해양 자원 채굴, 수질 모니터링, 선박 유지보수 및 친환경 에너지 기술 등 해양 산업의 최신 기술 동향과 지속 가능한 발전 사례 doc_id CNTS-00120007047_2

해양수산 분야의 향후 유망 산업으로써 최근 심해 채굴(deep-sea mining)이 전 세계적 관심을 받고 있다. 심해 채굴에 의한 자원의 채취는 주로 세 유형으로 구성된다. 첫째 단괴(nodule)에서 이루어 지는 심해 채굴로 이를 통해 니켈, 구리, 코발트, 백금 등의 자원이 채취되며, 둘째 열수분출공(hydrothermal)에서의 연수공(black smoker)을 통한 심해 채굴로 고온의 금속 유동체(metal fluid)를 방출로 구리, 금, 은, 아연 및 납 등의 자원이 채취된다. 마지막으로 일부 해저산(seamount)의 경사면 상부에서의 심해 채굴로 이를 통해 코발트, 철, 구리, 니켈 및 백금 등 자원이 채취된다. 이러한 금속 자원들은 휴대폰 및 항공 엔진 부문을 포함한 다양한 산업 분야에서의 소재로 활용되고 있다. 중국 연안 도시 광저우의 쩡지아(Zhengjia)시 정부는 갑작스러운 수질 오염 발생을 감지하기 위해 USV(무인수상정)를 도입하였다. 자율 다목적 측량 보트인 Ocean Alpha의 ME120은 모바일 온라인 모니터링 무인 수상정이다. 지정된 강을 모니터링 하는데 활용되고 있다. 2019년 8월 7일 오전 10시부터 오후 5시까지 USV는 1노트의 속도로 하천 구간에서 비금속 원소인 인(phosphorus) 감지 작업을 실시했다. 탐지는 84개의 모니터링 지점으로 구성되었으며, 총 구간의 길이는 3.5km였다. 탐색운항 중에 샘플링 지점 좌표, 시간 및 샘플 양이 포함된 보고서가 자동으로 생성되었다. USV를 적용하여 지정된 수역 전체를 고효율 저비용으로 모니터링 할 수 있으며,관리자가 가장 짧은 시간에 수질을 종합적으로 파악하는데 도움이 될 수 있다. 또한 데이터 프로세스에는 사람의 개입이 없으므로 데이터의 정확성과 진위가 보장된다. 선체 청소 기술을 보유한 노르웨이 회사인 ECOsubsea사는 앤트워프(Antwerp)항, 제브뤼헤(Zeebrugge) 항과 계약을 체결하였다. ECOsubsea사의 기술은 현재 사우스 햄튼과 노르웨이에서 약 500척의 선박 청소와 환경 요구 사항을 충족하는 것으로 입증되어 북유럽의 두 항구에서 사용하도록 승인되었다. 정박 시에 선박 아래로 다이버를 직접 보내 선체를 문지르는 전통적 선체 청소 방식은 항구 해저에 오염물질이 떨어진다는 단점과 세정 공정을 통하여 선체 코팅 층이 벗겨진다는 점이 지적되었었다. ECOsubsea사의 기술은 수면 위를 가로질러 움직이는 배의 선체를 부드럽게 청소하는 원격 조작 차량으로 구성되어있다. 또한 오염물은 제거되는 동시에 여과 백을 통해 수집백에 저장되며, 수집된 오염물은 추후에 바이오 가스 생산에 사용된다. 항만 당국은 해상 운송으로 인한 위험과 선박이 지역 해역으로 배출할 오염물질에 대해 점점 더 많은 관심을 기울이고 있으며,선주들 또한 깨끗한 선체를 확보하여 연료비의 효율성을 높이고CO₂ 배출량을 줄일 기회를 찾고 있다. CMA CGM 그룹 자회사인 Containerships는 선적 및 하역 작업과 동시에 LNG 벙커링을 최초로 수행했다. 이 작업은 로테르담 항의 컨테이너선 노드에서 실시되었다. 이 선박은 공급 업체인 Shell로부터 약 200 톤의 LNG를 공급받아 유럽에서 선박 간 벙커링을 이용한 최초의 컨테이너 운반선이 되었다. Containerships은 향후 자매선 컨테이너선 Polar호에 대한 작업을 수행할 것으로 예상하고 있다. 현재 새로 디자인된 BALT2 서비스에서Containership Nord와 함께 운영되고 있다. 유럽의 7개 주요 항구는 3일에서 5일의 환승 시간을 제공한다. 동사는 선박이 항구에 머무르는 시간을 크게 줄여줌으로써 운송 시간을 단축하여 CMA CGM 그룹 고객들에게 북유럽과 발트해 연안 사이에 안정적이고 빠른 연결을 제공할 수 있기를 기대하고 있다. CLIA의 ‘2019년 환경기술보고서’에 따르면, 2019년에 크루즈선사는 에너지 효율화 기술과 청정 에너지 사용에 최대 220억 달러를 투자했다. 세부 항목별로는 다음과 같다. 첫째, 신조 크루즈선의 44%가 LNG연료 추진선이며, 이는 지난해에 비해 60% 증가한 수치이다. 둘째, 현재 운항중인 크루즈선의 68% 이상이 배기가스 세정 시스템(EGCS, Exhaust Gas Cleaning System)을 장착하고 있으며, 전년 대비17% 증가했다. 셋째, 신규 발주선박은 전부 고급 폐수 처리 시스템(Advanced Wastewater Treatment System)을 설치하고 있다. 넷째, 점차 많은 크루즈선박이 항만 접안 시 선박 육상 전력(AMP) 공급 설비로 전력을 공급받고 있다. 마지막으로 크루즈선대의 평균 선령이 전년 14.6년에서 올해 14.1년으로 낮아졌다. 한편 CLIA는 2030년까지 소속 크루즈선대의 탄소 배출량을 40% 감축하는 공약을 작년에 발표한 바 있다. 독일의 항만 및 물류 서비스 제공업체인 BEHALA사는 올해 10월 세계 최초로 배출가스 제로 예인선의 건조가 시작될 것이라고 밝혔다. ELECTRA로 명명된 해당 선박은 2020년 4/4분기에 건조가 완료되어, 주로 베를린-함부르크 및 도심 수로를 따라 화물 운송에 사용될 예정이다. ELECTRA 건조 프로젝트는 독일의 기후 정책 목표에 부합하는 것으로 특히 베를린, 함부르크 및 라인-루어(Rhine-Ruhr) 지역과 같이 환경 정책에 민감한 지역에서 배출가스 제로 선박의 롤 모델이 될 것으로 기대된다. 이번 프로젝트에는 BEHALA사를 비롯하여 Herrmann Barthel(조선소), BALLARD Power Systems(연료 전지), Anleg(수소 탱크), Rostock(선박용 전자기기), EST Floattech(축적기), Imperial logistics(해운사) 등이 참여하고 있다. 또한 독일 연방 교통 및 디지털 인프라부(BMVI, Federal Ministry of Transportand Digital Infrastructure)가 보조금을 지원하고, 국립 수소 및 연료 전지 기술 기구에서 관리 감독을 실시하고 있다. 노르웨이의 국영 석유회사 Equinor와 영국의 에너지 공급 회사 SSE는 북해 Dogger Bank 지역에 3개의 대규모 해상 풍력 발전 단지를 개발하는 계약을 영국 정부와 체결했다. 프로젝트의 총 설치 용량은 3.6GW로 완공 시 세계 최대 해상 풍력 발전 단지가 될 것으로 보인다. 영국 북해의 요크셔 해안에서 동쪽으로 130km 지점에 위치한 Dogger Bank 단지는 높은 풍속, 얕은 수심, 대규모 입지 등 해상 풍력에 적합한 조건을 가지고 있는 것으로 평가된다. 이번 Dogger Bank 해상 풍력 발전 단지 개발 프로젝트는 3개의 서브 프로젝트(Creyke Beck A, Creyke Beck B 및 Teesside A)로 구성되어 있으며,영국 450만 가구의 소비 전력량에 해당하는 전력을 생산할 것으로 예상된다. 2020년부터 2026년 기간 동안 약 90억 파운드가 투자되며, 개발 단계에서는 SSE, 운영 단계에서는 Equinor가 주관 업체로 프로젝트를 수행할 예정이다.