21세기에 부활한 범선…친환경 선박의 미래될까? [고든 정의 TECH+]

19세기까지 장거리 항해를 책임지던 것은 바람의 힘을 이용하는 범선이었습니다. 사실 초기 증기선이 도입된 19세기에도 한동안은 대형 범선이 사람과 화물을 실어 나르는 주역이었습니다. 그리고 증기선이 대중화된 후에도 바람과 증기의 힘을 동시에 사용하는 기범선이 흔했습니다.

하지만 선박의 크기가 급격히 커지고 엔진의 성능이 좋아지면서 범선의 시대는 빠르게 저물었습니다. 20세기에 돛을 단 배는 주로 레저용으로 사용하는 요트 정도라고 해도 과언이 아니었습니다. 그러던 범선이 다시 주목받게 된 것은 에너지와 환경 문제가 심각해진 21세기입니다.

선박 제조사와 해운사는 바람의 힘을 이용해서 온실가스 배출을 줄일 수 있는 방법을 연구했습니다. 거대한 연을 사용해 배를 견인하거나 회전하는 기둥을 이용한 로터 쉽, 그리고 금속이나 복합 소재로 만든 초대형 돛을 단 범선이 여기에 속합니다.

영국 BAR 테크놀로지스(BAR Technologies)가 개발한 윈드윙(WindWing)은 초대형 돛에 속하는 선박용 풍력 추진기로 높이 37.5m에 너비 10m의 메인 돛에 너비 5m의 보조 날개가 달려 있습니다. 바람의 방향이 반대이거나 강한 폭풍이 몰아칠 때는 덫을 접고 90도 꺾어서 안전하게 눕히는 기능도 있습니다.

세계 최대의 곡물 거래 업체인 카길(Cargill)은 MC 쉬핑 캄사맥스에서 임대한 4만 3000톤급 곡물 운반 벌크선인 싱가포르 국적 피시스 오션(Pyxis Ocean)에 윈드윙 두 대를 달고 실제 환경에서 얼마나 많은 연료를 절감할 수 있는지 검증했습니다. 피시스 오션 같은 크기의 선박에 돛을 달고 실제 항해에 나선 것은 최초입니다.

카길에 따르면 6개월의 항해 기간 중 윈드윙은 하루 3톤의 연료를 절감하는 효과를 거뒀습니다. 이산화탄소 배출량으로 환산하면 하루 11.2톤으로 도로에서 차량 480대가 매일 내뿜는 이산화탄소와 맞먹는 양입니다. 모든 조건이 최상이고 바람의 세기와 방향이 맞는 경우 윈드윙은 이보다 더 많은 하루 11톤의 연료를 절감할 수 있습니다. 운행 기간 중 연료 절감 비율은 14% 정도였습니다.

윈드윙이 설치 비용만큼의 연료를 절감할 수 있는지는 검증하지 못했지만, 실제 환경에서 장시간 운영할 수 있다는 점을 확인하면 앞으로 더 많은 선박에 탑재될 수 있을 것으로 보입니다. 해운 업계도 탄소 중립에 대한 요구가 커지면서 친환경 선박 도입을 서두르고 있지만, 운용 수명이 긴 선박의 특징상 기존의 선박을 최대한 활용할 수 있는 대안이 필요하기 때문입니다.

한편 싱가포르 해운사 버지 벌크(Berge Bulk)는 피시스 오션보다 더 대형 벌크선인 벌지 올림푸스(Berge Olympus)에 윈드윙 4대를 탑재할 계획입니다. 앞으로 대형 돛을 단 친환경 선박들이 21세기 범선의 시대를 열 수 있을지 주목됩니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com