소음·오염물질 제로… '電氣 페리' 시대 열렸다

소음·오염물질 제로… '電氣 페리' 시대 열렸다

글=김기홍 기자

입력 : 2015.09.08 03:06 | 수정 : 2015.09.08 08:58

[뉴 테크놀로지] 노르웨이 전기 페리 '제로캣'

평균 시속 18.5㎞로 피오르 운항
한번에 최대 120대 車·트럭 실어… 20여분 운항 뒤 항구서 전기 충전
알루미늄 사용해 선체 무게 절반으로
태양광 패널 설치해 운항중에도 충전, 경유 페리보다 CO₂年 570t 덜 배출

도로 위에서 휘발유가 필요 없는 전기자동차가 돌아다니듯 바다 위에서도 기름 한 방울 없이 움직이는 전기 페리 시대가 열렸다.

노르웨이 선박 회사인 놀레드(Norled)는 올해 초 세계 최초의 전기 페리(자동차·여객 운반선)에 대한 실제 운항에 들어갔다. 노르웨이 조선소인 피엘스트란(Fjellstrand)과 독일 중전기 회사인 지멘스(Siemes)가 공동 개발한 이 전기 페리는 오직 전기만으로 움직인다. 초대형 2차 전지(電池)에 저장된 전기를 동력으로 사용하는 만큼 운항 소음이 거의 없고 이산화탄소·황화합물·질소화합물 같은 오염 물질도 전혀 배출하지 않는다.

▲ 이미지를 클릭하시면 그래픽 뉴스로 크게 볼 수 있습니다. / 조선닷컴
그래픽=송준영 기자

 

'제로캣(ZeroCat)'이라는 이름이 붙은 이 전기 페리는 노르웨이의 관광 명소 송네 피오르(Sognefjord)를 마주 보고 있는 라비크(Lavik)와 오페달(Oppedal)을 하루에 34차례 오간다. 1회 편도 운항 거리는 약 6㎞이고, 평균 시속 10노트(18.5㎞)로 피오르를 건너는 데 20분 정도가 걸린다.

 

한 번에 최대 120대의 자동차·트럭을 실어나를 수 있는 이 배에서 유일하게 소음이 나는 때는 운반 데크에 실린 자동차들이 엔진을 켜고 다시 육지로 내릴 때뿐이다.

제로캣은 5년 전 에너지 사용과 오염물 배출을 줄일 수 있는 새로운 선박을 도입하겠다는 노르웨이 정부의 야심 찬 계획에 따라 개발이 시작됐다. 경유(輕油) 기반 페리를 운용하는 기존 선박 회사의 사업권이 만료되는 2015년까지 친환경 페리를 개발하면 개발 업체에 해당 노선 운항권을 주겠다는 인센티브를 내건 것이다.

 

이에 따라 현지 조선소인 피엘스트란이 선박 건조를 담당하고 지멘스가 전기 추진 기술을 개발하는 방식으로 역할을 나눠 세계 최초의 전기 페리를 개발했다. 제로캣 개발을 주도한 지멘스는 "전기 배터리로 움직이는 잠수함이 오래전에 개발돼 100년 이상 실전에 투입돼 왔다"며 "페리에도 이런 전기 배터리 기술을 적용하지 못할 이유가 없다고 생각해 개발에 나섰다"고 말했다.

제로캣은 에너지 사용을 줄이기 위한 다양한 신기술이 적용됐다. 우선 선체 무게를 줄이기 위해 강철 대신 알루미늄을 사용했다. 이에 따라 비슷한 크기의 페리에 비해 무게가 절반 정도에 불과하다. 또 선체에 태양광 패널을 설치해 운항 중에도 전기를 충전할 수 있도록 했고, 냉난방·환기·급탕 설비 등도 에너지 사용을 최대한 줄일 수 있도록 설계됐다.

 

 

제로캣은 450킬로와트(㎾) 용량의 전기 모터 2개를 추진체로 한다. 동력은 출력 용량이 1000킬로와트시(㎾h)에 이르는 10t 무게의 리튬이온 배터리가 제공한다. 한 번 피오르를 건널 때마다 사용하는 전기량은 150㎾h이다.

 

이 때문에 리튬이온 배터리는 20여분의 운항이 끝난 뒤 항구에 접안할 때마다 10여분 동안 항구에 설치된 260㎾h 용량의 전지에서 전기를 급속으로 충전받는다. 리튬이온 배터리를 고압 충전할 전기는 인근 수력발전소에서 직접 공급받는다. 프로펠러를 포함한 추진체는 영국 롤스로이스가 만든 제품을 사용한다.

다양한 친환경 기술이 적용된 제로캣은 기존 경유 기반 페리에 비해 연간 570t의 이산화탄소와 15t의 질소화합물을 덜 배출해 환경보호에 기여하고 있다. 또 기존 페리는 같은 거리를 운항할 때 연간 100만L의 경유를 사용했지만, 제로캣은 경유를 전혀 사용하지 않는다.

 

강철 선체는 바닷물에 부식되기 때문에 특수 도료로 코팅을 해야 하지만, 제로캣은 선체를 알루미늄으로 만들어 부식에도 강하다. 노르웨이 정부는 제로캣이 실제 운항에 아무런 문제가 없음을 확인함에 따라 친환경 전기 페리를 앞으로 50여개 노선에 추가 투입하는 방안을 추진 중이다.

세계 각국은 전기 선박 외에 다양한 친환경 선박을 개발하기 위해 적극 나서고 있다. 특히 내연기관과 전기모터를 함께 이용하는 하이브리드 선박이 유력한 대안으로 평가받고 있다. 노르웨이는 LNG와 전기 두 가지를 동력으로 하는 친환경 해양작업지원선도 개발 중이다. 이 선박은 평소엔 LNG로 운항하다 저속 운항이나 항구 접근 때 전기를 동력으로 사용한다. 호주에선 태양광 패널을 갖춘 하이브리드 선박이 이미 나와 있다.