친환경 ‘NOBS’, 밸러스트수 문제 해결 전망

대형 유조선외 컨테이너, 벌커선에도 적용 예상



●●● 일본조선기술센터(SRC)는 밸러스트수 없이 운항이 가능한 친환경 NOBS(Non-Ballast Water Ship) 개념의 선박을 개발해 현재 대형유조선을 대상으로 연구가 진행되고 있으며 타 선종에도 적용이 가능할 것으로 전망하고 있다.

보통 탱커선이나 벌커선들은 일정량의 밸러스트수를 싣고 운항을 하는데 이는 경하상태에서 선수 슬래밍과 프로펠러 레이싱 문제를 방지하기 위한 것으로 평상시 필요 흘수를 유지하는데 이용한다.

즉 선박에 화물을 적재할 때에는 펌프를 사용해 해수를 외부로 배출하고 경하시에는 해수를 밸러스트탱크내에 채우는 것이다. 그러나 최근 밸러스팅 시스템에 부가적으로 중요한 개념이 추가됐는데 바로 전세계적으로 선박을 통한 해양 미생물의 이동 및 재생산 문제다. 이로 인해 국제해사기구는 2004년 2월 국제 밸러스트수 교환을 통해 해양 미생물의 이동을 통제하고 나아가 살균 등을 통한 처리기준을 마련한 것이다.


日, 새로운 개념의 선형 ‘NOBS’ 개발

이런 문제점을 해결하기 위해 일본 SRC는 소위 NOBS라는 새로운 개념의 선형을 개발했으며 경하상태에서의 선수 슬래밍과 프로펠러 레이싱을 피하기 위해 선형디자인을 획기적으로 수정했다. SRC는 지난 2001년 이후 탱커선과 벌커선에 NOBS 개념을 적용시킨 연구개발사업을 진행중에 있으며 관련기술을 전세계 주요 국가에 특허 출원한 상태다. 나아가 2003년에는 SRC가 추진중인 대형탱커선의 NOBS 적용 연구개발사업이 일본 국토교통성의 국책지원과제로 선정됐으며 철도운송기구와 일본재단과 같은 민간기구의 후원도 받고 있다.

또 지난해부터는 미쓰비시, IHI 및 NK 선급 등의 주요 3개업체가 SRC와 함께 공동연구에 참여, 현재 NOBS 적용 선박의 상용화가 가시화된 상태다.이 NOBS 선형은 밸러스트수가 없는 운항 상태에서 일정흘수를 유지하기 위해 선저부분을 횡방향으로 경사지게 한 것이 중요한 특징으로 이로 인한 선박의 배수량 감소는 선폭을 확장시킴으로써 보완했다. 또 선박 배수량의 고른 분포를 위해 선수미의 비대도(the degree of fatness)를 증가시켰으며, 보다 작고 효율성이 좋은 프로펠러를 요구하게 됐다. 2001년 국책과제로 선정되면서 수에즈막스 탱커나 VLCC와 같은 대형유조선이 NOBS 적용 선박으로 선정됐으며 이후 수많은 사안들에 대한 검토와 효율적인 효과들에 대한 논의가 이뤄졌다. 지금까지 선형디자인 개선과 그로 인한 주요목의 변화들을 바탕으로 수행된 연구결과 이 새로운 개념이 밸러스트수 없이도 안전한 운항을 가능하게 할 수 있다는 것이 입증됐다.

또 밸러스트수 이동으로 야기된 해양생물의 이동 및 재생산 문제가 완벽하게 해결될 수 있을 것으로 보임에 따라 NOBS 적용 선박은 IMO에서 강제화 논의중인 국제밸러스트수관리협약의 적용을 받지 않을 수 있다.


적용 선박, 건조비·운항비 절감 기대

따라서 이러한 획기적인 새로운 개념이 친환경선박의 개발로 이어져 향후 해양환경보전에 매우 긍정적인 효과가 기대되고 있다.

대형유조선의 NOBS적용은 입증된 상태다. 벌커선, 컨테이너선 그리고 중소형급의 탱커선의 3년간 국책사업과제에 포함돼 있지 않았으며 이와 별도로 조선업계에서는 이들 선박들에 대해서도 연구과제를 진행하고 있다.

이를 바탕으로 SRC는 NOBS적용 선박의 예상 장단점을 다음과 같이 정리했다.

첫째, NOBS 적용 선박은 기존 선박의 약 25% 정도의 밸러스트수만을 필요로 하기 때문에 건조비와 운항비에 있어 밸러스트 탱크내의 보호도장비용과 IMO에서 추진중인 밸러스트수 처리장치의 미설치로 인해 약 5%의 비용절감효과를 가져올 수 있을 것으로 보인다.

둘째, 대형유조선의 모델테스트 결과에서 볼 수 있듯이 경하상태에서 추진성능이 약 6% 향상되는 것을 알 수 있다.

셋째, 선폭의 확장으로 인해 약 10%의 선각중량이 예상되나 선주측의 경제적 이유로 선체강도의 손상없이 강재물량을 줄여 선체 중량을 감소시키는 연구가 진행될 것으로 예상된다.

기존 선박과의 경제적 측면을 비교했을 때, 강재물량 증가로 인해 NOBS 적용선박의 건조비 상승은 최근 연구결과 수년 내 회수가 가능할 것으로 예상된다. 최근의 연구결과는 경사진 선저부위와 선폭이 넓은 선형에만 한정돼 있으나, 향후 더 깊은 흘수를 가진 선형에서도 확대하는 것이 바람직할 것으로 보인다.

선형디자인면에서는 비록 다른 형태가 되겠지만 이러한 특수성을 NOBS 개념적용시에는 동일한 효과가 나올 것으로 기대되며 운항방법이나 입항에 따른 항구설비의 제약조건들도 고려해야할 사안이다.