그린쉽( ).hwp

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2 연구집필 한국수출입은행해외경제연구소산업투자조사실양종서선임연구원 Tel : flydon@koreaexim.go.kr 발간에부쳐본보고서에수록된내용은집필자의개인적인견해이며당은행의공식적인의견을반영하는것이아님을밝힙니다.

3 목차 < 요약문 > ⅰ Ⅰ. 연구의개요및필요성 1 Ⅱ. 환경규제의내용 4 1. 환경규제의배경 4 2. IMO의환경규제진행현황 6 3. 규제의내용및예상파급효과 7 가. EEDI (Energy Efficiency Design Index) 7 나. SEEMP 및 EEOI 12 다. 시장기반조치 (MBM: Market Based Measures) 14 라. 환경규제의영향 16 Ⅲ. 그린쉽기술 그린쉽기술의개요 해외의기술동향 우리나라조선업계의환경기술현황 35 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 연비기술현황및전망 연비향상의전반적인영향 그린쉽이조선해운시황에미치는영향 그린쉽이시장패러다임에미칠영향 48 Ⅴ. 결론및시사점 55

4 요약

5 요약 전세계적인온실가스저감노력에따라선박의탄소가스배출규제도다음과같이시행됨 기술적으로는 EEDI(Energy Efficiency Design Index) 규제가 2013년부터실행됨 년부터현행대비 10% 감축, 2020년 20% 감축, 2025년 30% 감축등 5년간격으로강화될예정 운항측면에서는 SEEMP(Ship Energy Efficiency Management Plan) 의선내의무비치가 2013년부터강제화되며방법으로는 EEOI(Energy Efficiency Operational Indicator) 가권고됨 시장기반규제 (MBM: Market Based Mechanism) 는탄소세, 배출권거래제등이논의중이며아직까지강제적용이결정되지못하고있음 이에대하여각국조선업계는다음과같은기술개발노력중 구분분야구체적기술 에너지효율향상 온실가스저감 신추진동력 선형 추진성능 보조동력기관전력효율화운항효율화 구조최적화, 선체경량화조파저항감소 : 선수부최적화마찰저항감소 : 선체도료개발, air bubble 공기저항감소 : 상부구조최적화 고효율추진기개발 : 상반회전프로펠러, 가변피치프로펠러, 보스캡핀, 덕트형프로펠러부가물에의한추진효율개선태양광, 풍력등 Dual fuel, 하이브리드등폐열회수시스템운항최적화등 CO 2 포집, 연소가스후처리 화석연료 가스연료 (LNG) 추진선박 비화석연료 연료전지, 핵추진선박 요약 i

6 2020 년이전에는현재의디젤기관시스템하에서연비향상개발에집중될것으로예상 2020 년이후에는 LNG 추진기관, 연료전지추진기관등보다획기적인선박엔진기술이디젤기관을대체할전망 환경기술개발이시작된최근수년간한국및일본의경우선박의에너지효율에있어서약 5% 내외의향상이있었던것으로추정 향후 5 년이내에약 10% 의추가적인향상기대 향후선박시장에서는조선소간의에너지효율화경쟁과고유가기조와맞물려선박의연비가경쟁력에최대의변수가될것으로예상 특히대형선박일수록이러한경향은두드러질것으로예상 7,500TEU 급컨테이너선의경우 10% 연비향상에의한연간연료비절감액은향후벙커유가격이 700달러에도달한다가정하였을때연 413만달러에이르는것으로계산됨 고연비선박은용선시장에서도차별화된용선료가책정되어선주들의수익이양극화될전망 최근과같은시황에서도연비 10% 향상선박은 VLCC 의경우약 17%, 7,500TEU 급대형컨테이너선의경우약 56% 의용선료가기존선박에비하여높게책정될것으로추정 2015 년이후 EEOI 가활성화되면용선시장에서연비에의한용선료책정은합리적인방법으로정착될전망 ii 요약

7 이러한연비기술은단기적으로는선박시장에의영향이제한적일전망 현재까지다소나마연비향상기술이적용된한국, 일본산최신선박은약 15% 내외에그쳐시장에미칠영향은약한수준이며아직까지연비기술향상이획기적인수준도아님 현재의침체시황에서는선복량과잉에의한투자결정어려움, 선주들의자금력악화, 금융경색등으로투자붐을일으키기는어려운상황 연비기술이가시화되면고연비선박에의한경쟁력확보를위하여최신선박에의한투자가급증하고폐선속도가빨라질전망 이러한시기는 2015년이후가될전망 다만, 이시기의투자붐도자칫하면다시한번선복량과잉을일으킬수있는위험성도있어주의가필요함 향후연비기술은조선업계에서의주도권을지속하는가장중요한요소가될것이며선진국에뒤처지지않도록기술개발에총력을기울여야할것임 선진국에비하여그린쉽기술에대한투자가늦게시작된점은아쉬운점이나업계전반적으로기술개발속도를높이고있어우려할수준은아닐것으로보임 조선업계는기업뿐아니라관련산업, 전문연구기관, 해외선진국전문기관등모든네트워크와연계한총력적인기술개발노력필요 그린쉽기술개발이성공적일경우연비기술의격차로우리조선업계가중국조선업계의가격경쟁력을무력화시킬기회가될것으로전망 요약 iii

8 컨테이너선의경우중국보다연비면에서 2~3% 만앞서도중국과의 10% 선가격차보다경제적이므로경쟁력우위를유지할수있을전망 다만, 탱커와벌크선의경우약 10% 의가격경쟁력을연비로만메우기위해서는 4~6% 의격차를유지하여야하는데장기적으로는다소무리가있으며다른품질경쟁력도신경써야할것임 중소조선산업의경우그린쉽기술개발등시장에대응하지못하고있어연구개발기관설립등정부의지원필요 그린쉽에의하여새롭게부상하는분야에대한금융지원강화필요 그린쉽관련수출선박및관련분야에대한적극적금융지원필요 국내우량한선박관리회사들중해외선박관리업무를수주하여실행하고있는기업들에대하여우선적으로서비스수출에대한수출금융지원도검토필요 iv 요약

9 그린쉽 (Green-Ship) 요약 v

10 Ⅰ 연구의개요및필요성 IMO 1) ( 국제해사기구 ) 는국제사회의온실가스저감노력에부응하여선박의탄소가스규제를오랫동안논의하여왔음 UN기후협약 (UNFCCC) 의국가별로차별화된책임과능력의원칙에따라국가들은선진국과개도국으로나뉘어각각의책임을부여받고있음 그러나항공기와선박은전세계를돌아다니고편의치적제도에따라국적도모호하여국가별규제에서제외되고별도의국제기구에탄소가스감축규제가위임됨 이에따라 IMO 의전문위원회중하나인 MEPC( 해양환경보전위원회 Marine Environmental Protection Committee) 57차회의 (2008) 를시작으로선박의탄소가스규제방안을본격적으로논의 IMO 의논의결과 2013년부터 EEDI 규제등이실행되고향후논의에따라서는 MBM(market based mechanism) 등파급효과가높은실질적규제가실행될가능성이있음 2) EEDI 는선박이단위무게의화물을단위거리만큼운송할때배출되는 CO 2 가스의양으로표시되는지수로규제치이하를만족시키지못할경우운항이금지되는강력한규제임 MBM 은선박의탄소배출권거래를포함하여포괄적으로논의되는사안으로아직까지회원국들간의합의점을찾지못하고있으나시행될경우해운 1) IMO 는해사관련제반문제들을다루기위하여설립된 UN 산하의국제기구이며각국정부가회원으로가입 2) 각규제의자세한내용은뒷장에서논의 Ⅰ. 연구의개요및필요성 1

11 산업에매우큰파급효과를일으킬것으로예상 - MBM 은개별선박의탄소가스배출량에따라탄소배출권을구입또는판매하거나탄소세를부과하는방식으로시장에서의수익성에큰영향을미칠수있는규제방안임 현재전세계조선소와관련기관들은이러한규제에대응하고연비기술의발전을통한경쟁력확보를위하여기술개발에집중하고있으며획기적인기술진보의가능성도있음 환경규제는조선산업의연비기술경쟁을촉발시키는결과를낳고있음 향후강화되는환경규제에따라현재의선박추진시스템하에서는규제통과가어려울수도있어새로운추진시스템이개발되는등획기적인기술진보의가능성도있음 결과적으로환경규제에따른기술개발은향후에너지효율화로이어지며높은경쟁력의신선형선박들이개발될것으로기대 선박의환경규제는향후조선, 해운산업의패러다임을바꿀수있는큰변수가될것으로예상 조선소는단기적으로 EEDI 규제를만족시킬수있는선박의건조능력이요구되고있으며중장기적으로는고연비, 저탄소선박의개발이반드시필요 해운사의경우는고연비선박의확보가경쟁력의핵심이될수있으며이러한선박을확보하지못하면시장에서퇴출될수도있을것으로예상 결과적으로는친환경고연비선박기술을확보하지못한조선소는도태될것으로보이며한국조선산업이지속적인시장의주도권을장악하기위해서는이러한기술개발이필수적인요소임 해운사의경우도신기술을장착한최신선박을갖춘선사와그렇지않은선사간의양극화가진행될가능성이크므로전략적인판단이필요 2 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

12 그린쉽은향후침체된조선경기의활성화에결정적요인이될가능성이높음 현재심각한과잉선복량문제로침체에빠진조선산업은향후그린쉽기술의발전속도에따라경기회복속도가달라질수있음 연비기술이고도화될경우고유가에의하여선박의경쟁력이큰차이를나타낼수있으며선주들의최신선박확보를위한경쟁을부추길수있음 이러한경우기존선박의폐선속도가빨라지며선복량과잉해소와회복시점이크게앞당겨질수있음 다만, 우려스러운점은한국조선업계가유럽이나일본보다환경기술에대한대응이늦게시작되어다소간의기술력격차가존재할것으로추정됨 만일기술력격차로인하여유럽이나일본의기술을구입하여사용하게될경우원가경쟁력에악영향을미칠수있음 이러한점에대한냉정한평가와이에따른대응책논의필요 이러한시점에서선박의환경규제가미칠영향을평가하고산업의관점에서시사점을정리하는작업이필요 산업의관점에서향후미칠영향에대하여예상하고우리나라기업들이취해야할전략을고민해볼필요가있음 본고는향후에전개될선박의환경규제에대하여알아보고우리기업들의대응현황, 향후의그린쉽개발방향및향후대응방안에초점을맞추었음 환경규제에는 EEDI 규제외에도평형수규제 3) 등여러가지가있으나본고에서는시장에미칠파급효과가큰 EEDI 규제와 MBM을중심으로조사분석함 3) 평형수 (Ballast Water) 는선박이화물을싣지않은채운항할때선박의안정성을위하여 ballast tanker 에채우는물을의미함. 평형수규제는이러한물이항해후전혀다른해역에서버려지면서물에포함된미생물들의교란으로생태계에영향을미치는문제를방지하고자하는규제임. Ⅰ. 연구의개요및필요성 3

13 Ⅱ 환경규제의내용 1. 환경규제의배경 선박의온실가스규제는 UN 기후변화협약등국제적인환경규제노력의일환임 UN기후변화협약 (UNFCCC) 은 1992 년리우데자네이로 UN 환경개발회의에서승인되어온실가스농도의안정화를목표로 1994 년 3월발효됨 - 가입국은선진국 (Annex I) 과개도국 (Non-Annex I) 으로나누고공통의차별화된원칙을가지고국가별의무사항을규정하고있음 - 그러나본협약은법적구속력을가지고있지않음 기후변화협약은 1997년선진국의양적온실가스감축의무를규정한교토프로토콜을채택함으로써구속력있는실질적인조치에들어감 이러한공통의그러나차별화된감축의무에대하여선박과항공기는국가별의무를규정하기어려운특성을가지고있어 UN에서는동분야의문제를관련기구에일임함 이에따라선박은국제해사기구 (IMO), 항공기는국제민간항공기구 (ICAO) 에서각문제의논의가이루어짐 전세계 CO 2 배출량중선박이차지하는비중은약 3.3% 인것으로나타남 2007 년을기준으로해운업이발생시키는 CO 2 의비중이 2.7%, 어선등기타 4 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

14 선박이발생시키는양이 0.6% 로총 3.3% 의비중을차지하고있어높은편은아님 이러한낮은비중으로규제의필요성에대한논란이있으나유럽등선진국의단호한입장등으로 IMO의규제강화입장은확고한것으로알려짐 - 선진국들의경우조선산업의쇠퇴에도불구하고기자재산업의요소기술은여전히시장에서비중이높음 - 또한기후협약의의무감축국으로서환경규제에대한인식이한국보다앞서있어이에대한대응이빨랐음 - 선진국들은 10여년전부터조선분야에서환경기술개발을시작한것으로알려져있어 IMO에서의환경규제에대하여강경한찬성입장을고수하고있음 해운분야의배출온실가스중 CO2 의비중이 99% 에달하여 IMO 의규제는주로 CO 2 규제에초점을맞추고있음 < 부문별전세계 CO 2 배출량비중 > 자료 : IMO GHG Study 2009, 한국선급, KR Technical Report 2012" 에서재인용 Ⅱ. 환경규제의내용 5

15 2. IMO 의환경규제진행현황 IMO에서는온실가스저감을위한실효성있는방안을마련하기위하여 1997년 MEPC 4) 40차회의를시작으로금년도 MEPC 63차회의까지많은논의를진행함 MEPC 57차회의를통하여다음의 9가지규제적용원칙을수립 - 온실가스감축에효과적으로기여 - 의무방지회피를위하여모든기국에공통적으로강제적용 - 비용효과적일것 - 경쟁력약화를최소화함 - 세계무역과성장을저해하지않으며지속가능한환경발전을달성 - 목표에기반을두며특정방법을규정하지않음 - 모든선박분야의기술혁신및 R&D를촉진할것 - 에너지효율기술개발을촉진할것 - 실행가능하고투명하며관리가용이할것 현재규제가확정되어있거나논의중인사항은다음과같음 선박의온실가스규제방안으로기술측면, 운항측면, 시장기반등 3개측면의규제가논의되었거나논의중임 기술적으로는 EEDI(Energy Efficiency Design Index) 규제가 2013년부터실행됨 4) MEPC(Marine Environment Protection Commitee, 해양환경보호위원회 ) 는 IMO 산하의전문위원회중하나로선박으로부터의해양오염방지를전문적으로다루고있음 6 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

16 운항측면에서는 SEEMP(Ship Energy Efficiency Management Plan) 의선내의무비치가 2013년부터강제화되며방법으로는 EEOI(Energy Efficiency Operational Indicator) 가권고됨 시장기반규제 (MBM : Market Based Mechanism) 는탄소세, 배출권거래제등이논의중이며아직까지강제적용이결정되지못하고있음 < 온실가스규제관련논의사항 > 분류 규제내용 적용연도 기 술 적 측 면 EEDI 2013 운 항 측 면 SEEMP, EEOI 2013 시 장 기 반 탄소세, 배출권거래제등 미정 3. 규제의내용및예상파급효과 가. EEDI (Energy Efficiency Design Index) EEDI 는선박의에너지효율을설계단계부터측정 계산하여이산화탄소배출량을평가하고자하는개념의지수임 EEDI 는선박이 1톤의화물을 1해리 (nautical mile) 운송하는데발생하는 CO 2 의질량으로표시되며단위는 g/ton nm - 해운운송으로발생되는사회적이익에대한환경비용의개념으로볼수있음 EEDI 의계산은기본설계단계에서결정되는선박의용량, 운항속도, 엔진의사양, 각종추진및보조장치들의효율, 각종보정계수등으로계산됨 EEDI 의계산식은선박의추진과기타에너지소비에대한 CO 2 발생량에서에너지저감기술에대한 CO 2 저감량을차감하는개념으로이루어져있음 Ⅱ. 환경규제의내용 7

17 EEDI 계산식은다음과같음 산식에서변수 f는설계에의해결정되는보정계수, P는엔진또는보조엔진의출력 (KW), C는사용연료에의해결정되는계수, SFC 는엔진 1kwh 당배출되는이산화탄소의양을의미 산식의분자첫항은주엔진에서선박의추진을위하여만드는파워에의해발생되는 CO 2 양을의미 분자두번째항은운항, 공조, 펌핑, 선원들의생활등선박의운영에필요한에너지를위하여보조엔진이만드는파워에의한 CO2 발생량을의미 분자세번째항, 그림에서 Innovative technologies 로표시된항은태양광, 풍력등각종연료저감기술이적용된파워로부터저감되는 CO 2 의발생량임 <EEDI 산식의개념적분석 > 자료 : 류경부, IMO GHG Convention - Progress & Challenges, 한국선급연수원 8 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

18 분모는선박의화물용량과정격운항속도를의미 종합하면 EEDI 는선박의추진력과각종보조적인에너지소비로발생되는 CO 2 양에서에너지저감기술로부터저감된 CO2 의양을차감하고이를속도와화물용량으로나누어계산됨 EEDI 는설계단계에서계산되고건조후시운전과정을거쳐검증함으로써확정되어문서화됨 앞서기술한대로대부분기본설계단계에서입력되는변수들로구성되어 EEDI 를계산함 계산된 EEDI 는근거가되는기술문서들과함께검증기관에제출되고검증기관은이를확인하여사전검증서 (report of pre-verification) 를발행함으로서선박의건조가시작됨 - 검증기관은 DNV( 노르웨이선급 ), Lloyd 선급, 한국선급등주로선급기관이될것임 선박건조후시운전을통하여속도, 연료소모량등관련변수들을확인하고최종검증을거쳐검증보고서가발행되면선박의 EEDI 수치가문서화되고부여됨 EEDI 는 2013 년부터신조선에의무화되어규제치를만족하지못하는선박은운항이금지됨 2013년 1월1일부터계약되는모든선박에는 EEDI 수치가부여되며실측된수치가 IMO의요구수치보다낮은경우에만운항이허용됨 선박의인도시부여되는 EEDI 는선박이수명을마칠때까지일생동안유지되어정기적혹은부정기적인재계산을요구하지않음 - 즉, EEDI 규제는선박출하시단한번의검증으로규제를통과함 Ⅱ. 환경규제의내용 9

19 < EEDI 규제의개념 > 자료 : 류경부, IMO GHG Convention-Progress & Challenges, 한국선급연수원 < 선종별, 사이즈별규제강화내용 > Attained EEDI Required EEDI = (1-X/100) Reference line value Reduction factor(x) Ship Type Bulk Carrier Gas Tanker Tanker Container Ship General Cargo Ship Refrigerated Cargo Ship Combination Carrier Size Phase 0 1 Jan 2013~ 31 Dec 2014 Phase 1 1 Jan 2015~ 31 Dec 2019 Phase 2 1 Jan 2020~ 31 Dec 2024 Phase 3 1 Jan 2025 onwards 20,000 DWT and above ,000~20,000 DWT n/a 0~10* 0~20* 0~30* 10,000 DWT and above ,000~10,000 DWT n/a 0~10* 0~20* 0~30* 20,000 DWT and above ,000~20,000 DWT n/a 0~10* 0~20* 0~30* 15,000 DWT and above ,000~15,000 DWT n/a 0~10* 0~20* 0~30* 15,000 DWT and above ,000~15,000 DWT n/a 0~10* 0~15* 0~30* 5,000 DWT and above ,000~5,000 DWT n/a 0~10* 0~15* 0~30* 20,000 DWT and above ,000~20,000 DWT n/a 0~10* 0~20* 0~30* * Reduction factor to be linearly interpolated between the two values dependent upon vessel size. The lower value of the reduction factor is to be applied to the smaller ship size. 자료 : 류경부, IMO GHG Convention-Progress & Challenges, 한국선급연수원 10 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

20 EEDI 규제의기준선은과거 10년치실적선의평균치를선종과 size에따라구하여설정한것이며향후 2015년부터 5년간격으로강화될예정임 따라서관련기술이평균이상인조선소들은 2013년부터시행되는규제는어려운문제가아닐것으로보임 그러나 2015년부터기준선대비 10% 감축, 2020 년 20% 감축, 2025 년 30% 감축등 5년간격으로강화될예정이어서빠른시일내에관련기술의개발이이루어지지않는다면정상적인영업이어려움 EEDI 규제의영향으로전세계조선소간고연비선박개발에대한경쟁이촉발되었으며향후이러한추세는더욱강화될전망 EEDI 규제를통과하는방법은에너지효율향상과배기가스중온실가스저감등 2가지임 조선소들은이들방법중에너지효율향상, 즉고연비선박개발에더욱집중하고있는것으로보임 배기가스에서유해성분을제거하는방식은부피가큰별도의장비를필요로하고경우에따라서는에너지효율을감소시키는등운항효율면에서불리한점이있음 온실가스는연료소비로부터나오는것이므로온실가스를저감하기위해서는연료소모를줄이는고효율화가궁극적인해결책이될것임 고연비선박의개발은고유가기조와맞물려조선소의경쟁력을강화할수있고특히, 원가경쟁에서중국에고전하고있는한국조선산업으로서는이를만회하고도남을계기가될것임 에너지고효율화경쟁은규제가강화되는추세에따라점차경쟁강도가높아질것으로예상되며이는조선소의생존이걸릴만큼중요한경쟁요인이될것임 Ⅱ. 환경규제의내용 11

21 나. SEEMP 및 EEOI SEEMP(Ship Energy Efficiency Management Plan: 선박에너지효율관리계획서 ) 는선박운항에있어서에너지효율향상을관리하기위한문서로 2013년부터현존선및신조선모두선내비치가의무화됨 SEEMP 는해운사또는개별선박의에너지효율향상을위한메커니즘을확립할목적으로작성되는계획서임 SEEMP 는운항에필요한에너지효율향상에대하여계획 (planning) 실행 (implementation) 모니터링 (monitoring) 평가및향상 (Self-evaluation & improvement) 등 4단계의절차와방법론을체계적으로구축하여기술하는것을주내용으로함 문서의비치를의무화할뿐실행에대한강제성은규정하지않고있음 IMO 에서강제하는방법론이나 framework 은별도로없으며선주나해운사가각각의사정에맞게설계하여작성하도록함 다만, 모니터링방법론에있어서 IMO는 EEOI 를권장하고있음 EEOI(Energy Efficiency Operational Indicator) 는실질적인연비를나타내는지수임 EEOI 는다음과같이계산됨 - 분자의 FC는실제연료소모량이고 mcargo 는실제적재 운송한화물의톤수, D는실제운항거리 (nautical mile) 임 - CFj 는연료에따른환산계수이며이는환경규제로청정연료를사용하여야 12 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

22 하는해역에서연료를교체사용하는등동일항차내에서서로다른연료를사용하는경우에대한계산에필요 위의식은한항차내에서여러연료를사용하는경우를포함하여실질적인화물톤수와거리대비실제사용한연료의양을의미함 IMO는선박의최근 10항차에대한평균 EEOI를유지할것을권고하고있으며이는다음과같은산식으로계산됨 EEOI 는 IMO의권고사항일뿐의무사항은아님에도불구하고전세계적으로널리확산될가능성이높음 EEOI 의사용과유지는권고사항이므로다른대체방법론을사용하여 SEEMP 를유지하여도무방함 EEOI 를사용하고기록을공신력있게유지해온선박은연비와온실가스배출량이투명하게파악될것이며이는향후용선이나중고선시장에서의거래시중요한가격산정기준이될수있음 EEOI 를공신력있게유지하여온선박은용선주나매입선주에게선박의연비에관한투명한정보를제공하여우선거래될가능성이높음 반면이를유지하지않은선박은연비에대한불신으로시장에서불이익을받을가능성이높음 현재선급에서는특정선박의항해기록등을근거로 EEOI 를계산하고검증하여공신력을부여하는서비스체계를개발하고있음 EEOI 외에다른방법론을사용할경우공신력에대한검증이어려워시장에서의불신을초래할가능성도있으므로 EEOI 는전세계적인공통의연비측정방법론이될것으로예상 Ⅱ. 환경규제의내용 13

23 향후용선과중고선시장에서는연비가중요한가격결정요인이될것으로예상되며이에따라전세계해운사들의연비향상노력도가속화될전망 향후수년내에 EEOI 는전세계적으로널리확산될것으로예상되며연비의중요성이점차높아지는추세에맞춰이는중고선가와용선료의결정적인요인이될전망 IMO에서는 SEEMP 의실행과 EEOI 의사용을의무화하고있지는않으나위와같은이유로자발적실행과효율향상노력이확산될것으로전망 그러므로조선소의고연비선박개발노력과함께해운사의연비향상노력까지맞물려운항효율제고가시장에서극대화될것으로예상됨 또한능력있는선박관리회사들이크게성장할전망이며이는해양산업에서또하나의블루오션이될가능성이있음 다. 시장기반조치 (MBM: Market Based Measures) 시장에기반한규제로는 GHG(green house gas) fund와탄소배출권거래등두가지방안과이를조합한방안등이논의되고있음 GHG펀드는선박의연료구입시탄소세를납부하여펀드를조성한후펀드관할기관에서가스배출우수선박에대하여보상하는형식의규제 벙커유가격에탄소세를포함하여선박들이벙커유를구입할때자동적으로탄소세를납부하도록유도 벙커유판매자는사전에등록된자만이항만에서영업을할수있도록규제하고등록된벙커유업자는탄소세를관할기관으로이체하여관할기관에서펀드를조성, 관리함 `관할기관은전세계선박의관련데이터를확보, 유지하여배출실적이우수한선박에게는탄소세를환급하는인센티브를지급 14 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

24 그러므로우수선박을보유한해운사는추가적인이익을거두거나저렴한연료를사용하는효과가있는반면저연비선박의경우연료를비싸게사야하는불이익발생전망 탄소배출권거래제는선박의탄소배출에대하여일반산업의탄소배출권거래와같은형식의규제를의미함 전세계적인관할기관을두고각선박에대하여배출허용량을할당하고초과배출량에탄소배출권구입이나잉여배출권에대한판매등탄소배출권거래를유도 탄소배출권거래는해운업의영역에국한하는것이아니라일반탄소배출권거래소에서거래하거나개도국의그린프로젝트에투자하여배출권을획득하는등일반산업과차이가없음 이러한제도가시행된다면우수한선박을보유한해운사는탄소배출권을판매하여추가적인이익을거둘수있는반면저연비선박보유사는추가적인부담으로경쟁력의차이로이어질전망 현재시장기반조치는시행일자가확정되지못하고있으나수년내에규제방안이결정될것으로예상되며파급효과가매우클것으로전망 시장기반조치는회원국들의의견차이를극복하지못하여실행시기는불투명하고통일된규제방안에대한논의를진행중임 그러나현재의논의가진지하게진행되고있는만큼어떠한형태로든수년내에규제에대한합의를도출할것으로예상됨 본규제가시행되면우수한선박을보유한선사들은낮은운송원가를기반으로더욱강력한경쟁력을나타내는반면그렇지못한선사들은경쟁력을상실하여퇴출될위기에몰릴것으로전망 규제는선사들간의고연비선박확보경쟁을촉발하여자금력이약한선사들에게는큰위기가될것으로전망 Ⅱ. 환경규제의내용 15

25 라. 환경규제의영향 환경규제는지구환경변화를막기위한온실가스규제에서비롯되었으나해운산업에있어서는고연비화경쟁을촉발하는효과로나타날전망 MBM의실행이후해운사의고연비선박확보는생존이걸린문제가될것이며점차고연비선박의확보비중이경쟁력의핵심요소가될전망 해운사의선박확보이후에도시장에서는 EEOI의확산으로에너지효율향상에대한꾸준한노력을요구할것이며이에대처하지못하는선사는선박의가치하락으로자산가치감소를겪을전망 EEDI 규제뿐아니라점차시장의요구가고연비선박으로이동함에따라조선소들도이에대한기술개발경쟁에최선의노력을기울일것으로예상 조선소들은 2015년부터강화되는 EEDI 규제를위해서도현행보다효율이높은고연비선박에박차를가할것으로보임 MBM의실행이결정된다면선주들은 EEDI 규제기준을넘어서는더욱더고효율화된선박을요구할것으로예상 결과적으로고연비선박을개발하는조선소는비싼가격에다량의선박을판매할수있을것으로보이나이에대비가부족하다면기존시장에서의평판이나입지와무관하게도태될가능성이클전망 16 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

26 Ⅲ 그린쉽기술 1. 그린쉽기술의개요 < 그린쉽기술 5) > 구분분야구체적기술 구조최적화, 선체경량화 선형 조파저항감소 : 선수부최적화 마찰저항감소 : 선체도료개발, air bubble 에너지효율향상 온실가스저감 신추진동력 추진성능보조동력기관전력효율화운항효율화화석연료비화석연료 공기저항감소 : 상부구조최적화 고효율추진기개발 : 상반회전프로펠러, 가변피치프로펠러, 보스캡핀, 덕트형프로펠러 부가물에의한추진효율개선 태양광, 풍력등 Dual fuel, 하이브리드등 폐열회수시스템 운항최적화등 CO 2 포집, 연소가스후처리 가스연료 (LNG) 추진선박 연료전지, 핵추진선박 5) 현재조선해운업계에서개발중인모든기술이망라된것은아니며주로회자되고있는기술위주로정리한표임 Ⅲ. 그린쉽기술 17

27 환경규제와시장의변화에대응하기위한조선 해운업계의그린쉽개발기술은크게에너지효율향상기술, 온실가스저감기술, 새로운추진동력기술등 3가지로나눌수있음 에너지효율향상기술은현재와같은디젤엔진추진기관을주동력원으로사용하는선형에서연료효율을향상시켜연비를개선하고온실가스배출을최소화하는기술을의미 온실가스저감기술은에너지효율향상과는별도로배기가스중 CO 2 를포집하거나연소가스를후처리하는등배기가스내의온실가스를직접저감하는기술을의미 새로운추진동력기술은연료전지, 핵추진등현재의디젤기관을대체하는새로운추진연료나추진방식기술을의미 구조최적화는최적의구조설계를통하여선박이충분한강도를유지하면서강재사용을최소화하여경량화를실현하고에너지효율을향상시키는기술임 새로운개념의기술개발은아니나대형조선소들을위주로고연비선박개발과관련하여과거보다더욱연구개발에박차를가하고있음 조파저항을줄이기위해서최적화된선수부를개발 조파저항은선박이항해를하며만들어내는파도가선박으로부터나온에너지를소진시킴으로써선박에걸리는저항임 조파저항은파도발생을최소화시킴으로서줄일수있는데지금까지이러한목적의기구로서구상선수 (bulbous bow) 가장착되고있음 최근에는구상선수의최적설계뿐아니라수면에서물의입사각을최대한예리하게하고수면에서의선수부위를부드럽게만들어주는등의최적설계로조파저항을줄이는연구가시도됨 18 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

28 < 선수부최적화사례 > 자료 : 해양연구원, 홍성인외, 국제해사기구 (IMO) 선박연비규제의선박금융연계가능성과차별화전략연구 에서재인용 마찰저항을줄이기위한방법으로는도료기술과 air bubble 이연구되고있음 마찰저항은선박의기동시선체표면과물이마찰을일으키며선박이받게되는저항임 선박의항행시받는저항중가장큰비중을차지하는요소로선박의속도에따라 50~80% 까지마찰저항이차지함 저항은선박의연료소모에있어서큰영향을미치는요인으로에너지효율화를위해서는저항을감소시키는연구가반드시필요하며그중마찰저항에대한저감연구가가장중요 마찰저항감소를위한특수도료와친환경방오도료의개발을통하여약 5% 의연료효율향상기대 선체의표면은페인트도료로코팅되어있는데코팅의표면거칠기가 0.01mm 거칠어지면연료소모가 0.3~1% 증가하는특성이있으며특수도료는이러한거칠기를개선하여마찰저항을감소 Ⅲ. 그린쉽기술 19

29 선박이오랫동안바다에서활동하면선저에수중생물들이달라붙어선박의저항성능을크게떨어뜨리는데, 이러한수중생물의부착을방지하는것이방오도료임 - 방오도료는과거부터꾸준히사용되어왔으나그독성으로인하여 IMO의 MEPC 는 2003 년부터방오제로사용되던유기주석의사용을금지 - 이에친환경방오도료를개발하여수중생물부착을방지함으로서선박의마찰저항성능을개선하는노력이진행됨 - 친환경방오도료는저항성능개선을통한연료효율제고뿐아니라선박에부착된수중생물제거를위하여수리조선도크에입고되는시간을줄여줌으로써경제성개선에도기여 마찰저항감소를위하여시도되고있는방법중 air bubble 은선저부에대량의공기방울을발생시켜선체와물의접촉을차단함으로써저항을줄이자는개념임 - 개발사인미쓰비시중공업은탄소가스저감율 10% 에서최대 35% 의효과가있다고주장하고있으나논란이있음 < bubble-ship 개념도 > 자료 : 미쓰비시중공업 20 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

30 최근에는에너지효율극대화를위하여상대적으로비중이작은공기저항에대한감소의연구개발도진행되고있음 공기저항감소를위해서는수면윗부분인선체상부의구조를최적화하는기술이요구되며자동차와같이공기유동을원활하게할수있는유선형설계가요구됨 < 바람저항을줄인자동차운반선사례 > 자료 : 해양연구원, 홍성인외, 국제해사기구 (IMO) 선박연비규제의선박금융연계가능성과차별화전략연구 에서재인용 선박을직접적으로추진하는추진기 ( 프로펠러 ) 의효율성제고를통하여약 5~15% 까지에너지효율향상기대 상반회전프로펠러 (counter rotating propeller :CRP) 는서로다른방향으로회전하는프로펠러를전후에위치시킴으로써효율성을높인추진기로에너지효율 10~15% 향상을기대 - CRP 는전방프로펠러가내는후류중추진에기여하지않는회전방향의물의흐름을후방프로펠러가흡수하여추진력으로발생시킴으로써효율을극대화함 - 이미대형선박에장착하여 10% 이상의에너지효율향상확인 Ⅲ. 그린쉽기술 21

31 < 상반회전프로펠러 > 자료 : Wartsila-IHI CRP, KR Technical Report 2012 에서재인용 - 대형저속기관에적합 - 인접한프로펠러를역회전시키기위한기어장치의장착등으로축의구조가복잡해지며초기비용이높아지는단점이있음 프로펠러보스캡핀 (propeller boss cap fin: PBCF) 는프로펠러중앙선단에설치하는간단한장치로효율을향상시킴 < Propeller Boss Cap Fin > 자료 : MOL, KR Technical Report 2012 에서재인용 22 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

32 - 프로펠러후단중앙에는중앙부소용돌이에의하여저압부분이생기는데이러한저압부는선박을뒤로끌어당기는효과가있어추진효율이떨어짐 - PBCF 는중앙부에하나의후류를만들어줌으로서저압부를없애고추진효율을증가시킴으로써약 4~5% 의연료효율향상효과가있음 가변피치프로펠러 (Controllable Pitch Propeller: CPP) 는프로펠러날개하나하나가허브에개별적으로연결되어있고각도의조절이가능하여유리한입출력각을만듦으로써효율을향상시키는추진기임 - 본래는예인선이나소형정처럼운항조건이심하게바뀌는선박에사용되며장거리정속운항선박에는적합하지않으나고속운항하는일부선박에장착하여 10% 이내의효율향상가능 < 가변피치프로펠러 : CPP > 자료 : KR Technical Report 2012 선박의운항시물의흐름을조절하여프로펠러의효율을향상시키는부가물을장착함으로써에너지효율을제고하는연구도국내조선소들을중심으로진행중 선박의실제운항조건에서는파도와해류등복잡한물의흐름으로프로펠러의효율에유리한입사각이나후류의흐름을얻기어려움 Ⅲ. 그린쉽기술 23

33 < 현대중공업의 Thrust Fin > thrust fin 이에프로펠러전후에설치된부가물을통하여해수의흐름을조절함으로서상반회전프로펠러와같은고효율의효과를얻을수있다는개념임 현대중공업은프로펠러뒤쪽 rudder 에장착된 fin으로 3~6% 의연료절감효과가있다고주장하고있으며대형컨테이너선의경우연간 240 만달러의연료절감가능 삼성중공업은선체후부측면의 saver fin 을통하여프로펠러로들어가는물의흐름을개선하여 3~5% 의연료절감과 50% 진동감소효과가있다고주장 - 현재 VLCC 등에장착중 < 삼성중공업의 Saver Fin > saver fin 24 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

34 < 대우조선해양의전류고정날개 > 전류고정날개 대우조선해양은프로펠러앞쪽의전류고정날개 ( 프로펠러입사류의흐름개선 ) 를장착함으로써 4~6% 의연료절감효과가있는것으로주장 - VLCC 에장착실적이있음 태양광, 풍력등신재생에너지가보조동력으로사용되는방안도개발중임 무역풍을타는연 (kite) 를이용한선박은 15knot 엔진에서엔진동력을은 15~20% 까지절감할수있는것으로알려짐 요트등의추진력으로쓰이는돛 (wind sail) 은대형선박에장착하는연구가진행중이며이론적으로는 25% 까지동력절감가능 선박의유휴공간에태양전지를설치하여전력을생산함으로써전력생산을위한보조엔진의연료유를줄일수있는실증연구가이루어지고있음 - 주로유휴공간이넓은자동차운반선의사례가많고이미실용화된실적이있음 Ⅲ. 그린쉽기술 25

35 < 연 (Kite) 을이용한선박의개념도 > 자료 : 26 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

36 < 태양광발전선박 ( 자동차운반선 ) 사례 - STX 도브호 > 자료 : STX 팬오션 엔진기술과관련하여천연가스를보조연료로사용하는 dual fuel 기술이이미상용화되었고전기추진방식과혼재된하이브리드추진도개발중에있음 국내조선소들은 LNG선에서자연적으로기화되어버려지는천연가스를엔진으로주입하여기존의벙커유와함께사용하는 dual fuel 기술을이미많은 LNG선에적용중임 - 이기술로연간연료비가 180~370 만달러절감되는효과가있음 또한세계적인엔진회사들과함께연료전지를이용한전기추진방식을혼용한하이브리드기관을개발중에있음 - 이는연료전지를출항과도착등보조적인추진에이용하고항해시에는선박에필요한전력을생산하는방식으로활용하여약 5% 의연료절감효과를기대 Ⅲ. 그린쉽기술 27

37 버려지는열을이용하여전기를생산함으로써전력효율을높이고보조동력의연료를절감하는폐열회수시스템이이미상선에장착중임 폐열회수시스템은버려지는 200 이상고온의배기가스를회수하여터빈을구동하고이를통하여전기를생산하는시스템임 현재 VLCC 등 20여척의상선에적용중이며향후선주들의요구가증가하며적용선박이크게늘어날전망 운항최적화기술을통하여연료를절감하는기술도지속적으로개발중임 선박의성능과기상환경, 파도등운항에필요한정보를수신하여최적의항로를계산함으로써연료비를절감하고안전하게운항하도록하는시스템이지속적으로개발중임 IT기술과융합하여계속진화중이며주요조선소들은운항최적화시스템을항해 안전시스템내에구축하고있음 환경규제에대응하기위하여연료효율화뿐아니라 CO 2 가스의직접적인저감기술도개발되고있으나연료효율저하등으로어려움이있음 후처리기술은흡수, 흡착, 막분리등화학적인방법을통하여 CO 2 가스를포집하는기술임 후처리기술외에도연소전연료를반응처리하여 CO 2 와 H 2 로분리하여배기가스중 CO 2 만을용이하게포집하는전처리기술과연료를공기대신산소로만연소시키는순산소연소기술등이있음 이러한 CO 2 의직접적인포집기술은환경규제를직접적으로피할수있는기술로서효과적이지만다음의난점으로인하여실질적인적용에는어려움이있음 - 에너지가추가적으로필요하여비용이크게증가 - 흡수탑등설비의부피가크고선종에따라서는설치가어려운경우도있음 28 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

38 - 포집된 CO 2 의선내저장이어려움에도불구하고해양투기또한금지되어있어이에대한해결방안을가지고있어야함 조선업계는궁극적으로고유가기조와규제의강화로인하여새로운추진시스템이필요할것으로인식하고있으며가스연료추진선박, 연료전지, 핵추진기술등이검토, 개발되고있음 연료효율향상노력에도불구하고강화되는규제의내용으로인하여현재와같은디젤엔진추진시스템은한계에부딪칠것으로예상 년 30% 의온실가스저감규제를만족시키기위해서는현행대비약 43% 의에너지효율향상이필요하며이는현재의시스템으로는불가능하다는것이대체적인인식임 가스연료추진선박은새로운연료또는추진시스템중가장먼저상용화될것으로예상되며벙커링 ( 연료주입 ) 시스템과안전성문제가해결된다면급격히확산될것으로예상 가스추진선박은이미한국조선소들이 LNG선에 dual fuel 추진엔진으로적용한사례들이있어엔진에있어서는기술적으로상당한진전이있는것으로보임 가장큰문제로는항구에대형선박에대한천연가스의연료주입즉벙커링시스템의기술개발이아직까지이루어지고있지못하다는것임 그러나한국가스공사를비롯하여전세계적인에너지사들이이러한흐름에발맞춰가스의벙커링시스템에대한개발의지를보이고있거나관련연구를통하여시장에진출하려는움직임을나타냄 - 머지않은시기에이문제는해결될것으로예상 그외에연료탱크의배치와압력, 폭발위험에따른안전성문제등이가스연료추진선박상용화의큰문제중하나가될것으로보임 Ⅲ. 그린쉽기술 29

39 연료전지를추진동력으로하는선박이연구개발중에있으나중단기적으로상용화되기에는어려움이있을것으로예상 연료전지는연료중의수소성분을공기중산소와결함시켜만들어지는전기를에너지원으로이용하는전지로대표적인친환경에너지임 연료전지는고효율발전의특성이있고온실가스를포함한유해가스가거의배출되지않아미래의에너지원으로각광받고있음 이미잠수함에적용된사례가있고일부소형선박의경우시험운전되는선박들이등장한바있음 그러나아직까지비용이높고, 안전성문제도해결해야할과제가많으며수소를충전하고저장하는방법에대해서도더많은연구필요 그러므로수년내에대형선박에서상용화되기는어려울것으로보이나중장기적으로문제를해결해나가면서궁극적으로는선박의추진동력으로자리를잡을것으로예상 < 독일함부르크연료전지선박배치도 > 자료 : 한국선급에서재인용 30 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

40 새로운동력원으로서원자력을이용한핵추진선박도개발중임 핵추진선박은원자로에서발생하는증기를동력원으로추진력을얻는선박을의미함 1950 년대부터군사용선박으로연구되어잠수함, 항공모함에적용됨 현재민수용으로는러시아의쇄빙선등극히일부에만적용되고있는것으로알려짐 핵추진선박은다음의장단점을가짐 핵추진선박은온실가스배출이전혀없고연료교체도수년에한번씩만교체하는등많은장점이있음 반면, 고온, 고압, 무거운설비, 사고에대비한안전성확보, 선박용원자로의개발과기준마련등해결할과제가많음 또한후쿠시마원전사태이후원자력에대한국제적인반감이높아향후핵추진선박에대한입항거부등정치적인위험도따르고있음 이러한요인때문에중단기적인선박개발이가능할것인지에대해서는의문임 < 핵추진선박의장단점 > 장점 - 초대형, 초고속엔진으로적합 - 온실가스배출이없음 - 동력생산에공기가필요없기때문에잠수정및잠수함에유리 - 대용량의연료유탱크불필요 - 핵연료소비량이매우적음 (2~5년에핵연료교체 단점 - 방사선차폐가중요, 설비가무거움 - 승무원을위한다중의안전설비가필요 - 방사능시설에대한숙련된기술원필요 - 초기건조비가매우큼 - 핵연료교체 ( 재장전 ) 시설필요 - 원자로유지보수절차가매우복잡함 - 입출항절차가매우복잡함 자료 : 한국선급, KR Technical Report 2012 에서인용 Ⅲ. 그린쉽기술 31

41 2. 해외의기술동향 유럽과일본의경우자국조선업과기자재산업의재부흥을위하여그린쉽기술을보다일찍부터준비한것으로보임 과거조선산업을주도한경험이있는유럽과일본의조선소및기자재업계는이러한환경규제를자국조선업또는기자재산업이다시한번주도권을잡을수있는기회로보고있음 이들국가들은교토의정서 Annex I 국가들로환경규제에대한개념을보다빠르게정립하고조선업에서도이에대한대비를한것으로추정 오히려세계조선산업을양분하고있는한국과중국의대응이이들국가들에비하여뒤처진것으로판단됨 유럽의경우폐열회수장치등에너지효율화기술개발이중점적으로추진되는것으로추정되며동시에미래형선박을위한연료전지기술개발에많은투자를기울이는것으로보임 유럽개별업체또는연구소등의구체적개발상황은각사의기밀에해당되어정확한현황을파악하지못하고있음 다만유럽지역의다수의연료전지프로젝트가진행중인것으로나타나동기술개발에강한의지를보이고있음 유럽지역의프로젝트들은 2010 년을전후하여실선제작과운영을포함하는 1단계사업을마무리하는것으로나타남 동프로젝트들은연료전지개발뿐아니라수소탱크, 모터등관련설비와기자재개발, 선박의운항시스템개발등종합적인상용화에초점을두고있음 연료전지프로젝트외에덴마크가주도하는 Green Ship of the Future 프로젝트는폐열회수, 추진기최적화, 운항최적화등여러가지기술개발을통하여 30% 의 CO 2 절감을목표로추진중 32 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

42 < 해외연료전지선박프로젝트 > 이름 ( 프로젝트 ) 국가 연료전지출력 연료전지종류 기간 용도 Fellow Ship 노르웨이 330kW MCFC 2003~2010/ 2010~(3 단계 ) OSV Fuel Cell boat 네델란드 60~70kW PEMFC ~2007 년말소형통근선 Methapu 판란드 250kW SOFC MC WAP 이태리 500kW MCFC ZEM Ship 독일 100kW PEMFC ~ ~ (5 년간 ) ~ 자동차운반선 선박용연료개질 100 인승연료전지유람선 e4ship EU 350~500kW MCFC 2009~2016 친환경선박개발 Project Elding 아이슬란드 - PEMFC 2007~2010 고래탐사선 Zero CO 2 Sailboat 프랑스 25kW PEMFC ~2010 Sailboat Marti 터키 8.5kW PEMFC 2008~ 인용 boat SSFC 미국 25MW MCFC 2003~2009 군사용 NYK Super Eco Ship 일본 40MW MCFC/SOFC 2009~2030 미래형선박개념설계 자료 : 한국선급, "KR Technical Report 2012" 에서인용 DNV가주도하는 Quantum 프로젝트는선형개선, dual fuel(lng), 화물운송능력확대, CO 2 배출량 30% 절감을목표로미래형선형을개발 일본의그린쉽기술은구체적으로파악하기는어려우나한국보다다소앞서있는것으로추정 일본의그린쉽기술의수준은다소의논란이있으나한국보다오랫동안투자하고준비한것으로보임 Ⅲ. 그린쉽기술 33

43 구체적인기술개발수준은유럽의경우와마찬가지로각사나연구기관별로기밀에속하여구체적으로파악하기는어려움 공개, 발표된기술과프로젝트중에는미쓰비시중공업의 bubble ship과 NYK의 Super Echo Ship 2030 이눈에띔 Super Echo Ship 2030은그린쉽기술이망라된신개념의미래형친환경선박을개발하는프로젝트로현존선대비약 69% 의 CO 2 절감을기대 프로젝트는장기적인기술로드맵을설정하고 LNG를연료로하여연료전지를통한전기추진을하는개념의미래형선박을개발 선박에는태양광, 풍력등신재생에너지를사용하고에너지효율형기자재사용, 선형의최적화, 마찰저항감소, 경량화, 고효율추진기등을사용하여에너지효율을극대화하는것이특성 사업기간은 2009 년부터 2016년까지 7년으로알려져있음 <Super Echo Ship 개념도 > 자료 : NYK 34 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

44 3. 우리나라조선업계의환경기술현황 국내조선업계는단기적으로선형과추진효율에초점을맞추어선박기술을개발하고있는것으로보임 현재국내조선소들은내부적으로최적선형개발을통한저항감소와이에따른에너지효율향상기술에많은투자를하고있는것으로보임 또한우선적으로추진기전후의유동개선을위한부가물을각조선소별로독자적인연구를통하여개발하였고실선에장착하고있는단계임 - 앞서기술한 thrust fin, saver fin, 전류고정날개등이사례임 이러한부가물과선형개발에있어서는조선산업의주도국가로서조선산업의기반이이미위축된유럽및일본에비하여우위에있는것으로판단됨 국내조선업계도장기적으로는연료전지추진선박이가능성이있을것으로판단하고있으며중간단계로서가스연료추진선박을개발하고있음 국내연료전지개발은자동차업계에서강도높은개발을추진하고있는것으로알려지고있으며그외에일부대기업에서도연구개발에투자하고있음 - 이러한타산업의개발결과는향후선박분야로도파급될것으로전망 현재선박에적용될연료전지의개발은조선소외에도국내관련기업및연구소, 한국선급등관련기관이개발에투자하고있음 연료전지개발에도불구하고추진기관으로선박에적용하기까지는아직도기술적으로많은문제들이남아있어이러한개발이완료되기까지는최소한 15년이상이소요될것으로전망 그러므로경제적이며 CO 2 가스배출량을저감할수있는새로운시스템으로가스연료추진선박이대안이될것으로보이며업계는이에대한개발노력을기울이고있음 Ⅲ. 그린쉽기술 35

45 - 가스연료추진선박은앞서기술한바와같이 LNG 선에서의 dual fuel 시스템으로이미가능성을입증하였고최적의엔진개발을위하여세계적인엔진업체와도협력하고있는것으로알려짐 다만, 연료탱크의안전성, 비용등해결할과제가많이남아있음 중단기적으로는선형, 부가물, 폐열회수등가능한기술들을종합하여 5년이내에약 10% 내외의연료효율향상과 10% 이상의 CO2 저감은가능할것으로보임 그러므로 2015년현행대비 10% 감축규제는대체로무난할것으로판단됨 다만, 중장기적으로 2020년부터발효되는규제에대해서는아직까지단정하기어려움 2020 년에는현행대비 CO2 가스 20% 감축 2025 년에는 30% 감축등강도높은규제가시행될예정임 이러한정도의규제는기술적으로에너지효율을현행대비 20~40% 까지감축시켜야함을의미하는데이는현재제시된연료효율향상기술로는거의불가능함 가스연료추진선박, 연료전지선박등의개발성과에따라규제통과의성패가달려있을것으로전망 중소조선소의기술개발과규제대비현황은심각한상황이며이에대해서는국가적인지원이필요함 2013 년시행되는규제는과거 10년치의실측선평균치가기준선이므로국내우수설계전문사들의실적선만으로도충족시킬것으로보임 그러나 2015 년이후규제는추가적인연구개발투자와기술개발노력없이는충족시키기어려운실정임 36 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

46 현재재무적으로어려움에처해있는중소조선업계로서는이에대한대비가어려운상황이며 R&D를담당할기관조차없는실정이므로대비책이매우시급함 이를위해서는국책연구소의확충등정부의지원이필요한실정임 Ⅲ. 그린쉽기술 37

47 Ⅳ 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 1. 연비기술현황및전망 현재의연비기술 ( 에너지효율향상기술 ) 의발전정도는정확히추정하기어려움 국내조선소뿐아니라전세계적으로선박의에너지효율을향상시키기위한기술개발노력이진행되고있고일부기술은이미선박에적용되고있음 그럼에도불구하고연비기술의진전, 즉에너지효율향상이과거선박에비하여어느정도로이루어졌는지추정하기는쉽지않음 아직까지그린쉽적용선박의숫자가많지않고선박의연비에관한자료는해운사의영업비밀로취급되어데이터화하기가어렵기때문임 연비기술은지난수십년간매우느리게발전하였으나 IMO의환경규제로최근수년간빠른움직임을보이고있음 지난수십년간조선업계는대형화, 운송효율화에초점을맞추어기술개발이이루어져왔으며연비효율제고는느린속도로발전하여온것으로나타남 그러나 IMO의환경규제움직임이본격화된이후에너지효율제고에대한집중적인기술개발이이루어지고있고실선박에대해서도빠르게적용시키고있음 국내대형조선소의주장에의하면최근 3년간적용된기술로인하여연비의 10% 향상효과가이루어짐 38 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

48 다만, 해운업계는실제운항조건에서해수의복잡한흐름, 화물의무게, 파도등바다의환경등에의하여연비효율향상은이에크게미치지못한다는주장도있어실질적인효과는가늠하기어려움 양쪽의엇갈리는주장에대하여데이터를통하여확인할수는없으나한국또는일본산최신선박의경우과거에건조한선박에비하여실질적으로 5% 내외의연비향상효과가있는것으로추정 - 중국산선박의경우여전히연비면에서불리하며아직까지크게개선되지못하고있다는것이해운업계의대체적인설명임 단기적으로국내및해외조선업계는현재의디젤엔진시스템을유지하면서에너지효율향상기술을개발하고적용할것으로보이며추가적으로 10% 내외의연비효율향상예상 2013년의 EEDI 규제와 2015년의 10% 추가감축규제는현재의디젤엔진시스템을유지한채에너지효율향상기술로써대응할것으로전망 선형최적화를통한저항감소, 추진기및추진효율향상, 폐열회수시스템등이집중적으로개발, 적용될것으로예상 조선업계는이를통하여약 5년내에 10% 의추가적인에너지효율화를달성할것으로추정 그외에선형에따라공간이허락한다면보조동력으로서태양광발전의사용도확산될전망 - 특히상갑판의여유공간이많은자동차전용선등이주로적용예상 2020년의 20% 감축및 2025년의 30% 감축의무는현재의디젤엔진시스템으로는만족시키기어려울것으로보이며가스추진기관등새로운추진엔진이도입될것으로예상 2020~20205 년도규제를만족시키기위해서는연비효율이약 20~43% 까지향상되어야하며이는현재의엔진시스템으로는거의불가능할것으로보임 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 39

49 그러므로연비개선효과는이에미치지못하더라도탄소가스배출을획기적으로줄일수있는가스추진기관이선박에적용될것으로예상 규제가강화되는 2020년이전에가스추진기관선박은상용화될것으로보이나안전성과설계, 연료탱크등의기술발전여부를좀더지켜봐야할것임 - 셰일가스개발등으로천연가스의가격은안정화될것으로보여가스추진기관개발은더욱탄력을받을전망이며다만항만에서의벙커링시스템추진속도에따라상용화시기에영향을받을것으로보임 2030년이후에는연료전지등보다획기적인추진방식이선박에적용될것으로예상 수소인프라등어려운난관인연료전지추진기관의기술적문제들이장기적으로해결된다면연료전지추진선박도상용화가가능할전망 또한안전성과정치적문제등이해결방안을찾는다면핵추진선박도동시기부터는상용화가가능할전망 다만, 이러한선박들이 10년이내에상용화되기는어려울것으로보여시황에미칠영향은제한적일전망이며본고에서이들이미칠영향에대해서는논의에서제외함 2. 연비향상의전반적인영향 전술한바와같이 2020년까지의그린쉽기술은현재의디젤엔진시스템을기반으로한에너지효율향상위주의개발이예상됨에따라연비향상이어떠한영향을미칠것인지평가필요 디젤엔진이외의추진시스템은보다장기적으로기술개발의추이를지켜보며평가하는것이바람직할것임 40 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

50 그러므로본절에서는디젤기관기반의연비향상이산업이나시장에어떠한영향을미칠것인지에대하여평가함 연비향상의효과는선종별, 선박의크기, 속도등에따라다르게나타남 연료의소모량은선종에따라또한크기와운항속도에따라다르게나타남 Clarkson 의표준선 6) 데이터를기초로살펴보면일일연료소모량은컨테이너선 > 탱커 > 벌크선순으로나타남 7) 따라서연비향상의경제적효과는컨테이너선시장에서가장크게나타날것으로보이며중소형벌크선시장에서그효과가가장작을것임 < Clarkson 표준선박의사양 > 선종선형 dwt 또는 teu 평균속도 (kts) 평균연료소모량 (ton/day) Bulk Tanker Container Capesize 172, Supramax 52, VLCC 300, MR 47, post-panamax 7,500* Sub-panamax 2,500* 자료 : Clarkson, * 는 TEU 단위의크기임 6) Clarkson 의자료에인용되는표준선박으로탱커와벌크선의경우는 Baltic Exchange 의표준선박을사용하고있으며선박의수익 (earning) 계산등에활용된다. 컨테이너선의경우는현재의전세계컨테이너선대 (container fleet) 의평균치를선형별로나타내고있다. 엄밀히 Clarkson 표준선이라는용어는존재하지않으나본절에서는편의상 Clarkson 자료로부터얻은선박의데이터를위와같이부르기로하겠다. 7) 표준선에있어서컨테이너선데이터는감속운항이전데이터를사용하고있어실제보다과도한연료소모량이표시되고있으나보정할수없어감속운항이전의데이터를그대로사용함 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 41

51 특히, 최근들어선박연료유인벙커유의가격이높은수준에서형성됨에따라연비기술은시장에큰영향을미칠전망 < 벙커유가격추이 > $/ton 800 Singapore (IFO 380 현물 ) May-09 Jul-09 Sep-09 Nov-09 Jan-10 Mar-10 May-10 Jul-10 Sep-10 Nov-10 Jan-11 Mar-11 May-11 Jul-11 Sep-11 Nov-11 Jan-12 Mar-12 May-12 Jul-12 자료 : Korea PDS 최근경기부진의원인으로연초대비다소하락하였으나과거 3년전과비교하면매우높은수준을나타내고있음 또한석유자원고갈추세에따라향후에도고유가기조가지속될것으로예상되어벙커유가격역시높은수준을이어갈전망 그러므로고연비선박의보유여부는해운사경쟁력에상당한영향을미칠것으로전망 Clarkson 표준선박을기준으로 10% 의연비향상은대형선박의경우척당수백만달러의연료비절감을가져오는것으로나타남 42 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

52 < 선종별연간연료비절감액 > Capesize Bulker Supramax Bulker VLCC Tanker MR Tanker Post-Panamax Container Sub-Panamax Container 연료비절감액 (US$) 5,000,000 4,500,000 4,000,000 3,500,000 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000, , 벙커유가격 (US$/ton) 위의그래프는 Clarkson 표준선박의각선형에대하여연비향상이 10% 이루어진경우연간운항일수 280일을기준으로계산한수치이며 8) 벙커유가격은 300~800 달러까지변화하며계산 연료소모량이가장큰대형컨테이너선 (7,500TEU) 의경우 10% 연료절감액은연료유가격이톤당 300달러인경우 177만달러로계산되었으며금년상반기중가격인 700달러인경우연 413만달러를절감 대형선박인 VLCC 와중형선박인 2,500TEU 급컨테이너선의경우연료가 700달러인경우연간약 175만달러의연료비절감 동가격대에서중소형선박인 MR 탱커와 Supramax 벌크선의연간절감액은약 60만달러내외에그침 8) 계산치는이상적인가정하에계산한연료절감액이므로실제수치와는차이가있을것으로추정. 또한컨테이너선의경우감속운항이전데이터를그대로사용하고있어실제보다는과다하게계산됨 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 43

53 3. 그린쉽이조선해운시황에미치는영향 향후연비가향상된선박이시장에서일정비중을차지하게될때용선시장에서그린쉽과기존선박은뚜렷한용선료의차이를나타내며시장이양분화될가능성이있음 용선료의차이는연료소모량에따른연료비차이가근간이될것임 단기적으로는정확한연료비절감액이용선료에그대로반영되기는어려울것으로보임 그러나 EEOI 가활성화될것으로기대되는향후 2~3 년후용선시장의선박들이비교적정확한연비데이터를갖추게되면연비차이에의한연료비절감액이용선료에그대로반영될전망 - 다만, 용선시장에서의거래는선주와용선주의입지, 시장에서선박의수급상황등여러가지변수를포함하고있어이러한조정까지연비가영향을주지는못할것으로보임 그린쉽에추가되는용선료율은연비향상률, 해당선형의연료소모량에비례하고해당선형의평균용선료에반비례하는특성이있음 그린쉽의용선료를 TCRg 라하고평균적인용선료를 TCR0 라할때 TCRg= TCR0(1+α) 이고 α, 즉그린쉽기술에따른추가적인용선료율은다음의식으로구해짐 9) 9) 식은추가적인용선료율 α 가그린쉽기술에의하여절감된연료비를반영한다는가정하에 1 일당용선료인 TCR 0 에 α 를곱하고여기에 365 일을곱한추가용선료가연간연료비절감액과같다는식으로부터출발한다. 즉, TCR 0 α 365= 연료저감률 일일연료소비량 연간운항일수 연료의가격 으로부터계산식이얻어진다. 44 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

54 여기서 ΔEF는연료저감율, DFC 는선박의일일평균연료소모량 (ton), DO는연간운항일수, PF는연료의가격 ($/ton) 연평균운항일수를 280 일로가정하면 위의계산식은에너지효율에의한연료비절감액이용선료에그대로반영된다는이상적인가정하에유도된것이며실질적인용선료의차이는여러가지변수로달라질수있음 - 다만, 이러한변수들의특성은유효한것이어서향후미치는영향을추정할때에는유용할것으로보임 최근시황처럼불황에의하여용선료는낮은수준이나연료유가격이높은경우에는이러한고연비선박의영향이매우크게나타날수있음 위의계산식을근거로최근과같은시황에서연료소모가많은대형컨테이너선의경우 10% 의연비절감선박의용선료는평균적인선박에비하여 50% 이상상향되는것으로계산됨 평균선박대비 10% 의연료비가저감되는대형선박의용선료는운항일수 280일, 최근의벙커유가격인톤당 630달러를가정할때시황에따라 7~ 56% 까지비싸질것으로추정 10) 170k capesize 벌크선의경우비교적시황이좋았던 2005 년 8월의용선료일일당 36,000 달러수준에서는평균대비 7.5% 의상승요인이나타났으나최근시황인 15,000 달러수준에서는 18% 상승 300k 급 VLCC 는동일한계산에서 2005 년 8월평균용선료인 60,000 달러수준에서는 7.2%, 최근시황인 26,000달러수준에서는 16.7% 의용선료상승요인이있을것으로추정 10) 계산은앞절의 Clarkson 표준선박을기준으로계산 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 45

55 가장많은연료를소모하는대형컨테이너선 (7,500TEU) 의경우 2005 년 8월시황기준으로는 22.6% 의용선료상승이있을것으로계산되었고최근시황기준으로는 56.5% 까지인상될것으로추정 이러한그린쉽의용선료상승요율은이상적인계산으로부터도출된것이어서이러한선박이당장출시된다하여도단기적으로는용선료에정확히반영되기는어려울것으로보임 그러나향후 EEOI 가활성화되고선박마다평균적인연료소모량이공인된수치로확인될경우시장에서는이러한계산에의한용선료산정이점차현실화될것으로전망 그러므로 IMO 규제의효과가본격화될것으로예상되는 2015년이후에는연료비절감액이용선시장에서가격산정에중요한변수가될것으로예상 - 다만, 향후예상되는평균연료비를어떻게산정할것인지가과제가될것임 연비가시장에미치는영향이큰것임에도불구하고단기적으로용선시장에서의그린쉽의영향은제한적일것으로추정 한국, 일본, 유럽등에서최근약 3년간연비가개선된선박이출시되고있으나 2012년말까지전세계선복량에서차지하는비중은 15% 내외에그칠것으로추정됨 또한연비개선의정도가아직까지는획기적인것으로보이지않음 용선시장에서는지금까지도연비가좋은최신선박과설비가낡은높은선령의선박들이차별적으로거래되어왔으므로현재까지의선박기술로용선시장의근본적인변화를기대하기는어려움 낮은선가와최신그린쉽에보유에대한선주들의의지에도불구하고과잉선복량, 금융등의어려움으로단기적으로그린쉽이신조선시장의회복에미치는영향은제한적일전망 46 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

56 최근의상황은선주들에게낮은가격으로그린쉽기술이일부적용된최신선박을보유할수있는기회를제공하고있음 그러나심각한과잉선복량의문제로투자결정이쉽지않으며낮은용선료와운임으로선주들의재무적상황이좋지않을뿐아니라유럽사태등으로선박금융까지경색되어신규투자가어려움 이러한상황은이후 3년간은지속될것으로예상되며최소한 2014년까지그린쉽이주도하는신조선시황회복을기대하기는어려울전망 중장기적으로신조선시황회복은그린쉽기술발전속도가큰변수가될것으로전망 향후신조선시황회복에있어서는그린쉽기술개발에따른연비혁신이얼마나빠른속도로이루어질것인지가관건이될것으로전망 현재로서는최신선박들의연비향상이어느정도인지가늠하기어려워시황에미칠영향이제한적이나향후 EEOI 의활성화로연비는점차큰변수가될것으로전망 연비가현재보다약 10% 이상개선된다면그린쉽을보유한선주와그렇지못한선주간의경쟁력차이는매우크게벌어질것으로보임 이러한상황이벌어진다면폐선속도가빨라지고해운시황회복이늦어진다하더라도선주들의선박투자가재개될것으로예상 이러한시기가언제가될것이지는현재로서예상하기어렵고기술발전상황을지켜봐야할것으로보이며다만, 2015년이후가될것으로예상 해운시황은그린쉽보다는과잉선복량해소가관건이될것으로보이며중장기적으로그린쉽은해운시황의회복요인도, 재침체의원인도될수있을전망 중단기적으로해운시황은그린쉽에의한영향은제한적일것으로예상되며관건은선복량과잉의해소임 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 47

57 - 그린쉽은개별선주에게경쟁력을향상시킬수있는기회가될수있으나세계경제가회복되지않고과잉선복량시황이지속되는한해운시황의침체에서벗어날도구는될수없을것으로보임 향후그린쉽기술의급속한발전으로이에대한투자가이루어질경우투자가이루어지는수년간은폐선속도가빨라지면서선복량과잉이해소되고해운시황도호전될가능성이있음 그러나역사적으로선주들의투자붐은항상과잉투자를낳으며과잉선복량문제를일으켜왔던만큼 2018 년또는 2020 년을전후하여또다른과잉선복량문제가발생할우려도있음 아직까지불투명한그린쉽기술발전속도를가지고그시기나정도를예상하는것은의미가없을것으로보이며향후기술발전과투자추이를지켜볼필요가있음 4. 그린쉽이시장패러다임에미칠영향 선박의연비 1% 향상시대형선박의경우연간약 10만 ~40만달러까지연료비를절감할수있는것으로나타남 < 연비 1% 향상시연간연료비절감액 > 단위 : US$ 선종선형연료비 500$/ton 연료비 600$/ton 연료비 700$/ton Bulk Tanker Container Capesize 78,400 94, ,760 Supramax 42,000 50,400 58,800 VLCC 126, , ,400 MR 50,400 60,480 70,560 Post-Panamax 294, , ,776 Sub-Panamax 123, , ,872 주 : Clarkson 표준선박을근거로계산하였으며운항일수 280 일기준 48 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

58 연비절감액은연료유의가격수준에따라달라지는데현재의시황인약 600달러를기준으로하여 Capesize 벌크선의경우 9.4만달러, VLCC 는 15만달러, Post-Panamax 컨테이너선은 35만달러까지절감 이러한절감액은연료유가격이 700 달러일경우 Post-Panamx 급컨테이너선의연비 1% 당절감액이 41만달러까지증가하는것으로계산됨 소형선박일수록이러한연비효과는떨어지는데 Supramax 급벌크선의경우연료유 700달러에서도 1% 당절감액은약 5.9만달러에그침 < 15 년운항시연료비절감액의 NPV > 단위 : US$ Capesize Bulker Supramax Bulker VLCC Tanker MR Tanker Post-Panamax Container Sub-Panamax Container 최고선가 99,000,000 48,500, ,000,000 53,500, ,000,000 56,500,000 고선가 60,000,000 31,000, ,500,000 43,500,000 99,000,000 50,000,000 최저선가 46,500,000 25,250,000 95,000,000 34,000,000 70,000,000 32,000,000 벙커유가격 연비향상률 15 년운항시연료비절감액 NPV ,453, ,863 2,336, ,636 5,467,621 2,289, ,180,817 1,168,295 3,504,885 1,401,954 8,201,431 3,434, ,907,756 1,557,727 4,673,180 1,869,272 10,935,241 4,579, ,634,696 1,947,158 5,841,475 2,336,590 13,669,052 5,724, ,361,635 2,336,590 7,009,770 2,803,908 16,402,862 6,869, ,088,574 2,726,022 8,178,065 3,271,226 19,136,672 8,014, ,815,513 3,115,453 9,346,360 3,738,544 21,870,483 9,159, ,542,452 3,504,885 10,514,655 4,205,862 24,604,293 10,304, ,269,391 3,894,317 11,682,950 4,673,180 27,338,103 11,449, ,996,330 4,283,748 12,851,245 5,140,498 30,071,913 12,594, ,723,269 4,673,180 14,019,540 5,607,816 32,805,724 13,739, ,635, ,221 2,628,664 1,051,466 6,151,073 2,576, ,453,420 1,314,332 3,942,996 1,577,198 9,226,610 3,864, ,271,226 1,752,443 5,257,328 2,102,931 12,302,146 5,152,181 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 49

59 Capesize Bulker Supramax Bulker VLCC Tanker MR Tanker Post-Panamax Container Sub-Panamax Container ,089,033 2,190,553 6,571,659 2,628,664 15,377,683 6,440, ,906,839 2,628,664 7,885,991 3,154,397 18,453,220 7,728, ,724,646 3,066,774 9,200,323 3,680,129 21,528,756 9,016, ,542,452 3,504,885 10,514,655 4,205,862 24,604,293 10,304, ,360,259 3,942,996 11,828,987 4,731,595 27,679,829 11,592, ,178,065 4,381,106 13,143,319 5,257,328 30,755,366 12,880, ,995,872 4,819,217 14,457,651 5,783,060 33,830,903 14,168, ,813,678 5,257,328 15,771,983 6,308,793 36,906,439 15,456, ,817, ,579 2,920,738 1,168,295 6,834,526 2,862, ,726,022 1,460,369 4,381,106 1,752,443 10,251,789 4,293, ,634,696 1,947,158 5,841,475 2,336,590 13,669,052 5,724, ,543,369 2,433,948 7,301,844 2,920,738 17,086,314 7,155, ,452,043 2,920,738 8,762,213 3,504,885 20,503,577 8,586, ,360,717 3,407,527 10,222,581 4,089,033 23,920,840 10,018, ,269,391 3,894,317 11,682,950 4,673,180 27,338,103 11,449, ,178,065 4,381,106 13,143,319 5,257,328 30,755,366 12,880, ,086,739 4,867,896 14,603,688 5,841,475 34,172,629 14,311, ,995,413 5,354,685 16,064,056 6,425,623 37,589,892 15,742, ,904,087 5,841,475 17,524,425 7,009,770 41,007,155 17,173, ,999,083 1,070,937 3,212,811 1,285,125 7,517,978 3,148, ,998,624 1,606,406 4,819,217 1,927,687 11,276,968 4,722, ,998,165 2,141,874 6,425,623 2,570,249 15,035,957 6,297, ,997,706 2,677,343 8,032,028 3,212,811 18,794,946 7,871, ,997,248 3,212,811 9,638,434 3,855,374 22,553,935 9,445, ,996,789 3,748,280 11,244,839 4,497,936 26,312,924 11,019, ,996,330 4,283,748 12,851,245 5,140,498 30,071,913 12,594, ,995,872 4,819,217 14,457,651 5,783,060 33,830,903 14,168, ,995,413 5,354,685 16,064,056 6,425,623 37,589,892 15,742, ,994,954 5,890,154 17,670,462 7,068,185 41,348,881 17,317, ,994,495 6,425,623 19,276,868 7,710,747 45,107,870 18,891, 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

60 Capesize Bulker Supramax Bulker VLCC Tanker MR Tanker Post-Panamax Container Sub-Panamax Container ,180,817 1,168,295 3,504,885 1,401,954 8,201,431 3,434, ,271,226 1,752,443 5,257,328 2,102,931 12,302,146 5,152, ,361,635 2,336,590 7,009,770 2,803,908 16,402,862 6,869, ,452,043 2,920,738 8,762,213 3,504,885 20,503,577 8,586, ,542,452 3,504,885 10,514,655 4,205,862 24,604,293 10,304, ,632,861 4,089,033 12,267,098 4,906,839 28,705,008 12,021, ,723,269 4,673,180 14,019,540 5,607,816 32,805,724 13,739, ,813,678 5,257,328 15,771,983 6,308,793 36,906,439 15,456, ,904,087 5,841,475 17,524,425 7,009,770 41,007,155 17,173, ,994,495 6,425,623 19,276,868 7,710,747 45,107,870 18,891, ,084,904 7,009,770 21,029,310 8,411,724 49,208,586 20,608, ,362,552 1,265,653 3,796,959 1,518,784 8,884,884 3,721, ,543,828 1,898,479 5,695,438 2,278,175 13,327,325 5,581, ,725,104 2,531,306 7,593,918 3,037,567 17,769,767 7,442, ,906,380 3,164,132 9,492,397 3,796,959 22,212,209 9,302, ,087,656 3,796,959 11,390,876 4,556,351 26,654,651 11,163, ,268,932 4,429,785 13,289,356 5,315,742 31,097,092 13,023, ,450,208 5,062,612 15,187,835 6,075,134 35,539,534 14,884, ,631,485 5,695,438 17,086,314 6,834,526 39,981,976 16,744, ,812,761 6,328,265 18,984,794 7,593,918 44,424,418 18,605, ,994,037 6,961,091 20,883,273 8,353,309 48,866,859 20,465, ,175,313 7,593,918 22,781,753 9,112,701 53,309,301 22,326, ,544,287 1,363,011 4,089,033 1,635,613 9,568,336 4,007, ,816,430 2,044,516 6,133,549 2,453,420 14,352,504 6,010, ,088,574 2,726,022 8,178,065 3,271,226 19,136,672 8,014, ,360,717 3,407,527 10,222,581 4,089,033 23,920,840 10,018, ,632,861 4,089,033 12,267,098 4,906,839 28,705,008 12,021, ,905,004 4,770,538 14,311,614 5,724,646 33,489,176 14,025, ,177,148 5,452,043 16,356,130 6,542,452 38,273,344 16,029, ,449,291 6,133,549 18,400,646 7,360,259 43,057,512 18,032,633 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 51

61 Capesize Bulker Supramax Bulker VLCC Tanker MR Tanker Post-Panamax Container Sub-Panamax Container ,721,435 6,815,054 20,445,163 8,178,065 47,841,681 20,036, ,993,578 7,496,560 22,489,679 8,995,872 52,625,849 22,039, ,265,721 8,178,065 24,534,195 9,813,678 57,410,017 24,043, ,726,022 1,460,369 4,381,106 1,752,443 10,251,789 4,293, ,089,033 2,190,553 6,571,659 2,628,664 15,377,683 6,440, ,452,043 2,920,738 8,762,213 3,504,885 20,503,577 8,586, ,815,054 3,650,922 10,952,766 4,381,106 25,629,472 10,733, ,178,065 4,381,106 13,143,319 5,257,328 30,755,366 12,880, ,541,076 5,111,291 15,333,872 6,133,549 35,881,260 15,027, ,904,087 5,841,475 17,524,425 7,009,770 41,007,155 17,173, ,267,098 6,571,659 19,714,978 7,885,991 46,133,049 19,320, ,630,108 7,301,844 21,905,531 8,762,213 51,258,943 21,467, ,993,119 8,032,028 24,096,085 9,638,434 56,384,838 23,614, ,356,130 8,762,213 26,286,638 10,514,655 61,510,732 25,760,905 주 1: 표의수치는연비향상으로 15 년간절감되는연료비를매년수입액으로가정하여 NPV(net present value) 로환산한수치이며이자율은 3% 로가정하였고선박대금지불시점과처음운항으로절감되는연료비수익의시차가약 2 년있는것으로가정하여다시 2 년의할인을한수치임주 2: 표에서최고선가는역사상가장고점을기록한 2008 년 8 월의선가이며고선가는비교적높은선가를기록한 2005 년 8 월, 저선가는금년 7 월의선가임 국내조선소들은중국과의가격격차를그린쉽기술로써만회할수있는유리한기회가될것이며중국산선박과의연비격차를일정정도유지할필요가있음 위의표는각연료유가격대별로연비향상률에의하여절감되는 15년간의연료비를 NPV로환산한수치이며이자율을 3% 로가정 이러한환산액이신조선가의 10% 에해당하는액수라면신조선계약당시의 10% 가격차이보다훨씬매력적인조건이될것임 최근연료유가격인톤당 600달러하에서컨테이너선의선가 10% 에해당하는 NPV의연비향상률은 2~3% 임 52 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

62 - Post-panamax 컨테이너선의경우 2005 년 8월비교적고가의선가가형성되었던무렵선가는약 99백만달러임 - 벙커유가격이 600 달러인경우 15년간절감액의 NPV 는표에서연비향상률 2% 인경우 820만달러, 3% 인경우 1,230 만달러로 2~3% 수준이면선가의 10% 에해당됨 ( 표에서음영이있는부분 ) - Sub-panamax 의경우도고가의선가 5천만달러에대하여벙커유 600 달러에서 3% 의절감액 NPV가 515만달러로선가의 10% 를초과하고있음 - 즉, 컨테이너선시장에서는중국보다 2~3% 의연비효율격차만유지하여도선가의차이를연비기술로만으로도만회할수있음 - 2~3% 의연비격차는현재중국산선박과의격차보다작은것으로추정됨 동일한조건으로 VLCC 의연비격차를계산하면선가의 10% 에해당하는 NPV는효율격차 6~7% 의환산치이며 MR탱커는 5~6% 임 - 탱커의경우대형과중소형모두중국과의신조선가격차이를연비효율격차만으로만회하기는장기적으로어려움이있을것으로보이며다른품질격차를확대하는것이중요할것임 벌크선의경우는 4~6% 에해당되어탱커와마찬가지로연비효율만으로가격격차를만회하기는다소어려움이있을것으로전망 - 현재의격차는이수준이상인것으로추정되나환경규제움직임이후중국도국가적인노력을기울이고있어장기적으로 5% 이상의연비효율격차를유지하기는쉽지않을것으로판단됨 그린쉽기술은결과적으로향후조선소의경쟁력을넘어서생존여부를결정하는가장중요한요인이될전망 최소한 2020 년까지는연비향상기술을통하여 IMO의규제를만족시키는것이바람직할것임 Ⅳ. 연비기술전망및해운 조선산업에미치는영향 53

63 만일연비향상기술부족으로규제를만족시키기위하여탄소포집기술을사용하는경우추가적인비용과설비의선박내공간점유로인한불편함으로선주들이기피할것으로예상됨 또한연비향상기술의부족으로속도를저하시키는설계를하는경우에도선주들의기피로조선소의경쟁력에상당한타격이있을것으로예상 따라서연비향상기술이부족한조선소는궁극적으로생존을위협받을수밖에없을것으로전망 해운시장에서는선박관리회사의중요성이커질전망이며경쟁력있는선박관리회사들은향후새로운서비스수출산업으로등장할전망 향후벙커유가격이고가를유지하고 EEOI 가활성화될것으로예상되어신조선박뿐아니라운영중인선박까지도연비관리는경쟁력과수익에매우큰영향을미칠전망 따라서양질의선박관리서비스가점점더중요해질전망이며현재자회사나관계사등에맡기고있는관리업무를국적과상관없이우수한기업에위탁할가능성이커지고있음 이분야의역량을키우고육성할경우장기적으로새로운서비스수출모델이될가능성이높음 54 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

64 Ⅴ 결론및시사점 2020년까지는그린쉽기술에있어서연비향상기술이핵심이될것으로보이며이후에는기술개발상황을주시하며판단필요 탄소가스를직접포집하는기술은비용과공간의문제로향후에도어려움이많을것으로전망 향후가스추진엔진, 연료전지추진선박등청정연료선박은상용화시점을예측하기어려워점진적으로기술의진전을살펴보며판단하여야할것임 당분간은선형개발을비롯한연료효율화기술에집중할전망 한국조선업계의그린쉽기술은선진국보다늦게개발이시작되었고기술력면에서다소는뒤처진것이사실이나우려할수준은아닌것으로보임 주요선진국들이대부분조선산업의경쟁국들이아니며주로요소기술에치중하고있어직접적인경쟁관계는아님 또한조선업계도자체적으로추진기효율제고등여러방면의기술개발속도를올리고있어격차는점차줄어들전망 그린쉽규제는위기인동시에기회인만큼기술개발에박차를가하고조선경쟁국인중국과의격차를확실히벌릴수있도록하여야함 조선업계는기업뿐아니라관련산업, 전문연구기관, 해외선진국전문기관등모든네트워크와연계한총력적인기술개발노력필요 Ⅴ. 결론및시사점 55

65 유럽, 일본등선진국들이국내조선소에위협이될조선경쟁국은아니나향후중국이기술개발에실패할경우이들선진국기술을매입하여경쟁할가능성이있음 이렇게될경우중국과의가격격차는축소되는효과도있으나우리조선산업으로서는해외에기술료를지불하지않으면서더우수한기술을개발하여확고한경쟁력을유지할필요가있음 또한중국도국가적으로총력을다하여기술력을축적하고있는만큼우리조선산업도최선의기술을개발할필요가있음 국내중소조선산업의경우그린쉽기술개발에대한대비가거의이루어지지못하고있는것으로보여향후산업의지속을위해서는정부의지원이필요 중소조선산업을위한연구기관의설립이나기존연구기관의확충을통하여선형개발등관련연구개발을시급히추진할필요가있음 연구원을설립한다면대형조선소의선형경력개발자, 퇴직연구원등을우선중용하여중소조선사들의경쟁력있는선형개발을먼저추진하고이후요소기술들을접목하는노력필요 지난해발표한정부의그린쉽지원프로그램의예산 3천억원중일부를중소조선선형개발등에투자하는것도바람직할것으로보임 현재조업을지속하고있는조선소의수자가 6~7개에불과하여연구개발지원과함께조선소별특화정책등경쟁력향상도함께고민할필요가있음 그린쉽에의하여새롭게부상하는분야에대한금융지원강화필요 그린쉽관련수출선박및관련분야에대한적극적금융지원필요 국내우량한선박관리회사들중해외선박관리업무를수주하여실행하고있는기업들에대하여우선적으로서비스수출에대한수출금융지원도검토필요 56 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

66 - 해당업계에서도과거그룹내모회사등관련해운사만을지원하던관행에서벗어나최근해외선사들에대하여영업을강화하는등적극적인서비스수출움직임을보이고있음 - 국내의우수하고풍부한조선엔지니어등을활용하면해외해운선진국에비하여강한경쟁력이있어성장가능성이높은것으로판단됨 Ⅴ. 결론및시사점 57

67 < 참고문헌 > 김진형, IMO's Market Based mechanism, 해사산업과녹색성장, 한국선급연수원 2012 노길태, 선박적용대체동력원경제성분석, KR 녹색선박연구성과발표회, 한국선급, 2012 류경부, IMO GHG Convention-Progress & Challenges, 해사산업과녹색성장, 한국선급연수원 2012 박상균, 선박용연료전지개발동향및선박적용 HIL 시스템개발, 해사산업과녹색성장, 한국선급연수원 2012 천강우, 그린쉽기술소개-선박배출대기오염물질저감, 해사산업과녹색성장, 한국선급연수원 2012 한국선급, KR Technical Report 2012, 한국선급 2012 홍성인외, 국제해사기구(IMO) 선박연비규제의선박금융연계가능성과차별화전략연구, 산업연구원, Clarkson, Source & Methods for the Shipping Intelligence Weekly, Clarkson Research Services Limited, 2012 Clarkson, Container Intelligence Monthly, 각호, Clarkson Research Services Limited, 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 )

68 그린쉽 (Green-Ship; 고연비 친환경선박 ) - 조선산업의새로운도전과기회 - 발행일 : 발행처 : 2012년 11월한국수출입은행 우편번호 서울특별시영등포구은행로 38