선박전통연료 - 중유

안녕하세요. 오늘은 선박 연료에 대해 알아보겠습니다.

최근 친환경에 대한 관심이 커지면서, 지난 글에서는 선박의 대체 연료에는 어떤 것들이 있는지 알아보았습니다. 해당 글은 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다. 

2023.04.11 - [취준생을 위한 전공정보/조선,해운] - 선박 대체연료

선박 대체연료

그렇다면 선박의 대체 연료가 아닌 전통 연료에는 어떤 것이 있는지 알아보아야겠죠. 그리고 전통 연료에는 어떤 문제점이 있는지, 이러한 문제를 해결하기 위해 어떤 대체 연료가 있는지도 간략하게 서술해 보겠습니다.

 

1. 석유에서 얻을 수 있는 연료

우리가 일상에서 가장 흔히 볼 수 있는 연료인 휘발유가 석유에서 얻어진다는 사실은 모두 알고 계시죠. 전통적인 선박의 연료 또한 석유를 가공한 제품입니다. 그래서 선박의 연료를 쉽게 이해하기 위해 석유를 가공해서 얻을 수 있는 석유제품의 종류에 대해 먼저 알아보겠습니다.

유정에서 캐낸 직후의 원유에는 다양한 물질이 섞여 있습니다. 주성분은 탄화수소이고 황이나 질소, 산소가 섞여 있습니다. 

이 원유는 끓는점에 따라 분별증류 과정을 거쳐 다양한 석유제품의 원료로 분리됩니다. 30도 이하의 끓는점은 가정난방에 주로 활용되는 LPG, 끓는점 40~75도는 자동차 연료에 쓰이는 휘발유(가솔린), 끓는점 75~150도는 화학약품의 원료로 쓰이는 나프타, 끓는점 150~240도는 비행기의 연료가 되는 등유, 끓는점 220~250도는 디젤엔진의 연료인 경유, 끓는점 350도 이상은 선박의 연료로 쓰이는 중유입니다. 정제 과정을 거친 뒤 석유제품으로 사용됩니다.

2. 중유의 개념

일반적인 선박의 연료는 경유와 중유의 혼합물로 이루어집니다. 경유와 중유는 모두 원유의 분별 증류 과정을 거친 후 얻어지는 것이고, 선박용 연료를 목적으로 혼합될 때는 용도에 따라 혼합 비율이 달라집니다.

경유는 이름에서도 알 수 있듯이, 중유보다 밀도가 낮은(가벼운) 특성이 있습니다. 열효율이 높아 중소형 선박의 연료로 주로 사용됩니다. 하지만 유황분이 함유되어 있어 공기 중으로 항산화 물질을 배출하는 단점을 가지고 있습니다.

 

중유는 마지막에 남는 점성유로, 일반적으로 까맣고 끈적끈적한 특징을 가지고 있습니다. 주성분은 탄화수소이고 이외에도 황과 같은 이물질이 함유되어 있습니다. 또한 탄소 함량이 높아 많은 에너지를 얻을 수 있기 때문에 비행기나 대형보일러, 대형선박 등의 연료로 자주 사용됩니다. 

 

중유의 점성도에 따라 A, B, C 중유로 구분되고, 벙커A유, 벙커B유, 벙커C유라고 구분하기도 합니다. 이 중에서는 벙커C유의 가격이 저렴하고 생산량이 많아 선박용 연료에 가장 많이 사용되어 왔습니다.

 

3. 선박용 연료로서의 중유

중유는 저렴하고 탄소 함량이 높다는 특성으로 인해 선박용 연료로 널리 사용되어 왔습니다. 하지만 최근 환경 규제가 강화되는 추세에 따라 탄소 배출량이 많고, 이산화황 등 대기오염물질을 다량 배출한다는 점에서 부적절하다는 인식이 널리 퍼졌습니다. 그뿐만 아니라 2차 세계대전 중 많은 배에서 벙커C유가 흘러나오기도 했는데 일반적인 배는 2,000톤~5,000톤에 가까운 연료를 싣고 다니므로 유출 시 해양오염이 심각한 수준이기 때문에 점차 기피되는 추세입니다.

현재 이루어지고 있는 규제는 1) 파나마운하 통과하는 선박은 파나마운하에 진입하기 전에 연료를 중유가 아닌 경우로 교체해야 함. 2) 미국 영해 내(해안 19.3킬로미터 이내)에서는 중유를 선박 연료로 사용할 수 없음. 3) 스크러버(선박용 오염물질 정화 장치)의 필수 탑재 등이 있습니다. 이와 더불어 IMO(국제해사기구)에서 선박 운영에 대한 환경규제를 실시하게 되면서 중유의 입지는 점차 좁아지고 있습니다.

4. 대체 연료 (LNG)

 

IMO에서 선박 운항에 대한 환경규제를 강화하면서 중유를 대체하는 연료로 가장 떠오르는 것은 LNG(액화천연가스)입니다. 

천연가스를 연료로 사용하게 되면, 벙커C유로 선박용 디젤엔진을 구동할 때보다 오염물질 배출량이 줄어들 뿐만 아니라 연료비 또한 절감할 수 있어 최근 많은 선주가 LNG 이중 연료 추진선에 관심을 두고 있습니다. 

연료로서의 LNG에 대해서는 다음 글에서 더 자세히 알아보겠지만, LNG에 대해 간략하게 설명하자면, LNG는 천연가스를 -163도로 냉각해 액체 상체로 바꾼 것입니다.

 

지금까지 선박의 전통연료에 대해 알아보았습니다.

감사합니다