(포스코 친환경소재 포럼) “철강-조선업, 액화수소 STS소재 부문 소통 필요”

1일, 인천시 송도컨벤시아에서 포스코 친환경소재 포럼 2022이 개최됐다. 이날 포럼 스테인리스 섹션에서는 두 번째 강연자로 한국조선해양 미래기술연구원의 한성곤 전무가 ‘액화수소운반선을 위한 액화수소저장시스템 개발 동향’을 주제로 강연했다.

한성곤 전무는 “현재 인류가 클린 에너지 개발에 노력하는 가운데 블루 수소와 그린 수소 개발이 주목을 받는 상황”이라며 “조선업계에서도 수소 부문에 관련해서 액화수소운반선과 액화암모니아수송선, 액화CO2수송선 등 부문에 노력하고 있다”라고 설명했다.

특히 조선업계는 액화암모니아수소성과 액화 CO2수송 분야 개발을 고도화한 가운데 액화수소운반선 기술 개발에 노력하고 있다. 다른 친환경 에너지 사용 선박과 비교하면 수요가 확대되는 가운데 타 에너지 대비 상대적으로 개발 수준을 높여야 하는 필요성은 높은 편이기 때문이다.

현재 조선업계는 최대 LNG선 저장 용량으로 174K 수준을 적용하고 있다. 액화 수소의 경우 무게가 1입방미터당 77KG 수준밖에 되지 않아 중량 부담은 적은 편이지만, 선박의 운영 측면에서는 가벼운 에너지 무게 때문에 선종의 중량을 일부러 늘려야 하는 숙제가 있다.

이에 조선업계는 수소 취성에 강하면서도 -253도 초저온 환경을 극복할 수 있는 소재 적용에 고민하고 있다. 조선업계는 수소를 선박에 저장할 때 구형 압력탱크를 적용하는 방안과 스테인리스 등 소재로 저장시설을 확보하는 멤브레인 타입으로 선박을 설계 건조하고 있다.

두 저장 시설 모두, 적용 소재가 수소와 직접 닿는다는 특징과 최대한 공간을 확보해야 할 필요성이 강조된다. 이에 구형 압력탱크 내부 구조에는 다양한 요구를 만족할 수 있는 STS304L과 STS316L, STS316LH(HN), 고망간강 등이 주로 적용되고 있다.

특히 STS304L 강종이 상대적인 경제성 때문에 타 강종보다 사용 빈도가 높은 것으로 알려졌다. 조선업계 입장에서는 선주사에 경쟁력 있는 신조선 가격을 제시해야 하므로 소재 적용의 우수성은 물론, 소재 가격에 민감하다.

멤브레인 타입은 용량 확대 측면에서 구형 압력탱크보다 상대적으로 유리하다. 다만 대형 구조물을 선박 내부에 적용해야 하기 때문에 높은 기술 장벽이 요구된다. 현재 멤브레인 타입에서는 스테인리스 소재 적용이 일부 이뤄지고 있는 가운데 멤브레인 기술 발전과 소재 가격 경쟁력이 함께 발전된다면 관련 분야가 함께 성장할 것으로 기대된다.

한성곤 전무는 “조선업계에서는 포스코 등 철강업계가 우리들의 소재 개발 스케쥴을 맞춰주길 가장 희망하고 있다”라며 “수소 시장 수요가 빠르게 증가하는 가운데 철강업계가 보다 발 빠른 소재 연구개발과 상업화로 응답해야 조선업 등 후방산업도 발전할 수 있을 것”이라고 강조했다.

다만 한성곤 전무는 “조선업계도 철강업계에 확실한 제품 개발 근거를 제시해야 하고 시장성에 확신을 줄 엔지니어적 성과도 보여줘야 할 것”이라고 지적했다. 이는 철강업계와 조선업계가 소재 기술적 이슈 등에서 소통을 강화해야 한다는 주장으로 받아드려진다.