규제를 적용. 기존에는 2013년 1월 1일 이후 건조된 선박(신조선)에만 온실가스 배출 규제를 적용함.

 

국제 해운에서 발생하는 이산화탄소 배출량

<연료 연소에 의한 CO₂ 배출량>

(단위: %)

 

[자료: 국토교통성, IEA(국제에너지기구)]

국제에너지기구가 발표한 자료에 따르면, 국제 해운에서 연료 연소로 발생하는 이산화탄소 배출량은 세계 전체 배출량의 2.1%로 독일이 한 해 배출하는 이산화탄소 비중(2.1%)과 같다. 이 상태가 지속될 경우 2050년에는 해상 화물의 증가로 21억1000만 톤의 이산화탄소를 배출하게 될 것으로 추정된다.

<국제 해운 및 항공 연료 연소에 의한 CO₂ 배출량 증감>

 

[자료: 국토교통성]

일본 국토교통성이 발표한 자료에 의하면 국제해운의 이산화탄소 배출량은 1975년 이후 1985년까지 감소했으나 이후 2000년까지 꾸준히 증가하다가 2000년 이후 2%대를 유지하고 있다.

 

일본 해운업계, 탈탄소 중요성 인식

 

<세계 무역량 중 해상수송 비율(좌), 일본 전체 무역량 중 해상수송 비율(우)>

  

[자료: 일본선주협회]

 

실제로 일본의 경우 전체 수출입 수송의 99.6%가 선박을 통해 이뤄지며, 세계 무역량 중 해상수송 비율이 90%라는 점을 고려했을 때 높은 편임을 알 수 있다. 전 세계적으로 탄소 배출 감소에 힘쓰고 있는 요즘 일본 해운업계에서 ‘탈탄소’는 중요한 화두가 됐다.

 

미쓰비시중공업의 미야나가 회장은 2022년 6월 온라인 기자회견에서 2050년까지 탄소 중립사회 실현을 위해 해운 분야에서도 노력이 필요하다고 말했다. 미야나가 회장은 해양오염 방지협약*(MARPOL) 개정으로 선박 교체가 이뤄지면서 시장이 활성화될 것이라고 기대하며 제로에미션(Zero Emission) 선박 실용화를 위한 연구 개발에 힘쓰고 있다고 전했다.

 

일본 해운업계의 탈탄소 실현을 위한 방안

 

<이산화탄소 배출량 감소를 위한 일본 해운 제로에미션 시나리오>

 

주: GHG: Greenhouse Gas(온실가스)

[자료: 국토교통성]

 

국제해사기구(IMO)는 평균 연비를 2030년까지 2008년 대비 40% 이상 개선하고 2050년까지 2008년 대비 온실가스 배출량을 50% 이상 감축하여 이산화탄소 배출 제로를 목표로 설정했다. 이에 대해 일본 국토교통성은 해운의 온실가스 감축 방법으로 ① 선박의 에너지 절감기술 도입에 의한 삭감, ② 차세대 연료 이용에 의한 삭감, ③ AI, 빅데이터를 활용한 운항 효율 향상을 통한 삭감으로 분류했다.

 

1) 에너지 절감기술 도입에 의한 이산화탄소 배출 삭감

 

에너지 절감 기술 도입 차원에서 추진된 것 중 하나가 풍력 추진선이다. 상선미쓰이(商船三井)사는 높이 53m, 폭 15m의 경익범(硬翼帆, 풍력에너지를 이용한 추진 장치)를 선상에 설치한 차세대 범선을 선보였고 2022년 가을에 운항을 계획하고 있다. 상선미쓰이사는 경익범 1개당 일본–호주 항로에서 약 5%, 일본–미국 항로에서 약 8%의 온실가스 감축 효과를 기대하고 있다.

 

<상선미쓰이사의 차세대 범선과 경익범>

[자료: 상선미쓰이]

 

가와사키기선(川崎汽船) 사는 거대한 연*을 배 전방에 장착함으로써 풍력 에너지를 최대한 활용해 연료 소비를 줄이고 온실가스 배출량을 20% 이상 감축하고자 한다.

  주*: ‘Seawing’ 이라고 불리는 장치로 Airseas SAS가 개발한 것

 

<가와사키기선(川崎汽船)사의 거대한 연을 단 선박>

 [자료: 가와사키기선]

 

2-1) 차세대 연료를 이용한 선박: LNG

 

일본우선(日本郵船)사의 나가사와 히토시 사장은 선박 연료를 전환해 1~2%라도 온실가스 배출을 낮추고 2050년까지 온실가스 배출 제로를 달성하고자 하는 목표를 발표했다. 화주들로부터 탈탄소 대응 요청이 늘어나자 일본우선(日本郵船)사는 LNG 연료선 발주를 서두르고 있으며, 2022년 3월 시점에서 제조 예정 선박 포함 35척의 LNG 연료선 투자를 결정했다. 이후 자동차 운반선 신규 발주에는 모두 LNG 연료를 사용할 계획이다.

 

상선미쓰이(商船三井)사도 2030년까지 LNG 연료선 90척을 정비한다는 목표를 세웠고 가와사키기선(川崎汽船)사 역시 2026년도까지 5개년을 대상으로 하는 중기 경영 계획으로 LNG 등의 대체 연료선에 2500억 엔을 투자하겠다고 밝혔다.

 

2-2) 차세대 연료를 이용한 선박: 암모니아, 수소

 

LNG 다음으로 탈탄소 연료로 주목하고 있는 것은 암모니아와 수소다.

 

일본우선(日本郵船)사도 2030년 이후 암모니아 연료선 도입을 서두르고 있으며 2030년 암모니아 연료선 건조를 시작으로 2035년경부터 양산체제를 구축할 계획이다. 또한, 2050년까지 운항선의 절반을 암모니아 연료선으로 전환하고 2040년부터는 바이오 연료 등 탈탄소 연료도 활용할 예정이다.

 

<일본우선사의 암모니아 연료를 활용한 암모니아 수송선*>

주:* 2026년 취향을 목표로 하는 암모니아 운반선은 화물인 암모니아를 항해 중에 연료로 이용하는 수송선임.

[자료: 일본우선]

 

상선미쓰이(商船三井)사도 2035년까지 암모니아, 수소 등 탈탄소 연료로 운항하는 배를 110척 수준으로 정비하고자 한다.

3) AI, 빅데이터를 활용한 운항 효율 향상을 통한 삭감

 

해상 통신의 발달로 운행 정보나 선박 탑재 기기에서 정보 수집과 모니터링이 가능해지면서 데이터를 활용한 항해법이 주목받고 있다. 예를 들어, 엔진 가동 데이터를 활용함으로써 고장을 예측하거나 항해 데이터와 기상 데이터를 활용해 에너지 절약 운항을 할 수 있다.

 

후지쯔(정보통신기술기업)는 일본해사협회의 선박 빅데이터 플랫폼을 구축해 2016년 4월부터 운영하고 있다. 이는 운항 중인 선박 내 기기의 가동 데이터와 기상 정보를 빅데이터로 수집한다. 축적된 데이터는 선박 운항이나 조선과 관련된 사업자가 필요할 때 사용할 수 있다.

 

<후지쯔사 선박 빅데이터 플랫폼>

  

[자료: 후지쯔]

 

시사점

 

일본 해운업계의 탈탄소 움직임에 따라 LNG·암모니아·수소를 연료로 하는 친환경 선박, 풍력 에너지를 활용한 에너지 절감 기술, 운항 데이터 활용 기술 수요는 계속해서 증가할 것으로 전망된다. 최근 한국조선해양, 대우조선 등이 LNG선 수주계약을 따내는 등 한국은 친환경 선박에 두각을 보인다. 따라서 연관된 기술, 부품을 공급하는 우리 기업들은 일본 해운업계 동향을 면밀히 살피고 업체 담당자와 꾸준한 연락을 통해 수출 기회를 발굴하는 것이 필요하다.

 

자료: 일본선주협회, 국토교통성, IEA, 상선미쓰이, 가와사키기선, 일본우선, 후지쯔, KOTRA 오사카 무역관 자료 종합