[칼럼] 독보적 경쟁력의 LNG선, 핵심기술 자립과 표준 선점 눈앞

박 동 협 한국건설생활환경시험연구원(KCL) 고분자센터장

석유계 연료에서 신재생에너지로 넘어가는 친환경 패러다임 전환에 앞서 이들의 가교 역할을 할 수 있는 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)에 대한 관심이 급부상하고 있다. LNG는 기존 석유계 연료 대비 탄소 배출이 적으며 신재생에너지의 간헐성 및 변동성을 보완할 수 있는 안정적이고 유연한 에너지원으로, 최근 기후변화 및 유럽 중심의 수급 불안정 이유로 국제 LNG 가격이 폭등했음에도 불구하고 2030년까지 수요는 지속적으로 증가할 전망이다.

천연가스의 수송 방법은 크게 두 가지로 기체 형태의 천연가스를 파이프 라인을 통해 배관 수송하거나 약 -162℃의 극저온에서 액화하여 부피를 1/600로 줄인 후 LNG 선박을 통해 수송하는 방식이 존재한다. 최근 우크라이나 사태 발발 이후 EU에 대한 러시아의 천연가스 수출규제 조치가 시행되면서 파이프라인 운송 방식의 지정학적, 지리적 한계가 수면 위로 떠올랐다. 이로 인해 LNG 선박을 통한 수송 방식의 중요성이 대두되고 있다.

LNG의 보관 및 저장을 담당하는 화물창(Cargo tank)은 선박의 핵심 부위로 이의 적용 방식에 따라 독립형과 멤브레인형으로 분류된다. 독립형은 선체 외부의 지지구조에 구형 탱크를 결착한 형태로 고중량, 적재 공간의 비효율성 등의 단점이 존재하여, 현재 대부분은 선박 내부에 화물창을 일체화하여 건조하는 멤브레인형을 채택하고 있다.

국내 조선 3사는 멤브레인형 LNG선의 글로벌 발주량을 대부분 수주하여 최대 실적을 달성하고 있다. 그러나 멤브레인형 화물창 기술은 프랑스 GTT(Gaztransport & Technigaz)사가 원천기술 특허를 보유 중으로, GTT에 척당 선박건조비용의 5%인 약 100억의 막대한 로열티를 지불하고 있는 상황이다. LNG선 건조 산업의 국산화를 위해 지난 10년간 화물창 KC-1 개발에 착수하여 기술 자립화를 시도하였으나, 선체 외벽에 결빙 문제가 해소되지 않아 운항이 중단되었고 현재는 후속 모델인 KC-2 개발을 진행하고 있다.

KPX 케미칼, 동성화인텍, 한국카본, 국내 조선 3사 등 다수의 기관이 산업통상자원부 소재부품기술개발 사업 「한국형 LNG선 극저온 화물창용 고효율 단열재 개발」과제에 참여하여 오는 24년까지 단열재 소재부터 화물창 구조체까지 국산화하기 위해 연구개발을 수행하고 있다. 한국건설생활환경시험연구원(KCL)은 한국표준협회와 연계하여 화물창용 단열재 시험 평가 항목 및 방법에 대해 재정립하고 성능 기준 설정에 대한 국가표준(KS)을 오는 23년까지 개발하는 역할을 맡고 있으며, 24년에는 국제표준화기구(ISO)에 신규작업표준안 제안(NP)을 하여 국제표준 선점에 앞장설 계획이다.

현재 화물창용 단열재 평가 방법 및 성능 기준은 GTT사 자체 규격을 따르는 중이다. 그러나 이는 국제표준인 ISO, ASTM 규격과 부합하지 않는 측면이 있을 뿐만 아니라 상용화된 성능 평가 장비가 부재하여 국내 공인시험기관을 통한 성능 검증이 어려운 실정이다. 이에 KCL은 표준 관련 협의체를 구성하여 성능 평가 방법 구체화, 성능 기준치 재설정 등 국내 환경에 맞춘 국가표준을 개발하고자 한다.

국내 조선 3사가 세계 LNG선 수주량 선두를 다투고 있는 상황에서 경쟁이 아닌 협력을 통해 기술 국산화를 달성하고, 이에 대한 트랙 레코드(track record)를 빠르게 확보하여 세계 시장을 주도하는 것을 목표로 나아가야 한다. 이른바 'K-멤브레인형 LNG 화물창 기술'개발이 완료되어 국내 조선업계의 위상을 높이고 국부 유출을 방지할 뿐 아니라, 국제표준 제안국이라는 목표를 이루기 위해 관련 기관들이 박차를 가하고 있다.