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선박 가스 해운 산업이 변화하고 있다. 기후 위기와 함께 IMO(국제해사기구)의 환경 규제가 강화되면서, 선박은 더 이상 기존의 벙커유만으로 운항할 수 없는 시대가 되었다. 이 흐름 속에서 ‘가스’는 선박의 핵심 키워드로 떠오르고 있다. 선박에서는 가스가 단지 연료의 역할만 하는 것이 아니다. 때로는 수송 화물이 되기도 하고, 추진 엔진을 돌리는 에너지원이 되기도 한다.
선박 가스 용도 구분
선박 가스 선박에서 가스는 크게 두 가지 방식으로 사용된다. 하나는 연료(Fuel)로서의 가스이고, 다른 하나는 화물(Cargo)로서의 가스다. 연료로 사용하는 경우는 LNG, LPG, 메탄올, 암모니아 등이 대표적이며, 대부분은 탄소 배출을 줄이기 위한 친환경 연료로 선택되고 있다. 반면 화물로서의 가스는 전용 탱커를 통해 운송되며, 정제·가공되지 않은 상태의 천연가스, 액화 석유가스, 산업용 화학가스 등이 포함된다. 두 방식 모두 가스 특유의 고압·극저온 상태로 인해 고도의 안전성과 기술력이 요구된다.
| 연료용 가스 | 선박 엔진을 구동하기 위한 연료 | LNG, LPG, 메탄올, 암모니아, 수소 |
| 화물용 가스 | 산업용/에너지용으로 운송되는 물질 | LNG, LPG, 에틸렌, 부타디엔 등 |
선박 가스 LNG
선박 가스 액화천연가스(LNG)는 최근 가장 보편적으로 사용되고 있는 선박용 가스 연료다. LNG는 천연가스를 -162℃로 냉각시켜 액화한 것으로 체적이 기체의 약 1/600 수준으로 줄어든다. 이로 인해 저장·운송이 용이하며, 연소 시 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 미세먼지(PM) 배출이 거의 없어 친환경 연료로 각광받고 있다. LNG 추진선은 기존 선박에 비해 초기 비용은 높지만, 연료비 절감과 환경규제 대응 측면에서 장기적으로 유리하다.
| 연료 온도 | 약 -162℃ 유지 |
| 에너지 밀도 | 중유 대비 약 85~90% 수준 |
| 환경 효과 | 황, 미세먼지 거의 없음 |
| 저장 방식 | 압력탱크 또는 진공이중벽 탱크 사용 |
| 추진 시스템 | 듀얼 연료 엔진 또는 LNG 전용 엔진 |
선박 가스 탱커의 세계
선박 가스 LNG나 LPG 같은 가스는 전 세계에서 널리 소비되기 때문에, 이를 수송하는 전용 선박이 존재한다. 이들을 ‘가스탱커(Gas Carrier)’라 하며, 운반하는 가스의 성질에 따라 구조가 다르다. 가스탱커는 주로 3가지 유형으로 분류된다: 압력식, 냉각식, 혼합식. LNG선은 극저온 보냉 탱크를 사용하고, LPG선은 고압 혹은 중온에서 압축 운송을 한다. 최근에는 대형 LNG선(예: Q-Max급)의 수요가 급증하면서 저장 기술의 고도화와 연료 효율화가 동시에 이루어지고 있다.
| 압력식 (Pressurized) | 고압 저장 (기체 상태) | LPG, 부탄 등 | 구조 간단, 소형 선박 |
| 냉각식 (Refrigerated) | 저온 저장 (액화 상태) | LNG, 에틸렌 | 복잡한 보냉 시스템 |
| 혼합식 (Semi-Ref.) | 저온+중압 병용 | 다양한 가스 수송 | 유연성 높음 |
암모니아 및 수소
탄소중립을 목표로 하는 해운 업계에서 주목받고 있는 또 다른 가스 연료는 암모니아(NH₃)와 수소(H₂)다. 암모니아는 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않으며, 기존 LNG 저장 인프라를 일부 활용할 수 있다는 장점이 있다. 수소는 연소 후 물만을 배출하므로 이상적인 청정 에너지로 간주되지만, 저장과 운송에서 기술적 제약이 많다. 특히 수소는 -253℃의 극저온 저장이 필요하거나, 고압 기체 상태로 유지해야 하므로 고도 기술이 필수다. 두 연료 모두 아직 실증 단계지만, 2030년 이후 본격적인 도입이 기대된다.
| 탄소 배출 | 없음 | 없음 |
| 에너지 밀도 | LNG보다 낮음 | 매우 낮음 |
| 저장 조건 | -33℃, 약간의 압력 | -253℃ 또는 고압(700bar) |
| 인프라 | 기존 LNG 일부 활용 가능 | 전면 구축 필요 |
| 위험성 | 독성, 부식성 있음 | 폭발성 높음 |
저장 방식
가스를 선박에 저장하는 방식은 가스의 종류, 운송 거리, 에너지 밀도 등에 따라 결정된다. LNG는 보통 이중벽의 절연탱크(Moss Type, Membrane Type)에 저장되며, 내부는 진공 상태로 단열 처리가 되어 있다. LPG는 고압 강재 탱크에 저장되거나, 저온 중압 상태로 반액화되어 저장되기도 한다. 최근에는 Type-C 탱크, IMO Type A/B 설계 등 다양한 기술이 도입되며, 공간 효율성과 안전성을 동시에 확보하려는 시도가 이어지고 있다.
| Moss Type | 구형 단열 탱크 | LNG | 강한 내구성, 공간 비효율 |
| Membrane Type | 선체와 일체화된 막 구조 | LNG | 공간 효율 우수, 보온 어려움 |
| Type C 탱크 | 고압 원통형 탱크 | LPG, 수소 등 | 다양한 위치 설치 가능 |
| Type A/B 탱크 | 프리즘 구조 | 대형 LNG선 | 비용 효율 우수, 설계 복잡 |
취급 안전 민감한 기술
가스는 특성상 고위험 물질이다. 인화성, 독성, 압력, 온도 등이 복합적으로 작용하기 때문에, 취급 중 작은 실수도 대형 사고로 이어질 수 있다. 선박에서는 가스 누출 방지, 화재 대응, 통풍 및 냉각 시스템, 방폭 설비 등 다양한 안전장치가 기본 탑재된다. 또한 승무원은 IMO 기준에 따라 가스 선박 운항 자격증과 정기적인 안전 교육을 이수해야 한다. 국제 규정으로는 IGC Code(국제가스운반선 건조 및 장비 규정)가 있으며, 모든 가스 관련 설비는 이에 따라 설계되고 운영된다.
| 감지기 | 가스 누출 실시간 감지 센서 |
| 방폭 설비 | 전기 장비의 방폭 인증 필요 |
| 통풍 시스템 | 폭발 방지 위한 연속 환기 |
| 자동 차단 밸브 | 비상 시 유체 흐름 즉시 차단 |
| 교육 및 인증 | 국제적 자격 기준(IGC Code) 의무화 |
국제 규제 및 기준
IMO는 가스를 사용하는 선박과 운반 선박에 대해 엄격한 국제 규제를 마련해왔다. 대표적으로 IGC Code는 모든 가스운반선의 구조, 설비, 안전 절차에 대한 기준을 제시하며, IGF Code는 가스를 연료로 사용하는 선박에 적용된다. 여기에 EEXI(에너지 효율지수), CII(탄소강도지표) 등과 연계되면서, 가스를 이용한 추진 시스템은 단순한 선택이 아닌 규제 대응 수단으로도 작용하고 있다.
| IGC Code | 가스 운반선 | 선체 구조, 탱크 설계, 안전 장비 등 |
| IGF Code | 가스 연료 추진선 | 엔진, 연료 시스템, 폭발 방지 등 |
| MARPOL Annex VI | 모든 선박 | 배출가스 기준, 저황연료 사용 의무 |
| EEXI/CII | 400GT 이상 선박 | 에너지 효율 및 탄소 배출 등급화 |
주요 발전방향
가스는 해양 산업의 지속 가능한 미래를 이끄는 핵심 자원이다. 단순한 연료를 넘어, 에너지 시스템의 일부로 통합되며 새로운 기술로 발전하고 있다. AI 기반의 가스 누출 예측 시스템, 실시간 온도·압력 모니터링, 자율운항과 연동된 연료 관리 시스템 등 스마트 기술이 빠르게 도입되고 있다. 또한 암모니아, 수소 등 차세대 연료의 상용화를 위한 국제 공동 프로젝트도 활발하다. 해운 산업은 더 안전하고 더 효율적이며, 더 친환경적인 가스 기술로 나아가고 있다.
| 스마트 안전 | IoT 센서 기반 실시간 모니터링 |
| 연료 다양화 | 수소, 암모니아 상용화 준비 |
| 탄소중립 | LNG 기반+CCS 연계 시스템 개발 |
| 연료전지 | PEMFC, SOFC 해상 적용 연구 확대 |
| 규제 통합 | 선급별 기준 통합·표준화 진행 |
선박 가스 가스는 과거에는 취급이 까다롭고 위험한 물질로 여겨졌지만 지금은 해양산업의 새로운 에너지이자 성장 동력으로 자리 잡았다. LNG에서 시작된 변화는 이제 수소, 암모니아, 바이오가스 등으로 확장되고 있으며, 그 흐름은 멈추지 않는다. 기술은 더욱 정교해지고, 규제는 더 명확해지며, 안전은 시스템화되고 있다. 앞으로 바다 위에서 가스를 다룰 줄 아는 선박과 선사는, 전 세계 물류와 에너지 시장의 주인공이 될 것이다.
