지상중계/ 한국해양과학기술협의회 공동학술대회

5월 2~4일 부산 벡스코 해양과학 기술 및 기후위기, 해양환경 보존 등 논의
‘그린 암모니아, 메탄올 생산 방법’ ‘선상 CO2 포집 방법’ 등 친환경해운 논문발표
 

지구온난화로 인해 올해 해수면 평균 온도가 섭씨 21.1도까지 올라가는 등 해양의 기후변화가 급격하게 빨라지는 가운데 “해양의 지속가능한 발전을 위해 해양과학기술과 해양자원 보전 기술 등에 대한 인적, 물적 투자 확대가 필요하다”는 제언이 나왔다.

5월 2~4일 3일간 부산 벡스코에서 열린 국내 최대 해양과학 학술대회인 ‘한국해양과학기술협의회 공동학술대회’에서 이유진 녹색전환연구소 부소장이 이 같이 밝혔다. 이번 학술대회는 한국해양과학기술협의회(KAOSTS)가 주최하고 회원단체인 대한조선학회, 한국항해항만학회, 한국해안·해양공학회, 한국해양공학회, 한국해양학회, 한국해양환경·에너지학회 공동 주관, 해양수산부·부산광역시·부산관광공사의 공동후원으로 개최됐다.

지난 2005년 처음 개최 이후 올해로 19번째로 열린 이번 학술대회에서는 국내 해양과학기술 분야 전문가 2,000여 명이 참여해 총 1,000여 편의 논문을 발표됐으며 토론도 진행됐다. 그동안 이 대회를 통해 총 1만 4,000여편에 달하는 해양과학기술 논문이 발표됐다. 이번 학술대회는 ‘해양과학기술을 통한 자연과 인간의 조화’라는 주제 아래 △공동 심포지움 △학회별 학술발표 △공동워크숍 △해양과학기술 관련 전시회 △해양과학기술 취업박람회 △테크니컬 투어 등 다양한 세미나와 부대행사가 진행됐다. 특히 공동연수(워크숍)에서는 △해양과학기술을 활용한 해양기후 위기 대응 해법 △해양 기후변화가 해양수산업에 미치는 영향 △연안·항만지역에서의 기후변화 적응방안 등을 놓고 산·학·연 전문가들의 논의가 진행됐다.

학술대회 3일간 1,062편의 논문과 토론을 통해 세계적으로 위협받고 있는 기후위기 시대에 해양과학기술을 이용한 해양자원의 지속 가능한 이용, 해양환경 보전, 해양산업 활성화, 신기후 체제 적응 등의 연구결과가 발표됐다. 6개 학회의 학술발표뿐만 아니라 미래해양과학기술인상 우수논문발표회도 진행됐다. 아울러 해양과학 연구기관 및 산업계가 참여해 해양과학기술 장비, 주요연구 성과 등을 전시하고, 취업박람회를 통해 채용상담도 열렸다.

김규한 KAOSTS 회장은 개회사를 통해 “해양의 중요성과 연계 협력의 필요성을 인식하고 관련 과학기술을 발전시키기 위해 이번 학술대회를 마련했다”며 “이 공동학술대회가 학술정보 교류와 협력의 관계를 넓히는 성공적인 학술대회가 될 수 있도록 회원 여러분의 적극적인 참여를 부탁드린다”고 말했다.
이시원 해수부 국장은 축사를 통해 “해양과학기술협의회 공동학술대회는 그동안 해양과학기술 발전과 미래 인재 양성에 크게 기여해 왔다”며, “올해에도 현재와 미래세대가 기후위기를 극복하고 자연과 조화로운 삶을 영위할 수 있는 다양한 방안이 논의되길 바란다”고 말했다.

한편 1990년에 결성된 한국해양과학기술협의회는 국내 6개 해양 관련 학회와 8,600여명의 회원이 참여하고 있으며 국내 해양과학기술 발전과 해양과학에 대한 국민 인식을 높이기 위한 목적으로 설립한 학술단체이다.

이유진 “해양수산분야의 탈탄소화 위한 인적, 물적 투자 확대해야”
3일 열린 공동워크숍에서 개회식에 이어 이유진 녹색전환연구소 부소장이 기조강연을 통해 21세기에 지구온난화로 인해 해양의 온도 상승, 산성화, 산소 부족은 전례 없는 수준이며, 이상 고수온 현상이 잦아질 것으로 이 부소장은 전망하고 “올해 4월 해수면 평균 온도는 섭씨 21.1도로 가장 뜨거웠던 2016년의 섭씨 21도를 넘어섰다. 3~4월 해수 고온 현상은 미 국립해양대기국이 1981년 위성관측을 시작한 이래 처음 있는 일”이라며 “이례적인 해수온도 상승은 기후변화가 예상보다 훨씬 빠른 속도로 진행되고 있는 것을 보여주는 신호이다. 지금보다 기후변화 대응에 3~6배의 재원을 투입하고 온실가스 배출량을 빠르게 줄일 수 있는 기술을 발전시켜야 한다”고 강조했다.
 

이와 관련 이 부소장의 발표자료에 따르면, 해운에서 탄소중립을 위해 정부는 해양수산분야 탄소중립 로드맵 및 5대 기술혁신 전략을 발표했으며, 스마트해양 수산 2030을 통해 해운·항만, 수산, 해양환경·재해·안전 분야에서 온실가스 줄이기에 나서고 있다. 특히 올해 4월 26일 한미 정상회담을 통해 양국은 해운 부문의 탈탄소화를 가속화하기 위해 국제해사기구(IMO)의 온실가스 배출 감축 목표에 대한 공동성명에 서명하고, 지난해 COP27에서 양국이 발표한 한·미 녹색해운항로 구축과 기술·정보공유 협력을 약속했다.
 

2021년 미국, 영국, 독일, 프랑스, 일본, 호주 등 22개국이 영국 교통부가 주도하는 그린 코리더스를 만들기 위해 ‘클라이드뱅크 선언문’에 서명하면서 최소 6개의 녹색해운항로를 2030년까지 확충할 것을 약속한 상황이다. 한국도 녹색해운 항로에 동참하여 향후 10년 이내 △무탄소 연료 생산 및 벙커링 시설 등 인프라 구축 △저·무탄소 선박 실증 및 도입 △부산과 미국 서부 시애틀·타코마항 항로에 무탄소 선박 투입을 목표로 친환경 정책을 진행 중이다. 이 부소장은 “해양은 지구표면적의 70%를 차지하고 있으며 생명의 원천, 자원의 보고, 삶과 경제활동의 터진이다. 최근 에너지, 자원 등 해양자원을 상업적으로 이용하는 수요가 급증하고 있다”며 “지속가능한 발전 해양을 통해 해결이 가능하고 해양과학기술을 연구하여 발전시켜야 한다. 해양조사와 탐사, 해양의 물리·생물·화학적 기제 규명, 해양자원 보전 기술, 해양의 이용과 개발 기술 확보, 해양수산분야의 탈탄소화를 위한 인적 물적 투자의 확대가 필요하다”고 제언했다.

KIOST, 기후·해양환경 변화 대응…“해양과학 기술 연구 통해 해양력 경쟁력 강화” KRISO, 스마트 선박·항만, 친환경 해양플랜트 기술 등에 전념
이날 한국해양과학기술원(KIOST)과 선박해양플랜트연구소(KRISO)는 앞으로의 비전과 연구추진 계획을 밝혔다.

KIOST는 해양과 해양수산자원의 체계적 연구와 개발, 관리와 이용 및 해양분야 우수 전문인력 양성을 목적으로 설립된 기관이다. 김동성 KRISO 연구원은 “KRISO는 지난 50년 동안 종합 온누리호, 이어도호 등 해양연구선 건조·운영으로 해양연구 인프라를 확충하고 초창기 남극 연구기지 건설을 위한 입지 선정부터 부설 극지연구소의 출범까지 남·북극 연구의 초석을 마련했다”며 “특히 해외개발기본계획에 따라 동·서·남해 관할 해역별 특성에 맞는 해양개발 및 해양과학기술의 연구개발 활동의 활성화를 위해 남해, 동해, 제주 권역별 특성화 연구를 위한 연구거점을 설치·운영하고 있다”고 설명했다.
 

KIOST는 국가해양과학기술 발전과 국제적 경쟁력 확보를 위해 △기후·해양환경 변화 대응 △해양전략자원 개발 △첨단 해양공학기술 창출 △해양영토관리 △해양정책에 힘써 미래해양과학기술 연구를 통해 국가해양수산 R&D 추진력 강화에 기여한다는 방침이다. 김 연구원에 따르면, 먼저 해양기후변화 모니터링을 통해 기후변화 및 해양환경 변동특성을 진단하고 해앵변화 예측역량 강화와 해양기후변화를 전망하여 해양환경 현안에 대응하기 위한 기술을 개발할 계획이다. 또한 해양바이오·전략광물자원 개발 및 미개척 대양신자원을 발굴하고 해양에너지 및 항만·해양구조물, IoMT 기반 해양로봇, 해양위성 시스템 등 해양공학핵심기술과 첨단장비를 개발할 방침이다. 특히 해양력 향상을 위해 접경해역 종합 해양정보를 확보하여 해양 재난·재해 피해저감을 위한 예측기술를 개발한다. 또한 해양법적 갈등현안을 분석하여 해양공간자원의 지속가능한 이용체계를 구축하고 해양과학기술 국가전략분야의 정책지원을 강화할 방침이라고 밝혔다.

KRISO에서는 김현주 연구전략부장이 나서 KRISO의 선박의 탄소중립, 친환경 해운조선 등 해양산업 경쟁력 강화를 위한 향후 연구방향을 발표했다. KRISO는 KIOST의 부설 연구기관으로 조선해양산업의 국제경쟁력 강화를 목적으로 친환경·고효율 선박, 미래 해양플랜트 기술 등을 개발하고 있다.
 

김 부장은 “현재 국제해사기구(IMO)의 온실가스 배출규제, EU 탄소국경세, 무역규제 등으로 해양의 국제 탈탄소 목표치가 높아짐에 따라 무탄소 연료 및 자율운항선박, 디지털 해사정보 서비스 등 국제규제에 대한 선제적 대응이 시급하다”며 “특히 전 세계적으로 e-메탄올, 수소, 암모니아 등 친환경 연료 및 에너지 공급망에 대한 자립 경쟁이 치열하고 해양무인체계, 해양모빌리티 등 자율화, 무인화, 로봇 등 기술 패권 경쟁이 심화되고 있다 해운조선, 해상교통 등 청색경제를 선도하는 해양산업과 공간, 에너지, 수자원 등 해양개발을 지원하는 미래기술에 대한 요구가 증대되고 있는 실정”이라고 강조했다.

이에 따라 KRISO는 정부의 탄소중립 전략에 맞춰 스마트 선박·항만, 친환경 해양플랜트 기술 등에 전념한다는 계획이다. 김 부장의 발표자료에 따르면, 해운조선산업의 초격차 확보를 우해 △자율운항선박과 스마트항만 연계기술 확보 △자율운항선박 실증시험체계 구축 △한·미 녹색해운항로 확보 △무인선 및 해양모빌리티 기술을 발전시키고, 해양의 탄소중립을 위해 △대형선박 CO2 포집 기술 확보 △수소·암모니아·메탄올 생상·벙커링 기술확보 및 보급지원 △선박해양 분야 SMR 적용기술 및 수소생산 기술 확보 △해상풍력·파력 연계 수소생산기술 확보에 집중한다는 방침이다. 김 부장은 “선박해양 디지털트윈센터를 구축·운영하여 세계시장에 디지털 플랜트를 진출시키고 스마트 해상교통 및 물류 기술을 고도화할 계획”이라며 “제주 해양에너지시험장에서는 스마트 해양에너지 보급을 위한 시험을 진행하고 목포 친환경선박실증센터를 통해 스마트 해군 무인 체계화에도 전념할 계획이다”라고 밝혔다.

‘그린 암모니아, 메탄올 생산 방법’ ‘선상 CO2 포집 위한 3단 분리막 포집 공정’ 등 다양한 해양 탈탄소, 해양기후 위기대응 관련 논문 발표
이날 공동워크숍에서는 해양과학 전문가들이 논문을 통해 해양과학기술을 기반한 해양기후 위기 대응에 대한 기술적 해법도 논의했다. 선박해양플랜트연구소에서는 ‘친환경 선박 연료 공급을 위한 그린 암모니아 및 메탄올 생산 해상 플랫폼 개념연구’를 발표했다. 논문에 따르면, 해상 풍력을 이용하여 해상에서 그린 수소를 생산하고, 이를 기반으로 그린 암모니아 및 메탄올을 생산할 수 있는 해상플랫폼의 개념연구를 진행했다. 개념연구를 위해 우선 그린 암모니아 및 메탄올 생산 해상플랫폼에 필요한 요구사항들을 도출하고 이를 기반으로 시스템 구성을 수립·분석했다. 선박해양플랜트연구소는 해당 연구를 통해 △전기와 물을 공급받아 수전해를 통해 수소를 생산하는 수소 생산시스템 △바닷물을 정수하여 수소 생산시스템에 필요한 물을 공급하기 위한 담수시스템 △암모니아 합성에 필요한 질소를 공급하기 위한 질소 생산시스템 △수소와 질소를 합성하여 암모니아를 생산하기 위한 암모니아 합성시스템 △메탄올 합성에 필요한 CO2를 저장하였다가 공급하기 위한 CO2 저장시스템 △수소와 CO2를 합성하여 메탄올을 생산하기 위한 메탄올 합성 시스템 △해상플랫폼에 전력을 공급하기 위한 발전시스템 등을 개발했다. 다만 연구진은 “개념 연구를 수행한 결과 그린 암모니아 및 메탄올 생산 플랫폼은 실현 가능한 것으로 판단되지만 시스템의 효율을 높이고, 안정적인 운전을 위해 추가 연구가 필요하다”고 밝혔다.

오주영·임영섭 서울대학교 교수와 이평수 중앙대학교 교수는 ‘선상 이산화탄소 포집을 위한 분리막 공정 설계 및 성능 분석’ 논문을 발표했다. 해당 논문을 통해 3명의 교수진은 “무탄소 연료 및 탄소 중립 연료로의 완전한 연료 전환 전까지의 중간 연결 기술로 선상 이산화탄소 포집 기술이 제안되고 있다. 그 중 분리막을 이용한 이산화탄소 분리 기술은 타포집 기술들에 비해 소형화가 가능하다는 점에서 제한된 선박 공간에서 효율적으로 공간활용을 할 수 있다는 점이 장점이다”며 “3,800TEU 컨테이너선을 대상 선박으로 선정해 배기가스량을 계산했으며, 해당 배기가스 정보와 선행연구들을 기반으로 3단 분리막 포집 공정을 설계했다”고 밝혔다. 이를 통해 낮은 CO2 농도와 높은 O2 농도로 구성된 선박 배기가스의 탄소 포집 시스템에 대한 에너지 소모량과 분리막 면적을 기존 성능 한계를 측정하고 선박 분리막 탄소 포집에 적합한 분리막 성능을 제시했다.

강현우 한국해양과학기술원 박사 ‘해양과학기술 기반 해양기후 위기 대응 해법’을 발표했다. 강 박사는 “온실기체 농도 증가로 인한 잉여 에너지의 90% 정도를 바다가 흡수하고 있어 육상에서의 온난화 체감율이 작더라도, 바다는 더욱 심각한 위기 상태이다. 전지구적 해양기후감시시스템의 구축 및 예측시스템의 개발, 개선 연구가 매우 중요하다”며 “지구 기후변화가 해양 환경 및 생태계에 미치는 영향과 취약성 등을 동시에 고려하여 평가하고 예측하는 다중 과학기술 기반 해양기후변화 대응 융합시스템의 개발이 반드시 필요하다”고 강조했다. 이와 함께 △로봇기반 무인 관측장비 개발과 활용 △수치 모델링과 인공지능 기법의 융합 △신재생 에너지 생산 및 저장을 통한 탄소저감 △온실기체 포집 및 저장·제거 등 개별 기술의 병합을 제안했다.

한국해양수산개발원 연구진은 ‘기후 스트레스 테스트를 통한 탄소중립이 해양수산업에 미치는 영향 분석’을 통해 “해양수산분야 4대 부문을 대상으로 녹색금융협의체(NGFS)의 세 가지 탄소중립 시나리오를 적용하여 실물 부문과 금융 부문에 미치는 영향을 정량적으로 분석했다”며 “탄소중립으로의 적극적이고 질서 있는 이행이 다른 시나리오에 비해 단기적으로 경제적 부담을 유발하더라도, 중장기적인 관점에서는 명백한 경제적 이익이 있는 것으로 나타났다. 다만 온실가스 감축노력 강화가 해운업에 부정적인 영향이 큰 것으로 나타났다”고 밝혔다.