NYK 자동차선 모델로 수소연료전지와 선체경량화로 CO2배출 '제로화' 도전
2009년 발표 'SES2030'에 최근 10년간 기술진보 반영해 버전-업
NYK가 탈탄소화를 위해 새로운 개념의 선박인 ‘NYK 슈퍼 에코십 2050(SES2050)’을 발표했다.
동사는 11월 14일 자동차 전용선을 모델로 재생 가능한 에너지에 유래한 수소연료전지와 선체 경량화 등으로 CO2의 배출 제로화를 실현한다고 밝혔다. 동사는 친환경과 디지털화의 관점에서 그룹의 기술력을 집결해 해운의 온실가스 무배출 시스템화에 도전한다는 것이다.
이날 NYK는 GHG(온실효과가스) 감축에 있어서 진일보한 목표를 위해 새로운 컨셉의 선박을 고안했다고 밝히며 탈탄소화 의지를 강하게 드러냈다.
'SES2050'는 NYK의 자회사인 MTI와 핀란드 선박기술 컨설턴트 기업인 에로 마팃쿠가 공동으로 구상한 것이다. 2009년에 발표했던 'SES2030'에 최근 10년간의 기술진보를 반영해 버전-업했다.
선체경량화*저항저감및 전기화로 연료유래 에너지 67% 삭감 수소연료전지 공급으로 33% 감축
'SES2050'는 기존 자동차선의 속력과 적재대수를 유지하면서 CO2 배출을 제로화한다는 구상이다. 선체 경량화와 저항 저감과 전기화 등으로 연료유래의 필요한 에너지를 2014년대비 67% 삭감한다는 내용이다. 나머지 33%는 재생가능한 에너지에 유래한 수소연료전지를 공급해 무배출시스템을 실현한다는 플랜이다.
연료 유래의 필요에너지 감축률의 내역을 보면, ▲선체의 경량화와 저항저감 34% ▲연료전지 이용 18% ▲선내전력 감축 8% ▲추진효율성 향상 6% ▲배전효율 1% 등이다.
연료전지는 배열회수로 에너지 효율 69%를 달성한다는 목표이다. 연료는 약 21일분 상당의 수송탱크(1900입방미터)를 탑재한다. 여기에 변환효율 45%의 태양광발전 패널을 9,000평방미터 설치해 전력수요의 15%를 커버함으로써 장거리항해에 대응할 수 있다는 구상이다.
복합재 이용해 경량화, 공기윤활시스템 채용해 저항저감, 보수정비 육상전문가 실시간 분석
경량화는 선체상부에 최적형상 설계를 채용한 복합재를 이용한다는 계획이다. 선체의 안정성이 손상되지 않도록 컴퓨터 제어에 의한 자이로 스태빌라이저 등을 도입한다.
저항저감에는 공기를 선저에 넣어서 거품을 발생시키는 공기윤활시스템을 채용한다는 구상이다. 추진 시스템은 기존 프로펠러가 아닌 복수의 덮개모양의 핀을 돌고래 꼬리처럼 동작하도록해 추진효율을 향상시킨다는 것이다.
보수정비에서는 선체상황을 디시털상에서 재현한 ‘디지털 트윈’ 기술로 육상 전문가의 실시간 분석을 가능하게 해 오류 방지를 위한 최적의 정비계획을 입안했다. 운영면에서도 자동 착신 과 계선 시스템으로 정박기간을 줄이게 된다.
한편 풍력 이용은 기술과 경제 합리성이 검증되지 않고 향후 기술요소로서의 중요성도 낮아 채용되지 않았다.
건조비용은 수백엔 규모가 전망된다. 복합소재의 후보인 탄소섬유 등이 고가여서 건조비용이 고가이지만 동사는 앞으로 연료전지의 가격이 하락하고 환경규제에 의한 도입압력도 기대하고 있는 것으로 밝혔다.