메탄올과 LNG가 이중 연료 컨테이너 선박, 시장을 지배하는 이유

2024년 대체 연료 신조선 발주량, 메탄올 및 LNG 이중 연료 컨테이너선이 전체 톤수의 절반 이상을 차지하며 사상 최대치를 기록했습니다.

새로운 EU 및 국제 규정이 컨테이너 운송에 더 엄격한 CO2 및 온실가스(GHG) 배출 기준을 부과함에 따라 선주들은 메탄올 또는 LNG를 연소할 수 있는 이중 연료 엔진을 장착한 신조 선박에 대한 투자를 가속화하고 있습니다.

클락슨의 세계 조선소 현황 모니터링에 따르면 11월 말까지 대체 연료 사용 가능 톤수(5570만 CGT)는 2022년(4720만 CGT)의 기록적인 수준을 18% 넘어섰으며 컨테이너선 부문이 이 중 절반 이상을 차지했습니다.

이 선박 중개업체는 “2025년 1월부터 EU 배출권거래제가 적용되는 선박 배출량 비중이 40%에서 70%로 증가하고 FuelEU Maritime이 시행되는 등 EU 선박 배출 규제가 강화될 것”이라고 말했습니다.

정기선 부문에서 대체 연료를 선택할 때 LNG와 메탄올이 확실한 선택지로 떠오르고 있습니다. LNG 이중 연료 컨테이너선은 127척이 운항 중이고 314척이 발주 또는 건조 중이며, 메탄올 이중 연료 박스 선박은 22척이 운항 중이고 216척이 발주 목록에 올라와 있습니다.

LNG의 큰 신봉자 중 하나는 프랑스의 CMA CGM입니다. 2024년 3분기 실적을 발표하면서 CMA CGM은 저탄소 에너지(바이오메탄, 바이오메탄올, 합성 연료)로 운항할 수 있는 선박 131척을 발주하기 위해 180억 달러를 투입했다고 밝혔습니다. 이 선박들은 2028년까지 운영될 예정이며, 액화 가스(LNG, 바이오메탄, e-메탄)를 연료로 하는 12척의 신규 선박이 2024년 3분기에 선단에 합류할 예정입니다.

“2025년 1월부터 EU 해운 배출 규제 강화”

지난 5월 중국 다롄 조선은 바르질라가 엔진을 공급할 CMA CGM의 15,000TEU 메탄올 연소 선박 12척 중 첫 번째 선박 건조를 시작했으며, 프랑스 정기선 그룹도 30억 6천만 달러 규모의 계약으로 LNG로 운항할 23,000TEU 컨테이너선 4척을 발주했습니다. 모든 것이 연료 때문은 아니지만, CMA CGM은 새로운 선박이 IMO의 에너지 효율 설계 지수(EEDI)를 60% 초과 달성할 것으로 예상하고 있습니다. 또한 대형 프로펠러와 고효율 러더를 장착할 예정입니다.

CMA CGM에 따르면, 연료유를 사용하는 선박에 비해 천연가스 추진 박스선은 CO2 배출량을 20%, 질소산화물 배출량을 최대 85%, 미립자 및 황 배출량을 99%까지 줄일 수 있습니다.

12월 초, 머스크는 세 곳의 조선소와 2028년부터 2030년 사이에 인도될 20척의 컨테이너선(모두 기존 연료 및 LNG 연료 사용 가능)에 대한 계약을 온전하게 완료했습니다. 어떤 기준으로 보더라도 대규모 발주인 이 신조 선박은 9,000~17,000TEU의 다양한 크기로 총 선복량은 약 30만 TEU에 달할 것입니다. 한편, 머스크는 총 50만 TEU의 용량을 갖춘 다양한 메탄올 및 LNG 연소 선박의 용선을 확정했습니다.

머스크는 또한 이중 연료 개조의 경제성을 평가하고 있습니다. 11월에는 머스크 핼리팩스호가 88일간의 획기적인 개조 작업을 통해 선복량을 늘리고 메탄올 이중 연료 선박으로 개조한 후 태평양 횡단 무역에 복귀했습니다. 중국 저우산 신야 조선소에서 수행된 이 홍콩급 15,690TEU 선박의 신속한 개조 작업은 기존 디젤 추진 선박을 대체 연료로 개조하는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다.

머스크의 선단 관리 및 기술 책임자인 레오나르도 손지오(Leonardo Sonzio)는 MAN 에너지 솔루션(MAN ES)이 2행정 엔진을 개조하고 새로운 연료 탱크, 연료 준비실 및 연료 공급 시스템을 설치했다고 밝혔습니다. 또한 선박의 길이도 15m에서 368m로 확장하여 용량을 15,690TEU로 늘렸습니다.

머스크는 2040년까지 순배출량 제로를 목표로 하고 있으며, 머스크 핼리팩스를 테스트 베드로 삼아 개조 가능성을 모색하는 데 많은 시간을 투자해 왔습니다. “내년에 우리는 대형 선박의 첫 번째 개조에서 교훈을 얻게 될 것입니다."라고 손지오 씨는 말합니다. “기존 선박의 개조는 화석 연료에서 저공해 연료로 전환하는 과정에서 신조 선박에 대한 중요한 대안이 될 수 있습니다.”

미국 선주사인 Matson은 하와이 및 중국-롱비치 익스프레스 서비스를 위해 3척의 새로운 알로하급 3,600TEU 컨테이너선 3척을 LNG로 대체하기로 결정했습니다. 2026년과 2027년에 인도될 예정인 이 존스법 준수 선박은 지난 9월 한화 필라델피아 조선소에서 건조가 시작되었습니다. 매트 콕스 회장 겸 최고 경영자는 2030년까지 Scope 1 온실가스 배출량을 40% 감축한다는 목표를 세웠습니다.

그리고 앞서 11월에 보도된 바와 같이, 하팍로이드는 중국 조선소 두 곳과 '암모니아 대응' LNG 이중 연료 컨테이너선 24척 건조를 위한 40억 달러 규모의 선박 건조 계약을 체결했습니다.

이 중 양즈장 조선 그룹이 현재 서비스 용량을 확장하기 위해 각각 16,800TEU 용량의 신조선 12척을 건조할 예정입니다. 하팍로이드 선단의 구형 선박을 대체하기 위해 뉴타임즈 조선에 각각 9,200TEU 용량의 선박 12척을 추가로 발주했습니다.

“기존 선박의 개조는 신조 선박의 중요한 대안이 될 수 있습니다”

모든 신조선에는 저공해 고압 LNG 이중 연료 엔진이 장착될 예정입니다. 또한 이 선박은 기존 추진 시스템에 비해 이산화탄소 배출량을 최대 95%까지 줄일 수 있는 바이오 메탄을 사용하여 운항할 수 있습니다. 하팍로이드는 2027년에서 2029년 사이에 새 선박을 인도할 예정입니다.

미국에 본사를 둔 Matson은 하와이 및 중국-롱비치 익스프레스 서비스를 위해 3,600TEU급 알로하급 컨테이너선 3척을 새로 건조하고 있습니다(출처: Matson).
친환경 연료 거래

친환경 연료의 적절한 공급에 대한 불안감이 여전히 남아 있지만 진전이 이루어지고 있습니다. 11월에 하파그로이드는 2025년부터 정기선 파트너인 머스크와 함께 중국의 골드윈드와 연간 25만 톤의 친환경 메탄올 계약을 체결했습니다. 하팍로이드는 바이오와 전자 메탄올이 혼합된 이 공급을 통해 온실가스 배출량을 70% 이상 줄일 수 있을 것으로 예상하고 있습니다. 이 그룹은 이번 계약을 통해 “친환경 연료에 대한 요구 사항의 상당 부분을 확보하고 2045년까지 순배출 제로 선박 운영을 달성한다는 목표에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것”이라고 말합니다.

CMA CGM은 유럽에서 바이오 메탄 생산과 해상 운송의 저탄소 전환을 강화하기 위해 수에즈와 MoU를 체결했습니다. 이 양해각서에는 2030년까지 연간 최대 10만 톤의 바이오메탄을 생산한다는 내용이 포함되어 있습니다.

더 가까이 다가온 암모니아

한편 암모니아는 아직 갈 길이 멀어 보입니다. 높은 에너지 밀도와 낮은 점도로 인해 암모니아는 실행 가능한 이중 연료 옵션이지만, 현재 암모니아를 사용하는 대형 대형 엔진은 아직 없습니다. 하지만 곧 바뀔 수 있습니다. 12월 초, MAN ES는 코펜하겐 연구 센터에서 2행정 암모니아 연료 엔진에 대한 본격적인 테스트를 시작했습니다. 기술적으로 ME-LGIA(액체 가스 분사 암모니아)로 알려진 이 최신 단계는 12개월 이상의 단일 실린더 엔진 테스트에 이은 것입니다. MAN의 2행정 연구 개발 책임자인 올레 핀트 한센은 “본격적인 엔진 테스트 단계로 나아갈 수 있게 된 것은 중요한 이정표입니다.”라고 지적합니다. 테스트는 2025년까지 계속될 예정입니다.

“ME-GI 2스트로크는 2024년 호황을 누렸다”

초대형 컨테이너 선박의 건조 붐이 식을 기미가 보이지 않으면서 시장이 ME-LGIA를 기다리는 동안, MAN의 ME-GI 2행정 엔진은 2024년에도 호황을 누렸습니다. 지난 8월에는 싱가포르에 본사를 둔 이스턴 퍼시픽 쉬핑이 의뢰한 18,000TEU급 신조 선박 12척을 위해 중국 뉴타임즈 조선에 마크 10.5 엔진 12대를 수주했습니다. 당시 MAN의 2행정 영업 및 홍보 책임자인 토마스 한센은 이 엔진이 “지난 두 달 동안에만 60척 이상의 초대형 컨테이너 선박에 지정되었다”고 밝혔습니다. 미래를 위한 엔진인 ME-GI는 공급이 충분하다는 가정 하에 바이오 메탄과 합성 천연가스에서도 작동할 수 있습니다.

암모니아를 위한 또 다른 진전으로 현대중공업과 로이드선급은 지난 10월 현재 시중에 나와 있는 소구경 엔진 2기를 장착한 365m, 15,300TEU 선박의 설계 개발에 대한 원칙적 승인을 체결한 바 있습니다. 이 선박은 안전 조치를 위해 암모니아 연료 탱크가 기관실 앞쪽과 데크 하우스에서 멀리 떨어진 곳에 위치한 트윈 스케그 설계입니다.

연료 전문가들은 암모니아가 장거리 선박의 이중 연료 엔진에 여전히 매우 적합하다고 확신하고 있지만, 로이드 선급은 적절한 벙커링, 안전 취급 장비 및 기타 필수 시설의 부족으로 인해 암모니아의 광범위한 채택이 방해를 받고 있다고 지적합니다. 고무적인 소식은 재생 에너지 투자자인 Copenhagen Infrastructure Partners가 선박 간 벙커링이 가능한 암모니아 연료 운반선 2척에 대한 양해각서를 체결했다는 것입니다. 이 중 가장 큰 선박은 2028년 말 진수 예정인 Faerder Tankers의 50,000m3급 선박입니다. 이 투자사의 수석 비즈니스 고문인 닐스 린데가드는 초대형 암모니아 운반선 개발을 위해 주요 해운사들과 긴밀히 논의 중이라고 말합니다.

또한 이스턴 퍼시픽은 MAN ES와의 또 다른 협력으로 중국과 한국에 뉴캐슬막스 벌크선 4척과 초대형 암모니아 운반선 2척 등 암모니아 연소 이중연료 선박 6척을 2026년부터 인도할 예정입니다.

그때까지는 메탄올과 LNG가 컨테이너 선박의 배기가스 배출 제로화를 주도할 것으로 보입니다.