'연료 없는 선박' 가능할까…HD현대, 원자력 추진 컨테이너선 개발 시동

[경제일보] HD현대가 차세대 무탄소 선박 기술 확보에 나섰다. 국제해사기구(IMO)의 탄소 규제 강화로 친환경 선박 기술 경쟁이 격화되는 가운데 소형모듈원자로(SMR)를 활용한 원자력 추진선 개발 가능성을 본격적으로 검증하겠다는 전략이다.

업계에 따르면 HD현대는 최근 미국선급협회(ABS)와 '원자력 연계 전기추진 시스템 개념설계'를 위한 공동개발 협약을 체결했다. 이번 협력은 1만6000TEU급 컨테이너선을 대상으로 SMR 기반 전기추진 시스템의 적용 가능성을 검증하는 데 초점이 맞춰져 있다.

양사는 △원자력 연계 전기추진 시스템 기본설계 △전장품 사양 선정 △전력기기 배치 설계 등을 공동으로 추진한다. 특히 최대 100MW급 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 SMR을 선박 추진 시스템과 결합해 새로운 선박 동력원으로 활용할 수 있을지 기술적 가능성을 확인할 계획이다.

HD현대는 장시간 항해와 고속 운항이 요구되는 대형 컨테이너선 운용 환경에 맞춰 전력 운용 체계를 설계한다는 구상이다. 여기에 쌍축(Twin Screw) 프로펠러 추진 시스템을 적용해 추진력과 기동성을 높이고 엔진 모터를 프로펠러에 직접 연결하는 직결 추진 방식을 통해 에너지 손실을 최소화할 계획이다.

전력 공급 능력이 크게 향상될 경우 냉동·냉장 화물 운송용 리퍼 컨테이너 적재 비중을 확대할 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다. 글로벌 식품·의약품 물류 수요 증가에 대응해 선박 운송 효율을 높일 수 있기 때문이다.

원자력 추진 선박 기술이 다시 주목받는 배경에는 해운업의 탈탄소 압박이 있다. IMO는 오는 2050년까지 해운 부문 탄소 배출을 사실상 '제로' 수준으로 낮추는 목표를 제시했으며 이를 위해 선박 연료 구조 전환이 불가피한 상황이다.

현재 업계에서는 암모니아·메탄올·수소 등 대체 연료가 차세대 동력원으로 거론되지만 장거리 운항 선박의 경우 연료 저장 공간과 공급 인프라 문제가 한계로 지적된다. 원자력 추진은 연료 보급 없이 장기간 운항이 가능하다는 점에서 대형 선박에 적합한 대안으로 거론되고 있다.

실제로 미국과 유럽을 중심으로 해양 원자력 기술 연구가 확대되는 추세다. 특히 SMR은 기존 대형 원자로보다 안전성과 설계 유연성이 높아 선박 추진 시스템에 적용 가능한 차세대 원자력 기술로 평가된다.

HD현대 역시 관련 기술 확보에 속도를 내고 있다. 회사는 지난해 미국 휴스턴에서 열린 '해양 원자력 서밋'에서 원자력 추진 컨테이너선 모델을 처음 공개했으며 같은 해 ABS로부터 1만6000TEU급 컨테이너선 전기추진 시스템 개념설계에 대한 인증(AIP)을 획득한 바 있다.

다만 상용화를 위해서는 해결해야 할 과제도 적지 않다. 원자로 안전 기준과 국제 규제 정립, 항만 수용성 확보 등 제도적 장벽이 남아 있기 때문이다. 이에 HD현대는 IMO와 국제원자력기구(IAEA) 안전 기준을 반영한 선내 전력 시스템 설계와 충돌·침수 등 비상 상황 대응 기준을 함께 검증한다는 방침이다.

조선업계에서는 친환경 선박 기술 경쟁이 단순 연료 전환을 넘어 '차세대 동력원' 확보 경쟁으로 확대되고 있다고 본다. 탄소 규제가 강화되는 상황에서 원자력 추진 선박이 장거리 대형 선박의 새로운 대안으로 부상할 가능성이 있기 때문이다.

SMR 기반 선박 추진 기술이 실제 상용화 단계까지 이어질 경우 조선업의 친환경 선박 경쟁 구도에도 적지 않은 변화가 예상된다.