◆ 해운선사의 탈탄소 압력

2023년 7월 MEPC 80차 회의에서 국제 해운의 온실가스 감축 의지를 보여주는 중요한 의사결정이 이루어졌다. 2008년 대비 2050년까지 기존 50% 감축 목표에서 Net Zero로 목표를 상향한 것이다. 더불어, 국제 해운 선사들은 다양한 온실가스 감축 규제 Green Corridor와 같은 각종 Initiative 참여, 그리고 탄소정보 공개와 같은 시장에서의 압박 등 이해관계자들 사이의 탈탄소 압력에 직면하고 있다.
향후 온실가스 감축 규제의 방향성은 에너지 효율 개선을 위한 규제에서 친환경 대체연료로의 전환을 위한 규제로 변화할 것이다. 또한 연료 전주기 평가를 통한 Well to Wake 관점의 배출계수를 적용할 것이며 CO₂를 포함해 CH₄, H₂O로 온실가스 범위를 확대할 것이다. 이것은 바이오연료 LNG, Methanol, Ammonia 등 친환경 대체연료의 사용을 촉진시킬 것이며 이것들 중 ‘Drop in fuel’인 바이오연료는 가장 빨리 국제 해운에 도입되고 있고 더욱 확대될 것으로 예상된다.

◆ 바이오연료의 온실가스 감축 효과

바이오연료는 Well to Wake 관점에서 온실가스 감축 효과가 있는 연료이기에 그동안 CII 규제 대응에 활용되지 못하였으나, 이번 MEPC 80차에서 바이오연료 임시지침이 의결됨에 따라 2023년도 10월부터 CII 등급 개선을 위한 수단으로 활용 가능하게 되었다. 예를 들어, 약 23.3%의 온실가스 감축 효과가 있는 B30 바이오연료를 사용할 경우 CII 등급 하락을 약 8년 정도 지연시킬 수 있다. 단 CII 개선 비용은 한국 및 싱가폴 기준 CO₂ 톤당 약 USD 325가 소요된다. 추후 도입될 규제 대응을 위해 Well to Wake 배출량을 적용하여 온실가스 감축 비용을 산출해 본 결과, 바이오연료를 사용할 경우 GHG 1톤당 약 USD 178 정도 소요되는 것으로 확인된다. Bio-Methanol과 e-Ammonia의 경우 바이오연료의 약 2배, e-Methanol의 경우 바이오연료 대비 약 4배의 비용이 필요한 것으로 확인되었다.
단, 연료 단가의 예측이 불확실한 점을 감안하여 경향성만 참고하기를 바란다. 바이오연료는 EU 온실가스 규제에서도 감축 혜택이 가능하다. Sustainability Criteria를 충족하는 바이오연료를 사용할 겅우 EU ETS에서는 배출량을 ‘0’으로 계산이 가능하다. 최근 EU 및 미국 등 주요 선진국을 중심으로 제3자 배출을 의미하는 Scope 3에 대한 탄소정보 공개의무를 강화하고 있다. 회사 규모에 따라 시행 시기는 약간 상이하지만 대체적으로 2024년 또는 2025년부터 의무화가 예상된다. 해운선사의 Scope 1이 화주에게는 Scope 3인 점을 고려하여 Book & Claim 방식으로 해운 그린서비스를 화주에 제공하기 위한 서비스를 최근 런칭했거나 런칭을 준비하고 있다. 여기에 활용되는 첫번째 연료는 바이오 연료로 예상된다.

연료 단가 자료 : [KR] A Case Study on Economic Feasibility Study of Ships Using Alternative Fuel, 최고 단가 적용

◆ 바이오연료 실증과 운용지침

HMM은 최근 최초로 국내 벙커링을 통한 바이오연료 실증을 성공적으로 완료하였다. 지난 9월 15일 부산신항에 접안한 Hyundai Tacoma 선박에 폐식용유 기반의 바이오디젤 30%가 혼합된 HFO 연료를 500톤 공급하였으며 연료샘플 분석을 통해 On Spec.을 확인 후 10월 10일부터 16일까지 약 6~7일 동안 인도-브라질 항해 구간에 실증을 시행하였다. Main Engine과 Generator Engine에 바이오연료를 사용하였으며 특이사항 없이 성공적인 성과를 거두었다.

바이오연료는 Drop in fuel로서, 설비 개조 없이 즉시 사용 가능한 연료라고 알려져 있다. 성상을 살펴보면 MGO 대비 세탄가는 높으나 발열량은 약간 낮은 편이다. 또한 산소 함량이 높고 연료 특성상 불포화지방산을 포함하고 있어 산화안정성이 낮은 편이다. 최근 발표된 Maersk Mc Kinney Moller Center 보고서 중 BP Shipping 자료를 보면 바이오연료가 혼합된 연료를 장기간 보관할 경우 Total Sediment 수치 및 Total Acid Number가 악화되는 경향을 확인할 수 있다. 이점을 고려하여 철저한 관리가 필요하며 장기간 보관을 피할 수 있는 운영적 조치가 필요하다.

추가로 바이오연료의 샘플 분석 항목에 대한 명확한 가이드라인이 없는 상황이다. 현재 ISO 8217 개정작업이 진행 중에 있으며 여기에 바이오연료가 포함될 예정이다. 개정본은 2024년 상반기 발표가 예상된다. HMM은 Engine Maker인 MAN ES와 각종 문헌을 참조하여 자체 기준을 수립하였으며 참고용으로 자료를 제공하였다. 마지막으로 바이오연료 특성을 고려한 연료시스템의 재질에 대한 추천 사항을 참고용으로 제공하였으며 최근 Nanyang Technological University에서 연구한 내용으로 B30 연료를 장시간 사용할 경우 PVC(Transparent) 재질이 경화되는 현상을 관찰사항으로 제시하였다. 바이오연료의 혼합율이 증가할수록 연료시스템의 재질 적합성에 대한 고려가 더욱 필요할 것으로 보인다.
바이오연료 사용에 있어 지금까지는 큰 문제점이 발생하지 않고 있다. 낮은 비율의 바이오연료 사용이 이루어지고 있고 사용량 또한 많지 않기 때문에 보다 신뢰 있는 판단을 위해서는 향후 많은 양의 Track Record가 필요할 것으로 생각된다.

바이오연료는 온실가스 감축 효과가 확실한 Drop in fuel이다. 다만 산화 안정성이 낮은 연료이기에 사용상 주의가 필요하며 꼼꼼한 준비와 철저한 모니터링을 통해 바이오연료가 안전하게 사용되면서 해운 선사의 온실가스 감축에도 도움을 되는 연료로 활용되길 바란다.